EP0063701A1

EP0063701A1 - Verfahren zur Toilettenspülung und Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens

Info

Publication number: EP0063701A1
Application number: EP82102657A
Authority: EP
Inventors: Herbert Dr. Jovy; Wilhelm Schuster
Original assignee: ERMITAL AG
Current assignee: ERMITAL AG
Priority date: 1981-04-24
Filing date: 1982-03-30
Publication date: 1982-11-03
Also published as: DE8117090U1; US4510629A; DE3260990D1; ATE9920T1; EP0063701B1

Abstract

Es wird ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Toilettenspülung beschrieben, wobei Wasser und Luft für den Spülvorgang verwendet werden. Das Verfahren arbeitet unter bestimmten Druckverhältnissen, wobei bei einem Innendruck in einem Druckbehälter (2) für das Spülmedium Wasser/Luft von höchstens 3 bar Luft und Wasser und bei mehr als 3 bar nur Wasser allein in den Druckbehälter (2) gefördert werden. Zur Förderung von Wasser und Luft wird zweckmäßig ein nach dem Wasserstrahlprinzip arbeitender Injektor (8) verwendet, der einerseits über einen Zulauf (6) mit dem Wasserleitungsnetz und anderseits über einen Zuströmstutzen an der Saugseite (9) mit der Außenluft verbunden ist. Das Luft-Wasser-Gemisch wird durch einen Zulauf (6') in den Druckbehälter gefördert, der in einen Einlaß (12) im Bereich des Druckpolsterraumes (23) des Druckbehälters (2) mündet. Die Druckverhältnisse gestatten eine Zweistufenspülung, die durch ein speziell ausgebildetes Auslaufventil (15) am Abfluß aus dem Druckbehälter (2) geregelt werden kann.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Toilettenspülung, bei dem Wasser und Luft aus einem Druckbehälter über ein Auslaufventil und Ausströmrohr in eine Klosettschüssel gefördert werden.
Die Erfindung betrifft ferner eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens, bei der ein Druckbehälter für Spülwasser und über diesem befindlichen Druckluftpolster über einen Zulauf mit einer Wasserleitung und mit einer Luftzuführung verbunden ist und über einen mit einem Auslaufventil verschliessbaren Ausfluss in eine Klosettschüssel entleerbar ist.
Bei den herkömmlichen Spüleinrichtungen ist als Behälter für das Spülwasser ein offener Kasten vorgesehen, der entweder unmittelbar über der Klosettschüssel angeordnet ist und über einen kurzen Spülrohrbogen in den Einlauf dieser Klosettschüssel mündet, oder ca. 1,20 m bis 1,50 m über der Klosettschüssel montiert und mit dieser durch ein Spülrohr mit Einlaufbogen verbunden ist. Bei diesen Spülvorrichtungen wird im Kasten Wasser gesammelt und beim Spülen in das Klosett entleert. Der Spüldruck wird durch die Fallhöhe des Wassers bestimmt und ist vergleichsweise gering. Für einen hygienischen Betrieb sind grosse Wassermengen erforderlich, die je nach Gerätetyp zwischen 9 1 und 14 1 pro Spülvorgang variieren. Hochhängende Spülkästen verleihen dem Wasser eine grössere kinetische Energie und haben deshalb einen um 10% bis 15% geringeren Wasserverbrauch als niedrighängende Spülkästen. Sie erfordern aber grössere Investitionen beim Verlegen des Spülrohres und werden auch aus ästhetischen Erwägungen kaum mehr eingebaut. Ein weiterer Nachteil dieser Ausbildungen ist die lange Füllzeit des Kastens von etwa 70 s, die kein in schneller Folge wiederholtes Spülen zulässt. Schliesslich kann auch in der Regel der Strom des Spülwassers nicht dosiert werden. Konstruktionsbedingt wird vielmehr bei jedem Spüler der Kasten annähernd vollständig entleert, was zusammen mit dem geringen Druck des Spülstrahls zu dem sehr hohen Wasserverbrauch beiträgt.
