EP3024988B1

EP3024988B1 - Ablaufventil zum einsetzen in eine ablauföffnung eines wcs oder urinals

Info

Publication number: EP3024988B1
Application number: EP14735889.9A
Authority: EP
Inventors: Juan De La Corte; Christof Breithaupt; Bernd LAAGES
Original assignee: Duravit AG
Current assignee: Duravit AG
Priority date: 2013-07-23
Filing date: 2014-06-26
Publication date: 2016-10-12
Anticipated expiration: 2034-06-26
Also published as: DE102013107824A1; EP3024988A1; WO2015010847A1

Description

Die Erfindung betrifft ein Ablaufventil zum Einsetzen in eine Ablauföffnung eines WCs oder Urinals. Ein solches Ablaufventil ist zum Beispiel aus DE 203 02 114 U und EP 2 317 018 A bekannt.
Neuere Entwicklungen im Sanitärbereich gehen zu sogenannten No-Mix-WCs oder wasserlosen Urinalen, die insbesondere der Einsparung von Spülwasser dienen. Bei No-Mix-WCs werden flüssige und feste Abfallstoffe voneinander separiert. Während im hinteren Teil des WCs anfallende feste Abfallstoffe bisher mit Wasser in die Kanalisation hinausgespült werden, besteht die Möglichkeit, im vorderen Teil des WCs anfallenden Urin mit möglichst wenig oder gänzlich ohne Spülwasser abzuführen und beispielsweise in einen Sammelbehälter zu leiten, um ihn als Dünger zu verwenden. Auch wird dadurch verhindert, dass der Urin ins Abwasser gelangt und in Kläranlagen wieder aufwendig herausgefiltert werden muss. Im Falle von wasserlosen Urinalen wird der anfallende Urin ohne Spülwasser abgeleitet, wobei über das Ablaufventil ein Geruchsverschluss gegeben ist. In beiden Fällen fällt also weit weniger Spülwasser an, als bei üblichen WCs oder Urinalen, die zum Ausspülen üblicherweise mehrere Liter Wasser benötigen.
Bei entsprechend ausgeführten WCs ist zumeist der Sanitärkörper im vorderen Bereich, in dem der Urin anfällt, über mehrere Löcher perforiert, so dass der Urin in ein nachgeschaltetes Ablaufrohr, in dem das Ablaufventil eingesetzt ist, einströmen kann. Das Ablaufventil, beispielsweise in Form eines Membranventils, öffnet sich automatisch bei einströmendem Urin und verschließt sich automatisch wieder, wenn der Urin abgeflossen ist, dabei als Geruchsverschluss den Ablaufrohrquerschnitt verschließend. Die Ausbildung der Perforationslöcher im Sanitärkörper ist jedoch aufwendig. Auch ist diese Ausgestaltung nicht zuletzt aus optischen Gründen nicht wünschenswert. Ähnliches ist im Falle bekannter Urinale gegeben, auch dort sind entsprechende Öffnungen oder Schlitze oder Ähnliches vorgesehen, die den Urin abfließen lassen, jedoch permanent sichtbar sind.
Der Erfindung liegt damit das Problem zugrunde, ein Ablaufventil zum Einsetzen in eine Ablauföffnung eines WCs oder Urinals anzugeben, das dem gegenüber verbessert ist.
Zur Lösung des Problems ist erfindungsgemäß ein Ablaufventil vorgesehen, umfassend einen zylindrischen Grundkörper, in dem ein den Ablaufquerschnitt des Grundkörpers verschließendes Ventilbauteil angeordnet ist, und in dem ein um eine quer zur Längsachse des Grundkörpers verlaufende Schwenkachse drehbares, oberhalb des Ventilelements angeordnetes Exzenterelement angeordnet ist, das mit einem den Grundkörper verschließenden Deckelelement derart zusammenwirkt, dass bei einer über ein mit dem Exzenterelement gekoppeltes Betätigungselement erwirkten Drehung des Exzenterelements das Deckelelement gegen eine Rückstellkraft aus einer den Grundkörper schließenden Schließstellung in eine den Grundkörper öffnende Offenstellung bewegt.
Das erfindungsgemäße Ablaufventil ist ein im Wesentlichen zylindrisches Bauteil, das in eine entsprechend große Ablauföffnung, die im Sanitärkörper des WCs oder Urinals ausgebildet ist, eingesetzt wird. Es verschließt die WC- oder urinalseitige Ablauföffnung vollständig und ist über sein Deckelelement grundsätzlich verschlossen, wenn es nicht zum Abführen anfallenden Urins aktiv geöffnet wird. Das heißt, dass einerseits beispielsweise im WC-Körper keine Perforationsöffnungen auszubilden sind, sondern nur noch eine große, den Durchmesser des Ablaufventils angepasste Ablauföffnung. Ferner sind keine dauerhaften respektive permanent gegebenen Öffnungen wie bisher mehr gegeben, nachdem das Ablaufventil als solches in der Regel geschlossen ist bzw. aktiv geöffnet werden muss.
