[0001] Die Erfindung betrifft ein Füllventil für einen Spülkasten gemäß dem Oberbegriff
von Anspruch 1 sowie einen Spülkasten mit einem solchen Füllventil.
[0002] Der Einsatz von Füllventilen bei Spülkästen ist im Stand der Technik hinlänglich
bekannt und üblich. Ein gattungsgemäßer Spülkasten weist ein Spülkastengehäuse auf,
das zur Aufbewahrung von Spülwasser geeignet ist. Das Spülkastengehäuse weist eine
Anschlussöffnung und eine Ablauföffnung auf. In der Anschlussöffnung ist üblicherweise
ein Anschlussstück vorgesehen, an das ein Füllventil angeschlossen ist, oder das Füllventil
ist direkt in der Anschlussöffnung angeordnet. Das Ablaufventil ist zum Verschließen
der Ablauföffnung ausgebildet und über ein separates Betätigungselement, beispielsweise
eine Spültaste, betätigbar. An die Ablauföffnung wird bestimmungsgemäß ein Ablaufrohr
angeschlossen, über das Spülwasser einem WC-Körper zur Durchführung einer WC-Spülung
zugeführt werden kann. Die Versorgung des Spülkastens mit Spülwasser erfolgt dabei
über die Anschlussöffnung mittels des Füllventils. Ein gattungsgemäßes Füllventil
weist hierzu einen Zugang auf, der zum Anschließen an eine Wasserleitung geeignet
ist, wobei das Anschließen bevorzugt mittels des Anschlussstücks erfolgt. Der Zugang
kann auf im Stand der Technik bekannte Weise ausgebildet sein, beispielsweise kann
der Zugang ein Außengewinde oder ein Innengewinde aufweisen oder andere, im Stand
der Technik bekannte Klemmvorrichtungen. Ein gattungsgemäßes Füllventil weist ferner
einen Kanal auf, der den Zugang des Füllventils mit einer Ausgangsöffnung des Füllventils
verbindet. Der Kanal bildet somit mit seinem ersten Kanalende den Zugang aus und mit
seinem zweiten Kanalende die Ausgangsöffnung. In dem Kanal ist bei gattungsgemäßen
Füllventilen üblicherweise ein Ventil angeordnet, das über einen Schwimmer betätigbar
ist. Bestimmungsgemäß verschließt das Ventil in einer Schließposition den Kanal und
verhindert in der Schließposition, dass Wasser von dem Zugang zur Ausgangsöffnung
gelangen kann. In der Offenposition ermöglicht das Ventil, dass Wasser, das über den
Zugang in das Füllventil eintritt, an der Ausgangsöffnung des Füllventils in Form
eines Wasserstrahls abgegeben werden kann. Gattungsgemäße Füllventile sollen dabei
verschiedene Eigenschaften aufweisen. Zum einen sollen sie möglichst kompakt gebaut
sein, damit sie in einem Spülkasten einen möglichst geringen Platz einnehmen. Zum
anderen soll auf möglichst einfache Weise eine möglichst zuverlässige Funktionsweise
des Ventils gewährleistet sein. Darüber hinaus soll das Füllventil dazu geeignet sein,
eine möglichst geräuscharme Befüllung eines Spülkastens mit Spülwasser zu ermöglichen.
Bei gattungsgemäßen Ventilen wird dies dadurch erreicht, dass an der Ausgangsöffnung
des Füllventils ein Tauchrohr angeordnet ist, das sich ausgehend von der Ausgangsöffnung
entlang einer Vertikalrichtung nach unten erstreckt und das mit seiner Tauchrohrwandung
einen lichten Querschnitt, der senkrecht zur Vertikalrichtung verläuft, senkrecht
zur Vertikalrichtung umschließt. Das Tauchrohr ermöglicht es somit, dass Wasser nicht
mit einer hohen Fallhöhe im freien Fall nach unten fällt, bevor es auf eine Wandung
des Spülkastengehäuses oder den in dem Spülkastengehäuse befindlichen Wasserstand
trifft, sondern das Tauchrohr führt das Spülwasser über die sich aus der Erstreckung
des Tauchrohrs ausgehend von der Ausgangsöffnung des Kanals bis zum vertikal unteren
Ende des Tauchrohrs ergebenden vertikalen Erstreckungslänge in den Spülkasten. Darüber
hinaus ist im Stand der Technik bekannt, zur Geräuschminimierung einen Durchflussregler
in dem Füllventil, d. h. in dem Kanal des Füllventils vorzusehen, über den gewährleistet
ist, dass unabhängig von dem an dem Zugang anliegenden Wasserdruck stets eine gleichmäßige
Durchflussmenge von Wasser pro Zeiteinheit durch den Kanal fließt. Hierdurch sollen
insbesondere unangenehme Nebengeräusche, die sich bei besonders stark erhöhter Durchflussmenge
pro Zeit ergeben können, und technisch problematische Fließgeschwindigkeiten verhindert
werden.
[0003] Im Stand der Technik ist das Grundprinzip gattungsgemäßer Füllventile hinreichend
bekannt, und im Stand der Technik wurden verschiedene Bemühungen angestellt, möglichst
kompakte Füllventile zu realisieren, die auf die oben beschriebene Weise funktionieren.
Beispielhaft sei an dieser Stelle zur Erläuterung der Funktionsweise bekannter gattungsgemäßer
Füllventile auf die Dokumente
EP 1 862 604 A2,
EP 2 871 294 A1,
EP 3 204 561 B1 und
DE 20 2011 109 017 U1 hingewiesen. In diesen Dokumenten sind beispielhaft verschiedene Möglichkeiten angegeben,
Füllventile mit einem über einen Schwimmer betätigbaren Ventil zu realisieren, das
möglichst kompakt aufgebaut ist, möglichst zuverlässig funktioniert und möglichst
geräuscharm arbeitet. Neueste Studien haben jedoch ergeben, dass die im Stand der
Technik bekannten Füllventile sämtlich den Nachteil aufweisen, dass durch diese Füllventile
eine Absicherung der Wasserleitung, die an den Zugang des Füllventils angeschlossen
ist, gegenüber einer Kontaminierung durch Verunreinigungen, die in dem im Spülkasten
angeordneten Spülwasser enthalten sein können, nur unzureichend gewährleisten. Denn
das an gattungsgemäße Füllventile gestellte Erfordernis, dass diese Füllventile möglichst
kompakt aufgebaut sein müssen, gleichzeitig jedoch möglichst geräuscharm und robust
funktionieren müssen, bedingt das bei gattungsgemäßen Füllventilen typisch vorgesehene
Tauchrohr, das die Ausgangsöffnung des Kanals und somit den Kanal mit dem Spülwasser
verbindet, das in dem Spülkasten angeordnet ist. Das Tauchrohr mit seinem zur Geräuschminimierung
vorgesehenen Zweck, nämlich eine geschlossene Führung von Wasser ausgehend von dem
Zugang des Füllventils bis zur Wasseroberfläche des im Spülkasten angeordneten Wassers
zu ermöglichen, stellt dabei eine besondere Risikoquelle dar. Denn durch diese Verbindung
können in dem Spülwasser, das in dem Spülkasten angeordnet ist, vorhandene Verunreinigungen
zu dem Zugang des Füllventils und hierüber zur an den Zugang angeschlossenen Wasserleitung
gelangen, insbesondere dann, wenn Rücksaugeffekte auftreten, beispielsweise durch
Druckschwankungen in der Wasserleitung. Da im Allgemeinen ein Spülkasten und somit
auch das Füllventil des Spülkastens an eine Trinkwasserleitung zur Versorgung des
Spülkastens mit Spülwasser angeschlossen wird, ist eine solche Kontaminierung der
Wasserleitung mit Verunreinigungen dringend zu vermeiden. Während in der Vergangenheit
davon ausgegangen wurde, dass keine stark gesundheitsschädlichen Verunreinigungen
in dem in einem Spülkasten angeordneten Spülwasser vorhanden sind, haben neueste Erkenntnisse
ergeben, dass durchaus mit solchen Verunreinigungen zu rechnen ist, insbesondere mit
Verunreinigungen basierend auf in dem WC-Körper zwangsweise vorhandene Fäkalien. Im
Stand der Technik stellt sich somit das Problem, dass bei den bekannten Bauweisen
gattungsgemäßer Füllventile zwar eine kompakte, robuste und Geräusch reduzierende
Eigenschaft des Füllventils ermöglicht ist, dass die Ermöglichung dieser Eigenschaft
jedoch hygienische Nachteile mit sich bringt. Zur Beseitigung dieses hygienischen
Nachteils ist im Stand der Technik als Lösung lediglich bekannt, das Füllventil großvolumig
und mit komplizierter Wasserführung auszugestalten oder auf das Tauchrohr zu verzichten,
was jedoch mit einer starken Geräuschentwicklung beim Befüllen eines Spülkastens und
mit einem komplizierteren Aufbau des Füllventils, insbesondere aufgrund der erforderlichen
Führung des Schwimmers des Füllventils, einhergeht.
