TECHNIKBEREICH IN BEZUG AUF DIE ERFINDUNG
[0001] Die Neuheit umfasst hinsichtlich des Anwendungsgebietes den Bereich des zivilen Bauwesens
und sanitäre Anlagen.
AKTUELLER STAND DER TECHNIK
[0002] Bei dem heutigen Stand der Technik ist der für die Spülung des WC-Beckens bestimmte
Spülkasten, was die Wasserzufuhr in den Spülkasten betrifft, mit einem Wasserhahn
und Schwimmer ausgestattet, während hinsichtlich des Wasserablaufs die Betätigung
des Ablaufventils manuell erfolgt, und zwar durch Drücken der entsprechenden mechanischen
Tasten, die sich auf der Betätigungsplatte befinden, die wiederum normalerweise auf
dem oberen und vorderen Teil des Spülkastens angebracht ist. Es ist wichtig festzuhalten,
dass die aktuellen Spülkästen keine Möglichkeit haben, unvorhergesehene Wasserverluste
durch die forcierte und automatische Unterbrechung des Wasserzulaufs zu verhüten.
Auch sehen sie nicht den automatischen Wasserablauf einer bestimmten Wassermenge vor,
um das WC-Becken aufzufüllen, falls eine längere Abwesenheit des Benutzers (während
mehrerer Tage) von dem Ort, in dem der Spülkasten installiert ist, vorkommt. Schließlich
weisen die aktuellen Spülkästen lediglich die Möglichkeit auf, nur zwei festgelegte
Wassermengen durchspülen zu lassen (doppelte Spülleistung: Minimum und Maximum), ohne
jedoch die Möglichkeit zu haben, die Spülleistung entsprechend den reellen Anforderungen
aufgrund der Unterschiedlichkeit der WC-Becken zu verändern.
KURZE BESCHREIBUNG DER ERFINDUNG
[0003] Die vorliegende Erfindung besteht in einem normalen -
modifizierten und perfektionierten - Spülkasten, welcher der Spülung des WC-Beckens dient. Daher führt der Spülkasten
raffiniertere und verfeinerte Funktionen durch (wie zum Beispiel die Verhütung von
Wasserverlusten) da im Inneren des Spülkastens elektromechanische und elektronische
Vorrichtungen installiert sind, wie zum Beispiel:
A. ein Elektroventil (YV1) Abb. 1(a) und Abb. 2(a) für die Wasserzufuhr und ein mechanischer/elektronischer
Wasserstandsmesser (BL1) Abb. 1(b), Abb. 2 und Abb. 3, der den derzeit üblichen Wasserhahn mit Schwimmer ersetzt;
B. eine elektromechanische Vorrichtung (YM1) Abb. 1(c) und 4(g), die vorzugsweise, aber nicht ausschließlich, aus einem Elektromotor (M) Abb. 4(a), Abb. 8(a), Abb. 9(a) und Abb. 12 besteht und vorzugsweise, aber nicht
exklusiv, bei 12 Volt Gleichstrom funktioniert, bei einer Stromaufnahme von ungefähr
10-100 Milliamper; der Motor (M) betätigt das Ablaufventil (VS) Abb. 1(f), Abb. 4(h) und 11(f) durch die Zwischenschaltung eines Untersetzungsgetriebes Abb. 4(b), Abb. 8(d) und Abb. 10(b) und anderer Mechanismen, die für die Transformation
der Umdrehungsbewegung des Elektromotors in abwechselnde geradlinige Bewegung notwendig
sind;
C. eine oder mehrere elektronische Platinen, die folgendes unterstützen:
- a. der Mikroprozessor (MP) Abb. 1(d), Abb. 4(I) und 9(I) mit installierter Software, die für den Betrieb des
Spülkastens bestimmt ist;
- b. der elektronische Kreis für die Kontrolle und Steuerung des Elektromotors (M) und
des Relais (KA1) Abb. 4( c), Abb. 8(e), Abb. 9(m) und Abb. 12 für die Umsteuerung des Elektromotors
(M);
- c. der elektronische Kreis Abb. 7 für die Messung des Wasserstands im Inneren des
Spülkastens und für die Betätigung des Elektroventils (YV1) der Wasserzufuhr mittels
(BL1);
- d. der elektronische Kreislauf Abb. 14 für den Betrieb der elektronischen Sensoren Abb. 13(a) (SB1 Abb. 13(c); - SB2 Abb. 13(d) und SB3) Abb.13(e).
D. ein handelsüblicher elektrischer Speiser (AL) Abb. 1(g), der die Netzspannung von 220-240 V ca in 12 V dc umwandelt und dazu dient,
die elektromechanischen Vorrichtungen und das elektronische Gerät zu versorgen.
[0004] An der Außenseite des Spülkastens befindet sich die Betätigungsplatte
(PN) Abb. 13, die mit elektronischen Sensoren Abb. 13(a) ausgestattet ist und mit einer
Abschirmleitung an die elektronische Platine angeschlossen ist, und einem
Display Abb. 13(b), das mit einem mehradrigen Kabel an der elektronischen Platine angeschlossen
ist: die Betätigungsplatte ersetzt die derzeit übliche Betätigungsplatte, die lediglich
mit mechanischen oder pneumatischen Tasten ausgestattet ist. Alle Vorrichtungen werden
im Inneren des Spülkastens installiert und müssen im oberen Bereich des Spülkastens
angeschlossen werden, d.h. oberhalb des von dem im Inneren des Spülkastens enthaltenen
Wassers erreichbaren Höchststandes. Die genannten Vorrichtungen sind in ihrer Gesamtheit
Teil der Innovation, die der Erfindung innewohnt und die in den neuen Funktionen Teil
der Innovation, die der Erfindung innewohnt und die in den neuen Funktionen besteht,
welche aufgrund des vorhandenen und entsprechend programmierten Mikroprozessors ermöglicht
wurden, der zu dem prinzipiellen und charakterisierenden Bestandteil der Innovation
wird.
BASISFUNKTION DER ERFINDUNG
[0005] Der Betrieb des Spülkastens unterliegt der elektronischen Mediation einer eigens
dazu bestimmten Software installiert im Mikroprozessor (MP); der Mikroprozessor (MP)
ist auf einer elektronischen Platine installiert, die vorzugsweise, jedoch dadurch
nicht notwendigerweise, im Inneren des Spülkastens untergebracht ist: die Präsenz
des entsprechend programmierten Mikroprozessors (MP) als permanente Ausstattung des
modifizierten und perfektionierten Spülkastens, ist charakterisierender Bestandteil
der Erfindung und somit wie bereits erwähnt des Wasserflusses, und zwar sowohl in
der Phase der Wasserzufuhr als auch des Wasserablaufs, und die Ausführung der anderen
(nachfolgend beschriebenen) Funktionen, welche die Erfindung
charakterisieren werden von dem Mikroprozessor (MP) gesteuert, geführt, übermittelt, verwaltet und
geregelt, der sich vorzugsweise, aber nicht unbedingt das Modell RC8/10 Renesas sein
kann, wobei auch ähnliche Modelle anderer Marken verwendet werden können. Unter elektronischer
Führung versteht man die Verwaltung der Spülungsgänge des WC-Beckens, der Wasserzufuhrkreisläufe,
der Alarmsysteme, der Signalisierung und der Verhütung von Wasserverlusten; darüber
hinaus erfolgen die anderen in der Erfindung enthaltenen Funktionen hauptsächlich,
jedoch nicht unbedingt, durch die Präsenz der im Mikroprozessor (MP) installierten
Software.