Hierzu weist das Ablaufventil einen entsprechenden Aufbau auf respektive besteht aus entsprechenden Einzelkomponenten, die miteinander verbaut sind und zusammenwirken. Es umfasst zum einen einen zylindrischen Grundköper, der letztlich den Ablaufquerschnitt definiert. In dem Grundkörper ist ein Ventilbauteil, beispielsweise ein Membranventil, angeordnet, das den Ablaufquerschnitt verschließt respektive zum Abführen des Urins bedarfsweise öffnet. Vorgesehen ist des Weiteren ein Deckelelement, das aktiv zwischen einer Schließstellung, in der es den Grundkörper oberseitig, also im Bereich der Sichtseite im WC- oder Urinalkörper, komplett schließt und einer Offenstellung, in der der Grundkörper durch Anheben des Deckelelements geöffnet ist und der Urin abfließen kann bewegbar ist. Zu diesem Zweck ist ein im Grundkörper dreh- oder schwenkbares Exzenterelement vorgesehen, das mit dem Deckelelement entsprechend zusammenwirkt. Zum Verschwenken des Exzenterelements ist ein entsprechendes Betätigungselement vorgesehen, über das aktiv die Exzenterelementbewegung erwirkt werden kann. In einer ersten Stellung des Exzenterelements befindet sich das Deckelelement in der Schließstellung, schließt also den Grundkörper vollständig ab. Wird das Exzenterelement aus dieser ersten Stellung in eine zweite Stellung gedreht, so wird aufgrund der Exzentrizität des Exzenterelements das mit ihm gekoppelte Deckelelement angehoben. Es wird längs der Grundkörperlängsachse aus dem Grundkörper herausgeschoben bzw. angehoben, so dass sich letztlich ein Ringspalt öffnet, über den der Urin in den Grundkörper einströmen kann. Diese Anhebebewegung geschieht gegen eine Rückstellkraft, die geeigneterweise bevorzugt über ein Federelement aufgebaut wird. Wird das Exzenterelement wieder in die erste Stellung geschwenkt, so zieht die Rückstellkraft das Deckelelement automatisch wieder mit in die Schließstellung, so dass sichergestellt ist, dass diese auch tatsächlich wieder eingenommen wird.
Zum Aufbau der Rückstellkraft kann ein Federelement vorgesehen sein, das mit einem Ende mit dem Deckelelement oder einem daran vorgesehenen Haltelement verbunden und mit dem anderen Ende positionsfest ist. Dieses Federelement wird, da mit dem anderen Ende positionsfest, beim Verschieben des Deckelelements aus der Schließstellung zwangsläufig (weiter) gespannt, so dass die Rückstellkraft aufgebaut wird. Als Halteelement kann dabei ein in das Deckelelement eingesetzter Haltestift vorgesehen sein, an dem das Federelement befestigt, insbesondere eingehängt ist, sofern es nicht unmittelbar am Deckelelement fixiert ist. Hierzu kann das Federelement eine geeignete Öse oder Ähnliches aufweisen, die das Einhängen an einem am Deckelelement vorgesehenen Vorsprung oder dem Haltestift ermöglicht.
Mit dem anderen Ende kann das Federelement mit dem Exzenterelement verbunden sein, insbesondere auch daran eingehängt sein, wobei das Federelement natürlich an einer Stelle am Exzenterelement angeordnet ist, die ihre Position beibehält, so beispielsweise die Schwenkachse oder Ähnliches. Denn dieses Ende soll ja positionsfest verbleiben.
Als Federelement wird zweckmäßigerweise eine Schraubenfeder verwendet, die an ihren Enden entsprechende Befestigungsabschnitte, beispielsweise Ösen oder Haken aufweist, die insbesondere das Einhängen am Deckelelement bzw. dem Haltestift respektive dem Exzenterelement bzw. dessen Schwenkachse ermöglichen. Die Schraubenfeder kann in der Montagestellung bereits etwas vorgespannt sein, so dass die bereits gegebene Rückstellkraft beim Verschieben des Deckelelements vergrößert wird.
Das Deckelelement wird wie ausgeführt zum Öffnen vom Grundkörper weggeschoben. Um eine sichere Führung des Deckelelements zu ermöglichen, greift das Deckelelement vorzugsweise in den Grundkörper ein und ist in diesem seitlich geführt. Hierzu sind am Deckelelement entsprechende, in Längsrichtung des Grundkörpers verlaufende Ansätze angeformt, die radial abstehen und an der Innenwand des Grundkörpers anliegen respektive nur minimal davon beabstandet sind, so dass sich letztlich eine Führung ergibt. Die Länge dieser Führungsabschnitte ist natürlich so bemessen, dass sie größer ist als der maximale Hub des Deckelelements.
Das Exzenterelement selbst ist bevorzugt am Grundkörper schwenkgelagert, das heißt, dass das Exzenterelement unmittelbar mit dem Grundkörper verbunden ist und in eine oder zwei einander gegenüberliegende Lageraufnahmen des Grundkörpers eingreift. Alternativ kann auch ein die Schwenkachse bildender Lagerzapfen, an dem das Exzenterelement drehfest angeordnet ist, vorgesehen sein, der am Grundkörper, beispielsweise indem er in eine dortige Lageraufnahme eingreift, schwenkgelagert ist. Die konkrete Lagerung des Exzenterelements am respektive im Grundkörper kann letztlich beliebig sein, so lange es um eine Schwenkachse gedreht werden kann. Grundsätzlich denkbar wäre es auch, das Exzenterelement auch nur drehfest mit dem Betätigungselement zu verbinden, das hinreichend stabil außerhalb des Grundkörpers bzw. in den Grundkörper eingreifend positioniert respektive gelagert ist, auf dem also das Exzenterelement aufsitzt.
