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Die
Erfindung betrifft einen WC-Spüler mit einer elektromechanisch
bewirkten Freisetzung von Zubereitungen in bzw. an einem Toilettenbecken
wobei der WC-Spüler wenigstens einen Sensor umfasst, der
die Erfassung eines Spülvorganges ohne wesentliche Beeinflussung
der Strömungsverhältnisse in einem Toilettenbecken
erlaubt.
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Stand der Technik
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Die
genaue und bedarfsgerechte Dosierung von fließ- oder schüttfähigen
Zusammensetzungen ist für eine Vielzahl von Anwendungsgebieten
von Relevanz.
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Insbesondere
im Haushaltsbereich erfährt die Dosierung fließfähiger
Substanzen eine steigende Bedeutung, was voranging in der exakten
und bedarfsgesteurten Dosierung der entsprechenden Wirkstoffe begründet
ist, wodurch zum einen die Umwelt durch Ressourcenschonung und Vermeidung
von Fehl- und Überdosierungen geschont, zum anderen die
Effizienz der so dosierten Wirkstoffe optimiert wird.
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Die
Dosierung von Reinigungs- und Duftzusammensetzungen im WC-Bereich
wird derzeit vorrangig durch sog. WC-Spüler realisiert.
Hierbei handelt es sich um Ein- oder Mehrkammerbehältnisse,
die derart in das WC-Becken gehangen werden, dass beim Spülvorgang
des WC-Beckens mit Wasser eine Wirkstoffabgabe aus dem WC-Spüler
in das Toilettenbecken erfolgt.
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Ein
wesentlicher Nachteil dieser WC-Spüler ist, dass die Dosierung
im Wesentlichen von den jeweiligen lokalen Strömungsbedingungen
im Toilettenbecken während des Spülvorgangs abhängt.
Die Strömungsbedingungen können jedoch in Abhängigkeit
vom Toilettentyp und der Positionierung des WC-Spülers
in bzw. am Toilettenbecken sehr unterschiedlich sein. So kann es
beispielsweise vorkommen, dass bei einigen Toilettentypen keine
Wirkstofffreisetzung aus dem WC-Spüler erfolgt, da der
WC-Spüler beim Spülvorgang nicht oder nicht hinreichend
mit Wasser überströmt wird und der Dosiermechanismus
des WC-Spülers somit nicht ausgelöst wird.
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Auch
falls ein WC-Spüler verwendungsgemäß von
Spülwasser überströmt wird, so ist dies
in so weit von Nachteil, als das es zu einer Störung der
vom Toilettenhersteller vorgesehenen Wasserführung kommt, wodurch
die Spülleistung einer Toilette spürbar reduziert
werden kann.
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Die
Freisetzung der Wirkstoffe aus derartigen WC-Spülern erfolgt üblicher
Weise durch die Penetration von Spülwasser durch Öffnungen
im WC-Spüler, wobei die Wirkstoffsubstanzen angelöst
und beim Austritt des Spülwassers durch entsprechende Austrittsöffnungen
aus dem WC-Spüler ausgetragen und fortgeschwemmt werden.
Je nach Anordnung des WC-Spülers in der Toilette wird dieser
durch die häufig lokal sehr unterschiedlichen Strömungsverhältnisse
des Spülwasseraustritts aus dem Beckenrand der Toilette
unterschiedlich stark durchströmt, wodurch sich nur eine
diffuse Abgabe der Wirkstoffe realisieren lässt.
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Üblicherweise
wird der Spülwasserstrom wie eingangs dargestellt durch
das Einbringen eines WC-Spülers beeinflusst. Durch die
geänderten Strömungsbedingungen kann es zu einem
deutlich geänderten Abspülverhalten der Toilette
kommen. Häufig wird der Spülwasserstrom in derart
beeinflusst, dass Spritzwasser aus dem Toilettenbecken nach oben
gespritzt wird, so dass Spülwasser aus dem Toilettenbecken
austritt oder bei der Benutzung der Toilette in Berührung
mit dem Benutzer kommen kann, was regelmäßig als
unangenehm empfunden wird.
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Des
weiteren wird durch eine gezielte Strömungsführung
in den Toiletten versucht die verwendeten Spülwassermengen
bei gleich bleibendem oder verbessertem Abspülverhalten
weiter zu reduzieren, so dass ein Eingriff in die Spülwasserströmung
bei derart optimierten Toiletten einen noch weitaus größeren
Einfluss auf das Abspülverhalten hat.
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Es
wäre somit wünschenswert über eine Dosiervorrichtung
zur Freisetzung von Wirkstoffen in ein Toilettenbecken zu verfügen,
die eine vom Spülvorgang der Toilette unabhängige
Dosierung von Wirkstoffen in das Toilettenbecken realisiert.
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Aufgabe der Erfindung
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Aufgabe
der Erfindung ist es daher, ein eine Vorrichtung bereitzustellen,
die Wirkstoffe beim Spülvorgang in ein Toilettenbecken
abgibt, ohne dass die Strömungsbedingungen beim Spülvorgang
im Toilettenbecken beeinflusst werden.
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Die
Aufgabe wird dadurch gelöst, dass ein WC-Spüler
gemäß den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst.
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Der
erfindungsgemäße WC-Spüler besteht aus
verschiedenen Bauelementen die ihrerseits wiederum zu Baugruppen
zusammengefasst sein können. Die Bauelemente des WC-Spülers
umfassen wenigstens eine Pumpe, ein Abgabeelement, eine Steuereinheit,
eine Sensoreinheit, eine Energiequelle, einen Behälter,
ein Befestigungsmittel und eine Zubereitung. Die Bauelemente Pumpe,
Steuereinheit, Sensoreinheit und Energiequelle können in
einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung zu der
Baugruppe „Dosiergerät" zusammengefasst sein.
Die Bauelemente und Baugruppen werden nachfolgend beschrieben.
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Dosiergerät
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In
dem Dosiergerät ist die zum Betrieb des WC-Spülers
notwendige Energiequelle, eine Steuereinheit, eine Sensoreinheit
sowie wenigstens eine Pumpe integriert. Vorzugsweise besteht das
Dosiergerät aus einem spritzwassergeschütztem
Gehäuse, dass das Eindringen von Spritzwasser, wie es bei
der Verwendung des erfindungsgemäßen WC-Spülers
in einem Toilettenbecken auftreten kann, in das Innere des Dosiergeräts
verhindert.
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Ferner
ist es bevorzugt, dass das Dosiergerät am äußeren
Rand des Toilettenbeckens angeordnet ist, wodurch zum einen ein
Schutz vor Spritzwassereinfluss und zum anderen eine konveniente
Bedienung des Dosiergeräts ermöglicht ist. Ferner
ragt das Dosiergerät nicht ins Innere der Toilette wodurch
durch die außenrandseitige Anordnung die nutzbare Querschnittsfläche
des Toilettenbeckens nicht verringert wird.
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Da
die zu dosierenden Zubereitungen je nach beabsichtigtem Verwendungszweck
einen pH-Wert zwischen 2 und 12 aufweisen können, sollten
alle Komponenten des WC-Spülers, die in Kontakt mit den
Zubereitungen kommen, eine entsprechende Säure- und/oder
Alkaliresistenz aufweisen. Ferner sollten die diese Komponenten
durch eine geeignete Materialauswahl weitestgehend chemisch inert,
beispielsweise gegen nichtionische Tenside, Enzyme und/oder Duftstoffe
sein
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Besonders
vorteilhaft ist es, die elektrischen Komponenten des erfindungsgemäßen
WC-Spülers wie beispielsweise die Energiequelle, die Steuereinheit,
die Sensoreinheit separat oder gemeinsam miteinander in derart zu
vergießen, dass das Dosiergerät im Wesentlichen
wasserdicht, das Dosiergerät also auch bei vollständigem
Umschluss mit Flüssigkeit funktionsfähig ist.
Als Vergussmaterialien können beispielsweise mehrkomponentige
Epoxyd-, und Acrylat-Vergußmassen wie Methacrylatester,
Urethan-Metha und Cyanacrylate oder Zweikomponenten-Materialien
mit Polyurethanen, Silikonen, Epoxydharzen verwendet werden.
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Ein
wesentlicher Vorteil der Erfindung ist in der Trennung des WC-Spülers
in ein Dosiergerät und in ein mit dem Dosiergerät
koppelbaren Behälter zu sehen, wodurch der WC-Spüler
flexibel für die unterschiedlichsten Anwendungsfälle
verwendet und auf einfache Weise angepasst werden kann.
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Pumpe
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Eine
Pumpe im Sinne dieser Anmeldung ist eine Fluidenergiemaschine zum
Bewegen oder Fördern von insbesondere kleinen Mengen eines
Fluids durch Wandlung einer mechanischen Antriebsleistung in eine Strömungsleistung.