BESCHREIBUNG DER NEUEN AUF DEM SPÜLKASTEN ANGEBRACHTEN FUNKTIONEN
[0006] Nachfolgend eine Auflistung der
funktionellen Neuheiten, die auf dem für die Spülung des WC-Beckens bestimmten Spülkasten
angebracht wurden:
- A. die Möglichkeit, das Übermaß an Wasser unter Kontrolle zu halten, das sich aufgrund
eines Defektes der Vorrichtung (BL1) im Spülkasten befindet, die dazu bestimmt ist,
den Wasserstand zu erfassen und zu kontrollieren, daher blockiert das im Mikroprozessor
(MP) installierte Programm bei Feststellung einer derartigen Situation die Wasserzufuhr
im Spülkasten durch Schließung des Elektroventils (YV1): dies ermöglicht die Vermeidung
unnötiger Wasserverschwendung, da bei dieser Art von Fehlfunktion das Wasser kontinuierlich
über das Überlaufrohr im WC-Becken ausfließen würde. Die Blockierung des Wassers erfolgt
dadurch, dass der Wasserstandsmesser (BL1) nicht richtig funktioniert und daher die
Vorrichtung (BL1) kein Signal an den Mikroprozessor (MP) sendet, dass der Höchstwasserstand
innerhalb des voreingestellten Zeitraums erreicht wurde: hierdurch wird erreicht,
das die im Mikroprozessor (MP) installierte Software interveniert, um das Elektroventil
(YV1) zu schließen, wodurch tatsächlich der Zufluss zusätzlichen (weiteren) Wasser
in den Spülkasten blockiert wird.
- B. Die Möglichkeit, die Wasserzufuhr im Spülkasten zu blockieren, falls ein erheblicher
Wasserverlust auftreten sollte, der wie auch immer vom Spülkasten verursacht wurde:
die Blockierung der Wasserzufuhr erfolgt dadurch, dass die verloren gehende Wassermenge
derart ist, dass sie die Wassermasse, die sich langsam aber sicher in dem Spülkasten
ansammeln sollte, daran hindert, den Höchststand innerhalb des Zeitraums zu erreichen,
der von dem im Mikroprozessor (MP) installierten Programm vorgesehen ist. Daher unterbricht
der Mikroprozessor (MP) nach Ablauf des für die Ausfüllung des Spülkastens vorgesehenen
Zeitraums die Spannung des Elektroventils (YV1) für die Wasserzufuhr, wodurch der
Zufluss des Wassers im Spülkasten unterbrochen wird: die im Mikroprozessor (MP) installierte
Software signalisiert dem Benutzer die Störung mit Hilfe eines Satzes, der auf dem
Display der Betätigungsplatte (PN) erscheint. Trotzdem ermöglicht das im Mikroprozessor
eingegebene Programm bei anhaltendem Wasserlust die provisorische Wiederherstellung
der normalen Funktionsfähigkeit des Spülkastens, indem der Benutzer auf einem der
auf der Betätigungsplatte (PN) vorhandenen Sensoren interveniert: selbstverständlich
erfasst das System bei Fortbestehen der Betriebsstörung nach der Intervention des
Benutzers weiterhin den bestehenden Wasserverlustes und schließt erneut das Elektroventil
(YV1), wodurch die Wasserzufuhr im Spülkasten blockiert wird.
- C. Die Möglichkeit, den Zufluss von Wasser bei geringem Wasserverlust zu blockieren,
der wie auch immer verursacht wurde: im Gegensatz zu dem im vorangegangenen Paragraphen
Beschriebenen, ist in diesem Fall die in den Spülkasten einfließende Wassermenge höher
als der Wasserverlust. Daher kann das Wasser den Höchststand innerhalb des für die
Wasserzufuhr festgelegten Zeitraums erreichen und es daher nicht ermöglicht, das im
vorangegangenen Paragraphen beschriebene Schutzsystem in Funktion zu setzen: um auch
bei allen kleineren Wasserverlusten Abhilfe zu schaffen, erfasst der Mikroprozessor
(MP) durch die installierte Software, dass sich der Wasserstand verringert hat, ohne
das dieser Zustand durch den Benutzer durch die Betätigung der Wasserspülung hervorgerufen
wurde: falls dieser Fall mehr als zweimal hintereinander innerhalb eines in der Software
des Mikroprozessors (1, 3, 6, 12, 24 Stunden oder anderen Zeitabständen) eingegebenen
bestimmten Zeitraums eintritt, blockiert das System den Wasserzufluss im Spülkasten
durch Schließung des Elektroventils (YV1) und signalisiert dem Benutzer die Störung
mit Hilfe eines entsprechenden Satzes, der auf dem Display erscheint. Trotzdem ermöglicht
die im Mikroprozessor (MP) installierte Software bei fortdauerndem Wasserlust die
provisorische Rückstellung der normalen Funktionsfähigkeit des Spülkastens durch die
Intervention des Benutzers auf einen der auf der Betätigungsplatte (PN) vorhandenen
Sensoren: selbstverständlich erfasst das System bei Fortbestehen der Betriebsstörung
auch weiterhin den Wasserverlust und wiederholt den Zyklus von vorne wie vorab beschrieben
und endet in der Blockierung der Wasserzufuhr.
- D. Die Möglichkeit, durch Auswahl verschiedener Spülmodalitäten eine Wassermenge entsprechend
den Wünschen des Benutzers durchlaufen zu lassen, d.h.:
- a) entsprechend den Wünschen des Benutzers - in der Fachsprache "go stop" genannte
Modalität;
- b) mit vorab bestimmter Mindestspülung, jedoch mit änderbarer Menge durch Betätigung
des eigens dazu bestimmten Programmierungsmenüs der Systemparameter;
- c) mit vorbestimmter Maximalspülung: auch in diesem Fall kann der Benutzer die Höchstwassermenge
für die Wasserspülung durch Betätigung des eigens dazu bestimmten Programmierungsmenüs
der
Systemparameter festlegen.
- E. Die Möglichkeit periodisch zu spülen (alle 15, 30 Tage oder andere Zeitabständen,
die von dem Benutzer durch Betätigung des eigens dazu bestimmten Programmierungsmenüs
der Systemparameter festgelegt wurden) und zwar automatisch mit einer für die Ausfüllung
des im Siphon des WC-Beckens enthaltenen Wassers ausreichenden Wassermenge: dies ist
in dem Fall nützlich, wenn der Benutzer über einen längeren Zeitraum abwesend ist,
während dessen durch die mangelnde vom Benutzer nicht durchgeführte Spülungen der
Siphon des WC-Beckens dazu neigt auszutrocknen und trocken bleibt, wodurch es in möglichen
Extremfällen zur Entwicklung unangenehmer Gerüche im WC-Becken kommen kann.
Physische Merkmale des modifizierten und perfektionierten Spülkastens
[0007] Der Spülkasten kann ein normaler Spülkasten aus Kunststoff sein (kann jedoch auch
aus Porzellan bestehen), und zwar vom Typ, der im Bereich des zivilen Bauwesens üblicherweise
Verwendung findet; im Inneren dieses Spülkastens wird folgendes installiert:
- a) ein Elektroventil (YV1) mit Membrane, von dem Typ, der für die Wasserzufuhr bei
Waschmaschinen verwendet wird, was zur Kontrolle des Wasserzuflusses im Spülkasten
dient;
- b) ein Wasserstandsmesser (BL1) bestehend aus einer beweglichen Stange mit Schwimmer,
die auf eine elektronische Vorrichtung einwirkt und einer elektronischen Vorrichtung,
welche die Bewegung der beweglichen Stange mit Schwimmer erfasst und um ein Signal
an den Mikroprozessor sendet, sobald der Höchstwasserstand erreicht ist oder wenn
der Wasserstand sinkt;
- c) eine elektromechanische Vorrichtung (YM1), die vorzugsweise, jedoch dadurch nicht
notwendigerweise, ein kleiner Elektromotor mit entsprechendem Transformationsmechanismus
der Drehbewegung des Elektromotors in abwechselnder linearer Bewegung sein kann, und
dazu benötigt wird, das Wasserablaufventil (VS) zu betätigen;
- d) eine oder mehrere elektronische Platinen, die den Mikroprozessor (MP) und die elektronischen
Basiskreise und Hilfskreise unterstützen, welche die elektronische Steuereinheit bilden;
- e) eine Betätigungsplatte (PN), welche die elektronischen Sensoren und das Display
trägt;
[0008] Die genannten Vorrichtungen bilden die Neuheit für die Realisierung des modifizierten
und perfektionierten Spülkastens.