Das Betätigungselement selbst greift bevorzugt direkt am Exzenterelement, insbesondere in der Schwenkachse des Exzenterelements an, um das Exzenterelement zu verschwenken. Dabei sind unterschiedliche Ausgestaltungen des Betätigungselements denkbar. Nach einer ersten Erfindungsalternative kann das Betätigungselement ein manuell zu betätigender Schwenkhebel sein, der in Verlängerung der Schwenkachse angeordnet ist und derart in der Montagestellung aus dem WC- oder Urinalkörper geführt ist, dass er manuell betätigt, also verschwenkt werden kann. Die Verschwenkbewegung dieses Schwenkhebels kann über entsprechende Schwenkbegrenzungen begrenzt sein, so dass ein Überdrehen ausgeschlossen ist. Alternativ zur Verwendung eines manuell zu betätigenden Schwenkhebels kann das Betätigungselement auch ein Elektromotor sein, dessen Abtriebswelle in Verlängerung der Schwenkachse liegt. Dieser Elektromotor, der über eine geeignete Steuerungseinrichtung angesteuert wird, schwenkt das Exzenterelement um definierte, begrenzte Schwenkwinkel, wenn dies beispielsweise durch Betätigen einer Taste oder in Abhängigkeit eines Sensorsignals oder Ähnlichem angesteuert wird.
Das Exzenterelement selbst weist vorzugsweise zwei Exzenterscheiben auf, die über einen Verbindungssteg, an dem gegebenenfalls das Federelement, insbesondere die Schraubenfeder angehängt ist, verbunden sind, welche Exzenterscheiben am Deckelelement angreifen. Mit diesen zwei Exzenterscheiben sind folglich zwei Auflagepunkte des Deckelelements gegeben, so dass dieser weitgehend symmetrisch belastet wird. Der Verbindungssteg liegt in der Schwenkachse respektive kann diese letztlich definieren, weshalb es ohne Weiteres möglich ist, an ihm auch das Federelement wie beispielsweise die Schraubenfeder zu fixieren.
Das Ventilbauteil selbst ist bevorzugt ein Membranventil, das gleichzeitig als Geruchsverschluss dient. Zur einfachen Montage ist das Membranventil an einem entsprechenden Membranhalter angeordnet, der in den Grundkörper eingesetzt ist. Der Membranhalter, der bevorzugt scheibenförmig ist und entsprechende Durchbrechungen aufweist, die ein Durchströmen des Urins und damit Zugang zum nachgeschalteten Membranventil ermöglichen, kann auf einfache Weise in den Grundkörper eingesetzt werden, der hierzu beispielsweise eine umlaufende Ringschulter aufweist, auf der der Membranhalter aufsitzt, so dass sich das Membranventil nach unten erstreckt. Wie der Grundkörper, das Exzenterelement und das Deckelelement können auch der Membranhalter und das Membranventil vorzugsweise aus Kunststoff gefertigt sein.
Wie beschrieben wird das Ablaufventil in die Ablauföffnung des WCs oder Urinals eingesetzt. Hierbei wird der Grundkörper, der am oberen, an der Beckeninnenseite zu positionierenden Ende einen radial umlaufenden Anlageflansch aufweist, von der Beckeninnenseite her durch die Ablauföffnung eingesetzt, wonach zunächst das Ventilelement, sofern noch nicht verbaut, eingesetzt wird, in dem beispielsweise das Membranventil nebst Membranhalter ebenfalls von oben eingeschoben wird. Anschließend wird, sofern noch nicht erfolgt, das Exzenterelement eingesetzt und gegebenenfalls mit dem Betätigungselement verbunden, sofern dies nicht nachfolgend geschieht. Schließlich wird das Federelement nebst Deckelelement montiert. Um den Grundkörper fest in den Sanitärgegenstand zu verbauen, ist es schließlich noch erforderlich, ihn von der Beckenunterseite her gegenzulagern. Gleichzeitig muss natürlich die Sicherheit gegeben sein, dass die Verbindung respektive der Übergang auch dicht ist. Zu diesem Zweck sieht eine Weiterbildung der Erfindung vor, am Grundkörper einen Außengewindeabschnitt auszubilden, auf dem in der Montagestellung eine Mutter aufgeschraubt ist, mittels der ein auf den Grundkörper aufgeschobenen zylindrisches Dichtelement in Dichtanlage an das WC oder Urinal, die Ablauföffnung umgebend, bringbar ist. Über dieses Dichtelement nebst Mutter wird folglich einerseits der Grundkörper und damit das Ablaufventil fest in den Sanitärgegenstand verbaut. Zum anderen wird über das an der Unterseite des Sanitärbeckens anliegende Dichtelemente auch die geforderte Dichtheit geschaffen.
Neben dem Ablaufventil selbst betrifft die Erfindung ferner eine Sanitäreinrichtung in Form eines WCs oder Urinals, umfassend eine in die Ablauföffnung eingesetztes Ablaufventil der vorbeschriebenen Art.
Wie bereits beschrieben sind unterschiedliche Ausführungsformen des Betätigungselements denkbar. Ist dieses als Schwenkhebel ausgeführt, so ist zweckmäßigerweise am WC oder am Urinal eine seitliche Durchbrechung vorgesehen, durch die der mit dem Exzenterelement verbundenen Schwenkhebel geführt ist, sodass er von außerhalb des WCs oder Urinals betätigt werden kann, gleichzeitig aber auch das Exzenterelement betätigt.
Ist das Betätigungselement als Elektromotor ausgeführt, so sind unterschiedliche Möglichkeiten denkbar, wie dieser angesteuert werden kann. Nach einer ersten Erfindungsalternative kann eine Taste vorgesehen sein, bei deren Betätigung der Elektromotor über eine Steuerungseinrichtung zur Bewegung des Exzenterelements ansteuerbar ist. Der Benutzer des WCs oder Urinals drückt folglich zum gegebenen Zeitpunkt die Taste, was dazu führt, dass der Elektromotor, gesteuert über die Steuerungseinrichtung, das Exzenterelement betätigt und das Deckelelement anhebt. Diese Position kann für eine über die Steuerungseinrichtung definierte, vorbestimmte Zeit beibehalten werden, beispielsweise 30 Sekunden oder 1 Minute oder Ähnliches, das Intervall kann ohne Weiteres beliebig programmiert werden. Nach Ablauf des Zeitintervalls schließt das Deckelelement automatisch wieder, das heißt, dass der Elektromotor wieder zurückdreht. Denkbar wäre es natürlich auch, das Schließen zu erwirken, wenn die Taste ein zweites Mal gedrückt wird.
