[0001] Die vorliegende Erfindung betrifft eine Bewegungseinrichtung zum Bewegen eines Verschlusselements
zum Verschließen einer Abflussöffnung, insbesondere einer Abflussöffnung einer Spüle
oder eines Waschtisches, wobei die Bewegungseinrichtung eine Antriebsvorrichtung zum
Antreiben einer Bewegung des Verschlusselements von einer ersten Stellung in eine
zweite Stellung und/oder von der zweiten Stellung in die erste Stellung umfasst.
[0002] Eine solche Bewegungseinrichtung ist aus der
DE 42 41 023 A1 bekannt. Bei einer solchen Bewegungseinrichtung ist die Antriebsvorrichtung als eine
elektromagnetische Antriebsvorrichtung ausgebildet und umfasst eine Magnetspule, die
mit einer zeitlich konstanten elektrischen Spannung beaufschlagt wird, um das Verschlusselement
von einer Offenstellung, in welcher das Verschlusselement die Abflussöffnung freigibt,
in eine Schließstellung, in welcher das Verschlusselement die Abflussöffnung verschließt,
zu bewegen und anschließend in der Schließstellung zu halten. Durch Abschalten dieser
elektrischen Spannung wird das Verschlusselement von der Schließstellung in die Offenstellung
zurückbewegt.
[0003] Das Verschlusselement ist dabei mit einem Anker verbunden, der zum Bewegen des Verschlusselements
in die Magnetspule hineingezogen oder aus der Magnetspule herausbewegt wird. Wenn
dieser Anker in der Schließstellung oder in der Offenstellung des Verschlusselements
an einem Anschlag anschlägt, erzeugt dies ein klackendes Anschlaggeräusch.
[0004] Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Bewegungseinrichtung
zum Bewegen eines Verschlusselements zum Verschließen einer Abflussöffnung der eingangs
genannten Art zu schaffen, welche beim Bewegen des Verschlusselements in die erste
Stellung und/oder in die zweite Stellung ein störendes Anschlaggeräusch vermindert
oder ganz vermeidet.
[0005] Diese Aufgabe wird bei einer Bewegungseinrichtung mit den Merkmalen des Oberbegriffs
von Anspruch 1 erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass die Bewegungseinrichtung eine
Dämpfungsvorrichtung zum Begrenzen der Bewegungsgeschwindigkeit des Verschlusselements
bei der Annäherung an die zweite Stellung und/oder bei der Annäherung an die erste
Stellung umfasst.
[0006] Durch diese Begrenzung der Bewegungsgeschwindigkeit des Verschlusselements wird erreicht,
dass sowohl das Verschlusselement als auch mit diesem mitbewegte Bauteile, insbesondere
ein Anker einer elektromagnetischen Antriebsvorrichtung, mit nur geringer Geschwindigkeit
in der zweiten Stellung und/oder in der ersten Stellung ankommen, so dass ein Anschlagen
des Verschlusselements oder eines Bauteils der Antriebsvorrichtung in der zweiten
Stellung und/oder in der ersten Stellung nur ein geringes Anschlaggeräusch oder gar
kein Anschlaggeräusch erzeugt.
[0007] Dabei kann die Dämpfungsvorrichtung die Bewegungsgeschwindigkeit des Verschlusselements
bei der Annäherung an die zweite Stellung und/oder bei der Annäherung an die erste
Stellung dadurch begrenzen, dass eine zunächst höhere Bewegungsgeschwindigkeit des
Verschlusselements durch Abbremsen verringert wird.
[0008] Alternativ oder ergänzend hierzu kann auch vorgesehen sein, dass die Dämpfungsvorrichtung
die Bewegungsgeschwindigkeit des Verschlusselements bei der Annäherung an die zweite
Stellung und/oder bei der Annäherung an die erste Stellung dadurch begrenzt, dass
das Verschlusselement von vornherein nur auf eine geringe Geschwindigkeit beschleunigt
wird.
[0009] Insbesondere kann vorgesehen sein, dass die Antriebsvorrichtung derart zeitabhängig
steuerbar ist, dass die auf das Verschlusselement wirkende Beschleunigungskraft bei
der Annäherung an die zweite Stellung und/oder bei der Annäherung an die erste Stellung
begrenzt wird.
[0010] Bei einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass die Antriebsvorrichtung
als eine elektromagnetische Antriebsvorrichtung ausgebildet ist, die eine Magnetspule
umfasst, an welche eine elektrische Spannung anlegbar ist, und dass die Bewegungseinrichtung
eine Steuereinrichtung umfasst, mittels welcher die an die Magnetspule angelegte Spannung
während der Bewegung des Verschlusselements in die zweite Stellung und/oder während
der Bewegung des Verschlusselements in die erste Stellung derart veränderbar ist,
dass die auf das Verschlusselement wirkende Beschleunigungskraft bei der Annäherung
des Verschlusselements an die zweite Stellung und/oder bei der Annäherung des Verschlusselements
an die erste Stellung begrenzt wird.
[0011] Insbesondere kann vorgesehen sein, dass die an die Magnetspule angelegte Spannung
derart veränderbar ist, dass die Spannung bei der Annäherung des Verschlusselements
an die zweite Stellung abnimmt.
[0012] Alternativ oder ergänzend hierzu kann vorgesehen sein, dass die an die Magnetspule
angelegte Spannung derart veränderbar ist, dass die Spannung bei der Annäherung des
Verschlusselements an die erste Stellung zunimmt.
[0013] Alternativ oder ergänzend hierzu kann vorgesehen sein, dass die an die Magnetspule
angelegte Spannung derart veränderbar ist, dass die Spannung während der Bewegung
des Verschlusselements in die zweite Stellung im wesentlichen kontinuierlich oder
stufenförmig, in mehreren Stufen, zunimmt.
[0014] Bei einer besonderen Ausführungsform der Erfindung ist vorgesehen, dass die an die
Magnetspule angelegte Spannung während der Bewegung des Verschlusselements in die
zweite Stellung treppenförmig, d.h. in einer Vielzahl jeweils im wesentlichen etwa
gleich hoher Stufen, bis auf eine Maximalspannung ansteigt.
[0015] Ferner kann vorgesehen sein, dass die an die Magnetspule angelegte Spannung derart
veränderbar ist, dass die Spannung während der Bewegung des Verschlusselements in
die erste Stellung im wesentlich kontinuierlich oder stufenförmig, in mehreren Stufen,
abnimmt.
[0016] Bei einer besonderen Ausführungsform der Erfindung ist dabei vorgesehen, dass die
an die Magnetspule angelegte Spannung während der Bewegung des Verschlusselements
in die erste Stellung treppenförmig, d.h. in einer Vielzahl jeweils im wesentlichen
etwa gleich hoher Stufen, bis auf null abnimmt.
[0017] Bei einer bevorzugten Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Bewegungseinrichtung ist
vorgesehen, dass die Bewegungseinrichtung ein Rückstellelement umfasst, welches das
Verschlusselement in die erste Stellung vorspannt, und dass die an die Magnetspule
angelegte Spannung derart veränderbar ist, dass die von der elektromagnetischen Antriebsvorrichtung
auf das Verschlusselement ausgeübte Kraft nur geringfügig von der Rückstellkraft abweicht,
welche das Rückstellelement auf das Verschlusselement ausübt. Auf diese Weise wird
eine übermäßige Beschleunigung des Verschlusselements vermieden, so dass die Bewegungsgeschwindigkeit
des Verschlusselements bei der Annäherung an die zweite Stellung oder bei der Annäherung
an die erste Stellung von vornherein begrenzt ist.