[0004] Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Füllventil und insbesondere
einen Spülkasten mit Füllventil bereitzustellen, mit dem zumindest einer der Nachteile
bekannter Füllventile, insbesondere bekannter Spülkästen, zumindest teilweise behoben
werden kann.
[0005] Als eine Lösung der beschriebenen, der Erfindung zugrundeliegenden Aufgabe schlägt
die Erfindung ein Füllventil mit den Merkmalen von Anspruch 1 vor. Das erfindungsgemäße
Füllventil weist einen Kanal auf, der an seinem ersten Kanalende einen Zugang aufweist
zum Anschließen an eine Wasserleitung und der an seinem zweiten Kanalende eine Ausgangsöffnung
aufweist zum Abgeben eines Wasserstrahls. Das erfindungsgemäße Füllventil ist somit
dazu geeignet, über seinen Zugang an eine Wasserleitung angeschlossen zu werden, wobei
durch die Ausgangsöffnung ein Wasserstrahl abgegeben wird, der aus dem Wasser gebildet
ist, das in den Zugang des Füllventils geflossen ist. In dem Kanal des Füllventils
ist ein mittels eines Schwimmers betätigbares Ventil angeordnet, das auf bekannte
Weise funktioniert, wobei zur Erläuterung der allgemein bekannten Funktionsweise des
Ventils beispielhaft Bezug genommen wird auf die oben genannten Dokumente
EP 1 862 604 A2,
EP 2 871 294 A1,
EP 3 204 561 B1 und
DE 20 2011 109 017 U1, deren Offenbarungsgehalt diesbezüglich in die vorliegende Anmeldung mitaufgenommen
wird. An der Ausgangsöffnung des Füllventils, die von dem Kanal des Füllventils ausgebildet
ist, ist ein Tauchrohr angeordnet, das sich von der Ausgangsöffnung weg entlang einer
Vertikalrichtung nach unten erstreckt und das mit seiner Tauchrohrwand einen lichten
Querschnitt senkrecht zur Vertikalrichtung umschließt. Der Querschnitt verläuft somit
senkrecht zur Vertikalrichtung, und die Tauchrohrwand umläuft den Querschnitt mit
einer auf der Vertikalrichtung senkrecht stehenden Umlaufrichtung. Das erfindungsgemäße
Füllventil kann weitere Merkmale aufweisen, die oben im Zusammenhang mit gattungsgemäßen
Füllventilen erläutert sind. Besonders bevorzugt erstreckt sich das Tauchrohr ausgehend
von der Ausgangsöffnung vertikal nach unten, und besonders bevorzugt ist das Tauchrohr
mittelbar oder unmittelbar mit dem Kanal verbunden. Das Tauchrohr kann bevorzugt als
ein Rohr ausgebildet sein, das über seine vertikale Erstreckung hinweg denselben Querschnitt
senkrecht zur Vertikalrichtung aufweist. Es ist jedoch auch denkbar, dass das Tauchrohr
an unterschiedlichen vertikalen Abschnitten jeweils unterschiedliche Durchmesser aufweist,
insbesondere aus unterschiedlichen Tauchrohrelementen zusammengesetzt ist. Erfindungsgemäß
weist das Tauchrohr in Vertikalrichtung unterhalb der Ausgangsöffnung des Kanals eine
Wandöffnung in seiner Tauchrohrwand auf, die sich entlang der Vertikalrichtung über
mindestens 2 cm erstreckt und die eine Fläche von mindestens 100 mm
2, insbesondere mindestens 150 mm
2, insbesondere 200 mm
2 aufweist. Bevorzugt weist die Wandöffnung eine flächige Erstreckung von mindestens
30 %, insbesondere mindestens 70 %, insbesondere mindestens 100 % der flächigen Erstreckung
auf, die die Außenseite der Tauchrohrwand innerhalb des vertikalen Abschnitts aufweist,
der durch die vertikale Erstreckung der Wandöffnung festgelegt ist, d. h. dessen oberes
und unteres vertikales Ende dem oberen und unteren vertikalen Ende der Wandöffnung
entspricht. Dabei wird selbstverständlich auf die Erstreckung der Tauchrohrwand als
solcher, die horizontal zu der Wandöffnung versetzt ist, abgestellt. Bevorzugt weist
die Wandöffnung mehrere, sich über einen selben Abschnitt des Tauchrohrs hinweg erstreckende
Wandöffnungsabschnitte auf, die durch über denselben vertikalen Abschnitt verlaufende
Tauchrohrwandabschnitte voneinander getrennt sind. Bevorzugt sind zwischen 2 und 10,
insbesondere zwischen 2 und 6 solcher Wandöffnungsabschnitte vorgesehen, wobei die
Wandöffnung bevorzugt durch diese Wandöffnungsabschnitte gebildet ist. Bevorzugt weist
der vertikale Abschnitt eine vertikale Erstreckung von mindestens 2 cm auf. Bevorzugt
weist jeder Wandöffnungsabschnitt eine flächige Erstreckung von mindestens 50 mm
2, insbesondere mindestens 70 mm
2 auf. Das Vorsehen von mehreren Wandöffnungsabschnitten und mehreren Tauchrohrwandabschnitten
kann gleichzeitig eine robuste Halterung des Tauchrohrs über die Tauchrohrwandabschnitte
und eine gute Einsehbarkeit in das Tauchrohr aus verschiedenen Richtungen durch die
Wandöffnung ermöglichen. Die Ausgangsöffnung mündet in das Tauchrohr, fluchtet somit
mit dem Tauchrohr dergestalt, dass sich die horizontale Erstreckung der Ausgangsöffnung
bevorzugt vollständig innerhalb der horizontalen Erstreckung des vertikalen Tauchrohrendes
befindet, das zur Ausgangsöffnung weist. Der Durchmesser der Ausgangsöffnung ist somit
kleiner als der Durchmesser des Tauchrohrs an dem zur Ausgangsöffnung gewandten vertikalen
Ende des Tauchrohrs bzw. als der Durchmesser des Tauchrohrs auf Höhe der Ausgangsöffnung.
Insbesondere beträgt der Durchmesser der Ausgangsöffnung weniger als 80 % des Durchmessers
des Tauchrohrs an seinem zur Ausgangsöffnung gewandten vertikalen Ende. Durch die
erfindungsgemäße Ausgestaltung ist gewährleistet, dass Wasser, das aus der Ausgangsöffnung
in Form eines Wasserstrahls abgegeben wird, in das Tauchrohr gelangt, dass jedoch
gleichzeitig durch die Wandöffnung eine hinreichend große freie Strecke entlang der
vertikalen Erstreckung des Tauchrohrs vorgesehen ist, damit eine Verunreinigung der
an dem Zugang des Füllventils angeschlossenen Wasserleitung durch Verunreinigungen,
die in dem Spülwasser enthalten sind, in dass das Tauchrohr getaucht ist, effektiv
verhindert ist. Dabei ist zu berücksichtigen, dass die Wandöffnung sowohl eine ausreichende
Länge entlang der Vertikalrichtung aufweist als auch einen ausreichenden Querschnitt,
d. h. eine ausreichende Fläche der Öffnung, damit eine Verunreinigung, beispielsweise
durch Rücksaugeffekte, effektiv verhindert ist. Darüber hinaus bringt die Wandöffnung
bevorzugt den weiteren Vorteil mit sich, dass durch sie hindurch beim Einbau des Füllventils
in einen Spülkasten die korrekte Funktion des Füllventils kontrolliert werden kann.