Alternativ zur Verwendung einer manuell zu betätigbaren Taste kann auch wenigstens ein Sensor vorgesehen sein, der eine Bewegung einer nahe zum WC oder Urinal befindlichen Person erfasst, wobei der Elektromotor über eine Steuerungseinrichtung in Abhängigkeit des Sensorerfassungsergebnisses zur Bewegung des Exzenterelements steuerbar ist. Gemäß dieser Erfindungsalternative ist also ein Bewegungssensor vorgesehen, der erfasst, wenn eine Person an das WC oder Urinal herantritt. Wird diese erfasst, wird der Elektromotor angesteuert und das Deckelelement geöffnet. Erfasst der Sensor, dass sich die Person wieder vom WC oder Urinal wegbewegt, so kann der Elektromotor erneut angesteuert werden, um das Deckelelement zu schließen.
Alternativ zur Verwendung eines solchen Bewegungssensors ist es denkbar, wenigstens einen Sensor vorzusehen, der in das WC oder Urinal einströmende Flüssigkeit, also Urin, erfasst, wobei der Elektromotor über eine Steuerungseinrichtung in Abhängigkeit des Sensorerfassungsergebnisses zur Bewegung des Exzenterelements steuerbar ist. In diesem Fall erfolgt die Öffnung des Deckelelements also nur, wenn tatsächlich Urin einströmt, was durch einen geeigneten Feuchtesensor, der insbesondere im Bereich des sich im Beckeninneren befindlichen Endes des Grundkörpers oder des Deckelelements angeordnet sein kann, erfasst werden kann. Daraufhin öffnet das Deckelelement. Wird kein weiterer Zustrom mehr erfasst, so kann das Deckelelement durch Betrieb des Elektromotors wieder geschlossen werden, gegebenenfalls in diesem Fall auch nach Ablauf einer definierten Zeit.
Schließlich kann am Grundkörper des Ablaufventils eine weiterführende Verrohrung angeschlossen sein, die entweder zu einem Siphon, über den der Urin wie üblich abgeführt wird, oder in einen Flüssigkeitssammelbehälter führt. Diese Verrohrung wird vorzugsweise ebenfalls an den Außengewindeabschnitten des Grundkörpers, auf den auch die Mutter, die das Dichtelement verspannt, geschraubt ist, aufgeschraubt.
Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus dem im Folgenden ausgeführten Ausführungsbeispiel sowie anhand der Zeichnungen. Dabei zeigen:

Fig. 1: eine Explosionsdarstellung des erfindungsgemäßen Ablaufventils,
Fig. 2: das Ablaufventil in einer erfindungsgemäßen Sanitäreinrichtung im montierten Zustand,
Fig. 3: eine Detailansicht des Grundkörpers im Schnitt,
Fig. 4: eine Detailansicht des Membranhalters nebst Membranventil,
Fig. 5: eine Seitenansicht des Deckelelements,
Fig. 6: eine Seitenansicht des Exzenterelements,
Fig. 7: eine Stirnansicht des Exzenterelements aus Fig. 6,
Fig. 8: eine Schnittansicht des Dichtelements,
Fig. 9: eine Schnittansicht der der Befestigung des Dichtelements aus Fig. 8 dienenden Mutter,
Fig. 10: eine Teilansicht einer erfindungsgemäßen Sanitäreinrichtung mit Teilansicht des erfindungsgemäßen Ablaufventils mit in Schließstellung befindlichen Deckelelement,
Fig. 11: die Sanitäreinrichtung aus Fig. 10 mit in Offenstellung befindlichen Deckelelement,
Fig. 12: eine Prinzipdarstellung einer erfindungsgemäßen Sanitäreinrichtung mit erfindungsgemäßem Ablaufventil mit zugeordnetem Betätigungselement in Form eines Elektromotors.

Fig. 1 zeigt eine Explosionsdarstellung eines erfindungsgemäßen Ablaufventils 1, wobei die einzelnen Elemente teilweise im Schnitt gezeigt sind. Dargestellt ist ein Grundkörper 2 in hohlzylindrischer Form, in den zum einen ein Ventilelement 3 in Form eines an einem Membranhalter 4 angeordneten Membranventils 5 eingesetzt wird, wobei der Membranhalter 4 in der Montagestellung auf einer Ringschulter 6 des Grundkörpers 2 ruht. Vorgesehen ist ferner ein Exzenterelement 7, das um eine positionsfeste Schwenkachse im Inneren des Grundkörpers 2 mittels eines Betätigungselements 8, hier eines manuell zu betätigenden Schwenkhebels 9, verschwenkt werden kann. Der Schwenkhebel 9 ist durch entsprechende Öffnungen im Sanitärgegenstand geführt und z. B. in darin eingesetzten Kunststoffbuchsen gelagert bzw. geführt. Mit dem Exzenterelement 7 wirkt ein Deckelelement 10 zusammen, das mit unterseitigen Ansätzen 11 auf entsprechenden Exzenterscheiben 12 des Exzenterelements 7 sitzt. Am Deckelelement 10 ist ein Halteelement in Form eines Haltestifts 13 angeordnet, an dem ein Federelement 14 befestigt ist, das in der Montagestellung mit seinem anderen Ende an dem Exzenterelement 7, dort einen die beiden Exzenterscheiben 12 verbindenden Verbindungssteg 15, angeordnet ist, wozu am Federelement 14, hier einer Schraubenfeder, an beiden Enden entsprechende Ösen oder Ähnliches ausgeformt sind, so dass es am Haltestift 13 respektive dem Verbindungssteg 15 eingehängt werden kann.
