DE3606385A1

DE3606385A1 - Vorrichtung mit einem selbsttaetig betaetigbaren wasserhahn

Info

Publication number: DE3606385A1
Application number: DE19863606385
Authority: DE
Inventors: Kazuhiko Kadoma Osaka Hirata; Toshiyuki Kakinoki
Original assignee: Matsushita Electric Works Ltd
Current assignee: Panasonic Holdings Corp
Priority date: 1985-03-25
Filing date: 1986-02-27
Publication date: 1986-10-02
Also published as: JPH0513207B2; JPS61218881A; US4688277A; DE3606385C2

Description

Beschreibung

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung mit einem selbsttätig betätigbaren Wasserhahn zwecks automatischer oder

von Hand gesteuerter Abgabe von heißem und kaltem Wasser. 10

Derartige Vorrichtungen werden beispielsweise an einer Küchenspüle oder einem Waschbecken einer Toilette installiert, in einem Bad oder an ähnlichen Stellen, wo heißes und kaltes Wasser automatisch abgegeben werden soll, und zwar abhängig vom Eindringen eines Körperteils des Benutzers in einen Fühlbereich der Vorrichtung.

Derartige Vorrichtungen sind bekannt. Als Beispiel sei verwiesen auf die US-PS 4,405,095 oder 4,520,516. Dort sind Ultraschall-Sender und Ultraschall-Empfänger vorgesehen, die über ein elektromagnetisch betätigbares Ventil, das in einem Wasserhahn angeordnet ist, den Wasserhahn über eine Steuerung Öffnen bzw. schließen, und zwar abhängig davon, ob ein Körperteil des Benutzers in den Fühlbereich des Fühlers eindringt oder diesen verläßt. Beispielsweise wird heißes oder kaltes Wasser abgegeben, wenn eine Hand in den Fühlbereich kommt bzw. die Wasserzufuhr wird gestoppt, wenn die Hand wieder aus dem Fühlbereich zurückgezogen wird.

Bei derartigen Vorrichtungen besteht ein Bedarf an Verbesserungen, obgleich diese in den erwähnten Druckschriften nicht angesprochen sind. Die Verbesserungen beziehen sich auf die Zufuhrfunktion derart, daß der eigentliche Wasserhahn horizontal drehbar ist, auf die abgegebene Menge und auch auf das Mischungsverhältnis von Heißwasser und Kaltwasser, das gleitend mit einem Einhandhebel einstellbar sein soll, usw. Weniger automatisierte Wasserhähne haben diese Forderungen im allgemeinen erfüllt, wobei die hierbei

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zur Anwendung kommende Technik bei getrennter Betrachtung dem Fachmann bekannt ist. Teilweise ist es auch bekannt, ein Ventilglied im Wasserhahn oder im Wasserleitungsrohr anzuordnen, das mit dem Wasserhahn in Verbindung steht, zwecks mechanischen Öffnens und Schließens des Wasserhahns, und zwar über die Vorwärtsdrehung bzw. Rückwärtsdrehung eines reversiblen Motors. Aus Sicherheitsgründen ist hierbei die elektrische Schaltung von der Zufuhrleitung für das Wasser elektrisch isoliert.

Es ist also möglich, daß die Kombination der jeweils bekannten Anordnungen des drehbaren Wasserhahns mit einem einzigen, handbetätigten Hebel und mit einem mechanischen, motorbetätigten Ventilglied mit der bekannten automatisch arbeitenden Vorrichtung nach den beiden vorstehend erwähnten US-Patenten oder dergleichen eine Vorrichtung ergibt, die mehr oder weniger den verschiedenen Anforderungen genügt.

Einige Probleme sind aber immer noch nicht gelöst. Wenn das Ventilglied nur vom reversiblen Motor betätigt wird, so ist es notwendig, daß ein Betätigungselement für das Ventilglied in die Ausgangsposition zurückkehrt, nachdem das Ventil geöffnet oder geschlossen ist, um nämlich für die nächste Betätigung betriebsbereit zu sein. Dadurch wird eine Vorwärts oder Rückwärtsdrehung des Motors für jede Öffnung oder Schließung des Ventils erforderlich. Dies wiederum bedingt eine komplizierte und teure Schaltung,und die Vorrichtung kann auch nicht in der selbsttätig arbeitenden Betriebsstellung sanft arbeiten, wenn der Benutzer seine Hand zum Verstellen nämlich nicht verfügbar hat, weil er beispielsweise etwas in der Hand hält, weil das Fühlgebiet sich in einer Höhe entsprechend dem Oberkörper des Benutzers befindet, insbesondere zur Betätigung durch eine Hand.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung mit einem selbsttätig betätigbaren Wasserhahn vorzuschlagen, die den verschiedenen Anforderungen genügt, wobei die Vorrichtung einfach und kostengünstig ausgestaltet sein soll und angenehm und leicht zu benutzen ist. Die Erfindung geht daher aus von einer Vorrichtung mit einem selbsttätig betätigbaren Wasserhahn mit einem in einer Zufuhrleitung für heißes und kaltes Wasser vorgesehenen Ventilglied, das vom Ausgang eines Motors über eine Antriebssteuerung zum Öffnen bzw. Schließen der Zufuhrleitung angetrieben ist, wobei ein der Zufuhrleitung benachbarter Betätigungshebel zum Öffnen und Schließen der Zufuhrleitung mit dem Ventilglied verriegelt ist und wobei wenigstens ein mit einem Fühlbereich versehener Fühler, der die Anwesenheit' eines Objektes in dem Fühlbereich fühlt, mit der Antriebssteuerung verbunden ist, der ein Signal entsprechend dem gefühlten Objekt erzeugt.

Zur Lösung der erwähnten Aufgabe ist die Erfindung dadurch gekennzeichnet, daß die Antriebsteuerung einen zwischengeschalteten Antriebsabschnitt aufweist, der mit dem Motor verbunden ist, sowie eine Antriebswelle, die mit dem Ventilglied verbunden ist und die mit dem Antriebsabschnitt verriegelt ist, wobei die Verriegelung zwischen der Antriebswelle und dem Antriebsabschnitt mit einem Spiel versehen ist derart, daß der Antriebsabschnitt mittels einer federnden Rückstell-Vorspannkraft in seine Ausgangslage zurückkehren kann, wenn der Motor nach seiner Einschaltung zur Betätigung des Antriebsabschnitts abgeschaltet wird, ohne daß dabei die Antriebswelle verschoben wird.