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Unter
Fluiden werden im Folgenden Flüssigkeiten und Gase, sowie
Mischungen daraus und mit Feststoffen verstanden.
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Die
Pumpe kann ausgewählt werden aus der Gruppe der Verdrängerpumpen,
oszillatorischen Pumpen, Membranpumpen, Kolbenpumpen, rotatorischen
Pumpen, dynamischen Pumpen, Zentrifugalpumpen, elektrohydrodynamische
Pumpen, elektroosmotische Pumpen, magnetohydrodynamische Pumpen,
Surface-Acoustic-Wave-Pumpen, Kapillarkraft-Pumpen, Electrowetting-Pumpen,
thermokapillare Pumpen.
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Die
Pumpe ist entweder direkt oder durch Zwischenschaltung der Steuereinheit
mit der Energiequelle verbunden.
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In
einer Weiteren Ausführungsform der Erfindung wird die Abgabe
wenigstens einer Zubereitung ohne Einwirkung einer Pumpe alleinig
schwerkraftbewirkt. Die Abgabe von Zubereitung aus dem Behälter
an die Umgebung wird in dieser Konfiguration beispielsweise durch
ein Ventil gesteuert, dass sich zur Freisetzung der Zubereitung öffnet
und zum Verhindern einer Abgabe schließen lässt.
Das Ventil kann direkt durch die Energiequelle oder durch Zwischenschaltung
der Steuereinheit steuerbar sein.
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Die
Pumpe, der Sensor und die Steuereinheit sind vorteilhafter Weise
in derart konfiguriert, dass eine definierte Abgabemenge an Wirkstoffzubereitung
unabhängig von der Anordnung des WC-Spülers in
oder am Toilettenbecken und/oder von der auf den WC-Spüler
einwirkenden Spülwassermenge in das Toilettenbecken abgegeben
wird.
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Durch
die Pumpe ist es ebenfalls ermöglicht, dass wenigstens
zwei voneinander verschiedene, definierte Abgabemengen wenigstens
einer Wirkstoffzubereitung freisetzbar sind. Ein wesentlicher Vorteil
dieser besonders vorteilhaften Ausbildung der Erfindung ist die
bedarfsgerechte Dosierung von Wirkstoffen in das Toilettenbecken,
wodurch ein Ressourcen schonenderer und effektiverer Einsatz von
Wirkstoffen bewirkt werden kann.
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In
einer weiteren, zu bevorzugenden Ausgestaltung der Erfindung ist
die Pumpe derart konfiguriert, dass sie zur Freisetzung einer Wirkstoffzubereitung
mit einer Viskosität < 5000
mPas geeignet ist.
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Mikropumpe
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Die
Fördermenge einer Mikropumpe beträgt üblicherweise
zwischen 50 nl und 100 ml pro Minute, bevorzugt zwischen 250 nl
und 30 ml pro Minute, besonders bevorzugt zwischen 500 nl und 5
ml pro Minute.
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Bevorzugt
weist die Mikropumpe ein Bauvolumen von unter 5 cm3,
besonders bevorzugt von unter 3 cm3, insbesondere
bevorzugt von unter 2 cm3 auf.
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Die
spezifische Fördermenge einer Mikropumpe, gebildet aus
dem Verhältnis von Fördermenge zum Bauvolumen
einer Mikropumpe, beträgt üblicherweise weniger
als 500 [1/min]. Bevorzugt liegt die spezifische Fördermenge
zwischen 1 und 300, besonders bevorzugt zwischen 1,5 und 200, insbesondere
bevorzugt zwischen 2 und 150, ganz besonders bevorzugt zwischen
2,5 und 100.
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Membranpumpen
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Besonders
vorteilhaft für die Dosierung von Reinigungs- und Wirkstoffzubereitungen
sowie von Duftstoffen sind Membranpumpen.
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Membranpumpen
bestehen üblicherweise aus einem Einlass- und einem Auslassventil
in bzw. aus einer Pumpkammer, die teilweise aus einer Pumpmembran
gebildet ist und einem Aktor.
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Der
Aktor bewirkt bei geschlossenem Einlassventil eine Kompression der
Pumpkammer durch mechanische Einwirkung auf die Pumpmembran, wodurch
das in der Pumpkammer befindliche Fluid über das geöffnete
Auslassventil aus der Pumpkammer gefördert wird.
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Ist
der Ausstoßvorgang abgeschlossen, wird das Auslassventil
geschlossen und die Dekompression der Pumpkammer durch den Aktor
bewirkt, wodurch das Fluid über nun das geöffnete
Einlassventil in die Pumpkammer gesaugt wird.
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Es
ist ersichtlich, dass durch eine geeignete Konfiguration und/oder
Steuerung der Ventile und des Aktors, die Förderrichtung
der Mikropumpe beeinflusst bzw. umgekehrt werden kann.
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Der
Aktor der Membranpumpe kann beispielsweise aus der Gruppe der elektromotorischen,
piezokeramischen, bimetallischen, memometallischen, pneumatischen,
peristaltischen, elektrostatischen, elektromagnetischen, thermischen
Antriebseinheiten ausgewählt sein.
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Die
Ventile können als aktive oder passive Ventile ausgebildet
sein. Bei den passiven Ventilen kann es sich insbesondere um Klappenventile,
Membranventile oder No-Moving-Parts-Ventile handeln.
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Je
nach Anwendungsgebiet kann die druckseitige Abgabe der Zubereitung
aus der Dosiervorrichtung tropfenweise, strahl- oder sprühartig,
diffusiv oder durch Verdampfen erfolgen.
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Insbesondere
bei Zubereitungen, die dazu neigen bei längerer Lagerung
Ablagerungen zu bilden, kann es vorteilhaft sein, den Zubereitung
enthaltenen Behälter auf der Druckseite der Pumpe anzuordnen.
In dieser Konfiguration wird lediglich ein Fluid frei von Ablagerungen
bildenden Substanzen durch die Pumpe gefördert. Besonders
vorteilhaft ist es in diesem Fall als Fluid Luft zu verwenden.
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Das
Fluid wird unter Druck in den Behälter gepumpt. Der Behälter
verfügt über ein Druckausgleichsventil, dass bei Überschreiten
eines definierten Drucks in dem Behälter den Produktfluss
aus dem Behälter freigibt.
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Hierdurch
wird es insbesondere möglich, das Dosiergerät
für unterschiedlichste Zubereitungen zu verwenden, ohne
die Funktionalität der Pumpe durch mögliche Ablagerungen
oder Reaktionen zwischen zwei Zubereitungen zu gefährden.
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Abgabeelemente
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Als
Abgabeelemente werden jegliche Art von Vorrichtungen bezeichnet,
die geeignet sind, eine Wirkstoffsubstanz an die Umgebung der Dosiervorrichtung
abzugeben.
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Die
Abgabeelemente können beispielsweise ausgewählt
sein aus der Gruppe der Düsen, Sprühköpfe, Tropfendosierern,
Schaumsprühköpfe, Piezo-Elemente, porösen
Elemente, Dochtsysteme, Kapillarsysteme, Vernebler, Ultraschallvernebler,
Ionisierungsvernebler usw..
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Zur
Abgabe von Wirkstoffen in die Toilette bzw. auf die innenseitigen
Toilettenbeckenoberflächen sind insbesondere Düsen,
Sprühköpfe, Tropfendosierer, Schaumsprühköpfe,
Piezo-Elemente und dergleichen geeignet.
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Zur
Abgabe von Wirkstoffzubereitung in die Luft eignen sich insbesondere
Düsen, Zerstäuber, Sprühköpfe,
Piezoelemente, gesinterte Platten, poröse Elemente, Dochtsysteme
und dergleichen.
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Die
Abgabeelemente können gleiche oder verschiedene Sprühkegelformen
bei der Abgabe der Zubereitungen aufweisen. So ist es beispielsweise
denkbar, dass ein Abgabeelement einen Strahl mit einer eher punktförmigen
Applikationsfläche, während ein anderes Abgabeelement
ein flächiges Applikationsfeld erzeugt. Selbstverständlich
sind diverse Kombinationen verschiedenster Sprühkegelformen
denkbar.
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Das
Abgabeelement kann des Weiteren Mittel zur elektrostatischen Aufladung
von Wirkstofftröpfchen vorsehen, wodurch die Benetzung,
Anhaftung und/oder Verteilung des Wirkstoffs auf einer Oberfläche und/oder
in der Luft verbessert wird.
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Des
Weiteren kann das Abgabeelement als Ventilator ausgebildet sein,
der entweder durch Ansaugen von Schlechtgerüchen zur Luftverbesserung
oder hinsichtlich einer optimierten Verteilung von Wirkstoff in
bzw. am Toilettenbecken konfiguriert sein kann.