[0018] Wenn die erste Stellung des Verschlusselements eine Offenstellung ist, in welcher
das Verschlusselement die Abflussöffnung freigibt, so wird durch die Vorspannung des
Verschlusselements in die Offenstellung erreicht, dass im Fall eines Stromausfalls,
wenn an der Magnetspule keine elektrische Spannung anliegt, das Rückstellelement das
Verschlusselement in die Offenstellung zurückbewegt, so dass bei Stromausfall die
Abflussöffnung geöffnet ist und auch bei Wasserzufuhr zu der Spüle oder zu dem Waschtisch
kein Wasser überlaufen kann.
[0019] Das Rückstellelement kann insbesondere ein Federelement, beispielsweise eine Druck-Schraubenfeder,
umfassen.
[0020] Die an die Magnetspule angelegte Spannung wird vorzugsweise so eingestellt, dass
die von der elektromagnetischen Antriebsvorrichtung auf das Verschlusselement ausgeübte
Kraft um höchstens ungefähr 10 % von der Rückstellkraft, welche das Rückstellelement
auf das Verschlusselement ausübt, abweicht, insbesondere um höchstens ungefähr 10
% größer ist als diese Rückstellkraft.
[0021] Alternativ oder ergänzend zu einer entsprechenden zeitlichen Ansteuerung der Antriebsvorrichtung
kann zum Zwecke der Dämpfung der Bewegung des Verschlusselements vorgesehen sein,
dass die Antriebsvorrichtung ein verformbares Pufferelement umfasst, welches das Verschlusselement
bei der Annäherung an die zweite Stellung und/oder bei der Annäherung an die erste
Stellung abbremst.
[0022] Ein solches Pufferelement kann das Verschlusselement direkt oder aber indirekt über
ein mit dem Verschlusselement gekoppeltes Bauteil der Antriebsvorrichtung, beispielsweise
einen Anker einer elektromagnetischen Antriebsvorrichtung, abbremsen.
[0023] Ein solches Pufferelement ist vorzugsweise im wesentlichen elastisch verformbar.
[0024] Insbesondere kann vorgesehen sein, dass das Pufferelement ein Gummimaterial, ein
Silikonmaterial und/oder ein Schaumstoffmaterial umfasst.
[0025] Eine weitere Möglichkeit zur Begrenzung der Bewegungsgeschwindigkeit des Verschlusselements
bei der Annäherung an die zweite Stellung oder bei der Annäherung an die erste Stellung
besteht darin, dass die Antriebsvorrichtung als eine elektromagnetische Antriebsvorrichtung
ausgebildet ist, die eine Magnetspule und einen mit dem Verschlusselement verbundenen
Anker umfasst, wobei die Magnetspule eine progressive Wicklung aufweist, durch welche
die auf den Anker wirkende Magnetkraft in Abhängigkeit von der Eindringtiefe des Ankers
in die Magnetspule variiert.
[0026] Insbesondere kann die progressive Wirkung so ausgebildet sein, dass die auf den Anker
wirkende Magnetkraft mit zunehmender Eindringtiefe des Ankers in die Magnetspule abnimmt.
[0027] Dadurch verringert sich die Bewegungsgeschwindigkeit des Ankers und damit des mit
dem Anker verbundenen Verschlusselements um so mehr, je weiter der Anker in die Magnetspule
eindringt.
[0028] Eine weitere Möglichkeit zur Begrenzung der Bewegungsgeschwindigkeit des Verschlusselements
bei der Annäherung an die zweite Stellung oder bei der Annäherung an die erste Stellung
besteht darin, dass die Antriebsvorrichtung eine hydraulische oder pneumatische Dämpfungsvorrichtung
umfasst, welche das Verschlusselement bei der Annäherung an die zweite Stellung und/oder
bei der Annäherung an die erste Stellung abbremst.
[0029] Eine solche hydraulische oder pneumatische Dämpfungsvorrichtung kann insbesondere
einen Hohlraum umfassen, der mit einem Fluid gefüllt ist, welches beim Bewegen des
Verschlusselements in die zweite Stellung oder in die erste Stellung über eine Drosseleinrichtung
aus dem Hohlraum verdrängt wird.
[0030] Durch die Begrenzung des Fluidmassenstroms aus dem Hohlraum hinaus mittels der Drosseleinrichtung
wird erreicht, dass das Fluid der Bewegung des Verschlusselements, durch welche das
Fluid aus dem Hohlraum verdrängt wird, einen Widerstand entgegensetzt, welcher die
Bewegungsgeschwindigkeit des Verschlusselements bei der Annäherung an die zweite Stellung
und/oder bei der Annäherung an die erste Stellung begrenzt.
[0031] Auch wenn das Verschlusselement in der Gegenrichtung bewegt wird, wird durch eine
solche hydraulische oder pneumatische Dämpfungsvorrichtung eine auf das Verschlusselement
wirkende Bremskraft erzeugt, da in dem Hohlraum ein Unterdruck erzeugt wird, weil
das Fluid nur langsam über die Drosseleinrichtung in den Hohlraum zurückströmen kann,
so dass das Verschlusselement durch den so erzeugten Unterdruck abgebremst wird.
[0032] Die Drosseleinrichtung einer solchen hydraulischen oder pneumatischen Dämpfungsvorrichtung
kann insbesondere ein Drosselventil umfassen.
[0033] Alternativ oder ergänzend zu den vorstehend beschriebenen Ausführungsformen einer
Dämpfungsvorrichtung kann auch vorgesehen sein, dass die Antriebsvorrichtung als Dämpfungsvorrichtung
einen Lineardämpfer und/oder einen Rotationsdämpfer umfasst, wie sie beispielsweise
von Schubladenauszugsführungsgarnituren her bekannt sind.
[0034] Bei einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung ist die erste Stellung des Verschlusselements
eine Offenstellung, in welcher das Verschlusselement die Abflussöffnung freigibt,
und die zweite Stellung des Verschlusselements eine Schließstellung, in welcher das
Verschlusselement die Abflussöffnung verschließt.
[0035] Grundsätzlich ist es aber auch möglich, die erste Stellung des Verschlusselements
als Schließstellung und die zweite Stellung des Verschlusselements als Offenstellung
auszugestalten.
[0036] Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung sind Gegenstand der nachfolgenden Beschreibung
und der zeichnerischen Darstellung von Ausführungsbeispielen.