Das Ablaufventil 1 umfasst ferner ein zylindrisches Dichtelement 16, das den Grundkörper weitgehend axial gesehen umschließt. Es ist mittels einer Mutter 17, die ein Innengewinde aufweist, in der Montagestellung am Grundkörper 2, der ein entsprechendes Außengewinde aufweist, auf das die Mutter 17 aufgeschraubt wird, fixiert und gegen den Sanitärgegenstand drückt, worüber das Ablaufventil 1 festgelegt wird.
Fig. 2 zeigt in Form einer teilgeschnittenen Darstellung die Montagestellung des erfindungsgemäßen Ablaufventils 1 in einer erfindungsgemäßen Sanitäreinrichtung 18. Gezeigt ist als Ausschnitt ein WC 19, das eine Ablauföffnung 20 aufweist, die von der Beckeninnenseite 21 abgeht. Von der Beckeninnseite 21 kommend wird zur Montage nun der Grundkörper 2 eingesetzt. Der Grundkörper 2 weist einen oberen Radialflansch 22 auf, der außenseitig eine Fase 23 aufweist, die an einer Gegenfase 24 der Ablauföffnung 20 anliegt.
Anschließend wird das Ventilelement 3 von oben eingesetzt, bis der Membranhalter 4 auf der entsprechenden Randschulter 6 aufliegt. Das Membranventil 5 erstreckt sich innerhalb des vom Durchmesser her kleineren unteren Abschnitts 25 des Grundkörpers 2, wobei der Grundkörper 2 respektive der Abschnitt 25 den Ablaufquerschnitt bildet.
Oberhalb des Ventilelements 3 ist das Exzenterelement 7 positioniert, das im gezeigten Beispiel fest mit dem Schwenkhebel 9 verbunden ist, so dass eine Hebeldrehung gleichzeitig eine Drehung des Exzenterelements 7 erwirkt. Das Exzenterelement 7 kann allein über den Schwenkhebel 9 schwenkgelagert sein, wird also über diesen getragen. Denkbar wäre es aber auch, das Exzenterelement 7 selbst über entsprechende Lagervorsprünge oder Ähnliches direkt in den entsprechenden Lageraufnahmen an der Innenseite des Grundkörpers 2 schwenkzulagern. In jedem Fall ist eine Schwenkachse 26 definiert, um die das Exzenterelement geschwenkt werden kann, wobei die Schwenkachse 26 natürlich positionsfest ist.
Wie Fig. 2 zeigt, ist das Federelement 14 mit seinem unteren Ende am Exzenterelement 7 am Verbindungssteg 15, der in der Schwenkachse 26 liegt, eingehängt. Mit dem anderen Ende hängt das Federelement am Haltestift 13 des Deckelelements 10, der ersichtlich die oberseitige, dem Beckeninneren 21 zugewandte Öffnung des Grundkörpers 2 dicht abschließt, was, worauf nachfolgend näher eingegangen wird, durch entsprechende angefaste Flächen am Grundkörper 2 und am Deckelelement 10 realisiert wird. Das Deckelelement 10 ruht mit seinen Führungsflächen 11 auf den entsprechenden Exzenterscheiben 12 bzw. läuft auf diesen bei einer Verschwenkung des Betätigungselements 10 auf. Die konkrete Funktion wird nachfolgend noch beschrieben.
Um die Anordnung am Sanitärgegenstand 19 festzulegen, wird nun von unten kommend das Dichtelement 16 aufgeschoben, wonach die Mutter 17 auf das Außengewinde 27 des Grundkörperabschnittes 25 mit ihrem Innengewinde 28 aufgeschraubt wird, so dass sie von unten gegen das Dichtelement 16 läuft, das mit seinem oberen Ende gegen einen Anschlag 29 des Sanitärgegenstands gedrückt wird, wodurch die Abdichtung in diesem Bereich erfolgt. Gleichzeitig wird der Grundkörper 2 mit seiner angefasten Fläche 23 gegen die angefaste Fläche 24 gedrückt.
Fig. 3 zeigt in einer vergrößerten Schnittansicht den Grundkörper 2. Bei diesem handelt es sich - wie bei den meisten Bauteilen - um ein Kunststoffbauteil. Deutlich erkennbar ist der obere Flansch 22 mit der äußeren, untenliegenden Fase 23. Innenliegend ist eine Fase 30 ausgebildet, die, worauf nachfolgend noch eingegangen wird, dicht mit einer entsprechenden Fase im Deckelelement zusammenwirkt.
Über eine Bohrung 31 kann der Schwenkhebel 9 eingeführt werden, der gegebenenfalls in einer gegenüberliegenden Senkung 32 gegengelagert ist. Gezeigt ist ferner die Ringschulter 6, auf der der Membranhalter 4 ruht, wie auch der im Durchmesser verkleinerte Grundkörperabschnitt 25, in den sich das Membranventil 5 hineinerstreckt. Auch das Außengewinde 27 ist in Figur 3 gezeigt.
Fig. 4 zeigt den Membranhalter 4 mit dem darin angeordneten Membranventil 5 im Schnitt. Er weist einen oberen umlaufenden Ringflansch 33 auf, so dass sich eine Schulter ergibt, mit der er auf der Ringschulter 6 aufliegt. Damit von oben kommender Urin durch ihn strömen kann, sind eine Vielzahl von Perforationsöffnungen 34 vorgesehen, die in das Innere des Membranventils 5, bestehend aus einem Kunststoffschlauch, einströmen kann.