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Die
Abgabeelemente können insbesondere in derart konfiguriert
sein, dass ein oder mehrere Wirkstoffe in unterschiedliche Richtungen
voneinander abgegeben werden. In nachfolgender Tabelle sind exemplarisch,
jedoch nicht abschließend, einige mögliche Konfigurationen
bezüglich der Abgaberichtung aufgelistet.
Abgaberichtung
A | Abgaberichtung
B |
Duftstoffabgabe
in das Toilettenbecken | Duftstoffabgabe
in die Umgebung |
Reinigungsmittelabgabe
in das Toilettenbecken | Reinigungsmittelabgabe
unter den Rand der Toilette (Während des Spülens
oder außerhalb des Spülvorgangs |
Reinigungsmittelabgabe
in das Toilettenbecken | Duftstoffabgabe
in die Umgebung |
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Selbstverständlich
ist auch jede weitere, beliebige Kombination der in obiger Tabelle
aufgeführten Konfigurationen möglich.
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Es
ist des Weiteren von Vorteil, das Abgabeelement beweglich am Bügel
des WC-Spülers anzuordnen. Hierdurch kann das Abgabeelement
und der Sprühkegel der Zubereitung vom Benutzer gezielt
ausgerichtet werden um ein definiertes Applikationsfeld in oder
an der Toilette mit Zubereitung zu benetzen.
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Das
bzw. die Abgabeelemente sind in vorteilhafter Weise derart konfiguriert,
dass eine definierte Abgabemenge wenigstens einer Wirkstoffzubereitung
unabhängig von der Positionierung des WC-Spülers
am Toilettenbecken gerichtet und definiert in das Innere eines Toilettenbeckens
appliziert wird. Vorteile einer derartigen Ausgestaltung sind u.
a. die spezifischere Exposition von Toilettenbeckenoberflächen
mit einem oder mehreren Wirkstoffen, wobei unterschiedliche Oberflächen
mit voneinander verschiedenen Wirkstoffen behandelt werden können.
Beispielsweise kann bei einem Flachspüler die Pfanne mit
einem Wirkstoff zur Verminderungen von Anhaftungen benetzt werden,
während auf die trichterförmig von der Pfanne
zum Rand der Toilette hin verlaufenden Wände ein Wirkstoff
zu Verminderung von Kalkablagerungen appliziert wird.
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Steuereinheit
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Eine
Steuereinheit im Sinne dieser Anmeldung ist eine Vorrichtung, die
geeignet ist, das Transportieren von Material, Energie und/oder
Information zu beeinflussen. Die Steuereinheit beeinflusst hierzu
Wandler mit Hilfe von Informationen, die sie im Sinne des Steuerungsziels
verarbeitet.
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Bei
den Wandlern kann es sich beispielsweise um Pumpen und/oder Ventile
handeln.
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Da
der WC-Spüler in einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung
keine mechanische Steuerungselemente zur Produktfreisetzung verwendet,
kann der WC-Spüler derart minituriarisiert werden, dass
sie auch in Applikationen, bei denen die Größe
des WC-Spülers kritisch ist, eingesetzt werden kann.
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Insbesondere
kann es sich bei der Steuereinheit um einen programmierbaren Mikroprozessor
handeln. In einer besonders bevorzugten Ausführungsform
der Erfindung ist auf dem Mikroprozessor eine Mehrzahl von Dosierprogrammen
gespeichert, die entsprechend dem an dem WC-Spüler gekoppelten
Behälter auswählbar und ausführbar sind.
Selbstverständlich ist es ebenfalls denkbar, dass die Dosierprogramme
manuell vom Benutzer abrufbar sind.
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Die
Steuereinheit ist bevorzugt auch der nach Außen gerichteten
Seite des Toilettenbeckens angeordnet, von wo aus sie durch den
Benutzer auf einfache weise bedient werden kann, insbesondere wenn
der Benutzer auf der Toilette sitzt.
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Die
Steuereinheit kann in einer besonders bevorzugten Ausgestaltung
der Erfindung ein Dosierprogramm zum Einbringen von wenigstens zwei
voneinander unterschiedlichen Wirkstoffzubereitungen in ein Toilettenbecken
oder in die Umgebung des Toilettenbeckens umfassen, bei dem an zumindest
zwei aufeinander folgenden Zeitpunkten t1 und
t2 wenigstens zwei voneinander unterschiedliche
Wirkstoffzubereitungen freigesetzt werden, wobei wenigstens eine
Wirkstoffzubereitung in den Innenraum eines Toilettenbeckens eingebracht
wird.
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Ein
wesentlicher Vorteil eines derartigen Dosierprogramms ist u. a.
eine optimierte Reinigungsleistung durch genauste Steuerung möglicher
chemischer Reaktionen durch eine entsprechend zeitversetzte Freigabe der
entsprechenden Zubereitung oder Zubereitungen, von denen einige,
jedoch nicht abschließende Beispiele in der nachfolgenden
Tabelle aufgeführt sind.
t1 | t2 | Vorteil |
Reiniger
in Toilettenbecken beim Spülvorgang | Duftstoff
in Toilettenbecken nach dem Spülgang | Optimierte
Duftstoffentfaltung, da Duftstoff nach dem Spülgang in
das Toilettenbecken freigesetzt wird und so nicht mit dem Spülwasser
weggespült wird. Duftstoff wird nicht durch Reinigerzubereitung
"zersetzt". |
Duftstoff
in Toilettenbecken unmittelbar vor Benutzung | Reiniger
in Toilettenbecken beim Spülvorgang | Optimierte
Duftstoffentfaltung, da Duftstoff vor dem Spülgang in das Toilettenbecken
freigesetzt wird und so nicht mit dem Spülwasser weggespült
wird. Duftstoff wird nicht durch Reinigerzubereitung „zersetzt". |
Reiniger
A in Toilettenbecken unmittelbar vor Benutzung | Reiniger
B in Toilettenbecken beim Spülvorgang | Reiniger
A kann Anhaftungen im Toilettenbecken verhindern, indem ein Schutzfilm
aus Reiniger A unmittelbar vor Benutzung der Toilette im Toilettenbecken
aufgebracht wird, der dann während des Abspülvorgangs
von Reiniger B wieder von der Toilettenoberfläche gespült
wird. |
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Die
Steuereinheit kann insbesondere in derart ausgebildet sein, dass
ein Einstellen von Parametern in den Dosierprogrammen ermöglicht
ist. So können beispielsweise Sensor-Schwellenwerte bei
der Vorkonfiguration des WC-Spülers oder auch durch den
Benutzer während des Gebrauchs einstellbar sein, um beispielsweise
ein Auslösen der Wirkstofffreisetzung bei einem bestimmten
Sensor-Schwellenwert zu bewirken. Die Einstellung eines oder mehrerer
Parameter kann durch eine entsprechend konfigurierte Eingabevorrichtung
am WC-Spüler realisiert sein. Hierdurch kann die Steuerung
des WC-Spülers weiter optimiert und auf einen bestimmten
Anwendungsfall angepasst werden.
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Sensoreinheit
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Die
Sensoreinheit kann einen oder mehrere aktive und/oder passive Sensoren
zur qualitativen und/oder quantitativen Erfassung mechanischer,
elektrischer, physikalischer und/oder chemischer Größen umfassen,
die als Steuersignale an die Steuereinheit geleitet werden.
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Insbesondere
können die Sensoren der Sensoreinheit aus der Gruppe der
Zeitgeber, Infrarotsensoren, Helligkeitssensoren, Temperatursensoren,
Bewegungssensoren, Dehnungssensoren, Drehzahlsensoren, Näherungssensoren,
Durchflusssensoren, Farbsensoren, Gassensoren, Vibrationssensoren,
Drucksensoren, Leitfähigkeitssensoren, Trübungssensoren,
Schallwechseldrucksensoren, „Lab-on-a-Chip"-Sensoren, Kraftsensoren,
Beschleunigungssensoren, Neigungssensoren, pH-Wert-Sensoren, Feuchtigkeitssensoren,
Magnetfeldsensoren, RFID-Sensoren, Magnetfeldsensoren, Hall-Sensoren,
Bio-Chips, Geruchssensoren, Schwefelwasserstoffsensoren und/oder
MEMS-Sensoren ausgewählt sein.
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Die
Sensoreinheit kann in ihrer einfachsten denkbaren Ausführungsform
auch als ein Kipp-, Druck- oder Tastschalter ausgeführt
sein.