[0037] In den Zeichnungen zeigen:
- Fig. 1
- eine schematische Darstellung einer Bewegungseinrichtung zum Bewegen eines Verschlusselements
zum Verschließen der Abflussöffnung einer Spüle, die eine Steuereinrichtung, eine
Betätigungseinrichtung und eine elektromagnetische Antriebsvorrichtung für das Verschlusselement
umfasst;
- Fig. 2
- eine schematische perspektivische Darstellung einer Spüle mit einer Bewegungseinrichtung
zum Bewegen des Verschlusselements zum Verschließen der Abflussöffnung;
- Fig. 3
- eine schematische Draufsicht von unten auf die Spüle aus Fig. 2;
- Fig. 4
- eine schematische Ansicht von hinten der Spüle aus den Fig. 2 und 3;
- Fig. 5
- eine schematische Seitenansicht von links der Spüle aus den Fig. 2 bis 4;
- Fig. 6
- einen schematischen Schnitt durch eine Abflussventilanordnung, die eine Abflussöffnung
mit einem Verschlusselement und eine elektromagnetische Antriebsvorrichtung zum Bewegen
des Verschlusselements umfasst, wobei sich das Verschlusselement in einer Schließstellung
befindet;
- Fig. 7
- ein schematisches Spannungs-Zeit-Diagramm, welches den zeitlichen Verlauf der an eine
Magnetspule der elektromagnetischen Antriebsvorrichtung angelegten elektrischen Spannung
zeigt, wobei diese Spannung zu Beginn des Schließvorgangs des Verschlusselements sprunghaft
ansteigt und zu Beginn des Öffnungsvorgangs des Verschlusselements sprunghaft abfällt;
- Fig. 8
- ein der Fig. 7 entsprechendes schematisches Spannungs-Zeit-Diagramm für eine alternative
Ausführungsform, bei welcher die an die Magnetspule angelegte elektrische Spannung
während des Schließvorgangs des Verschlusselements treppenförmig ansteigt und während
des Öffnungsvorgangs des Verschlusselements treppenförmig abfällt;
- Fig. 9
- einen schematischen Schnitt durch die Abflussventilanordnung einer weiteren Ausführungsform
einer Bewegungseinrichtung zum Bewegen des Verschlusselements zum Verschließen der
Abflussöffnung einer Spüle, bei welchem ein Anker der elektromagnetischen Antriebsvorrichtung
in einer zur Bewegungsrichtung des Verschlusselements senkrechten Richtung verschoben
wird;
- Fig. 10
- eine schematische perspektivische Darstellung des Elektromagneten einer vierten Ausführungsform
einer Bewegungseinrichtung zum Bewegen eines Verschlusselements, bei welcher ein Rückholelement
außerhalb eines Gehäuses des Elektromagneten angeordnet ist, in einer Schließstellung
des Verschlusselements, in welcher der Anker vollständig in die Magnetspule des Elektromagneten
hineingezogen ist;
- Fig. 11
- einen schematischen Längsschnitt durch den Elektromagneten aus Fig. 10;
- Fig. 12
- eine der Fig. 10 entsprechende schematische perspektivische Darstellung des Elektromagneten
in einer Offenstellung des Verschlusselements, in welcher der Anker des Elektromagneten
teilweise aus der Magnetspule des Elektromagneten herausgezogen ist;
- Fig. 13
- einen schematischen Längsschnitt durch den Elektromagneten aus Fig. 12;
- Fig. 14
- eine schematische perspektivische Darstellung des Elektromagneten einer fünften Ausführungsform
einer Bewegungseinrichtung zum Bewegen eines Verschlusselements, bei welcher ein außerhalb
des Gehäuses des Elektromagneten angeordnetes Ende des Ankers mit einem Pufferelement
versehen ist, in einer Schließstellung des Verschlusselements, in welcher der Anker
des Elektromagneten vollständig in die Magnetspule des Elektromagneten hineingezogen
ist;
- Fig. 15
- einen schematischen Längsschnitt durch den Elektromagneten aus Fig. 14;
- Fig. 16
- eine der Fig. 14 entsprechende schematische Darstellung des Elektromagneten in einer
Offenstellung des Verschlusselements, in welcher der Anker teilweise aus der Magnetspule
herausgezogen ist;
- Fig. 17
- einen schematischen Längsschnitt durch den Elektromagneten aus Fig. 16;
- Fig. 18
- eine schematische perspektivische Darstellung eines Elektromagneten einer sechsten
Ausführungsform einer Bewegungseinrichtung zum Bewegen eines Verschlusselements, bei
welcher der Elektromagnet eine pneumatische Dämpfungsvorrichtung aufweist, in einer
Schließstellung des Verschlusselements, in welcher der Anker des Elektromagneten vollständig
in die Magnetspule des Elektromagneten hineingezogen ist;
- Fig. 19
- einen schematischen Längsschnitt durch den Elektromagneten aus Fig. 18;
- Fig. 20
- eine der Fig. 18 entsprechende schematische perspektivische Darstellung des Elektromagneten
in einer Offenstellung des Verschlusselements, in welcher der Anker teilweise aus
der Magnetspule herausgezogen ist; und
- Fig. 21
- einen schematischen Längsschnitt durch den Elektromagneten aus Fig. 20.
[0038] Gleiche oder funktional äquivalente Elemente sind in allen Figuren mit denselben
Bezugszeichen bezeichnet.
[0039] Eine in den Fig. 1 bis 6 dargestellte, als Ganzes mit 100 bezeichnete Spüle umfasst
eine im wesentlichen horizontale Spülenfläche 102, in welcher ein Hauptbecken 104
und ein kleineres und weniger tiefes Zusatzbecken 106 angeordnet sind und über welche
sich eine hinter dem Zusatzbecken 106 angeordnete Batteriebank 107 erhebt.
[0040] Das Zusatzbecken 106 ist an seinem Boden mit einer Abflussöffnung 108 versehen.
[0041] Das Hauptbecken 104 ist an seinem Boden mit einer Abflussöffnung 110 versehen.
[0042] Wie am besten aus Fig. 6 zu ersehen ist, ist die Abflussöffnung 110 des Hauptbeckens
104 am Boden 126 einer Abflussöffnungsvertiefung 112 angeordnet, welche sich vom Boden
114 einer Verschlusselement-Aufnahmevertiefung 116 aus nach unten vorstülpt.
[0043] Die Verschlusselement-Aufnahmevertiefung 116 stülpt sich ihrerseits vom Boden 118
des Hauptbeckens 104 aus nach unten vor.
[0044] Die Abflussöffnung 110 ist mittels eines Verschlusselements 120 verschließbar, welches
im wesentlichen rotationssymmetrisch um eine vertikale Verschlusselementachse 122
ausgebildet ist.
[0045] Das Verschlusselement 120 umfasst einen im wesentlichen zylindrischen Verschlusselement-Grundkörper
124, der ein mittiges Durchgangsloch im Boden 126 der Abflussöffnungsvertiefung 112
durchsetzt.
[0046] Das mittige Durchgangsloch am Boden 126 der Abflussöffnungsvertiefung 112 ist von
mehreren weiteren Durchgangslöchern 128 umgeben, durch welche Wasser aus der Abflussöffnungsvertiefung
112 nach unten in ein gewinkeltes Abflussrohrstück 130 austreten kann.
[0047] Der obere Abschnitt der Verschlusselementgrundkörpers 124 ist kragenförmig von einem
Siebkorbelement 132 umgeben. Das Siebkorbelement 132 ist mit längs dessen Umfangs
äquidistant verteilten Siebdurchgangsöffnungen 134 versehen.
[0048] Unterhalb des Siebkorbelements 132 ist eine den Verschlusselementgrundkörper 124
ebenfalls kragenförmig umgebende Dichtmanschette 136 angeordnet, von deren äußerem
Rand aus eine die Dichtmanschette 136 ringförmig umgebende, elastische Dichtlippe
138 absteht.
[0049] Wie aus Fig. 6 zu ersehen ist, liegt diese Dichtlippe 138 in der Schließstellung
des Verschlusselements 120 am inneren Rand des Bodens 114 der Verschlusselement-Aufnahmevertiefung
116 an und verhindert so in der Schließstellung, dass Wasser aus der Verschlusselement-Aufnahmevertiefung
116 in die Abflussöffnungsvertiefung 112 gelangt.
[0050] Das Verschlusselement 120, die Verschlusselement-Aufnahmevertiefung 116 und die Abflussöffnungsvertiefung
112 bilden zusammen eine Abflussventilanordnung 139.
[0051] Unterhalb des Bodens 126 der Abflussöffnungsvertiefung 112 ist der Verschlusselementgrundkörper
124 in einer hohlzylindrischen Haltehülse 140 längs der Verschlusselementachse 122
verschieblich geführt.
[0052] Am unteren Ende 142 des Verschlusselementgrundkörpers 124 greift ein oberes Ende
einer Kolbenstange 144 eines Ankers 146 an, welcher längs einer mit der Mittelachse
des Verschlusselements 120 koaxialen Spulenachse 149 verschiebbar in einem mittigen
Hohlraum 152 einer Magnetspule 154 eines als Ganzes mit 148 bezeichneten Elektromagneten
gehalten ist.
[0053] An dem Anker 146 ist ein in radialer Richtung abstehender, scheibenförmiger Bund
156 vorgesehen, an dessen Unterseite das obere Ende einer Druck-Schraubenfeder 158
anliegt, die sich mit ihrem unteren Ende an einer unteren Stirnwand 160 eines im wesentlichen
hohlzylindrischen Gehäuses 164 des Elektromagneten 148 abstützt.