Durch diese Merkmale wird die Erfindungsaufgabe gelöst.

Die selbsttätige Betätigung der erfindungsgemäßen Vorrichtung

kann durch Drehung des reversiblen Motors in nur einer Richtung erfolgen, wobei dann das Ventil geöffnet oder geschlossen wird. Der Energieverbrauch des Motors kann verringert werden, so daß durch die Erfindung Energie eingespart wird.

Andere Aufgaben und Vorteile der Erfindung werden durch die folgenden Beispielsbeschreibungen verdeutlicht. Es zeigt:

Fig. 1 - perspektivisch- eine Ausführungsform einer Vorrichtung nach der Erfindung, und zwar angeordnet an einem Waschbecken einer Küche, das in unterbrochenen Linien angedeutet ist;

Fig. 2 - einen vertikalen Teilschnitt in vergrößertem Maßstab und in einer Seitenansicht der Heiß- und Kaltwasserzufuhr der Vorrichtung nach Fig. 1;

Fig. 3 - ebenfalls einen vertikalen Teilschnitt des

Ventilgliedes und eines inneren Zufuhrzylinders für die Heiß- und Kaltwasserzufuhr nach Fig. 2;

Fig. 4 - eine Seitenansicht zur Veranschaulichung der

Verriegelung der Heiß- und Kaltwasserzufuhr mit der Antriebssteuerung;

Fig. 5 - eine Seitenansicht zur Erläuterung der Arbeitsweise des Fühlers für die Hand;

Fig. 6 - eine Draufsicht auf die Antriebssteuerung der Vorrichtung nach Fig. 1, wobei deren Gehäuse teilweise abgebrochen gezeigt ist;

	Fig.	7 -	^X 3606385	nach Fig. 6, und zwar dargestellt in den ver
5			eine Seitenansicht der Steuerung nach Fig.6,	schiedenen Betriebszuständen;
			wobei das Gehäuse ebenfalls teilweise abgebrochen	- eine· abgebrochene Seitenansicht eines Fühlers
	Fig.	gezeigt ist;	für den Fuß, der sich unterhalb der Antriebs
		8 und 9 - schematische Seitenansichten der Steuerung	steuerung nach Fig. 1 befindet;
10	•		- perspektivisch den Fühler für den Fuß nach
	Fig.		Fig. 10 in auseinandergezogener Darstellung;
		10 -	- die elektrische Verbindung der Fühler für die
			Hand und für den Fuß mit der von einem Motor
15	Fig.		angetriebenen mechanischen Einrichtung in der
		11 -	Vorrichtung nach Fig. 1;
	Fig.		- eine Schaltungsdiagramm, wobei teilweise in
20		12 -	Gestalt eines Blockdiagramms die elektrische
			Verbindung der elektrischen Bauteile der Vor
			richtung nach Fig. 1 gezeigt ist;
	Fig.		r b und c - Diagramme, wobei über der Zeit die
25		13 -	verschiedenen Betriebszustände der Fühler
			für die Hand und für den Fuß und die Wasserzufuhr
			gezeigt sind;
	Fig.		, b und c - ebenfalls Diagramme, wobei über der
30		14a	Zeit die verschiedenen Betriebszustände der
			Fühler für die Hand und für den Fuß, die

	Fig.
35		15a

Betätigung des Handhebels und die Wasserzufuhr aufgetragen sind;

Fig. 16 - eine teilweise geschnittene Seitenansicht einer zweiten Ausführungsform der Antriebssteuerung nach der Erfindung;

Fig. 17 - eine Seitenansicht einer Nockenplatte, die mit dem zwischengeschalteten Antriebsabschnitt der Antriebssteuerung nach Fig. 16 zusammen arbeitet;

Fig. 18 - schematisch eine Darstellung der elektrischen Verbindung der Vorrichtung nach der Erfindung mit der Antriebssteuerung nach Fig. 16.

Im folgenden werden bevorzugte Ausführungsbeispiele der Erfindung erläutert. Die Erfindung soll aber hierauf nicht begrenzt werden. Vielmehr gelten alle Abänderungen und Äquivalente im Rahmen der Patentansprüche ebenfalls als wichtig und erfindungswesentlich.

Fig. 1 zeigt eine Ausführungsform einer Vorrichtung 10 mit einem selbsttätig betätigbaren Wasserhahn, die an einem Waschbecken SK einer Kücheneinrichtung KB montiert ist, die strichpunktiert angedeutet ist. Die Vorrichtung 10 weist eine Zapfeinrichtung H für Heiß- und Kaltwasser auf, ferner einen Wasserauslaß 12, der direkt an die Zapfeinrichtung angeschlossen ist, um einen größeren Teil der Wasserzufuhrleitung auszubilden, einen Fühler 13 für eine Hand, der innerhalb eines länglichen Endes des Wasserauslasses 12 angeordnet ist, fernerhin eine Antriebssteuerung 14, die in Wirkverbindung an die Zapfeinrichtung 11angeschlossen ist, und einen Fühler 15 für einen Fuß, der am Boden und unterhalb der Antriebssteuerung 14 an die Vorrichtung angeschlossen ist.