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Insbesondere
bei Zubereitungen deren Viskosität temperaturabhängig
stark schwankt, ist es zur Volumen- bzw. Massenkontrolle der dosierten
Zubereitungen von Vorteil, Durchflusssensoren in der Dosiervorrichtung
vorzusehen. Geeignete Durchflusssensoren können aus der
Gruppe der Blenden-Durchflusssensoren, magnetisch-induktiven Durchflussmessern,
Massendurchflussmessung nach dem Coriolis-Verfahren, Wirbelzähler-Durchflussmessverfahren,
Ultraschalldurchflussmessverfahren, Schwebekörperdurchflussmessung,
Ringkolbendurchflussmessung, thermische Massendurchflussmessung
oder Wirkdruckdurchflussmessung ausgewählt sein.
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Es
ist auch denkbar, dass in der Steuereinheit eine von der Temperatur
abhängige Viskositätskurve wenigstens einer Zubereitung
hinterlegt ist, wobei die Dosierung entsprechend der Temperatur
und somit der Viskosität der Zubereitung durch die Steuereinheit
angepasst wird.
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In
einer weiteren Ausgestaltungsform der Erfindung ist eine Vorrichtung
zur direkten Bestimmung der Viskosität der Zubereitung
vorgesehen.
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Die
vorab aufgeführten Alternativen zur Bestimmung der Dosiermenge
bzw. der Viskosität einer Zubereitung dienen zur Erzeugung
eines Steuersignals, dass durch die Steuereinheit derart zur Steuerung
einer Pumpe verarbeitet wird, dass im wesentlichen eine konstante
Dosierung einer Zubereitung bewirkt wird.
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In
einer weitere, bevorzugten Ausführungsform der Erfindung
ist der Sensor in derart konfiguriert, dass die Erfassung eines
Spülvorganges ohne wesentliche Beeinflussung der Strömungsverhältnisse
in einem Toilettenbecken realisiert ist. Beispielsweise können
hierzu Ultraschallsensoren verwendet werden.
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Energiequelle
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Im
Sinne dieser Anmeldung wird als Energiequelle ein Bauelement der
Dosiervorrichtung verstanden, welches zweckmäßig
ist, eine zum autarken Betrieb der Dosiervorrichtung geeignete Energie
bereit zu stellen.
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Vorzugsweise
stellt die Energiequelle elektrische Energie zur Verfügung.
Bei der Energiequelle kann es sich beispielsweise um eine Batterie,
ein Netzgerät, Solarzellen oder dergleichen handeln.
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Besonders
vorteilhaft ist es, die Energiequelle austauschbar auszuführen,
zum Beispiel in Form einer auswechselbaren Batterie.
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Es
ist jedoch prinzipiell auch denkbar, dass es sich bei der Energiequelle
um eine mechanische Energiequelle handelt, wie beispielsweise einen
Dynamo, der eine mechanische oder fluidische Energie in elektrische
Energie umwandelt. Diese kann dann in geeigneten Speicherelementen
wie zum Beispiel einem Kondensator oder Akkumulator gespeichert
werden.
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Behälter
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Unter
einem Behälter im Sinne dieser Anmeldung wird ein Packmittel
verstanden, das dazu geeignet ist, Zubereitungen zu umhüllen
oder zusammenzuhalten und das zur Abgabe der Zubereitung an das
Dosiergerät koppelbar ist.
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Besonders
bevorzugt ist eine Anordnung, bei der zwei Behälter vorgesehen
sind, die, weiter bevorzugt, voneinander separiert sind und jeweils
ein Wirkstofffluid enthalten. Es kann aber auch mehrere Vorratsbehälter
für mehrere Wirkstofffluide geben. Die Vorratsbehälter
sind voneinander separiert, um eine vorzeitige Mischung der Wirkstofffluide
zu unterbinden. Sie können körperlich separat
oder als separate Abteile in einem zusammenhängenden Körper
ausgebildet sein.
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Bevorzugt
beträgt das Volumenverhältnis gebildet aus dem
Bauvolumen des Dosiergeräts und dem Füllvolumen
des Behälters < 1,
besonders bevorzugt < 0,1,
insbesondere bevorzugt < 0,05.
Hierdurch wird erreicht, dass bei einem vorgegebenen Gesamtbauvolumen
von Dosiergerät und Behälter, der überwiegende Anteil
des Bauvolumens durch den Behälter und die darin enthaltene
Zubereitung in Anspruch genommen wird.
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Der
Behälter weist üblicherweise ein Füllvolumen
von < 5.000 ml,
insbesondere < 1.000
ml, bevorzugt < 500
ml, besonders bevorzugt < 250
ml, ganz besonders bevorzugt < 50
ml auf.
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Die
Erfindung ist insbesondere geeignet für formstabile Behältnisse
wie Becher, Dosen, Kartuschen, Patronen, Flaschen, Kanister, Kannen,
Schachteln, Trommeln oder Tuben, kann jedoch auch für flexible
Behältnisse wie Beutel oder Säcke verwendet werden,
insbesondere, wenn sie gemäß des bag-in-bottle-Prinzips verwendet
werden.
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Insbesondere
kann ein Behälter auch mehrere Kammern umfassen, die mit
voneinander verschiedenen Zusammensetzungen befüllbar sind.
Auch ist es denkbar, dass eine Behältermehrzahl zu einer
Einheit, beispielsweise zu einer Patrone, angeordnet wird.
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Beispiele
für mögliche Kombinationen von Behältern
bzw. Kammern mit den entsprechenden Zubereitungen sind für
einige Anwendungsfälle in folgender Tabelle beispielhaft
zusammengestellt.
Behälter
A | Behälter
B | Behälter
C |
Reinigungsmittel | Duftstoff | |
Reinigungsmittel
A | Reinigungsmittel
B | |
Reinigungsmittel
A | Reinigungsmittel
B | Duftstoff |
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In
einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung, weist
der Behälter ein RFID-Etikett auf, dass zumindest Informationen über
den Inhalt des Behälters beinhaltet und das durch die Sensoreinheit
auslesbar ist.
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Diese
Informationen können verwendet werden, um ein in der Steuereinheit
gespeichertes Dosierprogramm auszuwählen. Hierdurch kann
sichergestellt werden, dass stets ein für eine bestimmte
Zubereitung optimales Dosierprogramm verwendet wird. Es kann auch
vorgesehen sein, dass bei nicht Vorhandensein eines RFID-Labels
oder bei einem RFID-Label mit einer falschen oder fehlerhaften Kennung,
keine Dosierung durch die Dosiervorrichtung erfolgt und statt dessen
ein optisches oder akustisches Signal erzeugt wird, dass den Benutzer
auf den vorliegenden Fehler hinweist.
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Um
einen Fehlgebrauch der Behälter auszuschließen,
können die Behälter auch strukturelle Elemente aufweisen,
die mit korrespondierenden Elementen des Dosiergeräts nach
dem Schlüssel-Schloss-Prinzip zusammenwirken, so dass beispielsweise
nur Behälter eines bestimmten Typs an das Dosiergerät
koppelbar sind. Ferner ist es durch diese Ausgestaltung möglich,
dass Informationen über den an das Dosiergerät
gekoppelten Behälter an die Steuereinheit übertragen
werden, wodurch eine auf den Inhalt des dementsprechenden Behälters
abgestimmte Steuerung der Dosiervorrichtung erfolgen kann.
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In
einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung, kann der Behälter
unter Druck stehen. Dies ist insbesondere von Vorteil, wenn die
Zubereitung versprüht oder abgegeben werden soll, ohne
dass eine Zwischenschaltung einer Pumpe notwendig ist. In diesem
Fall kann die Abgabe der Zubereitung beispielsweise durch ein Stellventil
gesteuert bzw. reguliert werden, dass in Wirkverbindung mit der
Steuereinheit steht. Diese Ausführung hat den weiteren
Vorteil, dass keine Energie für den Transport der Zubereitung
von der Energiequelle bereit gestellt werden muss, womit die Energiequelle
entweder kleiner dimensioniert werden kann oder eine längere
Lebenserwartung aufweisen wird.
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Befestigungsmittel
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Der
WC-Spüler umfasst des Weiteren Befestigungsmittel, um den
WC-Spüler am Toilettenbecken zu fixieren. Die Befestigungsmittel
können beispielsweise als Saugnapf, Klebeband, Bügel
oder dergleichen ausgebildet sein.
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Die
Befestigung des WC-Spülers kann alternativ auch am Spülkasten
der Toilette, der Toilettenbrille oder am Toilettendeckel erfolgen.
Hierzu können die im Stand der Technik hinlänglich
bekannten Befestigungsmittel verwendet werden.
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Zubereitungen
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Zubereitungen
im Sinne dieser Anmeldungen sind Zusammensetzungen, die wenigstens
eine Substanz aus der Gruppe der Reinigungsmittel und/oder Duftstoffe
enthalten.