[0054] Diese Druck-Schraubenfeder 158 wirkt als ein Rückstellelement 162, welches den Anker
146 in seine obere Endstellung und damit das Verschlusselement 120 in seine (nicht
dargestellte) Offenstellung vorspannt, in welcher das Verschlusselement 120 die Abflussöffnung
110 freigibt.
[0055] Am der unteren Stirnwand 160 des Gehäuses 164 zugewandten unteren Ende des Ankers
146 ist ein elastisch verformbares Pufferelement 166 angeordnet, welches dazu dient,
den Aufprall des Ankers 146 an der Stirnwand 160 am Ende des Schließvorgangs des Verschlusselements
120 zu dämpfen.
[0056] Das Pufferelement 166 kann beispielsweise aus einem Gummimaterial, aus einem Silikonmaterial
und/oder aus einem Schaumstoffmaterial gebildet sein.
[0057] Die Magnetspule 154 des Elektromagneten 148 ist über zwei Stromleitungen 168a, 168b
mit einer Steuereinrichtung 188 (siehe Fig. 1) verbunden, mittels welcher die an die
Magnetspule angelegte elektrische Spannung steuerbar ist.
[0058] Im Spannungs- und somit stromlosen Zustand des Elektromagneten 148 drückt die Druck-Schraubenfeder
158 den Anker 146 nach oben, so dass das Verschlusselement 116 und damit das Siebkorbelement
132 mit der Dichtmanschette 136 nach oben in die Offenstellung angehoben werden, in
welcher das Verschlusselement 120 die Abflussöffnung 110 freigibt.
[0059] Wird die Magnetspule 154 des Elektromagneten 148 hingegen von der Steuereinrichtung
188 mit einer elektrischen Spannung beaufschlagt, so zieht das von der stromdurchflossenen
Magnetspule 154 erzeugte Magnetfeld den Anker 146 gegen die Rückstellkraft der Druck-Schraubenfeder
158 nach unten, so dass das mit dem oberen Ende des Ankers 146 verbundene Verschlusselement
120 in die in Fig. 6 dargestellte Schließstellung bewegt wird, in welcher das Verschlusselement
120 die Abflussöffnung 110 verschließt.
[0060] Das Anschlagen des Ankers 146 an der unteren Stirnwand 160 des Gehäuses 164 des Elektromagneten
148 wird dabei durch das Pufferelement 166 gedämpft, wodurch das sonst vorhandene
klackende Anschlaggeräusch vermindert oder sogar ganz unterdrückt wird.
[0061] Das Pufferelement 166 könnte statt am unteren Ende des Ankers 146 auch an der Innenseite
der unteren Stirnwand 160 angeordnet sein.
[0062] Der detaillierte zeitliche Verlauf der elektrischen Spannung, die an die Magnetspule
154 angelegt wird, wird nachstehend noch unter Bezugnahme auf die Fig. 7 und 8 im
einzelnen erläutert werden.
[0063] Die Steuereinrichtung 188 umfasst einen programmierbaren Mikrocontroller 170 und
einen Spannungsregler 172, die beide in einem Gehäuse 190 der Steuereinrichtung 188
angeordnet sind.
[0064] Der Spannungsregler 172 ist über ein Anschlusskabel 174 mit einem Netzteil 176 verbunden,
welches seinerseits an eine Steckdose 178 des öffentlichen Stromnetzes angeschlossen
ist.
[0065] Das Netzteil 176 transformiert die Spannung des öffentlichen Stromnetzes auf eine
Sicherheitskleinspannung herunter, welche dem Spannungsregler 172 zur Verfügung gestellt
wird.
[0066] Der Spannungsregler 172 versorgt den Mikrocontroller 170 und den Elektromagneten
148 mit der erforderlichen Betriebsspannung.
[0067] Der Mikrocontroller 170 empfängt Signale von einer Betätigungseinrichtung 194, die
über eine Signalleitung 192 mit dem Mikrocontroller 170 verbunden ist.
[0068] Ferner empfängt der Mikrocontroller 170 Signale von einem Füllstandssensor 180, der
über eine Signalleitung 182 mit dem Mikrocontroller 170 verbunden ist.
[0069] Die Betätigungseinrichtung 194 umfasst ein Betätigungselement 196, welches beispielsweise
an der Unterseite der Batteriebank 107 angeordnet ist.
[0070] Das Betätigungselement 196 ist insbesondere als ein "touch-control"-Sensor ausgebildet
und umfasst einen Sensor 198, der beispielsweise als ein kapazitiver Sensor oder als
ein piezoelektrischer Sensor ausgebildet sein kann.
[0071] Der Sensor 198 kann in eine passende Ausnehmung an der Unterseite der Spüle 100 oder
in eine an der Spüle 100 vorgesehene Durchgangsbohrung eingesetzt sein.
[0072] Zur Verwendung an einer Spüle 100 aus einem elektrisch nicht leitenden Material,
insbesondere aus einem Kunststoffmaterial, aus einem Verbundwerkstoff oder aus einem
Natursteinmaterial, eignet sich insbesondere ein kapazitiver Sensor 198. Ein solcher
kapazitiver Sensor nimmt eine Kapazitätsänderung wahr, die dadurch entsteht, dass
ein Benutzer der Spüle 100 ein Körperteil, beispielsweise einen Finger, in den Detektionsbereich
des Sensors 198 einbringt.
[0073] Zur Verwendung an einer Spüle 100 aus einem elektrisch leitfähigen Material, insbesondere
aus einem Chrom-Nickel-Edelstahl, eignet sich insbesondere ein piezoelektrischer Sensor
198, der auf den Druck reagiert, der bei einer Berührung der Oberseite der Spüle 100
im Detektionsbereich des Sensors 198 durch ein Körperteil, beispielsweise einen Finger,
des Benutzers erzeugt wird.
[0074] Ein solcher piezoelektrischer Sensor kann auch im Falle einer Spüle 100 aus einem
nicht elektrisch leitfähigen Material verwendet werden.
[0075] In jedem Fall, d.h. bei Verwendung eines kapazitiven oder eines piezoelektrischen
Sensors 198, erhält der Mikrocontroller 170 der Steuereinrichtung 188 über die Signalleitung
192 bei Ansprechen des Sensors 198 ein Signal, in Abhängigkeit von welchem der Mikrocontroller
170 den Spannungsregler 172 ansteuert.
[0076] Der Füllstandssensor 180 umfasst ein beispielsweise als kapazitiver Sensor ausgebildetes
Sensorelement 184, das an dem Becken 104 der Spüle 100 montiert ist und als Wassermelder
dient, welcher bei einer Veränderung der Kapazität durch das Ansteigen des Wasserpegels
bis in die Nähe des Sensorelements 184 ein elektrisches Signal erzeugt, das an den
Mikrocontroller 170 der Steuereinrichtung 188 weitergeleitet wird.
[0077] Wenn dieses Signal eine vorgegebene Mindestdauer überschreitet und somit anzeigt,
dass sich das Wasser in dem Becken 104 dauerhaft auf der Höhe des Sensorelements 184
befindet, so steuert der Mikrocontroller 170 der Steuereinrichtung 188 den Spannungsregler
172 so an, dass das Verschlusselement 120 durch Abschalten des Elektromagneten 148
in die Offenstellung bewegt wird.
[0078] Auf diese Weise wird die Abflussöffnung 110 des Beckens 104 freigegeben, so dass
das Wasser aus diesem Becken ablaufen kann und ein Überlaufen des Wassers verhindert
wird.
[0079] Das Sensorselement 184 kann insbesondere anstelle des herkömmlichen Überlaufventils
auf der entsprechenden Höhe montiert werden.
[0080] Der Anker 146 und der Elektromagnet 148 mit der Magnetspule 154 bilden zusammen eine
elektromagnetische Antriebsvorrichtung 202 für das Verschlusselement 120.