Fig. 5 zeigt in einer Seitenansicht das Deckelelement 10. Dieses weist einen oberen, den eigentlichen Deckelverschluss 35 bildenden Abschnitt auf, der eine umlaufende Fase 36 aufweist. Der Fasenwinkel der Fase 36 entspricht dem Fasenwinkel der Fase 30 am Grundkörper 2, er beträgt beispielsweise 10°, kann aber natürlich auch anders gewählt werden. Wichtig ist, dass die Fasenwinkel weitgehend übereinstimmen, so dass sich eine entsprechende dichte Anlage ergibt.
Gezeigt ist ferner gestrichelt eine hier quer verlaufende Bohrung 37, durch die der Haltestift 13, der hier nicht gezeigt ist, gesteckt wird. An ihm wird wie beschrieben das Federelement 14 eingehängt. In dieser Seitenansicht sind ferner die Führungsflächen 11 zu sehen, die auf den Exzenterscheiben 12 auflaufen.
Der Aufbau des Exzenterelements 7 ist in den Fig. 6 und 7 näher gezeigt. Das Exzenterelement 7 weist die beiden Exzenterscheiben 12 auf, die über den Verbindungssteg 15 verbunden sind, der über zwei seitliche Zapfen 38 beidseits verlängert ist. Die Zapfen 38 und der Verbindungssteg 15 definieren letztlich die Schwenkachse 26.
In der Seitenansicht gemäß Fig. 7 ist zu erkennen, dass der Zapfen 38 - damit natürlich auch der Verbindungssteg 15 und der gegenüberliegende Zapfen 38 - exzentrisch zur Mitte der hier gezeigten Exzenterscheibe 12 liegen. Der Zapfen 38 weist im gezeigten Beispiel eine Innensechskantsenkung 39 auf, in die der Schwenkhebel 9, der einen entsprechenden Außensechskant aufweist, eingesteckt wird, so dass der Schwenkhebel 9 und das Exzenterelement 7 drehfest miteinander verbunden sind. Würde die Innensechskantsenkung 39 als durchgehende Bohrung ausgeführt, so könnte der Schwenkhebel 9 komplett durchgesteckt werden und an der gegenüberliegenden Seite des Grundkörpers 2 gegengelagert werden, was hier jedoch nicht der Fall ist. Auch dieses Bauteil ist bevorzugt ein Kunststoffbauteil.
Fig. 8 zeigt eine Schnittansicht durch das Dichtelement 16, das ebenfalls aus Kunststoff ist, jedoch noch eine hinreichende Stabilität aufweist, so dass es zur Verspannung des Ablaufventils 1 am Sanitärgegenstand genutzt werden kann. So kann es einen zylindrischen Körper aufweisen, an dessen oberem Ende ein weicher, elastischer Dichtabschnitt vorgesehen ist. Es weist eine seitliche Durchbrechung 40 auf, durch die der Schwenkhebel 9 greift. Am oberen Ende ist wie beschrieben ein Ringflansch 41 vorgesehen, der in der Montagestellung, siehe Fig. 2 gegen den Anschlag 29 des Sanitärgegenstandes drückt.
Fig. 9 zeigt in einer Schnittdarstellung die Mutter 17, die der Gegenlagerung respektive der Verspannung des Dichtelements 16 dient. Sie ist an ihrem axial verlaufenden Abschnitt mit einem Sechskant 42 versehen, so dass mit einem Schraubenschlüssel angegriffen werden kann.
Die Fig. 10 und 11 zeigen nun in Form einer Prinzipdarstellung die Funktion des Ablaufventils 1. Gezeigt ist in den reinen Prinzipdarstellungen das Deckelelement 10, ausschnittsweise der Grundkörper 2 sowie das Exzenterelement 7 und ausschnittsweise der Sanitärgegenstand 19, also in diesem Fall das WC.
In Fig. 10 befindet sich das Deckelelement 10 ersichtlich in der Schließstellung, es schließt den Querschnitt des Grundkörpers 2 vollständig ab. Die Flächen mit den Fasen 23 und 24 liegen aneinander an. Ersichtlich ruht das Deckelelement 10 mit seinen Führungsflächen 11 auf dem Exzenterelement 7 respektive den Exzenterscheiben 12. Aus Sicherheitsgründen wäre es jedoch auch denkbar, die Führungsflächen 11, wie über die gestrichelte Linie 11' angedeutet ist, in dieser Schließposition etwas höher zu positionieren, so dass ein leichter Abstand zwischen den Führungsflächen 11' und dem Exzenterelement 7 in der Schließstellung ist.
Soll nun das Ablaufventil 1 geöffnet werden, so wird über den nicht gezeigten Schwenkhebel 9, dessen Schwenkweg in die eine wie in die andere Richtung vorzugsweise begrenzt ist, damit ein Überdrehen ausgeschlossen ist, das Exzenterelement 7, wie durch den Pfeil P dargestellt ist, verschwenkt, so, dass die Exzenterscheiben 12 "nach oben" gedreht werden. Das Exzenterelement 7 wird dabei um die Schwenkachse 26 gedreht, die jedoch selbst positionsfest ist.