Das Tauchrohr ist bevorzugt mit dem Kanal des Füllventils mechanisch so verbunden,
dass es hierdurch, insbesondere ausschließlich hierdurch stabil gehalten ist. Der
Abschnitt des Tauchrohrs, in dem die Wandöffnung vorgesehen ist, ist somit bevorzugt
mechanisch so robust ausgebildet, dass das Tauchrohr über diesen Abschnitt robust
an dem Kanal des Füllventils gehalten ist. Beispielsweise kann dieser Abschnitt ausgebildet
sein, indem das Tauchrohr in seinen die Wandöffnung umgebenden Tauchrohrwandabschnitten
eine größere Wandstärke aufweist als in anderen vertikalen Abschnitten des Tauchrohrs,
insbesondere eine größere Wandstärke als die über seine vertikale Erstreckung gemittelte
Wandstärke. Besonders bevorzugt kann dieser vertikale Abschnitt des Tauchrohrs Streben
umfassen, über die das Tauchrohr mit dem Kanal mechanisch verbunden ist und an diesem
gehalten ist. Besonders bevorzugt ist die Ausgangsöffnung so relativ zum Tauchrohr
angeordnet, dass sie mittig in das Tauchrohr mündet, d. h. dass sich die Ausgangsöffnung
in einer horizontalen Ebene, die senkrecht zur Vertikalrichtung verläuft, in der Mitte
der horizontalen Erstreckung des lichten Querschnitts des Tauchrohrs befindet, mit
dem das Tauchrohr zur Ausgangsöffnung weist. Bevorzugt ist die Ausgangsöffnung mittig
mit Bezug auf den Durchmesser des lichten Querschnitts des Tauchrohrs angeordnet,
den das Tauchrohr unmittelbar unterhalb der Wandöffnung aufweist. Durch das Vorsehen
eines entsprechend kleineren Durchmessers der Ausgangsöffnung relativ zum Durchmesser
des Tauchrohrs, insbesondere im Zusammenspiel mit der mittigen Anordnung der Ausgangsöffnung
relativ zum lichten Querschnitt des Tauchrohrs kann besonders effektiv verhindert
sein, dass Teile des aus der Ausgangsöffnung austretenden Wasserstrahls durch die
Wandöffnung nach außen gelangen, so dass der aus der Ausgangsöffnung austretende Wasserstrahl
zu überwiegendem Anteil, insbesondere zu mehr als 95 %, insbesondere zu mehr als 99
% über die gesamte vertikale Erstreckungslänge des Tauchrohrs in den Spülkasten geführt
werden kann. Besonders bevorzugt sind an dem zweiten Kanalende des Kanals Mittel vorgesehen,
die die Eigenschaft des aus der Ausgangsöffnung abzugebenden Wasserstrahls so festlegen,
dass der Wasserstrahl über die gesamte vertikale Erstreckung der Wandöffnung hinweg
einen Querschnitt aufweist, der kleiner ist als der Durchmesser des Tauchrohrs auf
Höhe der vertikalen Erstreckung der Wandöffnung. Besonders bevorzugt kann dies durch
Vorsehen von Laminierungseinrichtungen am zweiten Kanalende realisierbar sein, über
die eine jedenfalls hinreichende laminare Eigenschaft des von der Ausgangsöffnung
austretenden Wasserstrahls ermöglicht sein kann. Dabei wird darauf abgestellt, dass
das Füllventil üblicherweise so ausgestaltet sein muss, dass es an Wasserleitungen
angeschlossen werden kann, in denen ein Wasserdruck zwischen 0,1 Bar und 10 Bar, insbesondere
zwischen 2 Bar und 6 Bar vorliegt, und über diesen Druckbereich hinweg bevorzugt die
genannten Eigenschaften aufweist.
[0006] In einer Ausführungsform bildet der Kanal an seinem zweiten Kanalende eine Düse aus,
die die Ausgangsöffnung ausbildet und die mit der Ausgangsöffnung in das Tauchrohr
mündet. Besonders bevorzugt mündet die Düse mit der Ausgangsöffnung mittig in das
Tauchrohr, wobei bevorzugt die Mitte des lichten Querschnitts der von der Düse ausgebildeten
Ausgangsöffnung mit der Mitte des lichten Querschnitts des zur Ausgangsöffnung gewandten
vertikalen Endes des Tauchrohres zusammenfällt. Die Düse verläuft mit ihrem Düsenverlauf
bevorzugt entlang der Vertikalrichtung. Die Düse ist allgemein ein rohrförmiger Abschnitt
des Kanals, mit dem der Kanal an seinem zweiten Kanalende endet. Die Düse kann einen
über ihren vertikalen Erstreckungsverlauf hinweg konstanten Querschnitt aufweisen.
Besonders bevorzugt verjüngt sich die Düse zum zweiten Kanalende hin dergestalt, dass
sich ihr lichter Querschnitt entlang der Vertikalrichtung zur Ausgangsöffnung hin
verkleinert. Die Düse weist bevorzugt eine Erstreckung entlang der Vertikalrichtung
von mindestens 3 mm, insbesondere mindestens 5 mm auf. Durch das Vorsehen der Düse
kann ein Austreten von Spritzwasser aus der Wandöffnung in besonderem Maße verhindert
sein, insbesondere kann eine solche Düse besonders bevorzugt zur Bündelung des Wassers
in dem Kanal beitragen und somit zur Festlegung eines möglichst kleinen und berechenbaren
Querschnitts des aus der Ausgangsöffnung austretenden Wasserstrahls. An dieser Stelle
sei darauf hingewiesen, dass allgemein bevorzugt der Wasserstrahl entlang der Vertikalrichtung
aus der Ausgangsöffnung austritt, und dass die Düse sich mit ihrem Düsenverlauf entlang
der Vertikalrichtung erstreckt. Allgemein ist besonders bevorzugt das Füllventil bestimmungsgemäß
in einem Spülkasten so zu installieren, dass das Tauchrohr entlang der Vertikalrichtung
verläuft, der Schwimmer zum Betätigen des Ventils des Füllventils entlang dem Tauchrohr
und dadurch entlang der Vertikalrichtung beweglich ist und im Zuge seiner vertikalen
Bewegung ein Öffnen und Schließen des Ventils gewährleistet, wobei allgemein bevorzugt
die Vertikalrichtung in der Richtung der auf der Erde wirkenden Gravitationskraft
verläuft, wenn das erfindungsgemäße Füllventil bestimmungsgemäß in einem Spülkasten
installiert wird.
[0007] In einer Ausführungsform ist an dem zweiten Kanalende eine Laminierungseinrichtung
zum Laminieren des Wasserstrahls in Vertikalrichtung oberhalb der Wandöffnung angeordnet,
besonders bevorzugt in Vertikalrichtung oberhalb der Ausgangsöffnung in dem Kanal.
Besonders bevorzugt ist die Laminierungseinrichtung in dem Kanal und in Vertikalrichtung
oberhalb der Düse angeordnet. Die Laminierungseinrichtung dient dazu, eine turbulente
Strömung von Wasser in dem Kanal zumindest teilweise in eine laminare Strömung umzuwandeln,
damit die Turbulenzen nach Möglichkeit verringert oder vermieden werden und somit
ein möglichst laminar strömender Wasserstrahl aus der Ausgangsöffnung austritt, insbesondere
ein vollständig laminar fließender Wasserstrahl aus der Ausgangsöffnung austritt.
Im Stand der Technik sind verschiedenste Maßnahmen zur Realisierung einer Laminierungseinrichtung
bekannt. Beispielsweise ist es bekannt, die Laminierungseinrichtung nach Art eines
Netzes oder eines Gitters auszubilden, wobei sich das Gitter bzw. das Netz mit seiner
flächigen Erstreckung bevorzugt senkrecht zur Vertikalrichtung erstreckt. Als ein
weiteres Beispiel ist bekannt, als Laminierungseinrichtung ein Bündel kleiner Röhren
vorzusehen, die entlang der Vertikalrichtung verlaufen. Dem Fachmann ist die Realisierung
verschiedenster Laminierungseinrichtungen geläufig. Dabei sind bekannte Laminierungseinrichtung
zumeist so ausgebildet, dass sie den Wasserfluss so aufteilen, dass das Wasser an
einer möglichst großen Oberfläche entlang fließt, wobei sich bevorzugt eine laminare
Störung des Wassers an der Oberfläche der Laminierungseinrichtung einstellt. Durch
das Bereitstellen einer großen Oberfläche, an der das Wasser laminar fließt, wird
der Wasserstrahl insgesamt laminiert. Bevorzugt ermöglicht die Laminierungseinrichtung
des Füllventils in der durch die Ausgestaltung des Füllventils bedingten Umgebung
(hierzu haben insbesondere die Ausgestaltung des Kanals, bevorzugt das Vorsehen eines
Durchflussreglers, und die Ausgestaltung der Laminierungseinrichtung Einfluss) eine
Laminierung des Wasserstrahls bei einem Druckbereich zwischen 0,1 Bar und 10 Bar,
insbesondere zwischen 2 Bar und 6 Bar des Wasserdrucks, der an dem Zugang des Füllventils
anliegt.