[0081] Die elektromagnetische Antriebsvorrichtung 202, die Steuereinrichtung 188, die Betätigungseinrichtung
194 und der Füllstandssensor 180 bilden zusammen eine Bewegungseinrichtung 204 zum
Bewegen des Verschlusselements 120 der Abflussventilanordnung 139.
[0082] Wenn die von dem Spannungsregler 172 an die Magnetspule 154 des Elektromagneten 148
angelegte elektrische Spannung null ist, wirkt auf den Anker 146 aus ferromagnetischem
Material keine Magnetkraft, sondern nur die Rückstellkraft der Druck-Schraubenfeder
158, so dass sich das Verschlusselement 120 in der Offenstellung befindet.
[0083] Wenn nun der Mikrocontroller 170 der Steuereinrichtung 188 von dem Betätigungselement
196 ein Betätigungssignal erhält, welches aufgrund der im Steuerungsprogramm des Mikrocontrollers
170 festgelegten Bedingungen als ein reguläres Betätigungssignal erkannt wird, steuert
der Mikrocontroller 170 aufgrund dieses Betätigungssignals den Spannungsregler 172
so an, dass die an die Magnetspule 154 angelegte Spannung zum Zeitpunkt t
1 sprunghaft von null bis auf die Maximalspannung UM erhöht wird, wie dies in Fig.
7 dargestellt ist.
[0084] Dadurch wird von der Magnetspule 154 die maximale Magnetkraft erzeugt, mit welcher
der Anker 146 in den Hohlraum 152 im Innern der Magnetspule 154 hineingezogen wird.
Diese magnetische Anziehungskraft ist deutlich größer als die Rückstellkraft der Druck-Schraubenfeder
158, so dass der Anker 146 nach unten gezogen wird. Durch diese Abwärtsbewegung des
Ankers 146 wird auch das Verschlusselement 120 von der Offenstellung in Richtung auf
in die in Fig. 6 dargestellte Schließstellung bewegt.
[0085] Kurz vor Erreichen der Schließstellung wird die an die Magnetspule 154 angelegte
Spannung zu einem Zeitpunkt t
2 auf eine Haltespannung U
H reduziert.
[0086] Die Haltespannung U
H ist dabei so gewählt, dass die bei Anlegen dieser Haltespannung an die Magnetspule
154 erzeugte Magnetkraft gerade noch größer ist als die Rückstellkraft der Druck-Schraubenfeder
158 in der Schließstellung des Verschlusselements 120.
[0087] Durch die Reduktion der an die Magnetspule 154 angelegten Spannung auf eine Spannung,
bei der die auf den Anker 146 wirkende magnetische Anziehungskraft nur noch geringfügig
größer ist als die Rückstellkraft der Druck-Schraubenfeder 158, wird erreicht, dass
die Druck-Schraubenfeder 158 die Anzugsgeschwindigkeit des Ankers 146 so stark abbremst,
dass der Anker 146 nur noch relativ langsam in seiner Endlage an der unteren Stirnwand
160 des Gehäuses 164 des Elektromagneten 148 ankommt. Entsprechend wird auch das Verschlusselement
120 bei seiner Annäherung an die Schließstellung abgebremst.
[0088] Diese elektrische Dämpfung der Bewegung des Ankers 146 und des Verschlusselements
120 mittels der Spannungssteuerung durch den Mikrocontroller 170 und den Spannungsregler
172 der Steuereinrichtung 188 wird durch das Pufferelement 166 unterstützt, welches
das Anschlagen des unteren Endes des Ankers 146 an der unteren Stirnwand 160 des Gehäuses
164 des Elektromagneten 148 zusätzlich dämpft.
[0089] Auf diese Weise wird das Anschlaggeräusch des Ankers 146 an der unteren Stirnwand
160 des Gehäuses 164 weitgehend verringert oder komplett auf null reduziert.
[0090] Der Mikrocontroller 170, der Spannungsregler 172 und das Pufferelement 166 bilden
somit eine Dämpfungsvorrichtung 234 zum Begrenzen der Bewegungsgeschwindigkeit des
Verschlusselements 120 bei der Annäherung an die Schließstellung.
[0091] Nach Erreichen der Schließstellung des Verschlusselements 120 zum Zeitpunkt t
3 verbleibt die an die Magnetspule 154 angelegte Spannung auf dem Wert der Haltespannung
U
H.
[0092] Durch die Reduzierung der an die Magnetspule 154 in der Schließstellung des Verschlusselements
120 angelegten Haltespannung U
H gegenüber der während des Schließvorgangs angelegten maximalen Schließspannung UM
wird erreicht, dass bei in der Schließstellung befindlichem Verschlusselement ein
geringerer Strom durch die Magnetspule 154 fließt und somit der Stromverbrauch der
Bewegungseinrichtung 204 verringert und die Magnetspule 154 geschont wird.
[0093] Andererseits steht während des Schließvorgangs des Verschlusselements 120 eine ausreichend
hohe Schließkraft zur Verfügung.
[0094] Wird bei in der Schließstellung befindlichem Verschlusselement 120 das Betätigungselement
196 erneut betätigt oder erhält der Mikrocontroller 170 von dem Füllstandssensor 180
ein Signal, welches ein drohendes Überlaufen des Wassers im Becken 104 anzeigt, so
steuert der Mikrocontroller 170 der Steuereinrichtung 188 eine Bewegung des Verschlusselements
120 von der in Fig. 6 dargestellten Schließstellung in die Offenstellung, indem der
Spannungsregler 172 so angesteuert wird, dass die an die Magnetspule 154 angelegte
Spannung zu einem Zeitpunkt t
4 wieder sprunghaft auf null abgesenkt wird.
[0095] Hierdurch entfällt die auf den Anker 146 wirkende magnetische Anziehungskraft, welche
den Anker 146 in der Schließstellung zurückhält, und der Anker 146 bewegt sich unter
der Einwirkung der Rückstellkraft der Druck-Schraubenfeder 158 nach oben aus der Magnetspule
154 heraus. Gleichzeitig bewegt sich das Verschlusselement 120 von der Schließstellung
in die Offenstellung.
[0096] Im Fall eines Stromausfalles liegt an der Magnetspule 154 keine elektrische Spannung
an, so dass die Druck-Schraubenfeder 158 in diesem Fall den Anker 146 und damit das
Verschlusselement 120 in die Offenstellung bewegt.
[0097] Dadurch ist gewährleistet, dass bei Stromausfall die Abflussöffnung 110 geöffnet
ist und auch bei Wasserzufuhr zum Hauptbecken 104 dasselbe nicht überlaufen kann.
[0098] In Fig. 8 ist der zeitliche Verlauf der an die Magnetspule 154 angelegten elektrischen
Spannung bei einer alternativen Ausführungsform der Bewegungseinrichtung 204 dargestellt,
bei welcher die an die Magnetspule 154 angelegte Spannung zu Beginn des Schließvorgangs
bzw. zu Beginn des Öffnungsvorgangs nicht sprunghaft geändert, sondern so moduliert
wird, dass eine übermäßige Beschleunigung des Ankers 146 während des Schließvorgangs
und während des Öffnungsvorgangs vermieden und somit die Bewegungsgeschwindigkeit
des Verschlusselements 120 bei der Annäherung an die Schließstellung und bei der Annäherung
an die Offenstellung reduziert wird.
[0099] Dieser alternative zeitliche Verlauf der an die Magnetspule 154 angelegten elektrischen
Spannung wird durch eine entsprechende Programmierung des Mikrocontrollers 170 der
Steuereinrichtung 188 erhalten, welcher seinerseits den Spannungsregler 172 entsprechend
ansteuert.