[0009] Der Spülkasten verfügt auf der oberen Vorderseite über eine Öffnung, normalerweise
rechteckig und mit geeigneten Abmessungen, um den Zugriff ins Innere des Spülkastens
zu ermöglichen, falls Wartungsarbeiten notwendig sein sollten, und um eventuelle Reparaturen
der installierten Vorrichtungen durchzuführen: auf der Öffnung wird eine Platte angebracht,
die eine einfache Abdeckung sein kann, falls die Betätigungsplatte (PN) an einer vom
Spülkasten entfernten Position angebracht wird, oder die Betätigungsplatte selbst,
wenn die Anbringung derselben an einer entfernten Position nicht vorgesehen ist. Im
Hinblick hierauf stellt die Abb. 13 das Basismodell der Betätigungsplatte dar, die
jedoch Veränderungen an Form und Abmessungen unterliegen kann. Daher ist die Darstellung
in der Abbildung als bevorzugte jedoch nicht zwingend ausschließliche Lösung anzusehen:
auf der Betätigungsplatte (PN) befinden sich vorzugsweise jedoch nicht unabdingbar
die elektronischen Sensoren SB1, SB2 und SB3 hergestellt aus Metall oder anderem elektrisch
leitendem Material: auf die Sensoren legt der Benutzer für kurze Zeit seine Fingerspitze,
um die gewünschte Funktion zu aktivieren; auf der Betätigungsplatte (PN) befindet
sich auch ein Display geeigneter Abmessung Abb. 9(b), um den Betriebszustand des Systems
anzuzeigen. In seiner Gesamtheit wird der
modifizierte und perfektionierte Spülkasten hauptsächlich durch die Tatsache
charakterisiert, dass dieser mit einem Mikroprozessor (MP) versehen ist, der entsprechend programmiert
und auf einer entsprechenden elektronischen Platine installiert ist, und zwar n der
gleichen Form wie die elektronische Steuereinheit, die den Betrieb des Spülkastens
regelt: der Mikroprozessor (MP) hat die Aufgabe, die Phasen des Wasserzulaufs und
des Wasserablaufs zu verwalten, die entsprechenden Programme und Prozesse durchzuführen,
um den Wasserverlust zu verhindern und alle für den Betrieb des Spülkastens vorgesehenen
Funktionen abzuwickeln.
[0010] Wie bereits gesagt, ist der Spülkasten mit einem Elektroventil (YV1) mit Membrane
versehen, (auch bei Waschmaschinen verwendet) und ist normalerweise geschlossen, falls
es nicht durch elektrische Spannung gespeist wird; das Elektroventil in Kombination
mit dem Wasserstandsmesser (BL1) ersetzt den Wasserhahn mit Schwimmer, der bisher
in Spülkästen zur Anwendung kam. Der Ausgang
aus dem Elektroventil (YV1) Abb. 2(b) wird an das Wassernetz angeschlossen, während der
Ausgang aus dem Elektroventil (YV1) an ein Rohr Abb. 2(c) angeschlossen wird, das den Wasserfluss in Richtung des
unteren Teils des Spülkastens leitet: dieses Rohr dient dazu, die Geräuschentwicklung
des Wasserstrahl auf ein Minimum zu reduzieren. Der Wasserstandsmesser (BL1) besteht
aus einer
beweglichen Stange Abb. 5(b), die sich im Inneren eines auf geeigneter Höhe oberhalb des Höchstwasserstands
mit entsprechenden
Trägern Abb. 5(h) im Inneren des Spülkastens auf der
Rückwand des Spülkastens Abb. 5(i) befestigten
Rohrs Abb. 5(c) bewegt. Im unteren Bereich der beweglichen Stange ist eine Blockierung
befestigt (vorzugsweise in zylindrischer Form) aus einem Material, das ein geringeres
spezifisches Gewicht als Wasser aufweist. Diese übernimmt die Funktion des
Schwimmers Abb. 5(a), so dass die bewegliche Stange gezwungen ist, sich in der Funktion des
Schwimmers zu bewegen, der dem im Inneren des Spülkastens erreichten Wasserstand folgt;
der obere Bereich
der beweglichen Stange Abb. 5(e) ist in einer Weise angepasst, um sich in die Aussparung Abb. 5(f) einzufügen,
die in einem
elektronischen Bauteil Abb. 5(g) und Abb. 7 vorhanden ist, das vorzugsweise, jedoch dadurch nicht notwendigerweise,
ein sogenanntes slotted optical switch Modell OPB620 der Firma OPTEK oder Ähnliche
anderer Marken sein sollte: dieses elektronische Bauteil hat die Form des Buchstabens
"U" und enthält in einem Arm eine Photodiode, die einen Lichtstrahl abgibt, und in
dem anderen Arm einen Phototransistor, der den von der Photodiode abgegebenen Lichtstrahl
empfängt: wenn der Phototransistor das Licht empfängt, bringt er dieses zur elektrischen
Leitung. Sobald der Höchstwasserstand Abb. 3(a) erreicht ist, fügt sich das obere
Ende der beweglichen Stange in den auf dem slotted optical switch vorhandenen Spalt
ein und auf diese Weise wird der von der Photodiode abgegebene Lichtstrahl unterbrochen:
dadurch leitet der Phototransistor nicht länger und signalisiert diese Situation an
den Mikroprozessor (MP), der daraufhin das Elektroventil (YV1) schließt, um den Wasser
im Spülkasten zu blockieren. Im gegenteiligen Fall, wenn der Wasserstand
unter den Höchststand Abb. 2(d) absinkt, senkt sich der obere Bereich der beweglichen Stange Abb. 6 und
gibt den Spalt des slotted optical switch frei, daher erreicht der von der Photodiode
abgegebene Liststrahl den Phototransistor, der die neue Situation an den Mikroprozessor
(MP) signalisiert, der seinerseits das Elektroventil (YV1) öffnet, um eine neue Wasserbefüllung
im Spülkasten vorzunehmen.
[0011] Der Spülkasten ist auch mit einer elektromechanischen Vorrichtung (YM1) für die Betätigung
des Ventils (VS) für den Wasserablauf des Spülkastens ausgestattet. Die Vorrichtung
(YM1) besteht vorzugsweise, jedoch dadurch nicht notwendigerweise (da der Elektromotor
durch einen Elektromagneten mit Unterstützung entsprechender Mechanismen ausgetauscht
werden kann), aus einem Elektromotor (M) ausgestattet mit einem Untersetzungsgetriebe,
Zweiwegeumschaltrelais KA1,
Endschalter SQ1 und SQ2 Abb. 8(b), Abb. 10(h) und Abb. 12, die vorzugsweise, jedoch dadurch nicht notwendigerweise
oder ausschließlich aus zwei slotted optical switch Modell OPB620 der Firma OPTEK
oder Ähnlichen anderer Marken bestehen, und
Interferenzklinken (NI1 und NI2) Abb. 11(i) und Abb. 12, die in peripherischer Position auf dem Schwungrad Abb. 6(c)
untergebracht sind - in Entgegenstellung von 180 Grad zueinander - und durch die Bewegung
des Schwungrades Abb. 4(d) und Abb. 9(c) solidarisch werden, das hauptsächlich der
Transformation der Drehbewegung des Elektromotors in entsprechende und für die Betätigung
des Ablaufventils (VS) notwendige alternierende lineare Bewegung dient: es ist festzuhalten,
dass das Ablaufventil (VS) des Spülkastens auch ein normales Ablaufventil (ohne doppelte
Wasserleistung) sein kann, die bisher in den Spülkästen verwendet werden. Der Elektromotor
(YM1) ist vorzugsweise, jedoch nicht exklusiv, mit einem Untersetzungsgetriebe ausgestattet,
um die Anpassung der Ausgangsgeschwindigkeit des kleinen Elektromotors an die optimale
Betriebsgeschwindigkeit des zu betätigenden Ablaufventils zu erleichtern.