[0008] In einer Ausführungsform ist in dem Kanal ein Durchflussregler angeordnet zum Gewährleisten
einer unabhängig von einem an dem Zugang anliegenden Wasserdruck gleichmäßigen Durchflussmenge
durch den Kanal bei geöffnetem Ventil. Dabei wird auf die Durchflussmenge von Wasser
pro Zeit abgestellt. Im Stand der Technik, insbesondere aus den obengenannten Druckschriften
EP 1 862 604 A2,
EP 2 871 294 A1,
EP 3 204 561 B1 und
DE 20 2011 109 017 U1 sind verschiedenste Ausführungsformen von Durchflussreglern bekannt. Das Grundprinzip
dieser Regler besteht darin, dass in einem Kanalabschnitt der lichte Querschnitt verringert
wird, wenn der sich am Zugang des Füllventils anliegende Wasserdruck vergrößert. Beispielsweise
kann dies durch eine elastische Membran gewährleistet sein, die in dem Kanal und vor
einer Verengung des Kanals anordnet ist. Die vier oben genannten Druckschriften sind
mit Bezug auf die Erläuterung von Beispielen bekannter Durchflussregler mit ihrem
Offenbarungsgehalt in die vorliegende Anmeldung mitaufgenommen. Bevorzugt ist der
Durchflussregler so ausgebildet, dass er bei einer Variation des Wasserdrucks, der
am Zugang des Füllventils anliegt, innerhalb eines Bereichs von 2 Bar bis 6 Bar, insbesondere
1 Bar bis 8 Bar, bei geöffnetem Füllventil eine Variation der Durchflussmenge von
Wasser pro Zeit auf weniger als 30 %, insbesondere weniger als 20 %, bezogen auf den
Maximalwert, begrenzt. Die Erfinder haben erkannt, dass das Vorsehen eines Durchflussreglers
bei dem erfindungsgemäßen Füllventil von besonderem Vorteil ist, da hierdurch vermieden
wird, dass der Wasserstrahl sich auf Höhe der Wandöffnung in dem Tauchrohr so aufweitet,
dass ein nicht vernachlässigbarer Anteil des Wasserstrahls aus der Wandöffnung seitlich
austritt, beispielsweise durch Entstehung von durch Durchflussgeschwindigkeit bedingten
Turbulenzen oder von durch Durchflussgeschwindigkeit bedingten Pralleffekten.
[0009] In einer Ausführungsform ist in dem Tauchrohr mit Bezug auf die Vertikalrichtung
unterhalb der Wandöffnung eine Spritzschutzblende angeordnet. Die Spritzschutzblende
verdeckt in der Nähe der Tauchrohrwand einen Abschnitt des lichten Querschnitts des
Tauchrohrs und weist in der Mitte, bezogen auf ihre horizontale Erstreckung und/oder
die horizontale Erstreckung des lichten Querschnitts, eine Durchtrittsöffnung auf.
Die Spritzschutzblende erstreckt sich bevorzugt ausgehend von der Tauchrohrwand, d.
h. von der Tauchrohrwandinnenseite, die den lichten Querschnitt des Tauchrohrs begrenzt,
zur Mitte des Tauchrohrs und bildet in ihrer Mitte eine Durchtrittsöffnung aus, so
dass die Spritzschutzblende eine Durchtrittsöffnung aufweist. Die Durchtrittsöffnung
ist fluchtend zu der Ausgangsöffnung angeordnet, und ihr Durchmesser ist größer als
der Durchmesser der Ausgangsöffnung, bevorzugt mindestens 5 %, insbesondere mindestens
10 % größer. Dabei wird selbstverständlich auf den Durchmesser senkrecht zur Vertikalrichtung
abgestellt. Die Spritzschutzblende bringt den besonderen Vorteil mit sich, dass sie
nach Möglichkeit verhindert, dass Wasser, das unterhalb der Wandöffnung durch Spritzeffekte
vertikal nach oben spritzt, aus der Wandöffnung gelangen kann und/oder zur Ausgangsöffnung
gelangen kann. Besonders bevorzugt ist die Spritzschutzblende um weniger als 2 cm,
insbesondere um weniger als 1 cm, bevorzugt weniger als 0,5 cm, entlang der Vertikalrichtung
von der Wandöffnung beabstandet, d. h. von dem vertikal unteren Ende der Wandöffnung.
Besonders bevorzugt ist die Spritzschutzblende um weniger als 5 cm, bevorzugt weniger
als 3 cm, entlang der Vertikalrichtung von der Ausgangsöffnung beabstandet. Durch
den entsprechend geringen Abstand kann sichergestellt sein, dass der aus der Ausgangsöffnung
austretende Wasserstrahl vollständig in Vertikalrichtung nach unten durch die Durchtrittsöffnung
der Spritzschutzblende durchtritt. Besonders bevorzugt ist das Füllventil so ausgebildet,
dass in einem Betriebszustand, in dem das Ventil geöffnet ist und das Wasser mit einem
Wasserdruck an dem Zugang in den Kanal eintritt und der Wasserstrahl aus der Ausgangsöffnung
austritt, der Wasserstrahl vertikal unmittelbar unterhalb der Ausgangsöffnung einen
Durchmesser aufweist, der zwischen 50 % und 95 %, insbesondere zwischen 70 % und 90
% des Durchmessers der Durchtrittsöffnung beträgt.
[0010] Besonders bevorzugt ist das Füllventil als hydraulisches Füllventil ausgebildet,
auch genannt Servoventil. Bei einem solchen Füllventil ist eine Druckkammer vorgesehen,
die eine Zugangsöffnung zum Zuleiten von durch den Zugang in das Füllventil eingetretenem
Wasser in die Druckkammer aufweist sowie eine erste und eine zweite Ausgangsöffnung.
An der ersten Ausgangsöffnung ist ein mit dem Schwimmer verbundenes Ventilelement
angeordnet. An der zweiten Ausgangsöffnung ist ein Hauptventilelement angeordnet.
Das Grundprinzip eines solchen hydraulischen Füllventils besteht darin, dass der Schwimmer
nicht mit seiner Auftriebskraft direkt den lichten Querschnitt des Kanals verschließt
sondern dass der Schwimmer mit seiner Auftriebskraft auf das an der ersten Ausgangsöffnung
angeordnete Ventilelement wirkt, damit zum Verschließen des Ventils lediglich das
Ventilelement gegen die erste Ausgangsöffnung gepresst werden muss, wodurch die Druckkammer
an diesem Ende verschlossen wird und bei bestimmungsgemäßem Betrieb, wenn also mittels
einer an dem Zugang angeschlossenen Wasserleitung ein Wasserdruck an dem Zugang des
in der Druckkammer ein Druck aufgebaut wird, durch den das Hauptventilelement gegen
einen in dem Kanal vorgesehenen Ventilsitz gepresst wird und dadurch den Kanal auf
Höhe des Ventilsitzes verschließt, so dass in der Schließposition des Ventils auf
Höhe des Ventilsitzes der Kanal keinen lichten Querschnitt aufweist. Bevorzugt ist
in einer Offenposition des Ventils das mit dem Schwimmer verbundene Ventilelement
von der ersten Ausgangsöffnung beabstandet, wobei in einer Schließposition des Ventils
das mit dem Schwimmer verbundene Ventilelement durch den Schwimmer gegen einen die
erste Ausgangsöffnung umgebenden Rand gepresst ist und die erste Ausgangsöffnung verschließt,
wobei in der Schließposition ein in der Druckkammer aufgebauter Wasserdruck das Hauptventilelement
gegen einen im Kanal vorgesehenen Ventilsitz presst und dabei den Kanal auf Höhe des
Ventilsitzes verschließt. Besonders bevorzugt beträgt der Durchmesser der ersten Ausgangsöffnung
weniger als 10 %, insbesondere weniger als 5 % des Durchmessers des Kanals auf Höhe
des Ventilsitzes, d. h. des lichten Querschnitts des Kanals auf Höhe des Ventilsitzes
in einer Offenposition des Ventils, in der das Ventil den Kanal nicht verschließt.
Die Ausgestaltung des Füllventils als hydraulisches Füllventil mit den erläuterten
Eigenschaften hat sich bei dem erfindungsgemäßen Füllventil als besonders vorteilhaft
erwiesen, da hierdurch unabhängig von dem am Zugang anliegenden Wasserdruck stets
sehr präzise die Füllstandshöhe in einem Spülkasten eingestellt werden kann, bei der
das Füllventil sich in seiner Schließposition befindet, so dass der Zugang von der
Ausgangsöffnung getrennt ist und kein Wasser von dem Zugang zur Ausgangsöffnung gelangen
kann. Denn bei einem hydraulischen Ventil muss der Schwimmer nur eine sehr kleine
erste Ausgangsöffnung verschließen, weshalb auch bei hohem an dem Zugang anliegenden
Wasserdruck nur eine geringfügige Kraft von dem Schwimmer auf das Ventilelement ausgeübt
zu werden braucht, damit die erste Ausgangsöffnung zuverlässig verschlossen ist. Bei
direkt wirkenden Füllventilen ist eine solche zuverlässige Funktion des Ventils nur
bei dem Vorsehen eines ausreichend großen Schwimmers möglich, mit dem eine ausreichend
große Kraft aufgebracht wird, damit der lichte Querschnitt des Kanals in der Schließposition
des Ventils verschlossen werden kann, wodurch das Füllventil an Kompaktheit verliert.