Die Fig. 2 und 3 zeigen, daß die Sapfeinrichtung n für Heiß- und Kaltwasser in ihrem mittleren Teil ein vertikal bewegliches Ventilglied 20 aufweist, das ein sich nach unten erstreckendes Ventilstangenteil 21 aufweist, fernerhin ein oberes Ventilteil 23 und ein unteres, hohles Ventilteil 24, die miteinander über ein rohrförmiges Verbindungsteil 22 verbunden sind. Das Ventilglied 20 geht durch den mittleren Teil einer Zufuhrbasis 25 hindurch, die eine gebogene Oberfläche hat. Die Zufuhrbasis 25 ist an einem Ende an eine Heißwasserleitung 27 angeschlossen, die ein Rückschlagventil 26 einschließt, und am anderen Ende an eine Kaltwasserleitung 29, in der ebenfalls ein Rückschlagventil 28 vorgesehen ist. Die Zufuhrbasis 25 hat in ihrem mittleren Teil ein aufrecht stehendes Zwischen-Rohrstück 30, das damit einstückig geformt oder daran angeschweißt ist. In das Rohrstück 30 ist flüssigkeitsdicht ein inneres Zufuhrrohr 31 eingesetzt, wobei dazwischen ein Dichtring angeordnet ist. Das Ventilglied 20 ist gleitend in das innere Zufuhrrohr 31 eingesetzt, wobei ein Dichtring zwecks Verhinderung von Wasserleckagen durch die gleitend aneinander anliegenden Flächen des Ventilgliedes 20 mit dem inneren Umfang des Zufuhrrohres 31 vorgesehen ist.

Bei der gezeigten Ausführungsform sind das Rohrstück 30 und das innere Zufuhrrohr 31 mit einem Heißwassereinlaß 32 und mit einem Kaltwassereinlaß 33 versehen, die durch das .Rohrstück 30 und das Zufuhrrohr 31 hindurchragen.

Der Heißwassereinlaß 32 ist zu einer Seite der Zufuhrbasis 25 geöffnet und an die Heißwasserleitung 27 angeschlossen, während der Kaltwassereinlaß 33 zu einer Seite der Zufuhrbasis 25 geöffnet ist und an die Kaltwasserleitung 29 angeschlossen ist. Das innere Zufuhrrohr 31 hat eine Vielzahl

von oberen und unteren Auslassen 34, 35 in seinem oberen Teil, der sich durch das aufrechtstehende Rohrstück 30 der Zufuhrbasis 25 erstreckt, bzw. die Öffnungen sind unter Abständen voneinander am Umfang des Zufuhrrohres 31 vorgesehen. Der obere Teil des Rohrstücks 30 der Zufuhrbasis 25 hält einen Abstand von der Umfangsflache des inneren Zufuhrrohres 31 ein und hat Auslässe 36, die auf einem etwas höheren Niveau über den Auslassen 35 des Zufuhrrohres 31 ebenfalls am Umfang und voneinander beabstandet angeordnet sind. Das hohle, untere Ventilteil 24 des Ventilgliedes 20 hat Einlasse 37 und 38 für heißes bzw. kaltes Wasser, die mit den Einlassen 32 bzw. 33 für Heißwasser bzw. Kaltwasser in Verbindung stehen, wenn das Ventilglied 20 offen ist. Während die Einlasse 37, 38 für Heißwasser und Kaltwasser so ausgeführt sind, daß sie gleichzeitig mit den Einlassen 32, 33 für Heißwasser und Kaltwasser in Verbindung stehen, erstrecken sich die Einlasse 37, 38 in Umfangsrichtung asymmetrisch zueinander, bezogen auf die Achse des unteren Ventilteils 24, so daß bei einer Drehung des Ventilgliedes 20 um seine Achse nur einer der Einlasse 37, 38 mit den entsprechenden Einlassen 32, 33 in Verbindung steht, so daß entweder nur Heißwasser oder nur Kaltwasser hindurchgeleitet wird.

Ein Haltezylinder 39 ist an der Zufuhrbasis 25 befestigt und paßt um das Rohrstück 30, und zwar unter einem geringen radialen Abstand zum Rohrstück 30. Der Haltezylinder 39 greift drehbar aber flüssigkeitsdicht durch einen Dichtring um den Basisteil des Rohrstücks 30 und hat einen Auslaß 40 für Heißwasser und Kaltwasser. Der Wasserauslaß 12 ist an den Zylinder 39 angeschlossen und steht mit diesem über den Auslaß 40 in Verbindung. An der Zufuhrbasis 25 ist eine zylindrische Abdeckung 41 vorgesehen, die den Haltezylinder 39 umgibt und auch den Basisteil des Wasserauslasses 12, und zwar radial beabstandet vom Zylinder 39.

Das innere Zufuhrrohr 31, das Rohr stück 30 und der Haltezylinder 39 sind flüssigkeitsdicht an ihren oberen Enden über Dichtringe miteinander verbunden. Am oberen Ende des Rohrstücks 30 ist ein Hebelhalter 42 befestigt, dessen Außenumfang im wesentlichen mit dem Außenumfang des oberen Endes des Haltezylinders 39 fluchtet. Eine Ventilkopplung 43· ist am Hebelhalter 42 befestigt und paßt auch über den Haltezylinder 39. Sie ist aber axial vertikal und drehbar beweglich bezüglich des Hebelhalters 42 und des Zylinders 39. Die Ventilkopplung 4 3 hat an ihrer inneren Oberfläche einen Kopplungsvorsprung 44, der in eine mittlere Öffnung des Hebelhalters 42 extrudiert ist. Der Vorsprung ist an das obere Ende des Ventilgliedes 20 angeschraubt oder anderweitig befestigt. Die Ventilkopplung 43 ist von einer Kappe 45 abgedeckt und ist so geformt, daß ihre Umfangswand ein Durchgangsloch 46 aufweist, durch das ein Endteil eines Betätigungshebels 47 hindurchgreift und dadurch in die Ventilkopplung 43 eingesetzt ist. Der Hebel 47 ist im wesentlichen L-förmig geformt. Das Durchgangsloch 46 der beweglichen Ventilkopplung 43 ist so geformt, daß der Betätigungshebel 47 vertikal verschoben werden kann. Der Betätigungshebel 47 hat an seinem Ende eine Öffnung, mit der der Hebel 47 um den oberen Teil des festen Hebelhalters 42 eingepaßt ist. Hierbei greift die obere Seitenkante der Öffnung in eine ringförmige Ausnehmung, die im oberen Teil des Halters 42 vorgesehen ist. Wird der Betätigungshebel daher vertikal verschoben, wobei die obere Seitenkante am festen Hebelhalter 42 als Drehpunkt P (siehe Fig. 2) eingreift, so bewegt sich die bewegliche Ventilkopplung 43 vertikal zusammen mit dem Ventilglied 20 wie auch das obere und das untere Ventilteil 23, 24 innerhalb des inneren Zufuhrrohres 31. Eine Drehung des Betätigungshebels 47 um den festen Hebelhalter 42 und längs der ringförmigen

Rille bewirkt in ähnlicher Weise, daß die Ventilkopplung 43 und das Ventilglied 20 sich um ihre Achse drehen.