[0012] Wie vorab gesagt, wird die zirkulierende Bewegung des kleinen Elektromotors für die
Betätigung des Ablaufventils in die alternierende lineare Bewegung durch eine entsprechende
Vorrichtung transformiert. Diese Vorrichtung besteht vorzugsweise, jedoch nicht exklusiv,
aus einem
Schwungrad Abb. 9(c) (aus irgendeinem Material) vorzugsweise jedoch nicht exklusiv, in zylindrischer
Form, und befindet sich verzapft auf der Ausgangswelle des Untersetzungsgetriebes
oder des Motors: dieses Schwungrad dreht sich solidarisch mit der Ausgangswelle des
Untersetzungsgetriebes oder des Motors und nimmt durch diese Drehbewegung den
Stift Abb. 4(e) und Abb. 9(d) mit, der sich an einem peripherischen Punkt des Schwungrad
befestigt findet: an diesem Stift ist vorzugsweise, jedoch nicht notwendigerweise,
das äußere Ende einer
Pleuelstange Abb. 4(f) und Abb. 9(e) (aus irgendeinem Material) angebracht, während das andere Ende
der Pleuelstange mechanisch an dem
oberen Ende der Stange des Ablaufventils (VS) Abb. 4(i) und Abb. 10(g) verbunden ist; dank des besonderen Betriebs des Stromkreis
Abb. 12, führt der Stift solidarisch mit der Ausgangsachse des Untersetzungsgetriebes
und des Schwungrades eine halbe Drehung von 180 Grad durch und versetzt sich vom unteren
toten Punkt zum oberen toten Punkt und umgekehrt vom oberen toten Punkt zum unteren
toten Punkt: die halbe Drehung wird durch die Intervention der Endschalter SQ1 und
SQ2 erzielt, die den Versorgungskreislauf des Elektromotors öffnen, sobald die Interferenzklinke
(NIx) den von der Photodiode abgegebenen Lichtstrahl unterbricht: die elektrische
Funktion der Vorrichtung (YM1) ist im elektrischen Schaltplan der Abb.10 dargestellt.
Die Pendelbewegung des gesamten Komplexes Motor-Ablaufventil wird durch die Intervention
des Relais (KT1) erzielt, welches durch Umschaltung der elektrischen Kontakte (11-12,
21-22 und 11-14, 21-24) die Versorgungspolarität des Elektromotors (M) umkehrt und
somit dessen Drehrichtung umkehrt: das Relais (KA1) wird vom Mikroprozessor (MP) im
geeigneten Moment gesteuert. Wenn sich der Komplex Stift-Pleuelstange am unteren toten
Punkt befindet Abb.9, ist das Ablaufventil (VS) geschlossen und es erfolgt somit kein
Wasserablauf aus dem Spülkasten (Spülung), während wenn sich der Stift am oberen toten
Punkt Abb. 11 befindet, das Ablaufventil (VS) vollständig geöffnet ist, wodurch die
maximale Leistung des Wasserablaufs (Spülung) erfolgt: die Abb. 10 hingegen illustriert
eine Übergangszwischenposition vom unteren toten Punkt zum oberen toten Punkt bzw.
umgekehrt. Für die Betätigung der Vorrichtung (YM1) zur Öffnung des Ablaufventils
(VS) genügt es, die elektronischen Sensoren SB1, SB2 oder SB3 mit einem Finger zu
berühren (oder die elektrischen Tasten zu drücken): der Sensor SB1 ermöglicht die
Betätigung - immer durch die Intervention des Mikroprozessors (MP) - des Motors (YM1)
mit Modalität go-stop, d.h. das Ablaufventil (VS) versetzt sich in die Position der
maximalen Öffnung und bleibt in dieser Position solange der Kontakt mit dem Sensor
SB 1 besteht, während mit den Sensoren SB2 und SB3 der Mikroprozessor (MP) die Öffnung
des Ablaufventils (VS) über einen vorab eingegebenen Zeitraum vornimmt (SB2 Minimum
- SB3 Maximum): das Ablaufventil (VS) bleibt über den gesamten eingegebenen Zeitraum
offen, auch wenn der Kontakt mit den Sensoren SB2 und SB3 nicht länger gehalten wird:
das Ablaufventil (VS) bleibt auf jeden Fall nur über den vorab eingegebenen Zeitraum
offen, auch wenn der Benutzer den Kontakt mit den Sensoren SB2 und SB3 über den für
die Spülung notwendigen Zeitraum hinaus beibehält.
[0013] Der modifizierte und perfektionierte Spülkasten ist auch mit einer Betätigungsplatte
(PN) ausgestattet, auf der sich vorzugsweise, jedoch nicht exklusiv, die aus Metall
hergestellten elektronischen Sensoren befinden (an deren Stelle können auch elektrische
Tasten verwendet werden); auf der Betätigungsplatte (PN) befindet sich ebenfalls ein
Display, das den Benutzer mit hilfreichen Sätzen informiert, um den Zustand des Systems
unter Kontrolle zu halten und ihm durch Zugriff auf das eigens dazu bestimmte Programmierungsmenü
die Anzeige der notwendigen Schritte für die Eingabe der Betriebsparameter des Spülkastens
zu ermöglichen: für den Zugriff zum Programmierungsmenü ist es ausreichend, den Sensor
SB1 länger als 30 Sekunden lang zu berühren. Bei den elektronischen Sensoren handelt
es sich um Eingabevorrichtungen, die auf einen elektronischen Kreis Abb. 11 agieren,
der seinerseits ein Signal an den Mikroprozessor (MP) schickt, wenn die Sensoren vom
Benutzer berührt werden: die Sensoren müssen an den elektronischen Kreis mit einer
Abschirmleitung angeschlossen sein.
[0014] Alle oben und nachstehend beschriebenen Merkmale und Funktionen sind in ihrer Gesamtheit
und nach dem aktuellen Stand der Technik in keinem der aktuellen Spülkästen vorhanden:
daraus leitet sich die Neuheit der Erfindung in ihrer Gesamtheit ab.
Betrieb des modifizierten und perfektionierten Spülkastens
[0015] Der Spülkasten muss an eine Wasserzufuhrleitung und an das Stromnetz angeschlossen
sein, um mittels eines entsprechenden Gleichrichtertransformators die im Spülkasten
enthaltenen elektronischen, elektrischen und elektromechanischen Vorrichtungen zu
speisen; am Eingang des Elektroventils (YV1) wird das Wassernetz angeschlossen, während
der Ausgang aus dem Elektroventil an einen Gummischlauch angeschlossen wird, der (aus
Gründen der Schalldämmung) bis zum unteren Teil des Spülkastens verläuft, um das Wasser
für die Auffüllung des Spülkastens abzulassen. Das Elektroventil (YV1) wird von dem
Mikroprozessor (MP) gesteuert und sobald der Mikroprozessor die Zustimmung gibt, wird
das Elektroventil (YV1) geöffnet und lässt das Wasser für die Auffüllung des Spülkastens
durchlaufen: mit dem Wasserzufluss erhöht sich der Wasserstand im Inneren des Spülkastens:
dieser Wasserstand wird von der Vorrichtung (BL1) erfasst, die sobald der Wasserstand
sein Maximum Abb. 3(a) erreicht hat, ein elektrisches Signal an den Mikroprozessor
(MP) sendet, der das Elektroventil (YV1) schließen lässt: wenn hingegen im gegenteiligen
Fall der Wasserstand unter den Höchststand Abb. 2(d) absinkt, erfasst die Vorrichtung
(BL1) das Absinken des Wasserstands und sendet ein entsprechendes Signal an den Mikroprozessor
(MP), so dass dieser das Elektroventil (YV1) öffnet, um den Spülkasten mit Wasser
aufzufüllen. Trotzdem blockiert der Systemmikroprozessor (MP) durch Betätigung des
Elektroventils (YV1) den Zufluss von weiterem Wasser in den Spülkasten, falls der
Wasserstand seinen Höchststand nicht innerhalb des vorab festgelegten Zeitraums erreicht
hat. Basierend auf diesem Verhalten beruht die Annahme, dass wenn der Höchstwasserstand
innerhalb eines bestimmten Zeitraums nicht erreicht wird, dies folgende Ursachen hat:
- a) die Wasserzufuhr kann unterbrochen sein, daher ist es weder ratsam noch sicher,
diese durch das Elektroventil (YV1) über unbestimmte Zeit gespeist zu lassen;
- b) es kann ein erheblicher Wasserverlust bestehen, der es in seiner Menge dem Wasser
nicht ermöglicht, den Höchststand zu erreichen, daher sendet die Vorrichtung (BL1)
zur Erfassung des Höchstwasserstands nach Ablauf der Wartezeit für die Wasserauffüllung
(Parameter, der mit dem Programmierungsmenü eingegeben werden kann) kein Signal der
Erreichung des Höchstwasserstands an den Mikroprozessor (MP) und falls die Software
zur Kontrolle des Spülkastenbetriebs nicht intervenieren und das Elektroventil (YV1)
nicht schließen würde, sobald der vorgesehene Zeitraum für die Befüllung mit Wasser
verstrichen ist (ohne dass das Wasser den Höchststand erreicht hat), würde das Elektroventil
(YV1) weiterhin gespeist werden, mit der Konsequenz , dass das in den Spülkasten fließende
Wasser gleichzeitig über den Wasserverlust verloren ginge, ohne Unterbrechungsmöglichkeit
bis zur Reparatur des Wasserverlustes;
- c) die Erfassungsvorrichtung (BL1) des Wasserstands funktioniert nicht, daher empfängt
der Mikroprozessor (MP) nicht das Signal der Erreichung des höchstzulässigen Wasserstands,
wodurch das Elektroventil (YV1) weiterhin elektrisch versorgt und offen gehalten wird:
selbstverständlich ist es offensichtlich, dass aufgrund des Fortbestehens dieser Situation
der Wasserstand steigt und den zulässigen Höchstwasserstand überschreitet, woraufhin
das Wasser über das Überlaufrohr Abb. 1(e) und Abb. 11(f) abläuft, wodurch eine beträchtliche
Wasserverschwendung hervorgerufen wird.