[0011] Besonders bevorzugt ist der Schwimmer dazu ausgebildet, das Ventil zu betätigen,
indem er sich in der Vertikalrichtung entlang des Tauchrohrs bewegt. Besonders bevorzugt
ist der Schwimmer an dem Tauchrohr entlang der Vertikalrichtung beweglich geführt,
insbesondere ausschließlich über das Tauchrohr entlang der Vertikalrichtung beweglich
geführt. Besonders bevorzugt weist der Schwimmer eine vertikale Unterseite zur Auflage
auf in dem Spülkasten angeordneten Spülwasser auf, d. h. eine Unterseite, die bestimmungsgemäß
auf der Oberfläche des in dem Spülkasten angeordneten Spülwassers schwimmt. Besonders
bevorzugt sind der Schwimmer und das Ventil dergestalt korrespondierend zu der Wandöffnung
ausgestaltet, dass der Schwimmer das Ventil schließt, wenn er sich in einer Schließposition
befindet, in der seine vertikale Unterseite sich vertikal unterhalb der Wandöffnung
befindet, und dass der Schwimmer das Ventil ausgehend von der Schließposition öffnet,
wenn er sich ausgehend von seiner Schließposition vertikal nach unten und somit in
Vertikalrichtung von der Wandöffnung wegbewegt. Besonders bevorzugt sind Schwimmer,
Ventil und Wandöffnung dergestalt zueinander korrespondierend ausgebildet, dass der
Schwimmer in seiner Schließposition mindestens 5 mm, insbesondere mindestens 10 mm
mit seiner Unterseite von dem vertikal unteren Ende der Wandöffnung vertikal beabstandet
ist. Besonders bevorzugt ist der Schwimmer entlang der Vertikalrichtung in seiner
Position relativ zum Tauchrohr über einen vertikalen Stellbereich verstellbar, wobei
der Schwimmer an dem vertikalen Ende des Verstellbereichs, bei dem er der Wandöffnung
in der Schließposition entlang der Vertikalrichtung am nächsten ist, mit seiner Unterseite
in der Schließposition unterhalb der Wandöffnung angeordnet ist, insbesondere über
den genannten Abstand von dem vertikal unteren Ende der Wandöffnung beabstandet ist.
Hierüber kann besonders zuverlässig sichergestellt sein, dass der Schwimmer das Ventil
und somit das Füllventil verschließt und somit ein Zulaufen von Wasser in einen Spülkasten
effektiv verhindert, wenn die Füllstandshöhe des Spülwassers in dem Spülkasten noch
unterhalb der vertikalen Höhe des unteren Endes der Wandöffnung liegt, so dass zuverlässig
sichergestellt ist, dass in dem Spülkasten angeordnetes Spülwasser nicht ungehindert
zufließt und über die Wandöffnung in das Tauchrohr eintritt und von dort abfließt.
[0012] In einer Ausführungsform ist an einer Außenseite des Tauchrohrs, insbesondere außerhalb
der Tauchrohrwand, ein Spritzschutzelement angeordnet, das einen Schutzflächenabschnitt
aufweist, der an jedem Ort seiner flächigen Erstreckung der Wandöffnung in einer senkrecht
zur Vertikalrichtung verlaufenden Richtung gegenüberliegt und von ihr entlang dieser
Richtung beabstandet ist. Besonders bevorzugt weist der Schutzflächenabschnitt mindestens
50 %, insbesondere mindestens 70 %, insbesondere mindestens 90 %, insbesondere 100
% der flächigen Erstreckung der Wandöffnung auf. Indem das Spritzschutzelement einen
Schutzflächenabschnitt aufweist, der an jedem Ort seiner flächigen Erstreckung jeweils
über eine dem jeweiligen Ort zugeordnete, senkrecht zur Vertikalrichtung verlaufende
Richtung von der Wandöffnung beabstandet ist, kann zum einen das Spritzschutzelement
zur Geräuschminimierung beitragen, da das Spritzgusselement mit dem Schutzflächenabschnitt
die Wandöffnung zumindest abschnittweise verdeckt. Zum anderen kann das Spritzschutzelement
durch die Beabstandung des Schutzflächenabschnitts von der Wandöffnung weiterhin gewährleisten,
dass die Wandöffnung die Funktion eines freien Auslaufs erfüllt. So kann beispielsweise
bei einem Entstehen eines Unterdrucks in der Wasserleitung durch den Abstand zwischen
Schutzflächenabschnitt und Wandöffnung sichergestellt sein, dass Luft anstelle von
in dem Spülkasten befindlichem Wasser von dem Füllventil zur Wasserleitung gesaugt
wird, die an dem Zugang angeschlossen ist. Der Schutzflächenabschnitt ist in einer
Ausführungsform ununterbrochen durchgängig ausgebildet. In einer anderen Ausführungsform
weist der Schutzflächenabschnitt mehrere, voneinander beabstandete Schutzflächenabschnittsbereiche
auf. Besonders bevorzugt erstreckt sich das Spritzschutzelement mit seiner flächigen
Erstreckung über die Wandöffnung hinaus und ist auch außerhalb der Wandöffnung von
der Tauchrohrwand beabstandet, besonders bevorzugt überlappt somit das Spritzschutzelement
auch außerhalb der Wandöffnung mit dem Tauchrohr. Hierdurch kann der Spritzschutz
besonders wirksam gewährleistet sein. An dieser Stelle sei darauf hingewiesen, dass
das Vorsehen eines freien Auslaufs durch das Vorsehen der erfindungsgemäßen Wandöffnung
in dem Tauchrohr gewährleistet ist. Entsprechend ist allgemein in besonders vorteilhaften
Ausführungsformen das Füllventil dazu geeignet, die europäische Norm DIN EN 1717 zu
erfüllen, auch dann, wenn das in dem Spülkasten, in dem das Füllventil zum Einsatz
kommen soll, befindliche Spülwasser als Flüssigkeit der Kategorie 5 (Gesundheitsgefährdung
durch mikrobielle oder viroelle Erreger) gemäß Norm DIN EN 1717 eingestuft wird. In
besonders bevorzugten Ausführungsformen ist somit das Füllventil als Füllventil mit
Sicherheitseinrichtung gemäß Norm DIN EN 1717 für Flüssigkeit der Kategorie 5 ausgebildet,
so dass das Füllventil die Norm DIN EN 1717 erfüllt, wenn es in einem Spülkasten verwendet
wird, in dem Spülwasser angeordnet ist, das gemäß Norm DIN EN 1717 als Flüssigkeit
der Kategorie 5 eingestuft wird. Allgemein gewährleistet die Ausgestaltung des erfindungsgemäßen
Füllventils, dass das Füllventil als ein Füllventil mit einer Sicherheitseinrichtung
gegen Kontamination einer Trinkwasserleitung, die an den Zugang des Füllventils angeschlossen
ist, ausgebildet ist, wobei auf eine Kontamination der an dem Zugang des Füllventils
angeschlossenen Trinkwasserleitung durch in dem Spülwasser eines Spülkastens, in dem
das Füllventil angeordnet ist, befindliche Erreger abgestellt ist. Besonders bevorzugt
ist das Spritzschutzelement zumindest abschnittsweise transparent ausgebildet. Hierdurch
kann trotz des Vorsehens des Spritzschutzelements gewährleistet sein, dass durch äußere
Betrachtung durch die Wandöffnung des Tauchrohrs hindurch überprüft werden kann, ob
das Füllventil korrekt installiert ist bzw. funktioniert. An dieser Stelle sei darauf
hingewiesen, dass das Vorsehen einer Wandöffnung mit ausreichend großem Querschnitt,
wie eingangs beispielhaft erläutert, für die Kontrolle der richtigen Installation
des Füllventils von besonderem Vorteil ist, da durch die Wandöffnung hindurch eine
Begutachtung der Installation des Füllventils vorgenommen werden kann.