Seit geraumer Zeit sind auch bereits Druckspüler bekannt, die ohne einen zwischengeschalteten Behälter direkt an eine Wasserleitung angeschlossen werden und mit dem vollen Leitungsdruck von ca. 4,5 bar spülen. Mit diesen Geräten wird eine hohe Wassergeschwindigkeit und gute Zerteilerwirkung erziehlt. Die beim Spülen verbrauchte Wassermenge lässt sich weitgehend dosieren und dadurch gering halten. Nachteilig bei Druckspülern ist aber, dass zur Aufrechterhaltung einer grossen, schnell zuströmenden Wassermenge für die gesamten Zuleitungen Rohrquerschnitte erforderlich sind, die beträchtlich über das Normalmass hinausgehen. Ferner wird auch die Spülwirkung von dem Rohrquerschnitt und Schwankungen im Leitungsdruck beeinflusst.
'Ein noch ernsteres Problem ist, dass beim Betätigen des an das Wasserleitungsnetz angeschlossenen Druckspülers schlagartige Druckschwankungen im gesamten Rohrleitungsnetz auftreten. Die Druckschwankungen pflanzen sich schockwellenartig durch die Wassersäule fort wodurch eine grosse mechanische Belastung der Rohrleitungen auftritt, die vor allem bei alten Leitungen leicht zu Wasserrohrbrüchen führt.
Bei der in der DE-PS 108 131 beschriebenen, unter einer Klosettschüssel im Boden versenkten Spüleinrichtung ist bereits vorgeschlagen worden, beim Spülvorgang Luft als Druckmedium zu verwenden. Einem im Boden eingebauten Windkessel ist ein nach oben führendes langes, in die Klosettschüssel mündendes Rohr für Spülwasser nachgeschaltet. Der Wirkungsgrad einer solchen Spülvorrichtung ist aber äusserst ungünstig, da der vom Windkessel herrührende Luftdruck gegen eine grosse Wassersäule arbeiten muss und daher nur eine sehr geringe Leistung bringen kann.
Aus der DE-GM 1 934 598 ist eine Wasserspüleinrichtung bekannt, die ebenfalls nach dem Injektorprinzip arbeitet. Bei dieser Vorrichtung wird Aussenluft unmittelbar aus dem Spülrohr angesaugt. Für das Spülwasser ist ein aufrechtstehender zylindrischer Behälter vorgesehen und über dem Spülwasser befindet sich ein Luftpolster. Der Injektor selbst ist innerhalb des Spülwassers angeordnet und besteht im wesentlichen aus einem Block mit einer axial zur Behälterachse verlaufenden Bohrung, die Wasser und Luft in das Innere des Behälters fördert. Die Axialbohrung im Block ist in der Mitte verengt und diese Verengung-ist über einen dünnen Kanal mit einer Ansaugbohrung für Luft verbunden. Wie bereits erwähnt, führt diese Ansaugbohrung über eine Verbindungsleitung in das Spülrohr. Ein so ausgelegter Injektor kann aber auch nicht zufriedenstellend arbeiten. Der angesaugte Luftstrom wird durch die Verengung um ein Mehrfaches beschleunigt, aber in der anschliessenden Erweiterung der Axialbohrung wieder verlangsamt und gelangt von hier in das Spülwasser, wo er gegen den Druck der Wassersäule arbeiten muss. Wenn nun abströmendes Wasser beim Spülvorgang einen Widerstand entgegensetzt, wird der Injektor nahezu wirkungslos. Da ferner die Ansaugbohrung in der Luftzufuhr mit dem Spülrohr in Verbindung steht, wird beim öffnen der Spülklappe zunächst nur Wasser gefördert. Dadurch zieht der Injektor zunächst praktisch keine Luft, sondern nur Wasser aus der Ansaugbohrung, die mit dem Spül- oder Abflussrohr in Verbindung steht. Luft wird erst gefördert, wenn das Spülwasser restlos in die Klosettschüssel abgeflossen ist und die Spülklappe schliesst. Das bedeutet, dass beim Höchstleistungsstand der Injektor keine Luft ziehen kann. Der Spülvorgang wird daher trotz eines hohen Wasserverbrauchs, einer durch die Bohrungen relativ komplizierten und zudem recht störanfälligen Konstruktion nicht verbessert. Die verwendeten Kugelventile sichern nicht immer eine zuverlässige Dichtung und der im Behälter eingesetzte Injektor ist schwer zugänglich, wodurch die Wartung der Vorrichtung erschwert wird.