[0016] Daher liegt es auf der Hand, dass zur Limitierung von Schäden, welche durch die vorab
dargelegten Funktionsstörungen hervorgerufen werden können, es notwendig ist, dass
der Mikroprozessor (MP) auf dem Elektroventil (YV1) interveniert, um die Wasserzufuhr
im Spülkasten zu blockieren.
Wenn hingegen lediglich ein sehr geringer Wasserverlust besteht, d.h. der Wasserverlust
geringer als die Wassermenge ist, die in den Spülkasten einfließt, ist es dem Wasser
möglich, den Höchststand zu erreichen und daher schließt der Mikroprozessor das Elektroventil
(YV1) und blockiert den Wasserzufluss in den Spülkasten: trotzdem wird nach einem
mehr oder weniger langen Zeitraum der Wasserstand aufgrund des geringen Wasserverlustes
beginnen abzusinken und die Vorrichtung (BL1) erfasst, dass das Wasser unterhalb des
Höchstwasserstands steht; daher meldet es diesen Zustand an den Mikroprozessor, der
durch die Intervention der installierten Software das Elektroventil (YV1) mit der
Konsequenz aktiviert, dass die Auffüllung des Wassers bis zur Erreichung des Höchstwasserstands
beginnt: das Fortbestehen des Wasserverlustes schafft einen sich wiederholenden Faktor,
d.h. es werden weiterhin kontinuierliche Wasserbefüllungen durchgeführt, während der
Wasserverlust weiterhin bestehen bleibt. Normalerweise bleibt der Wasserstand stabil,
solange kein Wasserverlust auftritt und senkt sich nur dann ab, wenn durch die Sensoren
SB1, SB2 und SB3 oder die elektrischen Tasten eine Wasserspülung betätigt wird: sollte
sich daher der Wasserstand absenken, ohne dass die elektronischen Sensoren berührt
wurden, erfasst der Mikroprozessor (MP) diesen Faktor und aktiviert das Elektroventil
(YV1), um die Auffüllung des Wassers bis zur Erreichung des Höchststands auszuführen:
falls sich dieser Zyklus zwei oder mehrere Male innerhalb eines bestimmten Zeitraums
wiederholt, wird der Mikroprozessor das Elektroventil (YV1) nicht wieder öffnen, daher
wird der Wasserverlust nicht mehr durch den Zulauf neuen Wassers aufgefüllt. Das System
sieht auch vor, die Funktionsstörung an den Benutzer mittels der Formulierung einer
Nachricht auf dem Display zu signalisieren, das sich auf der Betätigungsplatte (PN)
befindet. Durch Berührung einer der Tasten SB1, SB2 und SB3 wird der normale Betrieb
des Systems wieder zurück gestellt: sollte der Wasserverlust jedoch trotzdem weiterbestehen
bleiben, beginnt ein neuer Kontrollzyklus zur Erfassung des Wasserverlustes und bei
erneuter Erfassung eines Wasserverlustes wird die Wasserzufuhr im Spülkasten erneut
blockiert.
[0017] Sobald die Wasserzufuhr beendet ist, steht dieses für die Spülung des WC-Beckens
zur Verfügung. Der Spülungsvorgang beginnt, wenn das Wasserablaufventil (VS) geöffnet
wird und endet, so bald das Ventil VS geschlossen wird. Die Öffnung und Schließung
des Ablaufventils (VS) wird durch die Vorrichtung (YM1) gesteuert, die vorzugsweise,
jedoch dadurch nicht notwendigerweise oder exklusiv aus einem Elektromotor (M), einem
Untersetzungsgetriebe und einem mechanischen System (bestehend hauptsächlich aus Schwungrad,
Stift und Pleuelstange), das die Drehbewegung des Motors in alternierende lineare
Bewegung umsetzt, die für die korrekte Betätigung des Ablaufventils (VS) notwendig
ist und den mobilen Teil des Ablaufventils nach oben - in der Öffnungsphase - und
anschließend nach unten in der Phase der Schließung bewegt. Selbstverständlich wird
die elektromechanische Vorrichtung (YM1) von dem Mikroprozessor (MP) in Gang gesetzt:
der Motor (M) kann durch einen Elektromagneten (EM) gesteuert vom Mikroprozessor (MP)
ausgetauscht werden: der Elektromagnet betätigt mit Hilfe entsprechender Hebel das
Ablaufventil; die Vorrichtung (YM1) und somit das Ablaufventil (VS) agieren hauptsächlich
auf den ausdrücklichen Wunsch des Benutzers durch das Berühren eines bestimmten elektronischen
Sensors mit dem Finger (oder durch Drücken der elektrischen Taste), der sich auf der
Betätigungsplatte (PN) befindet. Der Benutzer kann verschiedene Modalitäten der für
die Spülung des WC-Beckens bestimmten Wassermenge wählen, d.h.:
- a) durch Berührung des Sensors SB1 (oder durch Drücken der elektrischen Taste) wird die Spülung über den gesamten Zeitraum
ausgelöst, in dem der elektronische Sensor berührt wird, daher reicht die Wassermenge,
die abgelassen werden kann, von einem Minimum weniger Deziliter Wasser bis zu einem
Maximum des gesamten im Spülkasten enthaltenen Wassers;
- b) durch Berührung des Sensors SB2 (oder durch Drücken der elektrischen Taste) erfolgt
eine Teilspülung mit einer vorbestimmte Mindestmenge an Wasser: die Wassermenge wird
von dem Zeitraum der Öffnung des Ablaufventils bestimmt; dieser Zeitraum wird bestimmt,
indem zwischen verschiedenen Größenordnungen gewählt wird, die über das dem Benutzer
zur Verfügung gestellte Programmierungsmenü eingegeben werden können: der Zugriff
zum Menü erfolgt mittels eines längeren Kontaktes mit dem Sensor SB1: der Benutzer
kann zwischen verschiedenen Wassermengen in Schritten zu je 0,5 Litern wählen (1 -
1,5 - 2 - 2,5 - 3 - 3,5 - 4 .....);
- c) durch Berührung des Sensors SB3 (oder durch Drücken der elektrischen Taste) erfolgt
der Ablauf des im Spülkasten enthaltenen Wassers, und zwar in einer größeren Menge
als der durch die Betätigung des Sensors SB2 erzielten: die Wassermenge wird von der
Öffnungszeit des Ablaufventils bestimmt: dieser Zeitraum wird bestimmt, indem zwischen
verschiedenen Größenordnungen gewählt wird, die über das dem Benutzer zur Verfügung
gestellte Programmierungsmenü eingegeben werden können: der Zugriff zum Menü erfolgt
mittels eines längeren Kontaktes mit dem Sensor SB 1: der Benutzer kann zwischen verschiedenen
Wassermengen in Schritten zu je 0,5 Litern wählen (4 - 4,5 - 5 - 5,5 - 6 - 6.5 - 7
- 7,5 - 8 - 8,5 .....).