Der Wasserauslaß 12 ist hohl und rohrförmig mit rechteckigem Querschnitt und dabei leicht gekrümmt. Er erstreckt sich über das Waschbecken SK. Wird auf den Wasserauslaß 12 von Hand ein Drehmoment ausgeübt, so wird der Wasserhahn in jede gewünschte Winkellage bezüglich des Waschbeckens verdreht, weil der Stützzylinder 39, mit dem der Wasserhahn 12 verbunden ist, um das Rohrstück 30 der Zufuhrbasis 25 drehbar ist. Der Fühler 13 für die Hand ist neben einem nach unten gerichteten Mündungsstück 48 des Wasserauslasses 12 vorgesehen, und zwar am ausladenden Ende des Wasserauslasses. Der Fühler weist vorzugsweise einen Ultraschallsensor oder alternativ einen fotoelektrischen Sensor mit einem Kabel 49 auf, das längs einer Führung verlegt ist, die im Wasserauslaß angelegt ist, und zwar durch den Haltezylinder 39 und die Zufuhrbasis 24 zur unteren Seite der Basis 24. Bei der Führung des Kabels durch den Haltezylinder 39 wird es bevorzugt, wenn das Kabel mehrmals um den Zylinder herumgelegt ist, so daß jedwede Spannung, die bei der Drehung des Wasserhahns auf das Kabel 49 ausgeübt werden kann, abgefangen wird. Das Kabel 49 hat außerdem an seinem sich nach unten erstreckenden Ende, das aus der Zufuhrbasis 25 herausgeführt ist, einen Steckverbinder 50 für ein anderes Kabel 50a, das an die Antriebssteuerung 14 angeschlossen ist.

Die Fig. 4 bis 12 zeigen Einzelheiten der Antriebssteuerung 14. Diese weist ein wasserdichtes Gehäuse 51 auf. Eine Antriebswelle 5-2 steht vertikal nach oben aus dem Gehäuse 51 vor und kann axial verschoben werden, wobei es im Gehäuse wasserdicht abgedichtet ist. Die Antriebswelle 52 ist über eine Kupplungsstange 53 mit Unxversalgelenken

4t

an beiden Enden an das Ventilglied 20 der Zapfeinrichtung 11 für das Wasser angeschlossen, so daß das Ventilglied automatisch über die Antriebssteuerung 14 angetrieben wird und sich hierbei axial nach oben bzw. unten verschiebt.

Im einzelnen ist im Gehäuse 51 ein reversibler Motor 54 angeordnet. Eine Abtriebswelle des Motors steht in Wirkverbindung über eine Untersetzung 55 mit einem dazwischengeschalteten Antriebsabschnitt 56, der eine dazwischengeschaltete Antriebsplatte 57 aufweist, die im wesentlichen messerförmig geformt ist. Außerdem ist ein Paar Rückstellplatten 58, 59 vorgesehen, von denen jede im wesentlichen L-förmig geformt ist. Die Platten 57 bis 59 sind etwa in ihrer Mitte drehbar gelagert, und zwar über eine gemeinsame Welle 60, die horizontal im Gehäuse 51 gehalten ist.

Damit arbeitet eine Rolle 61 zusammen, die an einer Seite der Spitze der Antriebsplatte 57 vorgesehen ist und die lose in ein Langloch 63 eines Kupplungsteils 62 eingesetzt ist, das mit dem unteren Ende der Antriebswelle 52 innerhalb des Gehäuses verbunden ist. Ein Paar Anschlagstifte 64, 65 stehen im Gehäuse 51 vor und haben einen Abstand voneinander, und zwar benachbart dem rückwärtigen Ende 57a der Antriebsplatte 57, so daß die Antriebsplatte 57 begrenzt innerhalb eines Bereichs sich drehen kann, der zwischen den Anschlagstiften 64, 65 definiert ist, um den Ventilkörper über die Kupplungsrolle 61 nach oben bzw. unten zu verschieben.

Die Antriebsplatte 57 hat an der anderen Seite der Spitze mit der Rolle 61 einen Schiebestift 66, der entgegengesetzt der Rolle 61 vorsteht, während die beiden L-förmigen Rückstellplatten 58, 59 symmetrisch bezüglich der gemeinsamen Drehwelle 60 angeordnet sind, wobei deren eines Bein der

νί

L-Form entgegengesetzt nach oben bzw. nach unten gerichtet ist und mit einem Ende von Zugfedern 67, 68 verbunden ist, so daß die Platten aufeinander zu gezogen werden und normalerweise sich an den Schiebestift 66 von oben bzw. unten her anlegen, und zwar mit dem anderen Bein der Rückstellplatten 58, 59. Ein Bezugsstift 69 steht im Gehäuse 51· vor und ist zwischen den sich aneinander annähernden Beinen der Rückstellplatten 58, 59 angeordnet, damit deren weitere Drehung, beruhend auf der Vorspannkraft der Zugfedern 67, 68 angehalten wird.

Wenn beispielsweise die normale Drehrichtung des Motors 54 eine Drehung im Uhrzeigersinn der Antriebsplatte 57 des Antriebsabschnitts 56 bewirkt, so wird die Kupplung 62 und auch das Ventilglied 29 über die Kupplungsrolle 61 der Antriebsplatte 57 nach oben in die Position der Fig. 9 bewegt, und zwar von der Position der Fig. 7 oder 8, so daß der Schiebestift 66 der Antriebsplatte 57 den darüber befindlichen Beinteil der Rückstellplatte 59 gegen die Vorspannkraft der Zugfeder 67 nach oben bewegt, so daß die Rückstellplatte 59 in ähnlicher Weise sich im Uhrzeigersinn dreht. Der reversible Motor 54 wird nach Beendigung dieser Betätigung der Verschiebung des Ventilgliedes 20 nach oben abgeschaltet, worauf die rückstellende Vorspannkraft der Feder 67 mit der Drehung der Rückstellplatte 59 im Uhrzeigersinn soweit angewachsen ist, daß diese dadurch aktiviert wird und den Stift 66 der Antriebsplatte 57 nach unten zwingt, um die Platte 57 im Gegenuhrzeigersinn zu drehen, so daß die Rückstellung in die Ausgangslage erfolgt. Weil die Rolle 61 der Antriebsplatte 57 lose im Langloch 63 des Kupplers 61 der Antriebswelle 52 sitzt, wird die Rolle 61 im Loch 63 zusammen mit der Rückstellbewegung der Antriebsplatte 57 nach unten verschoben, während das Ventilglied 20 und die Antriebswelle 52 unter Reibungsschluß

