DE3100773C2 - Anordnung zur berührungslosen Steuerung von Wasserauslaßarmaturen - Google Patents

Abstract

Es wird eine Steuerungsanordnung für Wasserauslaßarmaturen beschrieben, die zwei beidseits des Wasserauslasses angeordnete, abwechselnd aktivierte Sender für Licht- oder Ultraschallsignale und einen die von einem Körperteil des Benutzers reflektierten Signale erhaltenden Empfänger umfaßt, dem eine ein in der Wasserführung zu der Armatur liegendes Ventil steuernde Schaltung nachgeordnet ist, die eine UND-Verknüpfung enthält, so daß nur dann ein Wasserfluß zustande kommt, wenn Reflexionen der Signale beider Sender empfangen werden.

Description

Die Erfindung betrifft eine Anordnung zur berührungslosen Steuerung von Wasserauslaßarmaturen, bestehend aus zwei symmetrisch angeordneten, impulsförmige Signale abgebenden Signalgebern, zwei symmetrisch angeordneten Signalaufnehmern für die von einem Körperteil des Benutzers reflektierten, impulsförmigen Signale und einer den Signalaufnehmern nachgeschalteten Schaltung, die ein in der Wasserzuführleitung angeordnetes Ventil steuert.

Bekannt sind Anordnungen zur berührungslosen Steuerung von Wasserauslaßarmaturen, die nach dem Prinzip der Lichtschranke oder der Ultraschallschranke arbeiten. Liegen sich Signalgeber und Signalaufnehmer gegenüber, so ist der zusätzliche Installations- und Verkabelungsaufwand nachteilig. Bei (Hand-)Waschbecken ist diese Lösung zudem kaum praktikabel, da zwar die Wasserauslaufarmatur beispielsweise mit dem Signalgeber ausgestattet werden könnte, zur Aufnahme des Signalaufnehmers jedoch eine zusätzliche Armatur oder eine Spezialausführung des Waschbeckens benötigt würde. Bilden hingegen — wie ebenfalls bereits bekannt — Signalgeber und Signalaufnehmer eine bauliche Einheit und arbeiten nach dem Reflexionsprinzip, so ergibt sich der Nachteil, daß der Licht- oder Ultraschallstrahl auch von einem kräftig fließenden Wasserstrahl hinreichend stark reflektiert werden kann, daß der Wasserzufluß nicht unterbrochen wird, wenn sich der Benutzer entfernt.

Eine Anordnung der einleitend angegebenen Gattung ist aus der DE-OS 27 35 942 bekannt. Bei dieser Anordnung dienen jedoch die zwei symmetrisch angeordneten Signalgeber und die zwei diesen zugeordneten Signalaufnehmer zur analogen Steuerung z. B. der Temperatur des austretenden Wasserstrahles oder des Wasserdurchflusses. Hierbei bewirkt der eine Signalaufnehmer z. B. eine Temperaturerhöhung, wenn er von seinem Signalgeber gesendete und von der Hand des Benutzers reflektierte Signale empfängt, während der andere Signalaufnehmer bei entsprechenden Bedingungen umgekehrt eine Temperaturabnahme auslöst Aus diesem Grund sind die Signalgeber und die Signalaufnehmer so angeordnet, daß der reflektierte Strahlengang sich nicht im Bereich des auslaufenden Wasserstrahles befindet. Eine Verriegelungsschaltung verhindert Schaden am Stellglied bei der grundsätzlich möglichen Aktivierung der beiden auf diese Weise geschaffenen, getrennten Meßkanäle.

Demgegenüber liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, die Zuverlässigkeit einer nach dem »Alles-odernichts«-Prinzip arbeitenden Anordnung zu verbessern, insbesondere zu verhindern, daß der Wasserstrahl weiterläuft, obwohl der Benutzer sich entfernt hat.