[0018] Wenn eine vorab festgelegte Anzahl Tage seit der letzten vom Benutzer betätigten
Spülung vergangen sind, führt die im Mikroprozessor (MP) installierte Software eine
Mindestauffüllung des Wassers durch, um das Wassersyphon aufzufüllen, wodurch verhindert
wird, dass das Wassersyphon trocken bleibt und unangenehme Gerüche abgibt.
[0019] Die Schnittstelle des Systemmikroprozessors (MP) mit den elektromechanischen Vorrichtungen
(YV1 und YM1), die vorzugsweise, jedoch dadurch nicht notwendigerweise oder exklusiv,
mit 12 V dc Spannung gespeist werden, erfolgt vorzugsweise, jedoch nicht exklusiv,
durch die Zwischenschaltung und Vermittlung eines Transistors oder Relais bzw. anderer
für diesen Zweck geeigneter Vorrichtungen.
[0020] Weitere
Merkmale und
Vorteile der vorliegenden Erfindung werden aus den Darstellungen der bevorzugten Ausführungsformen
des für die Spülung des WC-Beckens bestimmten-
modifizierten und perfektionierten - Spülkastens ersichtlich, sind jedoch nicht ausschließlich und/oder darauf limitiert.
Es wird darauf hingewiesen, dass es sich bei den nachstehenden Darstellungen und Abbildungen
um Richtwerte handelt, daher jedoch weder einschränkend noch erschöpfend für die Ausführung
der Arbeit sind. Die folgenden Zeichnungen sind Teil der illustrativen Darstellung:
- Tafel 1/11 - Abb. 1 allgemeine axonometrische Darstellung der Erfindung mit allen
installierten Vorrichtungen;
- Tafel 2/11 - axonometrische Darstellung der Erfindung mit Elektroventil YV1 und Wasserstandsmesser
BL1: Abb. 2 mit niedrigem Wasserstand; Abb. 3 mit Höchstwasserstand;
- Tafel 3/11 - Abb. 4 axonometrische Darstellung der Erfindung mit Darstellung des Ablaufventils
(VS) und Vorrichtung (YM1);
- Tafel 4/11 - orthogonale Darstellung der Vorrichtung zur Erfassung des Wasserstands
(BL1) Abb. 5 mit erreichtem Höchstwasserstand; Abb. 6 mit noch nicht erreichtem Höchstwasserstand;
- Tafel 5/11 - Abb. 7 elektrischer Schaltplan für den Betrieb der Vorrichtung zur Erfassung
des Wasserstands;
- Tafel 6/11 - Abb. 8 orthogonale Darstellung mit mehrfachen Ansichten des Trägers des
Elektromotors (M), des Untersetzungsgetriebes und der elektronische Platine, seinerseits
Träger der Endschalter SQ1 und SQ2;
- Tafel 7/11 - orthogonale Darstellung mehrfacher Ansichten der Vorrichtung YM1: Abb.
9 mit vollständig geschlossenem Ablaufventil; Abb. 11 mit vollständig offenem Ablaufventil;
Abb. 10 mit Ablaufventil in mittlerer Position;
- Tafel 8/11 - Abb. 12 Darstellung des elektrischen und elektronischen Schaltplans für
den Betrieb des Elektromotors (M), mit dem die. Vorrichtung YM1 ausgestattet ist;
- Tafel 9/11 - Abb. 13 axonometrische Darstellung der Betätigungsplatte (PN) für die
Kontrolle und Steuerung mit separaten und montierten Vorrichtungen;
- Tafel 10/11 - Abb. 14 elektronischer Schaltplan für den Betrieb der Sensoren SB1,
SB2 und SB3;
- Tafel 11/11 - Abb. 15 allgemeiner elektrischer und elektronischer Schaltplan;
Praktische Realisierung der Erfindung
[0021] Um die Erfindung zu realisieren, ist es notwendig, von einem normalen Spülkasten
ohne Wasserhahn mit Schwimmer und mit einem einfachen (nicht mit mehrfacher Wasserleistung)
Ablaufventil (VS) komplett mit Überlaufrohr ausgestattet auszugehen. Im Inneren des
Spülkastens, vorzugsweise, jedoch dadurch nicht notwendigerweise, wird auf der linken
Seite im oberen Bereich (immer oberhalb des vom Wasser erreichbaren Höchststands)
das Elektroventil (YV1) installiert, das an der Innenwand des Spülkastens mit Hilfe
eines eigens dazu bestimmten Trägers befestigt sein muss, der normalerweise vom Hersteller
des Elektroventils mitgeliefert wird. In der Nähe des Elektroventils (YV1), rechts,
wird die Vorrichtung für die Kontrolle des Wasserstands (BL1) installiert, und zwar
durch Befestigung an der oberen Innenwand oberhalb des Höchstwasserstands mit Hilfe
der entsprechenden Träger, das Rohr, das die bewegliche Stange mit dem Schwimmer enthält
und in dem diese läuft; oberhalb des festen Rohrs, wird in entsprechendem Abstand
die elektronische Platine des Stromkreises für den Betrieb des Wasserstandsmessers
untergebracht (BL1), wo sich der slotted optical switch installiert befindet, in dessen
Spalt der obere Teil der beweglichen Stange einpassen muss. Auf der rechten Seite
des Spülkastens, oben, wird mit Trägern der Speiser (AL) der elektronischen Platinen
und der elektromechanischen Vorrichtungen installiert, mit den entsprechenden elektrischen
Leitern angeschlossen. Die Vorrichtung (YM1) für die Betätigung des Ablaufventils
(VS) wird vorzugsweise, jedoch nicht notwendigerweise, oben rechts des Ablaufventils
angebracht und an der Innenwand des Spülkastens mit einem Träger befestigt, der den
(handelsüblichen) Elektromotor (M) und den gesamten Transformationsmechanismus der
Drehbewegung des Motors in alternierender linearer Bewegung, die für die Betätigung
des Ablaufventils (VS) notwendig ist, trägt (das Schwungrad kann durch Gewinnung eines
Zylinders aus einer Aluminiumstange realisiert werden, aus der ein zentrales Loch
praktiziert wird, um das Schwungrad auf den Achsen des Untersetzungsgetriebes zu befestigen
und eine umlaufende Aussparung, um die Pleuelstange einzusetzen, auf dem Schwungrad
werden auch die Sperrklinken (NI1 und NI2) befestigt; die Pleuelstange wird aus einer
Aluminiumstange gewonnen, an deren Enden zwei Löcher herausgearbeitet werden, die
dazu dienen, die Pleuelstange an den Stift und an das äußere obere Ende des Ablaufventils
anzuschließen). Auf dem Träger der Vorrichtung (YM1) befindet sich im oberen Bereich
die elektronische Platine mit dem Relais KA1 und den Endschaltern SQ1 und SQ2 (zwei
slotted optical switch) und der Mikroprozessor (MP). Der Mikroprozessor (MP) muss
eine eigens für den Betrieb des Spülkastens bestimmte Software enthalten. Die Anordnung
der Vorrichtungen für die Realisierung der Erfindung werden dargestellt in Abb. 1,
Abb. 2, Abb. 3 und Abb. 4, während der elektrische Basisschaltplan in Abb. 15 dargestellt
ist und Abb. 16 das Diagramm der Software-Programmierung illustriert.