[0013] In einer Ausführungsform ist in dem Tauchrohr vertikal unterhalb der Wandöffnung
eine Wasserlenkeinrichtung vorgesehen, die dazu ausgebildet ist, den in das Tauchrohr
eingetretenen Wasserstrahl unterhalb der Wandöffnung von innen an die Tauchrohrwand
zu leiten. Eine solche Wasserlenkeinrichtung kann beispielsweise von der Mitte des
Tauchrohrs zu der Innenseite der Tauchrohrwand schräg verlaufende Streben aufweisen
und/oder schräge Flächen aufweisen, die sich von der Mitte des Tauchrohrs schräg entlang
der Vertikalrichtung nach unten zur Innenseite der Tauchrohrwand erstrecken, und/oder
durch gewölbte Oberflächenabschnitte in dem Tauchrohr, die so in den lichten Querschnitt
des Tauchrohrs hineinragen, dass der Wasserstrahl in dem Tauchrohr in Richtung zur
Innenseite der Tauchrohrwand geleitet wird. Das Vorsehen einer solchen Wasserlenkeinrichtung
in dem Tauchrohr kann zusätzlich zur Geräuschminimierung beim bestimmungsgemäßen Einsatz
des Füllventils zum Befüllen eines Spülkastens beitragen.
[0014] Allgemein weist bevorzugt die Wandöffnung in einer senkrecht zur Vertikalrichtung
verlaufenden Transversalrichtung eine Breite auf, die mindestens 20 %, insbesondere
mindestens 30 %, insbesondere mindestens 50 % der Erstreckung des Tauchrohrs in der
Transversalrichtung beträgt. Durch das Vorsehen einer solchermaßen großen Wandöffnung
kann besonders bevorzugt sichergestellt sein, dass durch die Wandöffnung eine Überprüfung
der richtigen Montage des Füllventils erfolgen kann und dass zugleich besonders zuverlässig
verhindert sein kann, dass bei Rücksaugeffekten in dem Spülkasten angeordnetes Spülwasser
durch das Tauchrohr zu dem Zugang des Füllventils gelangen kann. Allgemein ist besonders
bevorzugt die Wandöffnung um weniger als 2 cm, insbesondere um weniger als 1 cm, bevorzugt
weniger als 0,5 cm, entlang der Vertikalrichtung von der Ausgangsöffnung beabstandet.
Das möglichst nahe Anordnen der Wandöffnung an die Ausgangsöffnung bringt den besonderen
Vorteil mit sich, dass besonders effektiv verhindert sein kann, dass aus der Ausgangsöffnung
austretendes Wasser durch die Wandöffnung nach außen gelangen kann, da bei einer entsprechenden
Bündelung des Wassers auf Höhe der Ausgangsöffnung diese Bündelung besonders einfach
in hinreichendem Maße über die vertikale Erstreckung der Wandöffnung hinweg gewährleistet
sein kann. Besonders bevorzugt erstreckt sich das Tauchrohr ausgehend von der Ausgangsöffnung
bis zu seinem vertikal unteren Ende über eine vertikale Erstreckung nach unten, wobei
die Wandöffnung ausschließlich innerhalb des obersten Viertels dieser vertikalen Erstreckung
des Tauchrohrs angeordnet ist.
[0015] Die Erfindung betrifft ferner einen Spülkasten mit einem Spülkastengehäuse, das eine
Anschlussöffnung und eine Ablauföffnung aufweist. An der Anschlussöffnung ist ein
erfindungsgemäßes Füllventil angeschlossen, bevorzugt ist das Füllventil an ein in
der Anschlussöffnung angeordnetes Anschlussstück angeschlossen. Der Spülkasten weist
ferner ein Ablaufventil auf, das zum Verschließen der Ablauföffnung ausgebildet ist.
Die Ablauföffnung ist in Vertikalrichtung unterhalb des Füllventils angeordnet. Das
Ablaufventil gewährleistet in einer Schließposition des Ablaufventils, dass in dem
Spülkasten angeordnetes Spülwasser nicht aus der Ablauföffnung austreten kann, so
dass sich das Spülwasser in dem Spülkasten sammeln kann. Das erfindungsgemäße Füllventil
weist allgemein bevorzugt den oben erläuterten Schwimmer auf, der auf dem in dem Spülkasten
angeordneten Spülwasser schwimmt, so dass durch Sammeln des Spülwassers in dem Spülkasten
der Schwimmer seine vertikale Position verändert und entsprechend seiner vertikalen
Position ein Öffnen und Schließen des Füllventils vornimmt, so dass das Füllventil
gewährleistet, dass immer genau dann Wasser in den Spülkasten einfließt, wenn sich
die Füllstandshöhe des Spülwassers unterhalb ihrer Sollhöhe befindet, die durch die
Position des Schwimmers in der Schließposition des Ventils festgelegt ist, in der
der Schwimmer gewährleistet, dass das Ventil den Kanal verschließt, so dass in der
Schließposition durch das Ventil keine fluidführende Verbindung zwischen Zugang und
Ausgangsöffnung vorliegt. Besonders bevorzugt mündet das Tauchrohr bei dem erfindungsgemäßen
Spülkasten mit seinem vertikal unteren Ende in der unteren Hälfte, insbesondere in
dem unteren Drittel der vertikalen Erstreckung des Spülkastens in den Spülkasten.
Hierdurch kann ein besonders geräuscharmes Befüllen des Spülkastens mit Spülwasser
mittels des Füllventils ermöglicht sein. Besonders bevorzugt ist die Wandöffnung des
Füllventils ausschließlich innerhalb des obersten Fünftels der vertikalen Erstreckung
des Spülkastens angeordnet. Hierdurch kann besonders effektiv sichergestellt sein,
dass die Wandöffnung sich stets ausreichend beabstandet von der maximalen Füllhöhe
des Spülwassers in dem Spülkasten befindet.
[0016] Die Erfindung wird nachfolgend unter Bezugnahme auf eine Figur anhand eines Ausführungsbeispiels
näher erläutert.
[0017] Figur 1 zeigt in einer schematischen Prinzipdarstellung eine Querschnittsansicht
einer Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Füllventils. In der schematischen Prinzipdarstellung
sind lediglich solche Bestandteile des erfindungsgemäßen Füllventils 1 dargestellt,
die zur Erläuterung der besonderen erfindungsgemäßen Funktionsweise der beschriebenen
Ausführungsform des erfindungsgemäßen Füllventils 1 von Bedeutung sind.
[0018] In Figur 1 sind der Zugang 2 und die Ausgangsöffnung 3 des Kanals des Füllventils
1 sowie das Tauchrohr 4 und der Schwimmer 9 des Füllventils 1 gemäß der dargestellten
Ausführungsform dargestellt. Der Zugang 2 ist als erstes Kanalende des Kanals des
Füllventils 1 ausgebildet und weist ein Außengewinde zum Anschluss an eine Wasserleitung
auf. Die Ausgangsöffnung 3 ist als zweites Kanalende des Füllventils 1 ausgebildet.
In dem Kanal, der in Figur 1 aufgrund der Schnittdarstellung nur abschnittsweise dargestellt
ist, ist ein Ventil angeordnet, das ein Ventilelement 10, ein Hauptventilelement 11
und eine Druckkammer 12 umfasst. Das Ventilelement 10 ist betätigbar und mit dem Schwimmer
9 auf bekannte Weise verbunden, wobei die Verbindung zwischen Schwimmer 9 und Ventilelement
10 in Figur 1 nicht dargestellt ist. Die Druckkammer 12 ist an den Kanal des Füllventils
1 angeschlossen und weist eine erste Ausgangsöffnung auf, die durch das Hauptventilelement
10 verschließbar ist, sowie eine zweite Ausgangsöffnung, in der das Hauptventilelement
11 angeordnet ist und relativ zu der das Hauptventilelement 11 beweglich ist. Das
Füllventil 1 ist in seiner Offenposition, wenn sich der Schwimmer 9 entlang der Vertikalrichtung
Z unterhalb seiner Schließposition befindet. Die Verbindung zwischen Schwimmer 9 und
Ventilelement 10 ist dabei so ausgestaltet, dass das Ventilelement 10 von der ersten
Austrittsöffnung der Druckkammer 12 beabstandet ist, solange sich der Schwimmer 9
unterhalb seiner Schließposition befindet. Beim Erreichen seiner Schließposition,
die der vertikalen oberen Endposition des Schwimmers 9 entspricht, presst der Schwimmer
9 über die in Figur 1 nicht dargestellte Verbindung das Ventilelement 10 gegen den
die erste Ausgangsöffnung umgebenden Rand, wodurch ein Druck in der Druckkammer 12
aufgebaut wird und das Hauptventilelement 11 so verschoben wird, das es gegen einen
Ventilsitz des Füllventils 1 presst und dadurch den Kanal auf Höhe des Ventilsitzes
verschließt. In dieser Schließposition des Ventils und somit des Füllventils 1 ist
keine fluidführende Verbindung zwischen Zugang 2 und Ausgangsöffnung 3 gewährleistet.