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Gemäß einer
weiteren, bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung, umfassen die
Zubereitungen Substanzen zur Modifikation von Oberflächen,
insbesondere von keramischen Oberflächen.
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Erfindungsgemäß geeignete
Zubereitungen sind beispielsweise Duftphasen, insbesondere parfümierte
Duftphasen. Solche Duftphasen enthalten üblicherweise mindestens
einen Duftstoff, vorzugsweise Parfümöl, mindestens
ein Tensid oder einen Emulgator und Wasser sowie ggf. weitere Inhaltsstoffe
wie Konservierungsmittel, Verdickungsmittel, Komplexbildner, Farbstoffe,
weitere Tenside oder Emulgatoren, Stabilisatoren, Kalklöser
etc.
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Erfindungsgemäß ebenso
geeignet als Zubereitungen sind Bleichphasen, insbesondere chlorhaltige Bleichphasen,
vorzugsweise Bleichphasen auf Basis von Hypochlorit, wobei die Bleichphasen üblicherweise neben
dem eigentlichen Bleichmittel und Wasser ggf. weitere Inhaltsstoffe
wie Verdickungsmittel, Tenside oder Emulgatoren, Neutralisierungsmittel,
Farbstoffe, Duftstoffe etc. enthalten können.
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Weitere
erfindungsgemäß geeignete Zubereitungen sind kalklösende
Wirkstoffphasen, vorzugsweise saure kalklösende Wirkstoffphasen.
Solche kalklösende Wirkstoffphasen können neben
dem eigentlichen Kalklöser – vorzugsweise handelt
es sich hierbei um eine organische oder anorganische Säure – und
Wasser ggf. weitere Inhaltsstoffe wie Tenside oder Emulgatoren,
Verdickungsmittel, Duftstoffe, Konservierungsmittel etc. enthalten.
-
Gleichermaßen
ist es möglich, als Zubereitungen hochkonzentrierte Tensidphasen,
sogenannte "Schaumbooster", einzusetzen. Solche hochkonzentrierten
Tensidphasen können neben den Tensiden auch noch weitere, übliche
Inhaltsstoffe enthalten. Derartige Schaumbooster sind insbesondere
von Vorteil zur Vorbehandlung des Toilettenbeckens mit einem Schaumteppich,
um beispielsweise ein Anhaften von Stoffwechselausscheidungsprodukten
auf der Toilettenoberfläche zu verhindern bzw. zu reduzieren
und/oder eine Kapselung von Schlechtgerüchen zu bewirken.
-
Erfindungsgemäß ebenfalls
geeignet sind Zubereitungen mit antibakterieller und/oder fungizider und/oder
antiviraler Aktivstoffphase, wobei die Aktivstoffphase neben dem
antibakteriell und/oder fungizid und/oder antiviral wirkenden Aktivstoff
und Wasser ggf. weitere Inhaltsstoffe, wie zum Beispiel Tenside
oder Emulgatoren, Verdickungsmittel, Duftstoffe, Konservierungsmittel
etc., enthalten kann.
-
Weiter
ist es möglich, dass es sich bei den Zubereitungen um enzymhaltige
Aktivstoffphasen handelt. Solche enzymhaltigen Aktivstoffphasen
können neben Enzym(en) und Wasser ggf. weitere Inhaltsstoffe
wie Tenside oder Emulgatoren, Verdickungsmittel, Duftstoffe, Konservierungsmitteln
etc., enthalten.
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Gleichermaßen
ist es möglich, dass es sich bei den erfindungsgemäß eingesetzten
Zubereitungen um absorbierende, insbesondere geruchsabsorbierende
Wirkstoffphasen handelt. Diese können neben dem Absorptionsmittel,
insbesondere Geruchsabsorptionsmittel, und Wasser ggf. weitere Inhaltsstoffe
wie Tenside oder Emulgatoren, Verdickungsmittel, Duftstoffe, Konservierungsmittel
etc. enthalten.
-
Der
erfindungsgemäße WC-Spüler bietet gemäß einer
besonderen Ausführungsform die Möglichkeit, in
den Vorratsbehältern Kombinationen unterschiedlicher Zubereitungen
einzusetzen, wobei gemäß einer bevorzugten Ausführungsform
einer der Vorratsbehälter eine Duftphase, insbesondere
wie zuvor definiert, enthält.
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Beispiele
für einzusetzende Zubereitungskombinationen sind parfümierte
Duftphase kombiniert mit Chlorbleiche (miteinander zusammen nicht
lagerstabil), parfümierte Duftphase mit hochkonzentrierter
Tensidphase (Schaumbooster), Duftphase mit kalklösender,
saurer Wirkstoffphase, Duftphase mit antibakterieller Wirkstoffphase,
unterschiedliche Säure-Systeme, Duftphase kombiniert mit
enzymhaltiger Wirkstoffphase, parfümierte Säurephase
kombiniert mit wasserfärbender Phase, Duftphase mit geruchsabsorbierender
Phase, parfümierte Säurephase mit Aktivsauerstoff,
parfümierte Säurephase mit Wirkstoffphase, mit
Polyacrylat verdickt etc.
-
Von
besonderem Interesse sind dabei zähflüssige bis
gelartige Wirkstofffluide mit Viskositäten im Bereich einiger
tausend mPas, insbesondere von 200 bis 5000 mPas, vorzugsweise 500
bis 3500 mPas (gemessen mit RotoVisko LVTV II, Spindel 31, 5 U/min,
20°C).
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In
einer weiteren, bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung weisen die
Zubereitungen eine Viskosität kleiner als 2000 mPas, insbesondere
kleiner 1000 mPas, (gemessen mit RotoVisko LVTV II, Spindel 31,
5 U/min, 20°C) auf. Derartig dünnflüssige
bis wässrige Zubereitungen eignen sich insbesondere wenn
die Zubereitung im oder am Toilettenbecken versprüht werden
soll.
-
Durch
die Verwendung von niedrigviskosen Wirkstoffzubereitungen kann in
Verbindung mit dem erfindungsgemäßen WC-Spüler
eine wesentlich schnellere und genauere Dosierung bewirkt und auf
die Verwendung von Verdickungssystemen verzichtet werden. Ferner
können Wirkstoffsysteme zum Einsatz kommen, die nur mit
niedrigen Viskositäten darstellbar sind z. B. auf der Basis
von Chlor, HCl, ect..
-
Die
Zubereitung kann gemäß einer weiteren Ausführung
der Erfindung unter Druck stehen. Dies ist insbesondere von Vorteil,
wenn die Zubereitung versprüht oder abgegeben werden soll,
ohne dass eine Zwischenschaltung einer Pumpe notwendig ist. In diesem
Fall kann die Abgabe der Zubereitung beispielsweise durch ein Stellventil
gesteuert bzw. reguliert werden, dass in Wirkverbindung mit der
Steuereinheit steht. Diese Ausführung hat den weiteren
Vorteil, dass keine Energie für den Transport der Zubereitung
von der Energiequelle bereit gestellt werden muss, womit die Energiequelle
entweder kleiner dimensioniert werden kann oder eine längere
Lebenserwartung aufweisen wird.