[0022] Die Erfindung, so wie sie
konzipiert, charakterisiert und dargestellt ist, wird trotzdem für die Interessenten des Erfindungskonzeptes für weitere Veränderungen
und Varianten empfänglich sein, und um den Zweck zu erreichen, für den die Erfindung
vorausbestimmt ist, können alle auf die Erfindung zurückzuführenden Details falls
notwendig und/oder angemessen durch andere technisch äquivalente und für die Erreichung
des Zwecks gegen gültige andere Elemente ausgetauscht werden.
[0023] Schließlich wird vorbehalten, dass die verwendeten Materialien, als auch die Formen
und unwesentlichen Abmessungen als auch die Positionierung der mechanischen, elektromechanischen,
elektrischen und/oder elektronischen Vorrichtungen entsprechend den Anforderungen
der Konstruktion und des Marktes irgendwelcher Art sein können, ohne dadurch außerhalb
des Bereiches der Patentansprüche zu fallen.
1. Spülkasten - modifiziert und perfektioniert - für die Spülung des WC-Beckens bestimmt, dargestellt in Abb. 1, d.h. der Spülkasten
ist jetzt mit einem Elektroventil (YV1) ausgestattet - gesteuert von dem Mikroprozessor
(MP) - um das Wasser im Spülkasten einzufüllen; Vorrichtung mit Schwimmer zur Erfassung
des Wasserstands (BL1), die nicht länger direkt auf einen hydraulischen Wasserhahn
agiert, sondern vorzugsweise, jedoch dadurch nicht notwendigerweise und exklusiv auf einen elektronischen Schalter agiert, der
bei Erfassung des Höchstwasserstands bzw. bei Bestehen einer Reduzierung des Wasserstands
ein eigens dazu bestimmtes Signal an den Mikroprozessor (MP) sendet; Vorrichtung (YM1),
die vorzugsweise, jedoch dadurch nicht notwendigerweise oder exklusiv mit einem Elektromotor (M) gesteuert vom Mikroprozessor
(MP) zur Betätigung des Ablaufventils (VS) ausgestattet ist; Betätigungs- und Kontrollplatte
ausgestattet mit elektronischen Sensoren - oder elektrischen Tasten - und einem alphanumerischen
oder graphischen Display angeschlossen an die elektronische Steuereinheit und an den
Mikroprozessor (MP); elektrischer Transformator, der die Netzspannung 220-240 Volt
ca in Gleichstromspannung umwandelt vorzugsweise, jedoch dadurch nicht notwendigerweise oder exklusiv in 12 Volt, um die vorab genannten elektromechanischen
und elektronischen Vorrichtungen zu speisen. Das bedeutet, dass der Spülkasten de
facto dadurch charakterisiert ist, dass er mit einem Mikroprozessor (MP) ausgestattet ist, der auf einer elektronischen
Steuereinheit untergebracht ist, bestehend aus einem oder mehreren elektronischen
Platinen, und programmiert mit eigens dazu bestimmten Software, um die oben aufgeführten
Vorrichtungen zu betätigen und die in der Beschreibung der Erfindung zitierten Funktionen
durchzuführen. Daher fallen die folgenden Funktionen unter die Patentansprüche: die
Kontrolle und Verwaltung der Wasserverluste des Spülkastens; die Verwaltung der Wasserzufuhr;
die Verwaltung der Spülung, der automatische Spülung für die Auffüllung des Siphons
des WC-Beckens und die Vorbereitung der Betriebsparameter über ein für den Benutzer
zugängliches Menü.
2. Spülkasten - modifiziert und perfektioniert - entsprechend des Patentanspruchs 1) charakterisiert durch die Tatsache, dass mit Hilfe der installierten Software im Mikroprozessor (MP)
es möglich ist, den Wasserverlust des Spülkastens zu erfassen und somit durch die
Aktion des Mikroprozessors (MP) es möglich ist, die Zufuhr weiteren Wassers in den
Spülkasten zu blockieren, da bei Erfassung eines Wasserverlustes der Mikroprozessor
(MP) das Elektroventil (YV1) der Wasserzufuhr blockiert: die Betriebslogik besteht
darin, dass die komplette Befüllung des Spülkastens einen bestimmten Zeitraum benötigt,
wodurch nach Überschreitung der für die Wasserauffüllung vorgesehenen Zeit und Nichterreichens
des Höchstwasserstands innerhalb dieses Zeitraums der Mikroprozessor (MP) kein Signal
vom Wasserstandsmesser (BL1) erhält und somit die Software davon ausgeht, dass der
Höchstwasserstand nicht innerhalb des voreingestellten Zeitraums aufgrund eines Wasserverlustes
des Spülkastens erreicht wurde und an diesem Punkt die Software interveniert, um das
Elektroventil (YV1) zu schließen; wenn hingen ein geringer Wasserverlust vorliegt,
der es jedenfalls ermöglicht, den Höchstwasserstand innerhalb des für die Wasserzufuhr
vorgesehenen Zeitraums zu erreichen, wird konsequenterweise das Elektroventil (YV1)
geschlossen, der Wasserlust lässt anschließend den Wasserstand unterhalb des Höchststands
absinken, wodurch die Öffnung des Elektroventils für eine erneute Wasserzufuhr hervorgerufen
wird: aufgrund dieses geringen Wasserverluste beginnt ein Zyklus von Spülungen (für
den Wasserverlust) und Wiederauffüllungen, die lediglich durch die Reparatur der Störung
unterbrochen werden kann: trotzdem erfasst die installierte Software im Mikroprozessor
(MP) das Vorhandensein dieses Zyklus, und interveniert bereits nach dem zweiten Spül-
und Nachfüllzyklus, indem er das Elektroventil (YV1) schließt und den Zufluss weiteren
Wassers in den Spülkasten blockiert. Es ist jederzeit möglich, die normale Wasserzufuhr
wieder zurück zu stellen, auch wenn der Wasserverlust weiterhin bestehen bleibt, indem
einer der auf der Betätigungs- und Kontrollplatte des Spülkastens vorhandenen elektronischen
Sensoren oder elektrischen Tasten (SB1-SB2 und SB3) betätigt wird: trotzdem erfasst
die Software den bleibenden Wasserverlust und agiert entsprechend. Diese von der Software
durchgeführte und hiermit zum Patent angefragte und beanspruchte Funktion verhindert
durch die Schließung des Elektroventils (YV1) die Wasserverschwendung, die sich bei
unkontrolliertem Wasserverlust immer manifestiert.
3. Spülkasten - modifiziert und perfektioniert - entsprechend dem Patentanspruch 1) charakterisiert durch die Tatsache, dass mit Hilfe der installierten Software im Mikroprozessor (MP)
es möglich ist, die für die Spülung notwendige Wasserleistung zu kontrollieren, wodurch
die Möglichkeit besteht, zwischen zwei Leistungen zu wählen - einem Minimum und einem
Maximum - und einer Modalität als go-stop bekannten Spülung. Innerhalb der beiden
Leistungen - Minimum und Maximum - ist es möglich, eine Wasserspülung zu wählen, die
von einem bis zu 10 Litern reicht mit einem Intervall (step) von ungefähr einem halben
Liter zwischen dem einen und dem anderen Wert (1 - 1,5 - 2 - 2,5 -.... 9 - 9,5 e 10).
Die Veränderung der Wasserleistung wird mit Hilfe einer unterschiedlichen Öffnungszeit
erzielt (ausgewählt über das Programmierungsmenü) des Ablaufventils (VS) betätigt
durch die Vorrichtung (YM1) gesteuert vom Mikroprozessor (MP) und geeigneter weise
durch eine für den Betrieb des Spülkastens bestimmte programmierte Software.
4. Spülkasten - modifiziert und perfektioniert - entsprechend dem Patentanspruch 1) charakterisiert durch die Tatsache, dass mit Hilfe der installierten Software im Mikroprozessor (MP)
es möglich ist, eine bestimmte Wassermenge in vorab festgelegten Intervallen durchspülen
zu lassen (zum Beispiel 10 - 20 - 30 - 40 - 50 Tage) ab der letzten vom Benutzer durchgeführten
Spülung: der Zweck dieser Funktion liegt in der Vermeidung., dass der Siphon des WC-Becken
während einer längeren Abwesenheit des Benutzers trocken bleibt. Das Zeitintervall
wird mit Hilfe des Programmierungsmenüs der Betriebsparameter des Spülkastens ausgewählt.