[0019] In dem Kanal ist ferner ein Durchflussregler 8 angeordnet. Der Durchflussregler 8
weist eine elastische Membran auf, die mit Bezug auf die Fließrichtung vor einer Durchgangsöffnung
angeordnet ist, die einen Abschnitt des Kanals des Füllventils 1 bildet. Mit zunehmendem
Wasserdruck nähert sich die Membran des Durchflussreglers 8 zumindest abschnittsweise
dem diese Durchgangsöffnung umgebenden Rand an, so dass der lichte Querschnitt des
Kanals auf Höhe des Durchflussreglers 8 mit zunehmendem Wasserdruck, der an dem Zugang
2 anliegt, sinkt, so dass der Durchflussregler 8 gewährleistet, dass unabhängig von
dem an dem Zugang anliegenden Wasserdruck stets eine im Wesentlichen gleichmäßige
Durchflussmenge, d. h. Durchflussmenge an Wasser pro Zeit, durch den Kanal läuft,
wenn sich das Ventil und damit das Füllventil 1 in seiner Offenposition befindet,
in der der Zugang 2 mit der Ausgangsöffnung 3 fluidführend verbunden ist.
[0020] Der Kanal bildet an seinem zweiten Kanalende eine Düse 5 aus. Bei der in Figur 1
beschriebenen Ausführungsform erstreckt sich die Düse 5 mit ihrer Düsenerstreckung
entlang der Vertikalrichtung Z, wobei sich der Durchmesser und damit der lichte Querschnitt
der Düse 5 entlang der Vertikalrichtung Z zur Ausgangsöffnung 3, die von der Düse
5 ausgebildet ist, hin verringert. Vertikal oberhalb der Düse 5 ist in dem Kanal eine
Laminierungseinrichtung 7 angeordnet, die vorliegend nach Art eines Netzes ausgebildet
ist. Durch das Zusammenspiel von Laminierungseinrichtung 7 und Düse 5 ist gewährleistet,
dass aus der Ausgangsöffnung ein zumindest im Wesentlichen laminarer Wasserstrahl
austritt, dessen Durchmesser durch den Durchmesser der Ausgangsöffnung 3, die durch
die Düse 5 ausgebildet ist, festgelegt ist. Vertikal unterhalb der Düse 5 ist in der
Tauchrohrwandung des Tauchrohrs 4 eine Wandöffnung 40 ausgebildet, die in Figur 1
schematisch dargestellt ist. Diese Wandöffnung 40 ist entlang der Vertikalrichtung
Z um weniger als 3 mm von der Ausgangsöffnung 3 beabstandet, was erfindungsgemäß allgemein
vorteilhaft ist. Die sich unter der Düse erstreckende Wandöffnung 40 kann in anderen,
nicht dargestellten Ausführungsformen auch mit Bezug auf die Vertikalrichtung Z überlappend
mit der Düse 5 angeordnet sein. Unterhalb der Wandöffnung 40 ist in dem Tauchrohr
4 eine Spritzschutzblende 6 vorgesehen. Die Spritzschutzblende 6 erstreckt sich ausgehend
von der Tauichrohrwand zur Mitte des Tauchrohrs und bildet dabei in ihrer Mitte eine
Durchtrittsöffnung aus, wobei selbstverständlich die Mitte mit Bezug auf die horizontale
Erstreckung der Spritzschutzblende 6 mit Bezug auf die Horizontale, die senkrecht
zur Vertikalrichtung Z verläuft, gemeint ist. Durch die besondere relative Anordnung
von Laminierungseinrichtung 7, Düse 5, Wandöffnung 40 und Spritzschutzblende 6 mit
Durchtrittsöffnung 60 mit Bezug auf die Ausgestaltung des Tauchrohrs 4 ist eine besonders
vorteilhafte Funktionsweise der in Figur 1 dargestellten erfindungsgemäßen Ausführungsform
gewährleistet. Denn durch dieses Zusammenwirken ist zum einen sichergestellt, dass
bei einem bestimmungsgemäßen Einsatz des Füllventils 1, bei dem das Füllventil 1 sich
in seiner Offenposition befindet und Wasser von dem Zugang 2 durch die Ausgangsöffnung
3 und das Tauchrohr 4 in den Spülkasten fließt, praktisch kein Spritzwasser durch
die Wandöffnung 40 aus dem Füllventil 1 gelangt. Denn durch das Zusammenwirken der
genannten Bestandteile des Füllventils 1 ist sichergestellt, dass sich ein möglichst
laminarer Strahl von der Ausgangsöffnung 3 weg entlang der Vertikalrichtung Z nach
unten erstreckt, der die Durchtrittsöffnung 60 passiert, deren Durchmesser etwas größer
ist als der Durchmesser der Ausgangsöffnung 3, wobei die Spritzschutzblende 6 zusätzlich
sicherstellt, dass möglichst kein rückspritzendes Spritzwasser mit Verunreinigungen
zu der Ausgangsöffnung 3 gelangen kann und dann möglichst kein Spritzwasser, das in
Vertikalrichtung Z unterhalb der Spritzschutzblende 6 im Tauchrohr 4 erzeugt wird,
seitlich aus der Wandöffnung 40 herausspritzen kann. Ein solches Spritzwasser kann
beispielsweise entstehen, wenn zulaufendes Wasser in dem Tauchrohr 4 auf den sich
in einem Spülkasten befindlichen Wasserstand trifft. Durch das maximal mögliche Vermeiden
von Spritzwasseraustritt durch die Wandöffnung 40 nach außen ist zum einen ein möglichst
geräuscharmes Befüllen eines Spülkastens mit dem erfindungsgemäßen Füllventil 1 ermöglicht,
zum anderen ist eine unkontrollierte Wasserabgabe in den Spülkasten verhindert, die
je nach in dem Spülkasten angeordneten Elementen des Spülkastens problematisch sein
kann. Dabei gewährleistet die Wandöffnung 40, die sich vorliegend über eine vertikale
Erstreckungslänge von über 2 cm erstreckt und die sich über eine Breite entlang einer
Transversalrichtung, die senkrecht auf der Vertikalrichtung Z steht, von über 1,5
cm erstreckt, dass eine Kontaminierung des Zugangs 2 mit Verunreinigungen, die sich
im Spülwasser befinden, das unterhalb der Wandöffnung 40 am Tauchrohr 4 angeordnet
ist, effektiv verhindert ist. Denn die Wandöffnung 40 gewährleistet einen freien Auslauf
gemäß DIN EN 1717, der bei jeglichen denkbaren Situationen, insbesondere auch bei
dem Vorsehen eines Unterdrucks am Zugang 2 des Füllventils 1 verhindert, dass in dem
Tauchrohr 4 unterhalb der Spritzschutzblende 6 befindliches kontaminiertes Spülwasser
zum Zugang 2 gelangen kann. Bei dem beschriebenen Ausführungsbeispiel trägt hierzu,
wie erfindungsgemäß allgemein vorteilhaft, auch das Vorsehen der Spritzschutzblende
6 in Kombination mit der Düse 5 bei, da die Spritzschutzblende 6 im Zusammenspiel
mit dem durch die Düse 5 gebündelten Wasserstrahl effektiv verhindert, dass zurückspritzendes
Spülwasser, das sich in einem Spülkasten befindet, zu der Düse 5 und somit der Ausgangsöffnung
3 und von dort zum Zugang 2 gelangen kann.
Bezugszeichenliste
[0021]
- 1
- Füllventil
- 2
- Zugang
- 3
- Ausgangsöffnung
- 4
- Tauchrohr
- 5
- Düse
- 6
- Spritzschutzblende
- 7
- Laminierungseinrichtung
- 8
- Durchflussregler
- 9
- Schwimmer
- 10
- Ventilelement
- 11
- Hauptventilelement
- 12
- Druckkammer
- 40
- Wandöffnung
- 60
- Durchtrittsöffnung
- Z
- Vertikalrichtung
1. Füllventil (1) für einen Spülkasten, das Füllventil (1) umfassend einen Kanal, der
an seinem ersten Kanalende einen Zugang (2) aufweist zum Anschließen an eine Wasserleitung
und der an seinem zweiten Kanalende eine Ausgangsöffnung (3) zum Abgeben eines Wasserstrahls
aufweist, wobei in dem Kanal ein mittels eines Schwimmers (9) betätigbares Ventil
angeordnet ist, wobei an der Ausgangsöffnung (3) ein Tauchrohr (4) angeordnet ist,
das sich von der Ausgangsöffnung (3) weg entlang einer Vertikalrichtung (Z) nach unten
erstreckt und das mit seiner Tauchrohrwandung einen lichten Querschnitt senkrecht
zur Vertikalrichtung (Z) umschließt,
dadurch gekennzeichnet, dass
das Tauchrohr (4) in Vertikalrichtung (Z) unterhalb der Ausgangsöffnung (3) des Kanals
eine Wandöffnung (40) in seiner Tauchrohrwand aufweist, die sich entlang der Vertikalrichtung
(Z) über mindestens 2 cm erstreckt und die eine Fläche von mindestens 100 mm2 aufweist, wobei die Ausgangsöffnung (3) in das Tauchrohr (4) mündet und der Durchmesser
der Ausgangsöffnung (3) weniger als der Durchmesser, insbesondere weniger als 80 %
des Durchmessers des Tauchrohrs (4) an seinem zur Ausgangsöffnung (3) gewandten vertikalen
Ende beträgt.