[0100] Wenn sich das Verschlusselement 120 in der Offenstellung befindet und der Mikrocontroller
170 der Steuereinrichtung 188 von dem Betätigungselement 196 ein Betätigungssignal
erhält, welches aufgrund der im Steuerungsprogramm des Mikrocontrollers 170 festgelegten
Bedingungen als ein reguläres Betätigungssignal erkannt wird, steuert der Mikrocontroller
170 aufgrund dieses Betätigungssignals eine Bewegung des Verschlusselements 102 von
der Offenstellung in die Schließstellung, indem er den Spannungsregler 172 so ansteuert,
dass die an die Magnetspule 154 angelegte Spannung während des Schließvorgangs zwischen
zwei Zeitpunkten t
1 und t
2 stufenförmig, mit mehreren aufeinanderfolgenden Stufen, von null bis auf die maximale
Schließspannung UM ansteigt.
[0101] Insbesondere kann dieser Spannungsanstieg treppenförmig, d.h. mit einer Vielzahl
von jeweils etwa gleich hohen Anstiegsstufen, erfolgen, wie in Fig. 8 dargestellt.
[0102] Alternativ hierzu kann der Spannungsanstieg während des Schließvorgangs auch kontinuierlich,
d.h. ohne Sprünge, erfolgen.
[0103] Durch das allmähliche Ansteigen der an die Magnetspule 154 angelegten Spannung wird
eine ebenso allmählich ansteigende magnetische Anziehungskraft auf den Anker 146 erzeugt,
so dass der Anker 146 unter Überwindung der Rückstellkraft der Druck-Schraubenfeder
158 langsam nach unten in die Magnetspule 154 hineingezogen wird, ohne stark zu beschleunigen.
[0104] Dadurch prallt der Anker 146 in seiner unteren Endlage nicht so heftig gegen den
Anschlag an der unteren Stirnwand 160 des Gehäuses 164 des Elektromagneten 148, so
dass kein störendes Anschlaggeräusch erzeugt wird.
[0105] Auch bei dieser Ausführungsform der Bewegungseinrichtung 204 ist somit durch den
Mikrocontroller 170 und den Spannungsregler 172 der Steuereinrichtung 188 eine elektrische
Dämpfung der Bewegung des Verschlusselements 120 realisiert.
[0106] Das Verschlusselement 120 wird zusammen mit der Abwärtsbewegung des Ankers 146 von
der Offenstellung in die in Fig. 6 dargestellte Schließstellung bewegt.
[0107] Nach Erreichen der Schließstellung des Verschlusselement 120 wird die an die Magnetspule
154 angelegte Spannung von der maximalen Schließspannung UM zu einem Zeitpunkt t
3 auf die kleinere Haltespannung U
H reduziert.
[0108] Wird bei in der Schließstellung befindlichem Verschlusselement 120 das Betätigungselement
196 erneut betätigt oder erhält der Mikrocontroller 170 von dem Füllstandssensor 180
ein Signal, das ein drohendes Überlaufen des Wasser in dem Becken 104 anzeigt, so
steuert der Mikrocontroller 170 der Steuereinrichtung 188 eine Bewegung des Verschlusselements
120 von der Schließstellung in die Offenstellung, indem er den Spannungsregler 172
so ansteuert, dass die an die Magnetspule 154 angelegte elektrische Spannung während
des Öffnungsvorgangs des Verschlusselements 120 zwischen einem Zeitpunkt t
4 und einem Zeitpunkt t
5 stufenförmig, in mehreren Stufen, von der Haltespannung U
H bis auf null abfällt.
[0109] Insbesondere kann vorgesehen sein, dass der Abfall der Spannung von der Haltespannung
U
H auf null treppenförmig, d.h. mit einer Vielzahl dazwischenliegender jeweils etwa
gleich hoher Stufen, erfolgt, wie in Fig. 8 dargestellt.
[0110] Alternativ hierzu kann auch vorgesehen sein, dass der Abfall der an die Magnetspule
154 angelegten Spannung während des Öffnungsvorgangs des Verschlusselements 120 kontinuierlich,
d.h. stufenlos, erfolgt.
[0111] Durch das allmähliche Absinken der an die Magnetspule 154 angelegten Spannung nimmt
die auf den Anker 146 wirkende magnetische Anziehungskraft ebenso allmählich ab, so
dass der Anker 146 von der Rückstellkraft der Druck-Schraubenfeder 158 nur langsam,
ohne stark zu beschleunigen, aus der Magnetspule 154 heraus bewegt wird. Ebenso langsam
bewegt sich das Verschlusselement 120 von der Schließstellung in die Offenstellung,
so dass ein Überschießen des Verschlusselements über die gewünschte Offenstellung
nach oben hinaus verhindert wird.
[0112] Ebenso wird der Anschlag des Ankers 146 gegen einen Anschlag am oberen Ende des Gehäuses
164 des Elektromagneten 148 gedämpft, so dass insbesondere kein störendes Anschlaggeräusch
erzeugt wird.
[0113] Im übrigen stimmt diese zweite Ausführungsform einer Bewegungseinrichtung 204 hinsichtlich
Aufbau und Funktion mit der ersten Ausführungsform überein, auf deren vorstehende
Beschreibung insoweit Bezug genommen wird.
[0114] Eine in Fig. 9 dargestellte dritte Ausführungsform einer Bewegungseinrichtung 204
zum Bewegen des Verschlusselements 120 unterscheidet sich von den vorstehend erläuterten
Ausführungsformen dadurch, dass der Anker 146 nicht direkt auf den Verschlusselementgrundkörper
124 einwirkt, sondern dass ein außerhalb der Magnetspule 154 angeordnetes freies Ende
des Ankers 146 mit einem freien Ende eines ersten Hebelarmes 210 eines um eine horizontale
Drehachse 206 drehbar gehaltenen Umlenkhebels 208 verbunden ist, welcher einen weiteren
(nicht dargestellten) Hebelarm aufweist, der gegenüber dem ersten Hebelarm 210 um
ungefähr 90° versetzt ist und auf das untere Ende des Verschlusselementgrundkörpers
124 so einwirkt, dass das Verschlusselement 120 nach oben in die Offenstellung bewegt
wird, wenn der Anker 146 aus der Magnetspule 154 heraus (in der Fig. 9 nach links)
bewegt wird, und dass das Verschlusselement 120 nach unten in die Schließstellung
bewegt wird, wenn der Anker 146 in die Magnetspule 154 (in Fig. 9 nach rechts) hineingezogen
wird.
[0115] Auf diese Weise kann eine elektromagnetische Antriebsvorrichtung 202 zum Antreiben
der Bewegung des Verschlusselements 120 auch dann benutzt werden, wenn unterhalb der
Abflussventilanordnung 139 kein oder nur wenig Raum für die Anordnung des Elektromagneten
148 zur Verfügung steht.
[0116] Bei dieser Ausführungsform der Bewegungseinrichtung 204 ist die Bewegungsrichtung
212 des Ankers 146 um ungefähr 90° gegenüber der Bewegungsrichtung 214 des Verschlusselements
120 verkippt.
[0117] Im übrigen stimmt die in Fig. 9 dargestellte dritte Ausführungsform einer Bewegungseinrichtung
204 hinsichtlich Aufbau und Funktion mit den beiden ersten Ausführungsformen, die
in den Fig. 1 bis 8 dargestellt sind, überein, auf deren vorstehende Beschreibung
insoweit Bezug genommen wird.
[0118] Eine in den Fig. 10 bis 13 dargestellte vierte Ausführungsform einer Bewegungseinrichtung
204 unterscheidet sich von den vorstehend erläuterten Ausführungsformen dadurch, dass
das Rückstellelement 162 in Form einer Druck-Schraubenfeder 158 nicht innerhalb des
Hohlraums 152 der Magnetspule 154 angeordnet ist, sondern außerhalb des Gehäuses 164
des Elektromagneten 148, wobei sich das Rückstellelement 162 einerseits an einer vorderen
Stirnwand 216 des Gehäuses 164 des Elektromagneten 148 und andererseits an dem Bund
156 des Ankers 146 abstützt, welcher bei dieser Ausführungsform vor der vorderen Stirnwand
216 des Gehäuses 164 angeordnet ist.