in ihrer nach oben verschobenen Lage verbleiben. Der Motor 54 hat also keinen Anteil an der Rückstellbewegung der Antriebsplatte 57 in die Ausgangslage, so daß Energie gespart wird. Das Rückstellen der Antriebsplatte 57 ist notwendig, um einen konstanten Betrag der Verschiebung der Antriebsplatte 57 sicherzustellen, wodurch zuverlässig ein vorbestimmter Abstand der nach oben oder unten gerichteten Bewegung des Ventilgliedes 20 sichergestellt wird.

Um das Ventilglied 20 nach unten zu verschieben, wird der Motor 54 in umgekehrter Drehrichtung gedreht, wodurch die Antriebsplatte 57 sich im Gegenuhrzeigersinn dreht und dabei die Rolle 61 nach unten im Loch 63 des Kupplungsteils 61 verschiebt. Dadurch werden das Kupplungsteil 61, die Antriebswelle 52 und das Ventilglied 20 nach unten verschoben. Bei dieser Drehung der Antriebsplatte 57 im Gegenuhrzeigersinn wird das unten befindliche Bein der anderen Rückstellplatte 58 durch den Stift 66 der Platte 57 ebenfall im Gegenuhrzeigersinn gedreht, wodurch die rückstellende Vorspannkraft der anderen Feder 86 anwächst, so daß bei Beendigung der nach unten gerichteten Verschiebung des Ventilgliedes 20 bei ausgeschaltetem Motor 54 die Antriebsplatte 57 durch die Vorspannkraft der Feder 68 in ihre Ausgangsposition zurückgestellt wird. Das Langloch 63 des Kupplungsteils 61 ist mit einem Spiel zwischen der Rolle und den oberen und unteren Kanten des Lochs 63 ausgerüstet, so daß die Rolle 60 nur bei der nach oben bzw. nach unten gerichteten Verschiebung des Ventilgliedes 20 bei dem Antrieb durch die Antriebsplatte 57 an der oberen bzw. unteren Kante des Lochs 63 anliegt.

Der Fühler 15 für den Fuß befindet sich unterhalb der Antriebssteuerung 14. Dieser Fühler ist als Lichtschranke ausgebildet und in einem Rahmen 7 0 angeordnet. Er umfaßt

einen Sender oder eine Lichtquelle 71 und einen Empfänger 72, die an den Seitenwänden des Rahmens 70 angeordnet sind, so daß der Fuß des Benutzers zwischen diese Teile eingeführt werden kann. Bei der dargestellten Ausführungsform ist der Fühler 15 elektrisch an eine Steuerschaltung 80 angeschlossen, und zwar parallel zum Fühler 13 für die Hand, so· daß die Fühler 13, 15 für die Hand bzw. für den Fuß fühlen können, ob die Hand bzw. der Fuß des Benutzers sich dort befinden. Dadurch wird ein Wasserzufuhr- oder Wasserstoppsignal an die Steuerschaltung 80 abgegeben, während die Steuerschaltung als solche über einen Leistungsschalter 81 ein- bzw. ausgeschaltet wird. Ist sie eingeschaltet, so wird ein Betätigungssignal an den reversiblen Motor 54 ausgesandt, so daß dieser vorwärts oder rückwärts dreht, und zwar abhängig vom Wasserzufuhr-oder Wasserstopsignal von den Fühlern 13 und 15.

Die Steuerschaltung 80 ist vorzugsweise so ausgebildet, wie dies in Fig. 13 gezeigt ist. Die Vorrichtung 10 ist weiterhin vorzugsweise mit einer Einrichtung zur Anzeige der Position des Ventilgliedes oder des Betätigungszustandes des Wasserhahns ausgerüstet, wobei ein Fotounterbrecher oder dergleichen eingesetzt wird, wie in Fig. 13 gezeigt.

Im folgenden wird die Arbeitsweise der erfindungsgemäßen Vorrichtung kurz erläutert.

In der Betriebsweise von Hand bewirkt die nach oben gerichtete Verschiebung des Betätigungshebels 47 eine nach oben gerichtete Bewegung des Ventilgliedes 20 von der Wasserstopp-Position nach Fig. 2 zur Wasserzufuhr-Position nach Fig. 3. Dabei fluchten die Einlasse 37,38 für Heißwasser und Kaltwasser des unteren Ventilteils 24 mit dem

Ventilglied 20, und zwar mit den Heiß- und Kaltwassereinlässen 32, 33 des Rohrstücks 30 bzw. des Zufuhrrohrs 31. Heißwasser und Kaltwasser werden hierbei gleichzeitig durch die Zufuhrbasis zugeführt, und zwar durch die Heißwasserleitung 27 und die Kaltwasserleitung 29. Das auf diese Weise in den unteren Ventilteil 24 eingeführte Heißwasser und Kaltwasser gelangt durch das Innere des Zufuhrrohres 31 durch dessen obere und untere Auslässe 34, 35 in das Rohrstück 30 und von dort in das Innere des Haltezylinders 39 durch den Einlaß 36 des Rohrstücks 30. Bis das Wasser den Haltezylinder 39 erreicht, werden das Heißwasser und das Kaltwasser vollständig durchmischt und ergeben das gewünschte warme Wasser. Dieses wird dann im Haltezylinder durch dessen Auslaß 40 in den eigentlichen Wasserhahn 12 geleitet und dann als Warmwasser durch dessen Auslaß 48 gegebenenfalls abgegeben.