-
Abbildungsverzeichnis
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1 WC-Spüler
mit Zubereitungsbehälter auf der Saugseite der Pumpe in
einem schematischen Blockschaltbild
-
2 WC-Spüler
mit Zubereitungsbehälter auf der Druckseite der Pumpe in
einem schematischen Blockschaltbild
-
3 WC-Spüler
mit Zweikammer-Zubereitungsbehälter auf der Saugseite der
Pumpe in einem schematischen Blockschaltbild
-
4 WC-Spüler
mit passiv ventilgesteuertem Zweikammer-Zubereitungsbehälter
auf der Saugseite der Pumpe in einem schematischen Blockschaltbild
-
4a WC-Spüler
mit aktiv ventilgesteuertem Zweikammer-Zubereitungsbehälter
auf der Saugseite der Pumpe in einem schematischen Blockschaltbild
-
5 WC-Spüler
mit zwei Pumpen-verbundenen Zubereitungsbehälten in einem
schematischen Blockschaltbild
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6 Ablaufplan
für Steuerung der WC-Spüler mit einer Pumpe
-
7 Ablaufplan
für Steuerung der WC-Spüler mit einer Pumpe und
Mehrkammer-Zubereitungsbehälter
-
8 Ablaufplan
für Steuerung der WC-Spüler mit mehreren Pumpen
und Mehrkammer-Zubereitungsbehälter
-
9 WC-Spüler
mit RFID-Etikett auf Zubereitungsbehälter in einem schematischen
Blockschaltbild
-
10 WC-Spüler
mit abnehmbarem Nachfüllbehälter in einem schematischen
Blockschaltbild
-
11 WC-Spüler
mit am Dosiergerät fixierten Nachfüllbehälter
in einem schematischen Blockschaltbild
-
12 WC-Spüler
mit im Nachfüllbehälter integrierter Batterie
in einem schematischen Blockschaltbild
-
13 WC-Spüler
mit 2-Kammer-Nachfüllbehälter und zwei Pumpen
-
14 WC-Spüler
mit 2-Kammer-Nachfüllbehälter, einer Pumpe und
einem Steuerventil in einem schematischen Blockschaltbild
-
15 WC-Spüler
mit verlängerbarem Bügel in perspektivischer Ansicht
-
16 WC-Spüler
mit abnehmbarem Behälter und Dochtsystem in perspektivischer
Ansicht
-
17 WC-Spüler
mit an einem Bügelende angeordneten Abgabeelement in Seitenansicht
-
18 WC-Spüler
mit an einem Bügelende angeordneten Abgabeelement in Aufsicht
auf ein Toilettenbecken
-
19 WC-Spüler
mit einzeln austauschbaren Behältern in perspektivischer
Ansicht
-
20 Abgabeelement
mit integrierter Sensoreinheit und zwei Abgabedüsen in
perspektivischer Ansicht
-
21 Abgabeelement
mit integrierter Sensoreinheit, zwei Abgabedüsen sowie
zwei Sprühkegeln in perspektivischer Ansicht
-
22 WC-Spüler
mit Abgabeelement und zwei Sprühkegeln in perspektivischer
Aufsicht auf ein Toilettenbecken
-
23 WC-Spüler
mit unter dem Toilettenrand angeordnetem Abgabeelement und zwei
unterschiedlich orientierten Sprühkegeln in Seitenansicht
-
24 WC-Spüler
mit unter dem Toilettenrand angeordnetem Abgabeelement und einem
unter den Rand der Toilette gerichteten Sprühkegel in Seitenansicht
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25 WC-Spüler
mit zwei einzeln austauschbaren Behältern und einer Sichtklappe
in geschlossener sowie geöffneter Position in perspektivischer
Ansicht
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1 zeigt
den erfindungsgemäße WC-Spüler 1,
die aus dem Dosiergerät 2 sowie einem mit dem
Dosiergerät 2 verbundenen, eine Zubereitung 10 enthaltenen
Behälter 9 besteht.
-
Das
Dosiergerät 2 umfasst eine Energiequelle 3,
eine Steuereinheit 4, eine Sensoreinheit 5 sowie
eine Pumpe 6, wobei diese Komponenten vorzugsweise in einem
Gehäuse integriert sind. Die Pumpe 6 ist über
die Steuereinheit 4 mit der Energiequelle 3 verbunden.
Die Steuereinheit 4 ihrerseits ist mit der Sensoreinheit 5 verbunden,
welche die Steuersignale zur Steuerung der Pumpe 6 an die
Steuereinheit 4 leitet.
-
Die
Pumpe 6 weist eine Druckleitung 7 und eine Saugleitung 8 auf,
wobei die Saugleitung 8 mit dem die Zubereitung 10 beinhaltenden
Behälter 9 verbunden ist. Die Pumpe 6 fördert
so die fließfähige Zubereitung 10 über
die Saugleitung 8 aus dem Behälter 9 in
die Druckleitung 7 von wo aus die Zubereitung 10 an
die Umgebung des WC-Spülers 1 abgegeben wird.
Die Druckleitung 7 kann insbesondere derart, z. B. durch
Wahl eines geeigneten Durchmessers, konfiguriert sein, dass sie
einer Vergelung der abgegebenen Zubereitung entgegenwirkt.
-
Der
Behälter 9 kann ein Druckausgleichsventil 11 aufweisen,
welches einen Druckausgleich zwischen der Umgebung und dem Inneren
des Behälters 9 bewirkt wenn die Pumpe 6 Zubereitung 10 aus
dem Behälter 9 heraus pumpt.
-
Die
Pumpe 6 kann durch die Steuereinheit 4 derart
angesteuert werden, das die Förderrichtung der Pumpe 6 umgekehrt
wird und sich in der Pumpe 6 und den Leitungen 7 und 8 noch
befindliche Zubereitung in den Behälter 9 zurückbefördert
werden. Diese Rückspülung kann insbesondere dann
von Vorteil sein, wenn die Zubereitung 10 beispielsweise
zum Eindicken und somit zum Verkleben der Leitungen 7 oder 8 neigt.
-
2 zeigt
eine weitere Ausführungsform der aus 1 bekannten
Dosiervorrichtung, bei der der Behälter 9 druckseitig
mit der Pumpe 6 verbunden ist. Die Pumpe 6 baut
in dem Behälter 9 einen Druck auf, indem sie Umgebungsluft
in den Behälter 9 pumpt, so dass die Zubereitung
aus dem Behälter 9 verdrängt wird. Auf der
Zubereitungsausgabeseite des Behälters 9 kann
ein Ventil 11 vorgesehen sein, dass die Abgabe der Zubereitung 10 aus
dem Behälter 9 erst bei Erreichen eines definierten
Drucks im Behälter 9 freigibt. Dies kann insbesondere
dann vorteilhaft sein, wenn keine tropfenweise Dosierung, sondern
eine definierte sprüstrahl- oder sprühnebelähnliche
Dosierung erfolgen soll.
-
Zusätzlich
kann zwischen der Pumpe 6 und dem Behälter 9 in
der Druckleitung 7 ein Rückschlagventil 11a angeordnet
sein, dass verhindert, dass der in dem Behälter 9 aufgebaute
Druck bei Stillstand der Pumpe 6 durch die Druckleitung 7 entweicht.
-
3 zeigt
das aus 1 bekannte Dosiergerät 2,
bei dem ein Zweikammerbehälter, der aus den Behältern 9 und 13 gebildet
ist, mit der Saugleitung 8 der Pumpe 6 verbunden
ist. Die Behälter 9 und 13 beinhalten
jeweils voneinander verschiedene Zusammensetzungen 10 und 14.
-
Die
Behälter 9 und 13 können jeweils
Druckausgleichsventile 11, 12 aufweisen.
-
Die
bodenseitigen Ausgabeöffnungen der Behälter 9 und 13 sind
derart mit der Saugleitung 8 und der Pumpe 6 verbunden,
dass die Zubereitungen 10 und 14 in definierten
Verhältnissen zueinander durch die Saugleitung 8 gepumpt
werden. Hierzu kann es notwendig sein, die Strömungsverhältnisse
in den zu den bodenseitigen Ausgabeöffnungen der Behälter 9 und 13 führenden
Druckleitungen 8 entsprechend auszugestalten.
-
Bei
der Verwendung von mehr als zwei unterschiedlichen Zubereitungen 10 und 14 ist
es von Vorteil, die Dosierung derart zu steuern, dass jeweils zwei
miteinander verträgliche Zubereitungen nacheinander durch die
Leitungen 7, 8 und die Pumpe 6 gefördert
werden.
-
Die
Unverträglichkeit zweier Zubereitungen kann beispielsweise
durch eine exotherme Reaktion, Verdickung, Ausflockung, pH-Wert
Veränderung, Farbumschlag oder dergleichen begründet
sein.
-
Des
Weiteren kann ein dritter Behälter vorgesehen sein, der
ein Spülfluid enthält, dass die Leitungen 7, 8 und
die Pumpe 6 von wenigstens einer der Zubereitungen 10, 14 reinigt.
Zur Spülung der Leitungen 7, 8 und der
Pumpe 6 kann auch Luft vorgesehen sein. Durch das Spülen
der Leitungen 7, 8 und der Pumpe 6 kann vermieden
werden, dass Reste von nicht miteinander verträglichen
Zubereitungen miteinander in Kontakt kommen.
-
4 zeigt
eine Weiterbildung des aus 3 bekannten
WC-Spülers 1. Die zu den bodenseitigen Ausgabeöffnungen
der Behälter 9 und 13 führenden
Druckleitungen 8 weisen hierbei jeweils ein passives Ventil 15 und 16 auf,
welche eine definierte Einstellung der Dosierverhältnisse
der Zubereitungen 10 und 14 aus den Behältern 9 und 13 erlauben.
-
Die
Ventile 15 und 16 können auch als temperatursensitive
Bimetallventile ausgebildet sein, die bei Erreichen einer definierten
Temperatur öffnen bzw. schließen. Insbesondere
können die Ventile 15 und 16 aus voneinander
verschiedenen Bimetallventile ausgewählt sein, so dass
beispielsweise bei erreichen eine definierten Temperatur nur eine
Zubereitung durch die Pumpe 6 aus einem der Behälter 9 oder 13 gefördert
werden kann.