Während dieser Verschwenkbewegung laufen die Führungsflächen 11 auf den Außenflächen der Exzenterscheiben 12 auf und, nachdem diese exzentrisch nach oben gedreht werden, wird das Deckelelement 10 dabei zwangsläufig angehoben, wie Fig. 4 zeigt. Das Deckelelement 10 wird folglich aus seinem Dichtsitz im Grundkörper 2 herausbewegt, es bildet sich ein schmaler Ringspalt 43 zwischen Deckelelement 10 und Grundkörper 2, durch den der Urin in den Grundkörper 2 laufen kann. Diese Vertikalbewegung ist natürlich geführt, das heißt, dass das Deckelelement 10 entsprechende Führungsflächen aufweist, mit denen es, wenngleich nicht näher gezeigt, an der Innenseite des zylindrischen Grundkörpers 2 leicht anliegt, so dass es während dieser Vertikalbewegung nicht verkippen kann.
Während der Vertikalbewegung aus der Schließstellung gemäß Fig. 10 in die Offenstellung gemäß Fig. 11 wird gleichzeitig das Federelement 14, das in beiden Figuren gezeigt ist, gespannt, mithin also eine Rückstellkraft aufgebaut. Wird nun, wie durch den Pfeil P' in Fig. 11 dargestellt ist, das Exzenterelement 7 in die andere Richtung bewegt (oder wenn der Schwenkhebel 9 nicht begrenzt ist und um 360° gedreht werden kann, in die gleiche Richtung weitergedreht), kommt es dazu, dass die Exzenterscheiben 12 wieder nach unten in die in Fig. 10 gezeigte Schließstellung bewegt werden. Geführt über die Führungsflächen 11 in Verbindung mit der über das Federelement 14 ausgeübten Rückstellkraft wird das Deckelelemente 10 aus der in Fig. 11 gezeigten Offenstellung zwangsläufig wieder in die Fig. 10 gezeigte Schließstellung bewegt, wo es dicht im Grundkörper 2 aufgenommen ist.
Während die zuvor beschriebene Ausführungsform einen Schwenkhebel 9 als Betätigungselement 8 vorsieht, ist es selbstverständlich denkbar, anstelle eines solchen manuellen Schwenkhebels auch einen Elektromotor 44 als Betätigungselement 8 zu verwenden. Am grundsätzlichen Aufbau des erfindungsgemäßen Ablaufventils 1 ändert sich nichts. Fig. 12 zeigt in Form einer Prinzipdarstellung ein solches Ablaufventil 1 respektive eine erfindungsgemäße Sanitäreinrichtung umfassend ein solches Ablaufventil 1 nebst angedeutetem Sanitärgegenstand 19 und einem solchen Elektromotor 44. Dieser ist mit seiner Abtriebswelle 45 mit dem Exzenterelement 7 verbunden, so dass dieses durch Drehen der Abtriebswelle 45 in gleicher Weise wie durch Drehen des Schwenkhebels 9 um seine Schwenkachse 26 verschwenkt werden kann.
Der Elektromotor 44 wird über eine entsprechende Steuerungseinrichtung 46 angesteuert respektive bestromt. Diese Bestromung, also der Betrieb des Elektromotors 44 und damit das Öffnen und Schließen des Ablaufventils 1, kann über unterschiedliche Betätigungselemente respektive Auslöseelemente getriggert werden. Zum einen kann es über eine Taste 47 erfolgen, die der Benutzer drückt, um die Steuerungseinrichtung 46 zu veranlassen den Elektromotor 44 anzusteuern, so dass seine Abtriebswelle 45 um einen definierten Drehwinkel dreht, und das Deckelelement 10 von der Schließ- in die Offenstellung bewegt wird. Diese Position kann beispielsweise für ein vorbestimmtes in der Steuerungseinrichtung 46 definiertes Zeitintervall beibehalten werden, wonach die Steuerungseinrichtung 46 den Elektromotor 44 automatisch wieder ansteuert, um das Ablaufventil 1 zu schließen. Denkbar wäre es aber auch, den Schließvorgang durch erneutes Betätigen der Taste 47 auszulösen.
Alternativ, hier gestrichelt gezeigt, besteht die Möglichkeit, einen Sensor 48 zur Triggerung der Steuerungseinrichtung 46 und damit des Elektromotors 44 zu verwenden. Bei diesem Sensor 48 kann es sich um einen Bewegungssensor handeln, der an der Sanitäreinrichtung verbaut ist und die Bewegung einer sich nähernden respektive sich entfernenden Person erfasst. Erfasst der Sensor 48 eine sich nähernde Person, so kann die Steuerungseinrichtung 46 veranlasst werden, das Ablaufventil 1 durch Ansteuerung des Elektromotors 44 zu öffnen. Erfasst der Sensor anschließend, dass sich die Person wieder wegbewegt, so kann das entsprechende Schließen des Ablaufventils angesteuert werden.
Handelt es sich bei dem Sensor 48 um einen Feuchtigkeitssensor, der erfasst, wenn Urin zum Ablaufventil 1 hinströmt, so kann mit Erfassen des Zuströmens die Steuerungseinrichtung 46 getriggert werden, um das Ablaufventil 1 zu öffnen. Endet der Zustrom, so kann die Steuerungseinrichtung 46 das Ablaufventil wieder schließen.
Während in den zuvor beschriebenen Ausführungsformen das erfindungsgemäße Ablaufventil in ein WC integriert ist, ist es selbstverständlich auch denkbar, dieses Ablaufventil 1 in ein Urinal zu integrieren, was als wasserloses Urinal ausgeführt ist. Dies ist ohne Weiteres möglich, als über das Membranventil 5 ein vollständiger Geruchsverschluss gegeben ist.
Wie in Fig. 12 ferner gezeigt, wird üblicherweise an den mit dem Außengewinde 27 versehenen Grundkörperabschnitt 25 eine weitere Verrohrung 49 mittels einer Mutter 50 angeschlossen, welche Verrohrung 49 zu einem Sammelbehälter 51 führt, in dem der Urin aufgefangen wird. Denkbar wäre es aber natürlich auch, den Urin, im Falle eines wasserlosen Urinals, zu einer Abwasserleitung zu führen.