[0119] Auf der dem Rückstellelement 162 abgewandten Seite des Bundes 156 ist ein Einhängebereich
218 des Ankers 146 vorgesehen, an welchem der Anker 146 entweder direkt mit dem Verschlusselement
120, wie bei der ersten und zweiten Ausführungsform, oder mit einem Umlenkhebel 208
zum indirekten Antreiben des Verschlusselements 120, wie bei der in Fig. 9 dargestellten
dritten Ausführungsform, koppelbar ist.
[0120] Zwischen einer hinteren Stirnwand 220 des Gehäuses 164 einerseits und der Magnetspule
154 sowie dem hinteren Ende des Ankers 146 andererseits ist ein Pufferelement 222
angeordnet, das aus einem elastisch verformbaren Material, beispielsweise aus einem
Gummimaterial, einem Silikonmaterial oder einem Schaumstoffmaterial, gebildet ist,
so dass das Dämpfungselement 222 das Anschlagen des Ankers 146 an der hinteren Stirnwand
220 des Gehäuses 164 dämpft, wenn der Anker 146 bei einem Schließvorgang in die Magnetspule
154 hineingezogen wird.
[0121] In der hinteren Stirnwand 220 und in dem Pufferelement 222 sind ungefähr mittige
Durchtrittsöffnungen 224 bzw. 226 vorgesehen, durch welche Luft aus dem Hohlraum 152
im Innern der Magnetspule 154 nach draußen entweichen kann, wenn sich der Anker 146
in die Magnetspule 154 hineinbewegt.
[0122] Umgekehrt kann Luft durch die Durchtrittsöffnungen 224 und 226 aus der Umgebung in
den Hohlraum 152 einströmen, wenn der Anker 146 aus der Magnetspule 154 herausbewegt
wird.
[0123] Die Bewegung des Verschlusselements 120 und des Ankers 146 aus der in den Fig. 10
und 11 dargestellten Schließstellung in die in den Fig. 12 und 13 dargestellte Offenstellung
erfolgt bei dieser vierten Ausführungsform der Bewegungseinrichtung 204 genauso wie
bei den beiden ersten Ausführungsformen, d.h. durch Anlegen einer entsprechenden elektrischen
Spannung an die Magnetspule 154 mittels des durch den Mikrocontroller 170 angesteuerten
Spannungsreglers 172.
[0124] Dabei können die in den Fig. 7 und 8 dargestellten Spannungs-Zeit-Verläufe der an
die Magnetspule 154 angelegten elektrischen Spannung verwendet werden, um eine zusätzliche
elektrische Dämpfung der Bewegung des Verschlusselements 120 und des Ankers 146 zu
erzielen.
[0125] Auch die Bewegung des Verschlusselements 120 und des Ankers 146 aus der in den Fig.
12 und 13 dargestellten Offenstellung zurück in die in den Fig. 10 und 11 dargestellte
Schließstellung erfolgt durch entsprechende Veränderung der an die Magnetspule 154
angelegten Spannung mittels des Mikrocontrollers 170 und des Spannungsreglers 172,
wie in den Fig. 7 oder 8 dargestellt.
[0126] Im übrigen stimmt die in den Fig. 10 bis 13 dargestellte vierte Ausführungsform einer
Bewegungseinrichtung 204 hinsichtlich Aufbau und Funktion mit den drei ersten Ausführungsformen,
die in den Fig. 1 bis 9 dargestellt sind, überein, auf deren vorstehende Beschreibung
insoweit Bezug genommen wird.
[0127] Eine in den Fig. 14 bis 17 dargestellte fünfte Ausführungsform einer Bewegungseinrichtung
204 unterscheidet sich von der in den Fig. 10 bis 13 dargestellten vierten Ausführungsform
dadurch, dass der Anker 146 eine rückwärtige Verlängerung 228 aufweist, die sich durch
die Durchtrittsöffnungen 224 und 226 der hinteren Stirnwand 220 des Gehäuses 164 des
Elektromagneten 148 bzw. des Pufferelements 222 hindurch erstreckt und an ihrem hinteren
Ende mit einem Pufferelement 230 versehen ist.
[0128] Wenn der Anker 146 bei dieser Ausführungsform aus der in den Fig. 14 und 15 dargestellten
Schließstellung in die in den Fig. 16 und 17 dargestellte Offenstellung bewegt wird,
so dämpft das zusätzliche Pufferelement 230 am Ende der rückwärtigen Verlängerung
228 des Ankers 146 den Aufprall des Ankers 146 an der Außenseite der hinteren Stirnwand
220 des Gehäuses 164 des Elektromagneten 148, so dass die Bewegung des Ankers 146
und damit des Verschlusselements 120 bei der Annäherung an die Offenstellung zusätzlich
zur vorstehend bereits beschriebenen elektrischen Dämpfung auch mechanisch gedämpft
wird.
[0129] Bei Annäherung des Ankers 146 und des Verschlusselements 120 an die in den Fig. 14
und 15 dargestellte Schließstellung wird das Anschlagen des Ankers 146, wie bei der
in den Fig. 10 bis 13 dargestellten vierten Ausführungsform der Bewegungseinrichtung
204, zusätzlich zur elektrischen Dämpfung durch das zwischen der hinteren Stirnwand
220 des Gehäuses 164 des Elektromagneten 148 und der Magnetspule 154 angeordnete Pufferelement
222 gedämpft.
[0130] Im übrigen stimmt die in den Fig. 14 bis 17 dargestellte fünfte Ausführungsform einer
Bewegungseinrichtung 204 hinsichtlich Aufbau und Funktion mit der in den Fig. 10 bis
13 dargestellten vierten Ausführungsform überein, auf deren vorstehende Beschreibung
insoweit Bezug genommen wird.
[0131] Eine in den Fig. 18 bis 21 dargestellte sechste Ausführungsform einer Bewegungseinrichtung
204 zum Bewegen eines Verschlusselements 120 unterscheidet sich von der in den Fig.
10 bis 13 dargestellten vierten Ausführungsform dadurch, dass die Durchtrittsöffnungen
224 und 226 in der hinteren Stirnwand 220 des Gehäuses 164 des Elektromagneten 148
bzw. in dem Pufferelement 222 einen deutlich kleineren Öffnungsquerschnitt aufweisen
als bei der vierten Ausführungsform.
[0132] Daher kann durch diese Durchtrittsöffnungen 224, 226 sowohl beim Schließvorgang als
auch beim Öffnungsvorgang des Verschlusselements 120 nur ein begrenzter Luftmassenstrom
fließen, so dass diese Durchtrittsöffnungen als eine Drosseleinrichtung zur Drosselung
des Luftmassenstroms dienen.
[0133] Beim Anziehen des Ankers 146, d.h. bei der Bewegung des Ankers 146 und damit des
Verschlusselements 120 aus der in den Fig. 20 und 21 dargestellten Offenstellung in
die in den Fig. 18 und 19 dargestellte Schließstellung, wird die Luft im Hohlraum
152 im Innern der Magnetspule 154 stark verdichtet, da der Anker 146 sich schneller
in Richtung auf die hintere Stirnwand 220 des Gehäuses 164 bewegt, als die Luftmenge
durch die kleinen Durchtrittsöffnungen 224, 226 entweichen kann.
[0134] Dadurch entsteht im Hohlraum 152 in der Magnetspule 154 zwischen dem hinteren Ende
des Ankers 146 einerseits und dem Pufferelement 222 sowie der hinteren Stirnwand 220
des Gehäuses 164 andererseits ein Luftkissen, welches die Bewegung des Ankers 146
und damit des Verschlusselements 120 bei der Annäherung an die in den Fig. 18 und
19 dargestellte Schließstellung abbremst.
[0135] Der Hohlraum 152 bildet zusammen mit den engen Durchtrittsöffnungen 224 und 226 somit
eine pneumatische Dämpfungsvorrichtung 232 der Bewegungsvorrichtung 204.