-
Den
Dosiergeräten gemäß 1–4 ist
gemein, dass die Steuereinheit 4 durch Verarbeitung der Signale
aus der Sensoreinheit 5 alleinig die Pumpe 6 regelt.
-
Der
prinzipielle Steuerungsalgorithmus 20 ist in 6 in
Form eines Ablaufdiagrams wiedergegeben.
-
Der
Steuerungsalgorithmus 20 wird aktiviert, sobald das Dosiergerät 2 eingeschaltet
wird. Die Steuereinheit 4 empfängt in einem ersten
Prozessschritt 22 die Signale der Sensoreinheit 5.
In der Steuereinheit 4 wird das empfangene Sensorsignal
mit einem in der Steuereinheit 4 gespeicherten Schwellenwert
verglichen.
-
Im
nachfolgenden Prozessschritt 24 wird anhand einer Auswahlbedingung
geprüft, ob das Sensorsignal und der Schwellenwert in einem
definierten Verhältnis zueinander stehen. Wird die Bedingung
erfüllt, wird nachfolgend durch den Prozessschritt 25 die
Pumpe 6 aktiviert. Wird die Bedingung nicht erfüllt,
werden weiterhin Sensorsignale gemäß Prozessschritt 22 durch
die Steuereinheit empfangen und ausgewertet.
-
Wie
aus den Prozessschritten 25–29 ersichtlich,
bleibt die Pumpe 6 so lange in einem aktivierten Zustand,
bis ein Sensorsignal vorliegt, dass beim Vergleich mit einem in
der Steuereinheit 4 gespeicherten Schwellenwert ein ausschalten
der Mikropumpe bewirkt. Gemäß dieser Verfahrensweise
wird so lange Zubereitung aus den Behältern gepumpt, so
lange sich das Sensorsignal zwischen zwei vordefinierten Schwellenwerten
zum Ein- bzw. Ausschalten der Pumpe 6 bewegt.
-
Alternativ
ist es jedoch auch denkbar, die eingangs beschriebene Steuerung
derart abzuwandeln, dass eine einfache Trigger-Schaltung realisiert
ist, bei der ein Einschalten der Mikropumpe gemäß Prozessschritt 25 die
Abgabe einer definierten Menge an Zubereitung bewirkt um anschließend
die Mikropumpe automatisch auszuschalten, ohne eine weitere sensorsignalbasierte
Ausschaltbedingung für die Pumpe 6 zu benötigen.
-
Wie
in 4a gezeigt, ist es auch möglich, die
Ventile 15 und 16 als durch die Steuereinheit 4 aktiv zu
steuernde Bauelemente auszuführen. Das Mischungsverhältnis
der beiden Zubereitungen 10 und 14 kann so aktiv
und zeitvariant beeinflusst werden.
-
Die
dieser Ausführungsform zu Grunde liegende Steuerung ist
in 7 anhand eines Ablaufdiagrams 30 dargestellt.
-
Eine
weitere Möglichkeit zur aktiven und zeitvarianten Beeinflussung
der Mischungsverhältnisse zeigt 5. In dieser
Ausführungsform der Erfindung ist jeder der Behälter 9 und 13 mit
einer individuell durch die Steuereinheit 4 zu regelnden
Pumpe 6 und 19 gekoppelt. Der entsprechende Regelungsalgorithmus
ist in 8 widergegeben.
-
9 zeigt
die aus 1 bekannte Dosiervorrichtung,
bei der auf dem Behälter 9 ein RFID-Etikett 42 angeordnet
ist, das geeignet ist, die Größe und den Inhalt 10 des
Behälters 9 zu identifizieren.
-
Die
Sensoreinheit 5 umfasst ein RFID-Empfangseinheit, die die
Informationen des auf dem Behälter 9 angeordneten
RFID-Etikett 42 auslesen kann. Diese Informationen werden
als Steuersignal an die Steuereinheit 4 geleitet, um eine
auf den Inhalt des Behälters 9 abgestimmte Dosierung
der Zubereitung 10 zu bewirken. Insbesondere können
die durch das RFID-Etikett 42 bewirkten Steuersignale zur
Auswahl eines in der Steuereinheit gespeicherten Dosierprogramms
verwendet werden.
-
Hierdurch
ist es möglich, ein universelles Dosiergerät für
eine Vielzahl von Dosieranwendungen bereitzustellen wie beispielsweise
die Dosierung von Zubereitungen in Spülmaschinen, Waschmaschinen,
Trocknern, Toiletten oder Wohnräumen.
-
Alternativ
zum RFID-Etikett 42 kann der Fachmann auch andere Mittel
vorsehen, die eine automatische Identifizierung des Behälters 9 und
dessen Inhalt 10 durch das Dosiergerät bewirken.
-
Ferner
kann an der durckseitigen Öffnung der Druckleitung 7 eine
zusätzliche Abgabevorrichtung 43 vorgesehen sein.
Diese Abgabevorrichtung 43 bewirkt eine von der tropfenweise
Abgabe abweichende Distribution der Zubereitung in die Umgebung
der Dosiervorrichtung 1. Hierbei kann es sich beispielsweise
um eine strahl- oder sprühnebelartige Abgabe der Zubereitung
oder eine Abgabe basierend auf Verdampfung oder Diffusion handeln.
Die Abgabevorrichtung 43 kann hierzu beispielsweise als
Düse, Zerstäuber, Verteilerplatte oder poröse
Oberfläche ausgebildet sein. Insbesondere kann die Abgabevorrichtung
derart ausgebildet sein, dass sie einer Vergelung der freigesetzten
Zubereitungen entgegenwirkt.
-
10 zeigt
den aus 1 bekannten WC-Spüler
mit einem vom Dosiergerät 2 lösbaren
Behälter 9. Der Behälter 9 weist
an seinem unteren, bodenseitigen Ende einen Stutzen 47 auf,
der in die am Dosiergerät 1 vorgesehene Aufnahme 48 einführbar
ist. Der Stutzen 47 kann durch ein Verschlussmittel verschlossen
sein, so dass zunächst, im unverwendeten Zustand des Behälters 9,
ein Auslaufen von Zubereitung 10 aus dem Behälter 9 verhindert
ist, welches jedoch durch Einsetzen des Behälters 9 in
das Dosiergerät 2 bzw. des Stutzen 47 in
die Aufnahme 48 zerstört wird, so dass eine Freisetzung
der Zubereitung 10 aus dem Behälter 9 durch
das Dosiergerät 2 in die Umgebung erfolgen kann.
Der WC-Spüler in seinem zusammengesetzten Zustand ist der 11 zu
entnehmen.
-
Die
Steuereinheit 4 ist ferner mit einem akustischen Wandler 46 gekoppelt,
der eine Spannung bzw. einen Strom der Steuereinheit in ein hörbares
akustisches Signal umwandelt. Die Steuereinheit 4 kann
einen Speicher für eine Mehrzahl von akustischen Signalen
und/oder Musik- und/oder Sprachaufzeichnungen umfassen, die manuell
oder sensorgetriggert abgerufen und ausgeführt, d. h. an
den akustischen Wandler 46 gleitet werden.
-
Ferner
ist ein Leuchtmittel 44 mit der Steuereinheit 2 verbunden,
das entsprechend einem vordefinierten Betriebszustand der Dosiereinheit 2 ein-
bzw. ausgeschaltet wird. Das Leuchtmittel kann beispielsweise als
LED oder LCD-Display ausgebildet sein.
-
Über
das Betätigungselement 45 kann das Dosiergerät 2 ein-
bzw. ausgeschaltet werden. Ferner ist es denkbar, dass über
das Betätigungselement 45 verschiedene in der
Steuereinheit 4 gespeicherte Programme abgerufen und ausgeführt
werden.
-
In 12 ist
eine weitere Ausgestaltung des erfindungsgemäßen
WC-Spülers abgebildet, in welcher die Energiequelle 3 in
Form einer Batterie im Behälter 9 integriert ist.
Die Batterie 3 ist über eine entsprechend ausgestaltete
Kupplung mit dem Dosiergerät 2 elektrisch leitend
verbunden. Die Kapazität der Batterie 3 ist vorteilhafter
Weise derart ausgelegt, dass sie das Dosiergerät 2 über
den Verwendungszeitraum bis zur vollständigen Entleerung
der Zubereitung 10 aus dem Behälter 9 mit
Energie speist.
-
13 zeigt
den aus 5 prinzipiell bekannten Aufbau
des erfindungsgemäßen WC-Spülers in einer detaillierteren
schematischen Skizze. Die Kammer 9 ist durch die Wand 49 in
zwei Kammern unterteilt, in denen eine erste Zubereitung 10 und
eine zweite Zubereitung 14 bevorratet sind. Jede der Kammern
ist durch jeweils ein Druckausgleichsventil 11 bzw. 12 mit
der Umgebung kommunizierend verbunden und weist an ihrem bodenseitigen
Ende jeweils einen Stutzen 47a bzw. 47b auf.