Claims

Ablaufventil zum Einsetzen in eine Ablauföffnung eines WCs oder Urinals, umfassend einen zylindrischen Grundkörper (2), ein den Grundkörper verschließendes Deckelelement, wobei im Grundkörper (2) ein den Ablaufquerschnitt des Grundkörpers (2) verschließendes Ventilelement (3) angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, dass in dem Ablaufventil ein um eine quer zur Längsachse des Grundkörpers (2) verlaufende Schwenkachse (26) drehbares, oberhalb des Ventilelements (3) angeordnetes Exzenterelement (7) angeordnet ist, das mit dem den Grundkörper (2) verschließenden Deckelelement (10) derart zusammenwirkt, dass bei einer über ein mit dem Exzenterelement (7) gekoppeltes Betätigungselement (8) erwirkten Drehung des Exzenterelements (7) das Deckelelement (10) gegen eine Rückstellkraft aus einer den Grundkörper (2) schließenden Schließstellung in eine den Grundkörper (2) öffnende Offenstellung bewegbar ist.
Ablaufventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass zum Aufbau der Rückstellkraft ein Federelement (14) vorgesehen ist, das mit einem Ende mit dem Deckelelement (10) oder einem daran vorgesehen Halteelement (13) verbunden und mit dem anderen Ende positionsfest ist.
Ablaufventil nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Halteelement als ein in das Deckelelement (10) eingesetzter Haltestift (13) ausgebildet ist, an dem das Federelement (14) befestigt, insbesondere eingehängt ist.
Ablaufventil nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Federelement (14) mit dem anderen Ende, insbesondere mit der Schwenkachse (26) des Exzenterelements (7) verbunden, insbesondere eingehängt ist.
Ablaufventil nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Federelement (14) eine Schraubenfeder ist.
Ablaufventil nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Deckelelement (10) in den Grundkörper (2) eingreift und in diesem seitlich geführt ist.
Ablaufventil nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Exzenterelement (7) selbst am Grundkörper (2) schwenkgelagert ist, oder dass ein die Schwenkachse (26) bildender Lagerzapfen, an dem das Exzenterelement (7) drehfest angeordnet ist, vorgesehen ist, der am Grundkörper (2) schwenkgelagert ist, oder dass das Exzenterelement nur über das Betätigungselement (8) schwenkgelagert ist.
Ablaufventil nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Betätigungselement (8) direkt am Exzenterelement (7), insbesondere in der Schwenkachse (26) des Exzenterelements (7) angreift, um das Exzenterelement (7) zu verschwenken.
Ablaufventil nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass das Betätigungselement (8) ein manuell zu betätigender Schwenkhebel (9), der in Verlängerung der Schwenkachse (26) angeordnet ist, ist, oder dass das Betätigungselement (8) ein Elektromotor (44), dessen Abtriebswelle (45) in Verlängerung der Schwenkachse (26) liegt, ist.
Ablaufventil nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Exzenterelement (7) zwei Exzenterscheiben (12) aufweist, die über einen Verbindungssteg (15), an dem gegebenenfalls das Federelement (14), insbesondere die Schraubenfeder eingehängt ist, verbunden sind, welche Exzenterscheiben (12) am Deckelelement (10) angreifen.
Ablaufventil nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Ventilelement (3) ein Membranventil (5) ist, das an einem in den Grundkörper (2) eingesetzten Membranhalter (4) angeordnet ist.
Ablaufventil nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass am Grundkörper (2) ein Außengewindeabschnitt (27) vorgesehen ist, auf den in der Montagestellung eine Mutter (17) aufgeschraubt ist, mittels der ein auf den Grundkörper (2) aufgeschobenes zylindrisches Dichtelement (16) in Dichtanlage an das WC oder Urinal, die Ablauföffnung (20) umgebend, bringbar ist.
Sanitäreinrichtung in Form eines WCs oder Urinals, umfassend eine Ablauföffnung (20), in die ein Ablaufventil (1) nach einem der vorangehenden Ansprüche eingesetzt ist.
Sanitäreinrichtung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass am WC oder dem Urinal eine seitliche Durchbrechung vorgesehen ist, durch die der mit dem Exzenterelement (7) verbundene Schwenkhebel (9) geführt ist.
Sanitäreinrichtung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass eine Taste (47) vorgesehen ist, bei deren Betätigung der Elektromotor (44) über eine Steuerungseinrichtung (46) zur Bewegung des Exzenterelements (7) ansteuerbar ist.
Sanitäreinrichtung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens ein Sensor (48) vorgesehen ist, der eine Bewegung einer nahe zum WC oder Urinal befindlichen Person erfasst, wobei der Elektromotor (44) über eine Steuerungseinrichtung (46) in Abhängigkeit des Sensorerfassungsergebnisses zur Bewegung des Exzenterelements (7) steuerbar ist.
Sanitäreinrichtung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens ein Sensor (48) vorgesehen ist, der in das WC oder Urinal einströmende Flüssigkeit erfasst, wobei der Elektromotor (44) über eine Steuerungseinrichtung (46) in Abhängigkeit des Sensorerfassungsergebnisses zur Bewegung des Exzenterelements (7) steuerbar ist.
Sanitäreinrichtung nach einem der Ansprüche 13 bis 17, dadurch gekennzeichnet, dass am Grundkörper (2) des Ablaufventils (1) eine weiterführende Verrohrung (49) anschließbar ist oder angeschlossen ist, die entweder zu einem Siphon oder in einen Flüssigkeitssammelbehälter (51) führt.