5. Spülkasten - modifiziert und perfektioniert - entsprechend dem Patentanspruch 1) und charakterisiert durch die Tatsache des Vorhandenseins eines Wasserzufuhrsystems, das von einem Elektroventil
(YV1) geregelt wird, welches seinerseits von dem Mikroprozessor (MP) gesteuert wird,
und einem Kontrollsystem des Wasserstands im Inneren des Spülkastens bestehend aus
Vorrichtung mit Schwimmer (BL1), die elektrische Signale an den Mikroprozessor (MP)
sendet.
6. Spülkasten - modifiziert und perfektioniert - entsprechend dem Patentanspruch 1) und 5) charakterisiert durch die Tatsache des Vorhandenseins eines Elektroventils (YV1), vorzugsweise, jedoch
nicht exklusiv, vom Typ mit Membrane (wie bei Waschmaschinen verwendet), das die Wasserzufuhr
im Spülkasten wie in den Abb. 2, Abb. 3, Abb.4, Abb.5, Abb.6 und Abb. 7 dargestellt,
regelt: der Eingang des Elektroventils (YV1) ist an das Wassernetz angeschlossen,
während der Ausgang aus dem Elektroventil (YV1) das Wasser direkt in den Spülkasten
einfüllt; das Elektroventil (YV1) wird entsprechend den vom Mikroprozessor (MP) erteilten
Befehlen aktiviert bzw. deaktiviert, welcher geeigneterweise mit der für den Betrieb
des Spülkastens bestimmten Software programmiert ist.
7. Spülkasten - modifiziert und perfektioniert - entsprechend dem Patentanspruch 1) und 5) charakterisiert durch die Tatsache des Vorhandenseins eines Systems zur Erfassung des Wasserstands
(BL1) mit mechanischem/elektronischem Betrieb vorzugsweise, jedoch dadurch nicht notwendigerweise oder exklusiv, bestehend aus einem Rohr, das an der Innenwand
des Spülkastens mit enstsprechenden Trägern befestigt ist, in dessen Inneren eine
bewegliche Stange axial läuft, die im unteren Bereich mit einem Schwimmer ausgestattet
ist, der die bewegliche Stange entsprechend den Veränderungen des Wasserstands im
Inneren des Spülkastens bewegt, während der obere Bereich der beweglichen Stange sich
konform verhält, indem sich bei Erreichen des Höchstwasserstand das äußere obere Ende
der beweglichen Stange in die entsprechende Aussparung einpasst, die sich auf der
elektronischen - slotted optical switch genannten - Vorrichtung befindet, um den von
der Photodiode abgegebenen und von einem Phototransistor empfangenen Lichtstrahl aufzunehmen
und zu unterbrechen. Die Unterbrechung des Lichtstrahls verursacht die Veränderung
des Signals am Ausgang des Phototransistors, der den entsprechend programmierten Mikroprozessor
(MP) steuert, welcher seinerseits das Elektroventil (YV1) entsprechend dem vom Phototransistor
empfangenen Signal steuert: wenn das Licht den Phototransistor erreicht, wird das
Signal an den Mikroprozessor (MP) gesendet, der interveniert und das Elektroventil
(YV1) öffnet, während wenn das Licht den Phototransistor nicht erreicht, wird an den
Mikroprozessor (MP) ein gegenteiliges Signal gesendet, woraufhin der Mikroprozessor
(MP) interveniert und das Elektroventil (YV1) schließt. Der slotted optical switch
befindet sich auf einer entsprechenden elektronischen Platine, die im Inneren des
Spülkastens so untergebracht ist, dass sich der obere Teil der beweglichen Stange
in die Aussparung des slotted optical switch einpasst, sobald der Höchstwasserstand
erreicht ist.
8. Spülkasten - modifiziert und perfektioniert - entsprechend dem Patentanspruch 1) und charakterisiert durch die Tatsache, dass das Ablaufventil (VS) des für die Spülung des WC-Beckens
bestimmten Wassers vorzugsweise, jedoch dadurch nicht notwendigerweise oder exklusiv durch eine in Abb. 1(b) Abb. 4 dargestellte
Vorrichtung (YM1) betätigt wird, gesteuert vom Mikroprozessor (MP) Abb. 9(i) durch
die entsprechende im Mikroprozessor (MP) installierte Software. Die Vorrichtung (YM1)
besteht vorzugsweise, jedoch nicht exklusiv, aus einem Elektromotor (M) Abb. 4(a)
und Abb. 9(a) ausgestattet mit einem Untersetzungsgetriebe Abb. 10(b) und einem Mechanismus
- Schwungrad Abb. 10(b), Stift Abb. 9(d) und Pleuelstange Abb. 9(e) - der die Drehbewegung
des Motors in eine geeignete alternierende lineare Bewegung umwandelt und für die
Betätigung des Ablaufventil (VS) 11(f) und Abb. 4(h) notwendig ist, wie in den Abb.
9, Abb. 10 und Abb. 11 dargestellt: der Elektromotor (M) wird vom Mikroprozessor (MP)
gesteuert mittels Mediation der installierten Software, wenn der Benutzer die elektronischen
Sensoren oder die elektrischen Tasten betätigt, die dazu bestimmt sind, den Input
des Benutzers zu erfassen. Die Rotation des Schwungrades ist von zwei Endschaltern
SQ1 und SQ2 Abb. 8 auf einen Radius von 180 Grad limitiert, wodurch eine Versetzung
des Stiftes des Ablaufventils von einem unteren toten Punkt auf den oberen toten Punkt
erfolgt und umgekehrt wie in den Abb. 9, Abb.10 und Abb. 11 dargestellt: der elektrische
Schaltplan des Betriebs der Vorrichtung (YM1) ist in den Abb. 12 und Abb. 15 dargestellt.
9. Spülkasten - modifiziert und perfektioniert - entsprechend dem Patentanspruch 1) und charakterisiert durch die Tatsache des Vorhandenseins einer Betätigungsplatte für die Steuerung und
Kontrolle der eigentlichen Funktionen des Spülkastens, ausgestattet mit alphanumerischem
oder graphischem Display irgendwelcher Abmessung und Farbe, von der in Abb. 13 eine
mögliche Realisierung illustriert ist. Das Display Abb. 13(b) dient dazu, dem Benutzer
den Betriebszustand des Spülkastens mitzuteilen, und um die Anzeige und die Auswahl
der Betriebsparameter des Spülkastens mit Hilfe des Programmierungsmenüs zu ermöglichen.
10. Der modifizierte und perfektionierte Spülkasten entsprechend den Patentansprüchen
1), 2), 3), 4), 5), 6), 7), 8) und 9) charakterisiert durch die Tatsache, konform zu sein mit dem, was im beschreibenden Teil dargelegt
und illustriert wurde, mit der Präzisierung, dass das Dargelegte und Illustrierte
für die spezifischen Zwecke die bevorzugte Lösung repräsentiert, jedoch daher nicht
exklusiv und erschöpfend für die Erfindung ist, da Formen und Abmessungen jedwelcher
Art entsprechend den Notwendigkeiten der Konstruktion und den Anforderungen des Marktes
sein können. Für die Realisierung der Erfindung unter Berücksichtigung der wirtschaftlichen
Angemessenheit und der Verfügbarkeit des Marktes können äquivalente oder den beschriebenen
ähnliche mechanische, elektromechanische, elektrische und elektronische Elemente verwendet
werden, ohne daher aus dem Bereich der selben Erfindung zu fallen und ohne diese zu
umgehen. Daher besteht der Hauptzweck, der dieser Erfindung zu Grunde liegt darin,
die installierten Vorrichtungen unter Verwendung eines Mikroprozessors (MP) funktionieren
zu lassen und die beanspruchten Funktionen zu übermitteln und zu verwalten, welcher
in der aus einer oder mehreren elektronischen Platinen bestehenden elektronischen
Steuereinheit installiert ist und in geeigneter Weise mit einer für den Betrieb des
intelligenten Spülkastens entsprechenden Software programmiert ist.