Wird der Betätigungshebel 47 von Hand verschoben, so wird bei einer richtigen Verschiebung des Hebels nach oben eine vorgegebene Mischungsrate von Heißwasser und Kaltwasser erzielt und dadurch ein temperiertes Warmwasser in einer gewissen Menge durch den Viasserauslaß 12 abgegeben, weil die dosierte Verschiebung des Hebels nach oben eine Änderung der fluchtenden Flächen der Einlasse 32, 33 der Bauteile 30, mit den Einlassen 37, 38 des unteren Ventilteils 24 bewirkt. Wird der Betätigungshebel 47 horizontal nach rechts oder links verdreht, so ändern sich die fluchtenden Flächen zwischen den Heißwassereinlässen 32, 37 oder zwischen den Kaltwassereinlässen 33, 38 und dadurch wird das Mischungsverhältnis zwischen Heißwassser und Kaltwasser geändert.

Bei der automatischen Betriebsart wird das Vorhandensein der Hand des Benutzers im Fühlbereich des Fühlers 13 gefühlt und das Wasserzufuhrsignal wird vom Fühler 13 an die

Steuerungsschaltung 80 der Antriebssteuerung 14 abgegeben, so daß die Steuerungsschaltung 80 den reversiblen Motor in Vorwärtsrichtung (normale Drehrichtung) dreht. Dadurch wird die Antriebsplatte 57 des Antriebsabschnitts 56 im Uhrzeigersinn in Fig. 7 gedreht und das Ventilglied 20

to wird nach oben bewegt. Bei dieser Bewegung des Ventilglieds 20· verschiebt sich dieses von der Wasserhalteposition in die Wasserzufuhrposition, so daß das Wasser aus dem Mündungsstück 48 des Wasserauslasses 12 abgegeben wird, und zwar über denselben Förderweg, wie vorstehend bezüglich der Betriebsart von Hand erläutert wurde. Bei Beendigung des Antriebs der Zwischenplatte 57 wird der Motor 54 ausgeschaltet. Die Antriebsplatte 57 wird aber in ihre Bezugslage, d.h. in ihre Ausgangslage, zurückgestellt, und zwar von der Vorspannkraft der Zugfeder 67, worauf die Rolle 61 der Antriebsplatte sich vom Endteil des Langloches 63 in der Kupplung 62 des Ventilgliedes 20 löst, so daß die Rückstellbewegung der Antriebsplatte 57 die Position des Ventilgliedes 20 nicht ändert. Bei der Rückstellung der Antriebsplatte 57 wird die Rolle 61 der Platte vom Kantenteil des Langlochs 63 freigesetzt und dadurch für die nächste Betätigung vorbereitet. Wird die Hand des Benutzers aus dem Fühlgebiet des Fühlers

13 herausgezogen, so wird ein Wasserstoppsignal an die Steuerschaltung 80 ausgesendet, so daß diese den Motor 54 sich rückwärts drehen läßt. Dabei wird die Antriebsplatte 57 des Antriebsabschnitts 56 im Gegenuhrzeigersinn von Fig.7 gedreht und das Ventilglied 20 wird in die obere Wasserstopposition von Fig. 2 bewegt.

Steht die Hand des Benutzers hierfür nicht zur Verfügung, so kann der Benutzer seinen Fuß in den Rahmen 70 des Fühlers 15 einsetzen und das Wasserzufuhrsignal oder Wasserstoppsignal wird an die Steuerschaltung 80 der Antriebssteuerung

14 abgegeben, wie vorstehend bezüglich des Fühlers 13 für

die Hand erläutert. Hierbei ergibt sich also dieselbe Abfolge wie vorstehend bezüglich des Fühlers 13 erläutert.

Die Fig. 14, 15 zeigen verschiedene Betriebsarten in binärer Form der Vorrichtung nach der Erfindung. Fig. 14 zeigt verschiedene Zustände W.F. der Wasserzufuhr entsprechend den verschiedenen Betriebskombinationen des Fühlers H.S. für die Hand kombiniert mit dem Fühler F.S. für den Fuß. Fig. 15 zeigt verschiedene Betriebszustände W.F. für die Wasserzufuhr entsprechend verschiedenen Betriebskombinationen des Fühlers H.S. für die Hand und des Fühlers F.S. für den Fuß sowie des Handhebels M.L. Dabei wird die Einschaltung und die Ausschaltung durch die hohen bzw. niedrigen Niveaus angegeben. Die Vorrichtung kann so ausgebildet sein, daß die Hand des Benutzers den Fühler 13 betätigt, so daß das Wasser auch dann zugeführt wird, wenn der Fühler 15 für den Fuß kein Ausgangssignal abgibt, wie dies in Fig. 14a erläutert ist. Die Anordnung kann auch so getroffen sein, daß die Wasserzufuhr gestartet und fortgeführt wird, wenn der Fuß des Benutzers in den Fühlbereich des Fühlers 15 kommt/bis der Fuß wieder in diesen Fühlbereich kommt, auch wenn der Fühler 13 für die Hand kein Ausgangssignal abgibt, wie anhand von Fig. 14b erläutert wird. Auch kann die Schaltung so getroffen sein, daß das Ausgangssignal des Fühlers 15 für den Fuß die Priorität über das Ausgangssignal für den Fühler 13 für die Hand hat, so daß dann kontinuierlich Wasser abgegeben wird, wie dies Fig. 14c erläutert. Fig. 15a zeigt die Betriebszustände für die Wasserzufuhr mit einer Kombination der Betriebszustände der Fig. 14a, 14b und 14c.Weiterhin wird es bevorzugt, wenn die Betätigung von Hand des Hebels 47 Priorität über die Betätigung des Ventilgliedes 20 in Abhängigkeit von den Ausgangssignalen der Fühler 13, 15 hat, wie dies die Fig. 15b und 15c erläutern. Die Betriebsarten sind in den

Fig. 14, 15 nur beispielsweise erläutert und auch andere Betriebsarten können ausgewählt und eingerichtet werden. Wenn der Schalter 81 der Steuerschaltung 80 der Antriebssteuerung 14 ausgeschaltet ist, so können die Fühler 13, 15 natürlich nicht mehr aktiviert werden und man kann die

!0 Vorrichtung dann nur noch über den Hebel 47 steuern. Bei der Vorrichtung nach der Erfindung kann daher Wasser nicht nur von Hand und über den Fühler für die Hand abgegeben werden, sondern auch bei den kombinierten Betriebszuständen über den Fühler für den Fuß mit vorstehend erläuterter Zuführung, so daß die verschiedensten Betriebsarten bei fühlbar erhöhter Benutzerfreundlichkeit erreicht werden können.