Die Lösung dieser Aufgabe besteht bei einer Anordnung der gattungsgemäßen Art darin, daß die Signalgeber und die Signalaufnehmer im Bereich des ausfließenden Wasserstrahles derart angeordnet sind, daß der Wasserstrahl höchstens das Signal eines Signalgebers auf den diesem zugeordneten Signalaufnehmer reflektiert, der Benutzer hingegen die Signale beider Signalgeber auf die beiden jeweiligen Signalaufnehmer reflektiert, daß die Signalgeber alternierend aktivierbar sind, und daß die den Signalaufnehmern nachgeschaltete Schaltung eine UND-Verknüpfung der Ausgangssignale der Signalaufnehmer durchführt.

Auf diese Weise kann zuverlässig erkannt werden, ob sich im Auslaufbereich z. B. die Hände eines Benutzers oder lediglich der Wasserstrahl befindet, in welchem letzteren Fall er sofort unterbrochen wird.

In den Unteransprüchen sind vorteilhafte Ausführungsformen und Weiterbildungen der Anlage genannt.

Die Zeichnung zeigt eine beispielsweise gewählte

Ausführungsform der Vorrichtung in schemalischcr Vereinfachung.

Fig. 1 ist eine perspektivische Ansicht der Anordnung in Verbindung mit einem Waschbecken,
F i g. 2 ist eine schematische Aufsicht und
F i g. 3 zeigt das Blockschaltbild der Schaltungsanordnung.
Die hier vorgeschlagene Anordnung zur berührungslosen Steuerung von Wasserauslaßarmaturen wird am Beispiel einer elektronischen Steuerung des Wasserauslaufes bei einem Waschbecken beschrieben, das in F i g. 1 mit 13 bezeichnet ist. In einem Sockel 14, der mit dem Schwenkhahn 12 zu einer Einheit verbunden ist und der auf der wandseitigen Konsole des Beckens 13 fest angeordnet ist, sind an der dem Benutzer zugewendeten vertikalen Schmalseite drei Öffnungen vorgesehen, von denen die beiden äußeren mit je einem Signalgeber 4 bzw. 5 besetzt sind. Die dazwischenliegende

Öffnung ist mit zwei Signalaufnehmern 6, 7 ausgerüstet, die die von der Hand des Benutzers reflektierten Signale aufnehmen. Die Anordnung muß so getroffen sein, daß jeder Signalaufnehmer 6, 7 nur das reflektierte Signal empfangen darf, das von dem ihm zugeordneten Signalgeber 4,5 herrührt. Die erforderliche Selektivität kann beispielsweise durch Anbringen einer entsprechenden Trennwand zwischen den beiden Signalaufnehmern erreicht werden. Es ist aber auch durchaus möe-

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lieh, die beiden Signalaufnehmer 6, 7 in einem Abstand getrennt voneinander in den Sockel 14 einzubauen und tür jeden eine eigene öffnung vorzusehen. Fi g. 2 zeigt in einem vergrößerten Maßstab die Anordnung der Signalgeber 4, 5 und der Signalaufnehmer 6, 7 sowie den Verlauf der Impulse außerhalb der erfindungsgemäßen Anordnung. Mit 15 ist eine mit strichlierten Linien eingefaßte Fläche bezeichnet, die jenen Bereich anzeigen soll, in den der aus dem Schwenkhahn 12 austretende Wasserstrahl einfallen kann. Im Interesse einer sicheren Funktion wird man diesen Bereich nicht allzuweit reichend ausbilden.

In Fig.3 ist schließlich das elektrische Blockschaltbild der erfindungsgemäßen Anordnung dargestellt. Es enthält im linken Teil die senderseitig erforderlichen Baugruppen und rechts jene für den Empfangsteil. Zentraler Teil der Senderschaltung ist eine Torschaltung 2, die zwei Ausgänge besitzt, von denen je einer zu einem Signalgeber 4, 5 geführt ist. Die Signalgel^r können entweder eiektrooptische oder elektroakustische Wandler sein. Die Torschaltung 2 besitzt zwei Eingänge, von denen einer an dem einen Signal-Impulsgenerator 1 liegt, der andere hingegen an einem Generator 3, der zwar ebenfalls Impulse liefert, die jedoch von wesentlich längerer Dauer sind als die Signalimpulse. Die Impulse des Generators 3 bewirken in der Torschaltung 2, daß während der Dauer eines Impulses beispielsweise der Signalgeber 4 an den Signalgenerator 1 angeschaltet wird und in den Impulspausen, die zweckmäßigerweise die gleiche Dauer haben wie die Impulse der Signalgeber 5. In der Darstellung der Fig.3 wurde angenommen, daß die Signalgeber Leuchtdioden sind, insbesondere solche mit Infrarotstrahlung, die für das menschliche Auge unsichtbar ist. Im Prinzip kann natürlich auch Licht anderer Wellenlänge benützt werden, die Verwendung von Infrarot hat aber den Vorteil, daß die entsprechenden Bauelemente leicht erhältlich und preiswert sind. Ebensogut können auch Ultraschallwandler eingesetzt werden, die ebenso leicht im Handel erhältlich sind wie die optischen Wandler.