[0136] Wird umgekehrt der Anker 146 und damit das Verschlusselement 120 aus der in den Fig.
18 und 19 dargestellten Schließstellung in die in den Fig. 20 und 21 dargestellte
Offenstellung bewegt, so wird die Luft in dem Hohlraum 152 im Innern der Magnetspule
154 stark verdünnt, da die Luft nicht rasch genug durch die engen Durchtrittsöffnungen
224, 226 aus der Umgebung in den Hohlraum 152 nachströmen kann.
[0137] Die Bewegung des Ankers 146 und damit des Verschlusselements 120 wird daher bei der
Annäherung an die in den Fig. 20 und 21 dargestellte Offenstellung durch den im Hohlraum
152 zwischen dem hinteren Ende des Ankers 146 einerseits und dem Pufferelement 222
sowie der hinteren Stirnwand 220 des Gehäuses 164 andererseits entstehenden Unterdruck
abgebremst, so dass ein Überschießen des Verschlusselements 120 über die gewünschte
Offenstellung hinaus vermieden wird und beim Anschlagen in der Offenstellung kein
klackendes Anschlaggeräusch entsteht.
[0138] Dennoch liegt die Bewegungsgeschwindigkeit des Verschlusselements 120 während des
Öffnungsvorgangs noch in einem für eine Bedienperson der Spüle 100 akzeptablen Bereich.
[0139] Im übrigen stimmt die in den Fig. 18 bis 21 dargestellte sechste Ausführungsform
einer Bewegungseinrichtung 204 hinsichtlich Aufbau und Funktion mit der in den Fig.
10 bis 13 dargestellten vierten Ausführungsform überein, auf deren vorstehende Beschreibung
insoweit Bezug genommen wird.
1. Bewegungseinrichtung zum Bewegen eines Verschlusselements (120) zum Verschließen einer
Abflussöffnung (110), insbesondere einer Abflussöffnung (110) einer Spüle (100) oder
eines Waschtisches, umfassend
eine Antriebsvorrichtung (202) zum Antreiben einer Bewegung des Verschlusselements
(120) von einer ersten Stellung in eine zweite Stellung und/oder von der zweiten Stellung
in die erste Stellung,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Bewegungseinrichtung (204) eine Dämpfungsvorrichtung (234) zum Begrenzen der
Bewegungsgeschwindigkeit des Verschlusselements (120) bei der Annäherung an die zweite
Stellung und/oder bei der Annäherung an die erste Stellung umfasst.
2. Bewegungseinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Antriebsvorrichtung (202) derart zeitabhängig steuerbar ist, dass die auf das
Verschlusselement (120) wirkende Beschleunigungskraft bei der Annäherung an die zweite
Stellung und/oder bei der Annäherung an die erste Stellung begrenzt wird.
3. Bewegungseinrichtung nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Antriebsvorrichtung (202) als eine elektromagnetische Antriebsvorrichtung ausgebildet
ist, die eine Magnetspule (154) umfasst, an welche eine elektrische Spannung anlegbar
ist, und dass die Bewegungseinrichtung (204) eine Steuereinrichtung (188) umfasst,
mittels welcher die an die Magnetspule (154) angelegte Spannung während der Bewegung
des Verschlusselements (120) in die zweite Stellung und/oder während der Bewegung
des Verschlusselements (120) in die erste Stellung derart veränderbar ist, dass die
auf das Verschlusselement (120) wirkende Beschleunigungskraft bei der Annäherung des
Verschlusselements (120) an die zweite Stellung und/oder an die erste Stellung begrenzt
wird.
4. Bewegungseinrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die an die Magnetspule (154) angelegte Spannung derart veränderbar ist, dass die
Spannung bei der Annäherung des Verschlusselements (120) an die zweite Stellung abnimmt.
5. Bewegungseinrichtung nach einem der Ansprüche 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass die an die Magnetspule (154) angelegte Spannung derart veränderbar ist, dass die
Spannung bei der Annäherung des Verschlusselements (120) an die erste Stellung zunimmt.
6. Bewegungseinrichtung nach einem der Ansprüche 3 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die an die Magnetspule (154) angelegte Spannung derart veränderbar ist, dass die
Spannung während der Bewegung des Verschlusselements (120) in die zweite Stellung
im wesentlichen kontinuierlich oder stufenförmig, in mehreren Stufen, zunimmt.
7. Bewegungseinrichtung nach einem der Ansprüche 3 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die an die Magnetspule (154) angelegte Spannung derart veränderbar ist, dass die
Spannung während der Bewegung des Verschlusselements (120) in die erste Stellung im
wesentlichen kontinuierlich oder stufenförmig, in mehreren Stufen, abnimmt.
8. Bewegungseinrichtung nach einem der Ansprüche 3 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Bewegungseinrichtung (204) ein Rückstellelement (162) umfasst, welches das Verschlusselement
(120) in die erste Stellung vorspannt, und dass die an die Magnetspule (154) angelegte
Spannung derart veränderbar ist, dass die von der elektromagnetischen Antriebsvorrichtung
(202) auf das Verschlusselement (120) ausgeübte Kraft nur geringfügig von der Rückstellkraft
abweicht, welche das Rückstellelement (162) auf das Verschlusselement (120) ausübt.
9. Bewegungseinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Antriebsvorrichtung (202) ein verformbares Pufferelement (166; 222; 230) umfasst,
welches das Verschlusselement (120) bei der Annäherung an die zweite Stellung und/oder
bei der Annäherung an die erste Stellung abbremst.
10. Bewegungseinrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass das Pufferelement (166; 222; 230) im wesentlichen elastisch verformbar ist.
11. Bewegungseinrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass das Pufferelement (166; 222, 230) ein Gummimaterial, ein Silikonmaterial und/oder
ein Schaumstoffmaterial umfasst.
12. Bewegungseinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Antriebsvorrichtung (202) als eine elektromagnetische Antriebsvorrichtung ausgebildet
ist, die eine Magnetspule (154) und einen mit dem Verschlusselement (120) verbundenen
Anker (146) umfasst, wobei die Magnetspule (154) eine progressive Wicklung aufweist,
durch welche die auf den Anker (146) wirkende Magnetkraft in Abhängigkeit von der
Eindringtiefe des Ankers (146) in die Magnetspule (154) variiert.
13. Bewegungseinrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass die auf den Anker (146) wirkende Magnetkraft mit zunehmender Eindringtiefe des Ankers
(146) in die Magnetspule (154) abnimmt.
14. Bewegungseinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Antriebsvorrichtung (202) eine hydraulische oder pneumatische Dämpfungsvorrichtung
(232) umfasst, welche das Verschlusselement (120) bei der Annäherung an die zweite
Stellung und/oder bei der Annäherung an die erste Stellung abbremst.
15. Bewegungseinrichtung nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass die hydraulische oder pneumatische Dämpfungsvorrichtung (232) einen Hohlraum (152)
umfasst, der mit einem Fluid gefüllt ist, welches beim Bewegen des Verschlusselements
(120) in die zweite Stellung oder in die erste Stellung über eine Drosseleinrichtung
(224, 226) aus dem Hohlraum (152) verdrängt wird.
16. Bewegungseinrichtung nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass die hydraulische oder pneumatische Dämpfungsvorrichtung (232) ein Drosselventil umfasst.
17. Bewegungseinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 16, dadurch gekennzeichnet, dass die Antriebsvorrichtung (202) einen Lineardämpfer und/oder einen Rotationsdämpfer
umfasst.
18. Bewegungseinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 17, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Stellung des Verschlusselements (120) eine Offenstellung ist, in welcher
das Verschlusselement (120) die Abflussöffnung (110) freigibt, und die zweite Stellung
des Verschlusselements (120) eine Schließstellung ist, in welcher das Verschlusselement
(120) die AbflussöfFnung (110) verschließt.