Die Fig. 16 bis 18 erläutern eine andere Ausführungsform der Vorrichtung nach der Erfindung, wobei eine andere Antriebskontrolle oder Antriebssteuerung verwirklicht ist. Hier ist eine Nockenplatten 160 direkt mit einer Ausgangswelle eines reversiblen Motors 154 verbunden und mit einer Nockenrille 160a ausgerüstet, in die eine Gleitstange 161 gleitend eingreift. Die Gleitstange 161 ist über eine Koppelstange 162 und eine Kolbenstange 163 mit einem Kolben 164 verbunden, der an eine Antriebswelle 152 angeschlossen ist, die über eine Koppelstange 153 mit dem nicht gezeigten Ventilglied verbunden ist. Diese Bauteile mit der Nockenplatte 160 und dem Kolben 164 bilden den zwischengeschalteten Antriebsabschnitt dieser Ausführungsform aus. An der Nockenplatte 160 ist parallel dazu beabstandet eine Drehscheibe 190 für die Steuerung des Motors angeordnet. Längs des Umfangs der Drehscheibe 190 ist ein Steuerschalter 191 angeordnet, der eine vorbestimmte Winkeldrehung der Drehscheibe 190 nachweist, wobei dann der Motor 154 ausgeschaltet wird.

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Bei der gezeigten Ausfuhrungsform ist die Nockenrille 160a der Nockenplatte oder Nockenscheibe 160 asymmetrisch geformt, so daß sie sich nach und nach dem Drehmittelpunkt der Scheibe 160 nähert, während sie von einer äußeren Lage am einen Ende der Rille zu einer inneren Lage am anderen Ende geht, wie dies Fig. 17 zeigt, so daß bei Drehung des Motors 154 die Nockenplatte 160 die Gleitstange 161 zum äußersten Ende der Nockenrille 160a bewegt. Dabei werden die Kolbenstange 163 und die Antriebswelle 152 nach oben verschoben. Eine Drehung der Nockenplatte 160 zur Bewegung der Gleitstange 161 zum anderen, innersten Ende der Nockenrille 160a bewirkt, daß die Kolbenstange 163 und die Antriebswelle 152 sich nach unten bewegen.Bei dieser Drehung der Nockenplatte 160 zwecks Bewegung der Gleitstange 161 nach einem der beiden Enden der Nockenrille oder des Nockenlochs 160a bewirkt die Drehung der Scheibe 190 der Motorsteuerung, die sich übereinstimmend mit der Nockenplatte 160 dreht, daß der Steuerschalter 191 des Motors ausgeschaltet wird. Dadurch wird die Stromzufuhr zum Motor 154 unterbrochen und der Motor wird ausgeschaltet. Die Federkraft einer der Federn 167 und 168, die symmetrisch mit ihren einen Enden an der Nockenplatte 160 angreifen und die bis jetzt durch die Drehung der Scheibe expandiert wurde·, wird jetzt aktiviert und spannt die Scheibe in die Rückstell-Drehrichtung vor, wie in Fig. 17 gezeigt, so daß die Einrichtung für den nächsten Betriebsschritt wieder vorbereitet ist. Weil bei dieser Ausführungsform die Nockenplatte 160 mit der Antriebswelle 152 verriegelt ist, und zwar über den Kolben 164,wodurch die Bewegung unter Spiel erfolgt, nämlich im wesentlichen demselben Spiel wie dies durch das lose Einpassen oder Einsetzen der Rolle 61 in das Langloch 63 bei der vorhergehenden Ausführungsform erreicht wird, ergibt sich dieselbe Funktion der Antriebssteuerung auch bei dieser Ausführungsform. In der Praxis wird es be-

vorzugt, wenn, wie in Fig. 18 gezeigt, über einen Isoliertransformator 192 und einen Anschlußblock eine Steuerschaltung 180 mit Spannung versorgt wird. Es sei erwähnt, daß in den Fig. 16 bis 18 dieselben Bezugsziffern verwendet werden wie bei der vorhergehenden Ausführungsform, die jedoch jeweils um 100 erhöht wurden, und zwar mit Ausnahme der vorstehend erläuterten Bauteile bzw. Bezugsziffern.

Als Fühler für die Hand wurden im vorstehenden Ultraschallfühler und fotoelektrische Fühler erwähnt. Hierfür können aber auch beliebige andere geeignete elektrische Fühler in gleicher Weise eingesetzt werden.

- Leerseite -

Claims

Patentansprüche

Vorrichtung mit einem selbsttätig betätigbaren Wasserhahn mit einem in einer Zufuhrleitung für heißes und kaltes Wasser vorgesehenen Ventilglied, das vom Ausgang eines Motors über eine Antriebssteuerung zum Öffnen bzw. Schließen der Zufuhrleitung angetrieben ist, wobei ein der Zufuhrleitung benachbarter Betätigungshebel zum Öffnen und Schließen der Zufuhrleitung mit dem Ventilglied