Da bei dem in F i g. 3 dargestellten Blockschaltbild senderseitig Leuchtdioden angenommen wurden, sind empfängerseitig ebenfalls optoelektrische Aufnehmer erforderlich. Diese können Photodioden, Phototransistoren oder, wie in Fig.3 dargestellt, lichtabhängige Widerstände sein, die allgemein unter der Bezeichnung LDR bekannt sind. Gegebenenfalls können auch Photozellen bzw. Selenzeilen od. dgl. als Signalaufnehmer verwendet werden. Der Ausgang jedes Signalaufnehmers 6, 7 führt zu einem gemeinsamen Verstärker 8, der die relativ schwachen Signale so weit verstärkt, daß eine an den Verstärkerausgang angeschlossene UND-Schaltung 9 sicher anspricht. Das von der UND-Schaltung abgegebene Signal wird einer Zeitstufe 10 zugeführt, die das Signal über kurze Unterbrechungen hält und damit verhindert, daß ein von der auf die Zeitstufe 10 folgende Schaltstufe gehaltenes Relais (nicht dargestell) zu klappern beginnt. Bleibt das Signal aus der UND-Schaltung längere Zeit aus, beispielsweise für mindestens 2 Sekunden, weil der Benutzer der Anlage seine Tätigkeit beendet hat und seine Hände sich nicht mehr im Bereich des Wasserstrahls befinden, dann erfolgt, von der Zeitstufe 10 ausgelöst und von der Schaltstufe 11 ausgeführt, die Abschaltung des Relais, das seinerseits das Ventil in der Wasserzuleitung steuert.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (3)

31 OO 773 Patentansprüche:

1. Anordnung zur berührungslosen Steuerung von Wasserauslaßarmaturen, bestehend aus zwei symmetrisch angeordneten, impulsförmige Signale abgebenden Signalgebern, zwei symmetrisch angeord neten Signalaufnehmern für die von einem Körperteil des Benutzers reflektierten, impulsförmigen Signale und einer den Signalaufnehmern nachgeschalteten Schaltung, die ein in der Wasserzuführleitung angeordnetes Ventil steuert, dadurch gekennzeichnet, daß die Signalgeber (4, 5) und die Signalaufnehmer (6, 7) im Bereich des ausfließenden Wasserstrahles derart angeordnet sind, daß der Wasserstrahl höchstens das Signal eines Signalgebers auf den diesem zugeordneten Signalaufnehmer reflektiert, der Benutzer hingegen die Signale beider Signalgeber (4, 5) auf die beiden jeweiligen Signalaufnehmer (6, 7) reflektiert, daß die Signalgeber (4, 5) alternierend aktivierbar sind, und daß die den Signalaufnehmern (6, 7) nachgeschaltete Schaltung eine UND-Verknüpfung der Ausgangssignale der Signalaufnehmer durchführt.

2. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein die impulsförmigen Signale liefernder Generator (1) mit dem einen Eingang einer Torschaltung (2) verbunden ist deren zweiter Eingang mit dem Ausgang eines Umtastgenerators (3) verbunden ist und die zwei Ausgänge hat, von denen jeder mit einem der Signalgeber (4,5) verbunden ist.

3. Anordnung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die den Signalaufnehmern (4,5) nachgeschaltete Schaltung ein UND-Glied (9), ein Zeitglied (10) und eine Schaltstufe (11) zur Steuerung des Ventils umfaßt.