2. Füllventil (1) nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, dass
der Kanal an seinem zweiten Kanalende eine Düse (5) ausbildet, die die Ausgangsöffnung
(3) ausbildet und die mit der Ausgangsöffnung (3) in das Tauchrohr (4) mündet, insbesondere
mittig in das Tauchrohr (4) mündet.
3. Füllventil (1) nach einem der vorangehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass
an dem zweiten Kanalende eine Laminierungseinrichtung (7) zum Laminieren des Wasserstrahls
in Vertikalrichtung (Z) oberhalb der Wandöffnung (40) angeordnet ist, wobei insbesondere
die Laminierungseinrichtung (7) in dem Kanal und in Vertikalrichtung (Z) oberhalb
der Düse (5) angeordnet ist.
4. Füllventil (1) nach einem der vorangehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass
in dem Kanal ein Durchflussregler (8) angeordnet ist zum Gewährleisten einer unabhängig
von einem an dem Zugang (2) anliegenden Wasserdruck gleichmäßigen Durchflussmenge
durch den Kanal bei geöffnetem Ventil.
5. Füllventil (1) nach einem der vorangehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass
in dem Tauchrohr (4), insbesondere in Vertikalrichtung (Z) unterhalb der Wandöffnung
(40), eine Spritzschutzblende (6) angeordnet ist, die sich insbesondere ausgehend
von der Tauchrohrwand zur Mitte des Tauchrohrs (4) erstreckt und die eine Durchtrittsöffnung
aufweist, die fluchtend zu der Ausgangsöffnung (3) angeordnet ist und deren Durchmesser
größer als der Durchmesser der Ausgangsöffnung (3) ist, wobei insbesondere das Füllventil
(1) so ausgebildet ist, dass in einem Betriebszustand, in dem das Ventil geöffnet
ist und Wasser mit einem Wasserdruck an dem Zugang (2) in den Kanal eintritt und der
Wasserstrahl aus der Ausgangsöffnung (3) austritt, der Wasserstrahl vertikal unmittelbar
unterhalb der Ausgangsöffnung (3) einen Durchmesser aufweist, der zwischen 50 % und
95 %, insbesondere zwischen 70 % und 90 % des Durchmessers der Durchtrittsöffnung
beträgt.
6. Füllventil (1) nach einem der vorangehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass
das Füllventil (1) eine Druckkammer (12) aufweist, die eine Zugangsöffnung zum Zuleiten
von durch den Zugang (2) in das Füllventil (1) eingetretenen Wasser in die Druckkammer
(12) aufweist sowie eine erste und eine zweite Ausgangsöffnung, wobei an der ersten
Ausgangsöffnung ein mit dem Schwimmer (9) verbundenes Ventilelement (10) angeordnet
ist und wobei an der zweiten Ausgangsöffnung ein Hauptventilelement (11) angeordnet
ist, wobei in einer Offenposition des Ventils das mit dem Schwimmer (9) verbundene
Ventilelement (10) von der ersten Ausgangsöffnung beabstandet ist und in einer Schließposition
des Ventils das mit dem Schwimmer (9) verbundene Ventilelement (10) durch den Schwimmer
(9) gegen einen die erste Ausgangsöffnung umgebenden Rand gepresst ist und die erste
Ausgangsöffnung verschließt, wobei in der Schließposition ein in der Druckkammer (12)
aufgebauter Wasserdruck das Hauptventilelement (11) gegen einen im Kanal vorgesehenen
Ventilsitz presst und dabei den Kanal auf Höhe des Ventilsitzes verschließt, wobei
insbesondere der Durchmesser der ersten Ausgangsöffnung weniger als 10 % des Durchmesser
des Kanals auf Höhe des Ventilsitzes beträgt.
7. Füllventil (1) nach einem der vorangehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass
der Schwimmer (9) dazu ausgebildet ist, das Ventil zu betätigen, indem er sich in
der Vertikalrichtung (Z) entlang des Tauchrohrs (4) bewegt, wobei der Schwimmer (9)
eine vertikale Unterseite zur Auflage auf in dem Spülkasten angeordnetem Spülwasser
aufweist, wobei der Schwimmer (9) und das Ventil dergestalt korrespondierend zu der
Wandöffnung (40) ausgestaltet sind, dass der Schwimmer (9) das Ventil schließt, wenn
er sich in einer Schließposition befindet, in der seine vertikale Unterseite sich
vertikal unterhalb der Wandöffnung (40) befindet, und dass der Schwimmer (9) das Ventil
ausgehend von der Schließposition öffnet, wenn er sich ausgehend von seiner Schließposition
vertikal nach unten und somit in Vertikalrichtung (Z) von der Wandöffnung (40) weg
bewegt.
8. Füllventil (1) nach einem der vorangehenden Ansprüche,
an einer Außenseite des Tauchrohrs (4) ein Spritzschutzelement angeordnet ist, das
einen Schutzflächenabschnitt aufweist, der an jedem Ort seiner flächigen Erstreckung
der Wandöffnung (40) in einer senkrecht zur Vertikalrichtung (Z) verlaufenden Richtung
gegenüberliegt und von ihr entlang dieser Richtung beabstandet ist, wobei der Schutzflächenabschnitt
mindestens 50 %, insbesondere mindestens 70 %, insbesondere mindestens 90 % der flächigen
Erstreckung der Wandöffnung (40) aufweist und wobei das Spritzschutzelement sich insbesondere
mit seiner flächigen Erstreckung über die Wandöffnung (40) hinaus erstreckt und auch
außerhalb der Wandöffnung (40) von der Tauchrohrwand beabstandet ist.
9. Füllventil (1) nach Anspruch 8,
dadurch gekennzeichnet, dass
das Spritzschutzelement zumindest abschnittsweise transparent ist.
10. Füllventil (1) nach einem der vorangehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass
in dem Tauchrohr (4) vertikal unterhalb der Wandöffnung (40) eine Wasserlenkeinrichtung
vorgesehen ist, die dazu ausgebildet ist, den in das Tauchrohr (4) eingetretenen Wasserstrahl
unterhalb der Wandöffnung (40) von innen an die Tauchrohrwand zu leiten.
11. Füllventil (1) nach einem der vorangehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass
die Wandöffnung (40) in einer senkrecht zur Vertikalrichtung (Z) verlaufenden Transversalrichtung
eine Breite aufweist, die mindestens 20 %, insbesondere mindestens 30 %, insbesondere
mindestens 50 % der Erstreckung des Tauchrohrs (4) in der
Transversalrichtung beträgt.
12. Füllventil (1) nach einem der vorangehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass
die Wandöffnung (40) weniger als 2 cm, insbesondere weniger als 1 cm entlang der Vertikalrichtung
(Z) von der Ausgangsöffnung (3) beabstandet ist, wobei sich insbesondere das Tauchrohr
(4) ausgehend von der Ausgangsöffnung (3) bis zu seinem vertikal unteren Ende über
eine vertikale Erstreckung nach unten erstreckt und die Wandöffnung (40) ausschließlich
innerhalb des obersten Viertels dieser vertikalen Erstreckung des Tauchrohrs (4) angeordnet
ist.
13. Spülkasten mit einem Spülkastengehäuse, das eine Anschlussöffnung und eine Ablauföffnung
aufweist, wobei an der Anschlussöffnung ein Füllventil (1) nach einem der vorangehenden
Ansprüche angeschlossen ist, und wobei der Spülkasten ein Ablaufventil aufweist, das
zum Verschließen der Ablauföffnung ausgebildet ist, wobei die Ablauföffnung in Vertikalrichtung
(Z) unterhalb des Füllventils (1) angeordnet ist, wobei insbesondere das Tauchrohr
(4) mit seinem vertikal unteren Ende in der unteren Hälfte, insbesondere in dem unteren
Drittel der vertikalen Erstreckung des Spülkastens in den Spülkasten mündet, wobei
insbesondere die Wandöffnung (40) des Füllventils (1) ausschließlich innerhalb des
obersten Fünftels der vertikalen Erstreckung des Spülkastens angeordnet ist.