verriegelt ist und wobei wenigstens ein mit einem Fühlet bereich versehener Fühler, der die Anwesenheit eines Objekts in dem Fühlbereich fühlt, mit der Antriebssteuerung verbunden ist, der ein Signal entsprechend dem gefühlten Objekt erzeugt, dadurch gekennzeichnet, daß die Antriebssteuerung (14) einen zwischengeschalteten Antriebsabschnitt (56) aufweist, der mit dem Motor (54) verbunden ist, sowie eine Antriebswelle (52), die mit dem Ventilglied (20) verbunden ist und die mit dem Antriebssabschnitt (56) verriegelt ist, wobei die Verriegelung zwischen der Antriebswelle (52) und dem Antriebs abschnitt (56) mit einem Spiel versehen ist derart, daß der Antriebsabschnitt (56) mittels einer federnden Rückstell -Vorspannkraft (Federn 67, 68; 167, 168) in seine Ausgangslage zurückkehren kann, wenn der Motor (54) nach seiner Einschaltung zur Betätigung des Antriebsabschnitts (56) abgeschaltet wird, ohne daß dabei die Antriebswelle (52) verschoben wird.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens zwei Fühler vorgesehen sind.
3. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein Fühler für die Hand und ein Fühler für den Fuß vorgesehen ist.
4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Fühler für die Hand neben einen Auslaß der Wasser-Zufuhrleitung angeordnet ist und daß der Fühler für den Fuß an einem unteren Teil eines Objektes befestigt ist, an dem die Vorrichtung installiert ist.
5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Wasser-Zufuhrleitung einen Wasserauslaß mit einen Mündungsstück aufweist, daß der Fühler für die Hand einen elektrischen Fühler aufweist, der dem Wasserauslaß benact bart angeordnet ist und daß der Fühler für den Fuß einen Lichtschrankenfühler mit einem Fühlrahmen, einem Lichtsender und einem Lichtempfänger aufweist, die am Rahmen einander gegenüberliegend befestigt sind.
6. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der zwischengeschaltete Antriebsabschnitt ein sich drehendes Teil aufweist, das vom Abtrieb des Motors gedreht wird, wobei die Antriebswelle ein mit ihr verbundenes Teil aufweist zwecks Verriegelung der Antriebswelle mit dem drehbaren Teil, und zwar in einem vorbestimmten Abstand.
7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß das drehbare Teil eine im wesentlichen messerförmig

geformte, zwischengeschaltete Antriebsplatte ist, die an einer Welle drehbar gelagert ist, wobei eine zwischengeschaltete Rolle an einem freien Ende der Antriebsplatte vorgesehen ist und die Verriegelung der Antriebswelle ein Glied mit einem Langloch ist, das größer ist als die Rolle, so daß die Rolle im Langloch lose aufgenommen ist.

Vorrichtung nach Anspruch 7,
dadurch gekennzeichnet, daß die Antriebssteuerung in einem Gehäuse untergebracht ist, das die Stützwelle für die Antriebsplatte trägt, wobei der Antriebsabschnitt ein Paar im wesentlichen L-förmig geformter Rückstellplatten aufweist, die gemeinsam drehbar an der Stützwelle getragen sind, und zwar zusammen mit der Antriebsplatte, wobei sie bezüglich der Stützwelle symmetrisch derart angeordnet sind, daß die Beine des L-Profils sich an der Seite mit dem freien Ende der Antriebsplatte befinden, wobei die anderen Beine in jeweils entgegengesetzte Richtungen, bezogen auf die Stützwelle, weisen, wobei fernerhin die Rückstellplatten jeweils an den anderen Beinen eine federnde Vorspannkraft aufnehmen, die die einen Beine aufeinander zu zu bewegen sucht, daß das Gehäuse einen Bezugsstift trägt, der zwischen den sich nähernden Beinen der Rückstellplatten angeordnet ist, um deren Ausgangsposition zu definieren, und daß die Antriebsplatte einen Schiebestift trägt, der ebenfalls zwischen den sich einander nähernden einen Beinen der Rückstellplatten angeordnet ist, um die Beine von ihrer Ausgangsposition zu trennen, wenn die Antriebsplatte sich dreht.

Vorrichtung mit einem selbsttätig betätigbaren Wasserhahn,

gekennzeichnet durch einen Wasserauslaß mit einem Mündungsstück, eine Zufuhrleitung für heißes und kaltes Wasser, die mit dem Wasserauslaß verbunden ist, ein Ventilglied in der Zufuhrleitung zum Öffnen und Schließen der Zufuhrleitung, einen von Hand betätigten Hebel, der mit dem Ventilglied neben dem Wasserauslaß verriegelt ist zwecks Handbetätigung des Öffnens und Schließens der Zufuhrleitung, durch einen reversiblen Motor, der über seinen Abtrieb in beiden Drehrichtungen das Ventilglied betätigt, mit einer Antriebssteuerung, die abhängig von der einen oder der anderen der beiden Drehrichtungen des Motors betätigt wird, durch einen elektrischen Fühler für eine Hand, der neben dem Auslaß des Wasserhahns vorgesehen ist und der der Antriebssteuerung ein Ausgangssignal mitteilt, durch einen Lxchtschrankenfühler für einen Fuß mit einer Lichtquelle, der gegenüber ein Lichtfühler angeordnet ist, und die an einem unteren Teil eines Objektes angebracht sind,,an dem die Vorrichtung installiert ist, wobei der Fühler für den Fuß ein Ausgangssignal der Antriebssteuerung mitteilt, die ein Antriebsplatte hat, die an einem Ende die Ausgänge des Motors aufnimmt und die am anderen, freien Ende drehbar in'beiden Drehrichtungen gelagert ist, und zwar innerhalb eines vorbestimmten Bereichs, angetrieben durch einen der Abtriebe des reversiblen Motors, durch ein Paar Rückstellplatten, die derart gelagert sind, daß sie längs des freien Endes der Antriebsplatte drehbar sind, und zwar wechselseitig in entgegengesetzter Richtung, bezogen auf eine mittlere Referenzlage der Vorwärtsdrehung und der Rückwärtsdrehung der Antriebsplatte, und zwar bewirkt von ihrer Drehung gegen eine federnde Rückstellkraft, die an beiden Rückstellplatten angreift, um diese bei Beendigung beider

Drehungen der Antriebsplatte in die Referenzlage zurückzustellen, wobei eine Rolle am freien Ende der Antriebsplatte getragen ist und eine Antriebswelle an einem Ende mit dem Ventilglied verriegelt ist und ein Loch aufweist, in dem die Rolle der Antrxebsplatte aufgenommen ist, wobei das Loch in axialer Richtung der Antriebswelle so dimensioniert ist, daß der Rolle wie auch der Antriebswelle ein Spiel mitgeteilt wird, das die Rückstellung der Antriebsplatte in die Referenzlage bei Beendigung des Abtriebes des Motors in Abhängigkeit vom Rückstellen der Rückstellplatten erlaubt.