-
In
den 15–17 ist
eine weitere Ausführung des erfindungsgemäßen
WC-Spülers abgebildet. Der WC-Spüler besteht aus
dem Dosiergerät 2 und dem lösbar am Dosiergerät 2 fixierbarem
Behälter 9. Das Dosiergerät weist eine
hochgezogene Rückwand auf von der aus sich senkrecht das
Befestigungsmittel 52 in Form eines Bügels erstreckt.
Der Bügel 52 wird zwischen dem Rand der Toilette
und der Toilettensitz positioniert, wo er durch den aufliegenden
Toilettensitz am Toilettenbecken fixiert ist. Wie aus 17 ersichtlich,
kann zusätzlich ein Saugknopf am Dosiergerät vorgesehen
sein, welches den WC-Spüler zusätzlich durch einen
Vakuumeffekt an der Toilette sichert.
-
Auf
der nach oben gerichteten Kopfseite des Befestigungsmittels 52 ist
ein Druck- bzw. Dehnungsmesssensor als Sensoreinheit 5 angeordnet.
Wird ein Druck auf diese Sensoreinheit 5, beispielsweise
durch einen Toilettensitz auf dem ein Toilettenbenutzer Platz nimmt,
ausgeübt, so erzeugt die Sensoreinheit 5 ein entsprechendes
Signal, dass an die Steuereinheit 4 des Dosiergeräts 2 weitergeleitet
wird.
-
Der
Behälter 9 ist vom Dosiergerät separierbar,
was in 16 gut ersichtlich ist. Der
Behälter 9 weist in seinem Inneren ein Dochtsystem 50 auf,
mit dem Zubereitung mittels des Abgabeelements 43a aus
dem Behälter 9 durch Verdampfung an die Umgebung
abgeben wird. Der Stutzen 47 und die Aufnahme 48 im
Dosiergerät 2 bilden im zusammengesteckten Zustand
von Behälter 9 und Dosiergerät 2 eine
flüssigkeitsdichte Verbindung aus.
-
Am
Bügel 52 ist ein Abgabeelement 43 in
Form eines Düsenkopfes vorgesehen. Der Düsenkopf 43 ist beweglich
am Bügel 52 angeordnet, so dass er durch den Benutzer
ausrichtbar ist. Zwischen Düsenkopf 43 und dem
Bügel 52 ist ein Teleskopelement 53 angeordnet,
durch dass die Länge des Bügels 52 und
somit der Applikationspunkt des Düsenkopfes 43 einstellbar
ist. Mit dem Düsenkopf 43 wird aus der Zubereitung
ein Sprühkegel 54 erzeugt, der, wie aus 18 ersichtlich,
ein definiertes Applikationsfeld innerhalb des Toilettenbeckens 55 benetzt.
-
Eine
weitere, alternative Ausgestaltung des erfindungsgemäßen
WC-Spülers ist in 19 abgebildet. In
dieser Ausführung sind die Behälter 9 und 13 fest
mit dem Dosiergerät 2 verbunden und können
durch eine nicht in der 19 abgebildeten Öffnung
wiederbefüllt werden.
-
20 zeigt
ein am distalen Ende des Bügels 52 angeordnetes
Abgabeelement 43 mit einem integrierten Sensor 5 und
zwei Düsen 56 und 57. Der Sensor 5 ist
in diesem Ausführungsbeispiel als Infrarotsensor oder Ultraschallsensor
ausgeführt.
-
Die
Düsen 56 und 57 können in derart
konfiguriert sein, dass sie gleiche oder unterschiedliche Sprühkegel 54a, 54b erzeugen,
was gut in 21 erkennbar ist. Wie in 22 gezeigt,
können die Sprühkegel 54a und 54b auf
dass gleiche Applikationsfeld im Inneren eines Toilettenbeckens 55 gerichtet
sein. Aus den 23 und 24 ist
ferner ersichtlich, dass es jedoch auch möglich ist, die
beiden Sprühkegel in unterschiedliche Richtungen zu richten.
-
In
der in 23 dargestellten Ausführung,
ist das Abgabeelement 43 durch einen Haken innenseitig am
unteren Rand des Toilettenbeckens 55 fixiert. Das Abgabeelement 43 ist
hierzu verschiebbar am Bügel 52 angeordnet, was
durch den Pfeil in 23 symbolisiert ist. Zusätzlich
ist der WC-Spüler 1 durch das Befestigungsmittel 50,
welches als Saugknopf ausgebildet ist, am außenseitigen
Rand des Toilettenbeckens 55 fixiert.
-
Das
Abgabeelement 43 weist eine erste Düse 56 und
eine zweite Düse 57 auf, die voneinander beabstandet
und derart im Abgabeelement 43 angeordnet sind, dass ihre
jeweiligen Sprühkegel 54a und 54b sich nicht überschneidend
in unterschiedliche Richtungen weisen. So ist der Sprühkegel 54a der
ersten Düse 56 ins Innere des Toilettenbeckens 55,
während der Sprühkegel 54b der zweiten
Düse 57 auf den Rand des Toilettenbeckens gerichtet
ist. Es ist auch möglich, wie in 24 gezeigt,
dass ein Sprühkegel 54b unter den Rand des Toilettenbeckens 55 gerichtet
ist. Die Sprühkegel 54a und 54b können
aus der gleichen oder aus unterschiedlichen Zusammensetzungen gebildet
sein.
-
Vom
Abgabeelement ragt eine Sensoreinheit 5 in Form eines kapazitiven
Sensors unter den Rand der Toilette 55, so dass der Sensor 5 bei
der Spülwasserbetätigung von Wasser beaufschlagt
ist. Der Sensor 5 ist dabei in dergestalt ausgeformt, dass
er keinen wesentlichen Einfluss auf die Spülwasserführung
in dem Toilettenbecken 55 nimmt.
-
Eine
weitere Ausgestaltung der Behälter 9 und 13 und
des Dosiergeräts 2 zeigt die 25.
Die Aufnahme der Behälter 9 und 13 im
Dosiergerät ist durch eine schwenkbar am Dosiergerät 2 angeordnete
Klappe 58 verschließbar. Die beiden Behälter 9 und 13 können
im geöffneten Zustand der Klappe 58 separat der
Aufnahme des Dosiergeräts 2 entnommen oder eingesetzt
werden.
-
25 zeigt
in einer weiteren Ausbildung der Erfindung einen WC-Spüler 1 mit
zwei einzeln austauschbaren Behältern 9 und 13 und
einer Sichtklappe 58 in geschlossener sowie geöffneter
Position. Die Sichtklappe 58 ist an der Rückwand
des WC-Spülers angelenkt in derart ausgeformt, dass die
Sichtklappe 58 die im WC-Spüler 1 eingesetzten
Behälter 9 und 13 vorzugsweise vollständig überdeckt.
Die Sichtklappe 58 kann mit Verschlussmitteln ausgestattet
sein, die einen kindersicheren Verschluss der Sichtklappe 58 mit
dem WC-Spüler erlauben und so den unbeabsichtigten Zugriff
auf die Behälter 9 und 13 verhindern.
-
Auf
der Frontseite des WC-Spülers sind die Leuchtmittel 44 und
das Betätigungselement 45 angeordnet, wobei diese
im geschlossenen Zustand der Sichtklappe 58 nicht überdeckt
werden, sondern frei zugänglich sind.
-
- 1
- WC-Spüler
- 2
- Dosiergerät
- 3
- Energiequelle
- 4
- Steuereinheit
- 5
- Sensoreinheit
- 6
- Pumpe
- 7
- Druckleitung
- 8
- Saugleitung
- 9
- Behälter
- 10
- Zubereitung
- 11
- Druckausgleichsventil
- 11a
- Rückschlagventil
- 12
- Druckausgleichsventil
- 13
- Behälter
- 14
- Zubereitung
- 15
- Ventil
- 16
- Ventil
- 17
- Druckleitung
- 18
- Saugleitung
- 19
- Pumpe
- 42
- RFID-Etikett
- 43
- Abgabeelement
- 44
- Leuchtmittel/Betriebsanzeige
- 45
- Betätigungselement
- 46
- Akustischer
Wandler
- 47
- Stutzen
- 48
- Aufnahme/Vertiefung
- 49
- Wand
- 50
- Befestigungsmittel
- 51
- Docht
- 52
- Bügel
- 53
- Teleskopelement
- 54
- Sprühkegel
- 55
- Toilettenbecken
- 56
- Düse
- 57
- Düse
- 58
- Klappe
-
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- - EP 0828902 [0005]
- - DE 10113036 [0005]