Aufgabe der Erfindung ist es, ein Verfahren zur Toilettenspülung mit Wasser und Luft zu schaffen, das bei einem minimalen Wasserverbrauch eine optimale Spülwirkung bringt und das mit einer Vorrichtung durchgeführt werden kann, deren Druckbehälter minimale Abmessungen und relativ einfache und wenig störanfällige Bauteile aufweist..
Diese Aufgabe wird durch ein Verfahren der eingangs genannten Art dadurch gelöst, dass bei einem Behälterinnendruck von höchstens 3 bar Luft und Wasser und bei mehr als 3 bar nur Wasser allein in einen Druckpolsterraum des Druckbehälters eingebracht werden.
Eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens besteht aus einem Druckbehälter für Spülwasser und über diesem befindlichen Druckluftpolster, der über einen Zulauf mit einer Wasserleitung und mit einer Luftzuführung verbunden ist und über einen mit einem Auslaufventil verschliessbaren Ausfluss in einer Klosettschüssel entleerbar ist und die dadurch gekennzeichnet ist, dass der Luft-Wasser-Zulauf in einem Einlass im Bereich des Druckpolsterraumes des Druckbehälters mündet.
Zweckmässige Ausführungsformen des Verfahrens und der Vorrichtung sind in den Unteransprüchen gekennzeichnet.
Bei dem erfindungsgemässen Verfahren wird mit gezielten Druckverhältnissen gearbeitet. Bis zu einem Druck von etwa 2,8 bar wird Wasser und Luft und bei Überschreiten dieses Druckes nur noch Wasser gefördert, wobei der Ausgang des Injektors sich ständig im freien Luftpolsterraum befindet und niemals gegen eine Wassersäule gearbeitet wird. Dadurch wird eine sehr gute Luftförderwirkung erreicht. Wenn der Druckwiderstand sich dem Wert Null nähert, also wenn die Luftförderwirkung am grössten ist, wird mehr Luft als Wasser gefördert. Das ist für den Spülvorgang ausserordentlich wichtig. Sobald die Restwassermengen aus dem Druckbehälter herausgedrückt sind, wird Wasser und Luft beispielsweise in einem Verhältnis von 1 zu 1,3 bis zu 1,5 gefördert. Das bedeutet, dass zur Unterstützung der Spülwirkung durch das nachströmende Wasser, das in seinem Volumen durch den hohen Luftanteil mehr als verdoppelt ist, eine hochbeschleunigte Wasser/Luftsäule in die Klosettschüssel gespült wird. Durch die hohe Geschwindigkeit hat die Wasser/Luftsäule eine grosse kinetische Energie, wodurch der Nachspülvorgang entscheidend verbessert wird. Auf diese Weise kann mit kleinsten Wassermengen ein optimaler Spülvorgang erreicht werden und da erfindungsgemäss mehr Luft als Wasser gefördert wird, wird praktisch mit mehr Luft als Wasser gespült. Es kann mit dem vollen Druck der Wasserleitung gespült werden. All diese Faktoren tragen dazu bei, dass der Wasserverbrauch auf ein Minimum reduziert werden kann. Der Druckbehälter als Wasserreservoir kann deshalb vergleichsweise klein gehalten werden, so dass auch nach dem Spülvorgang nur kurze Füllzeiten erforderlich sind. Die Arbeitsweise gestattet ferner eine echte, wirksame Zweistufenspülung, wobei in einer ersten Stufe eine Teilspülung und in einer zweiten Stufe eine Vollspülung durchgeführt werden kann.
Die Bauteile der erfindungsgemässen Vorrichtung sind relativ einfach und leicht zugänglich, da sie nicht im Druckbehälter untergebracht sind. Der Spüler ist vom Wasserleitungsnetz durch den zwischengeschalteten Druckbehälter getrennt und die Luft im Druckbehälter steht unter dem im Leitungsnetz herrschenden Druck. Sie bildet ein federndes Druckpolster und kann Druckstösse bei der Betätigung des Spülers auffangen. Nachteilige Rückwirkungen auf das Wasserleitungsnetz können dadurch nicht auftreten. Wegen seiner Ausgestaltung als Druckgefäss kann der Wasserbehälter in nahezu jader Stellung zu der Klosettschüssel angeordnet und beliebig geformt sein, so dass es möglich ist, sehr gedrängt ausgebildete Geräte zu bauen.
Die Erfindung wird anhand eines in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispieles näher erläutert.
Es zeigen:

Fig. 1 eine Seitenansicht der erfindungsgemässen Spülvorrichtung, teilweise im Schnitt;
Fig. 2 eine Schnittansicht eines Auslaufventils der Spülvorrichtung, und
Fig. 3 bis 5 Ausführungsformen mit verschiedenen Anordnungen des Druckbehälters.

In Fig. 1 ist ein Wasserklosett 1 dargestellt, das mit der erfindungsgemässen Spülvorrichtung ausgerüstet ist. Diese besteht aus einem geschlossenen Druckbehälter 2 für das Spülwasser 3 und einem auf diesem befindlichen Luftpolster 23. Der Druckbehälter 2 ist in dem Ausführungsbeispiel gemäss Fig. 1 kugelförmig und oberhalb der Klosettschale 4 angeordnet. Jede andere Form und Position des Druckbehälters 2 ist aber ebenso möglich, beispielsweise als länglicher Zylinder, der auch im Fuss 5 des Wasserklosetts 1 unterhalb der Klosettschale 4 eingebaut werden kann. Verschiedene Ausführungsformen sind in den Fig. 3 bis 5 dargestellt, auf die weiter unten noch eingegangen wird.
Der Druckbehälter 2 wird über einen am Wasserleitungsnetz angeschlossenen Zulauf 6 gefüllt, der im Bereich des Druckpolsterraumes mündet, beispielsweise an der Oberseite 7 des Druckbehälters 2. Im Zulauf 6 ist ein Injektor 8 angeordnet, durch den zusammen mit dem zuströmenden Wasser Luft in den Druckbehälter 2 einströmt. Der Injektor 8 ist beispielsweise eine konventionelle Wasserstrahlpumpe, deren Saugseite 9 mit der Aussenluft kommuniziert und mit einem Rückschlagventil 10 verschlossen ist. Durch den Injektor 8 in den Druckbehälter 2 strömendes Wasser erzeugt bei der Saugseite 9 einen Unterdruck, durch den das Rückschlagventil 10 geöffnet wird. Auf diese Art wird Luft in den Injektor 8 gesaugt, die sich mit dem aus dem Zulauf 6 zuströmenden Wasser mischt und durch einen Luft-Wasserzulauf 6' in den Druckbehälter 2 gefördert wird. Wenn sich der Druckbehälter 2 füllt und der Wasserstrom im Injektor 8 nachlässt, bricht der erzeugte Unterdruck zusammen, und das Rückschlagventil 10 schliesst. Dadurch wird verhindert, dass Wasser aus dem Injektor 8 nach aussen strömt. Zusammen mit der Luft können dem zuströmenden Wasser im Injektor 8 auch desinfizierende und/oder geruchsverbessernde Substanzen beigemischt werden. Dazu werden an der Saugseite 9 des Injektors 8 zwischen der mit der Aussenluft kommunizierenden Leitung 57 und dem Injektor 8 entsprechende Vorratsbehälter 58 vorgesehen, deren Inhalt zusammen mit Luft angesaugt wird.
In dem am Wasserleitungsnetz angeschlossenen Zulauf 6 ist vor dem Injektor 8 ein Absperrventil 11 angeordnet, durch das das Wasserklosett 1 für Montage- oder Wartungsarbeiten vom Wasserleitungsnetz getrennt wird. Derartige Absperrventile 11 sind für andere Arten von Wasserklosetts bekannt und üblich.
Der Zulauf 6 mündet stets in einen in den Druckpolsterraum 23 führenden Einlass 12, zweckmässig an der Oberseite 7 des Druckbehälters 2.
Vorzugsweise am tiefsten Punkt des Bodens 14 des Druckbehälters 2 ist ein Auslaufventil 15 angeordnet, das zur Einleitung des Spülvorgangs betätigt wird. Dazu dient ein Hebel 16, der an einem Knopf 17 gefasst und niedergedrückt wird. Konstruktive Merkmale einer bevorzugten Ausführung dieses Auslaufventils 15 werden noch nachstehend im einzelnen beschrieben.
Vom Auslaufventil 15 führt ein Auslaufbogen 18 zum Wasserklosett 1. Der Auslaufbogen 18 mündet oberhalb der Klosettschüssel 4 derart in eine öffnung 19, dass ein aus dieser tretender Wasserstrahl den in der Klosettschüssel 4 befindlichen Unrat in einen Auslauf 20 spült. Der Auslauf 20 ist über ein Rohr 21 mit dem Abwasserkanalnetz verbunden.
Ein Arbeitszyklus der Spülvorrichtung läuft folgendermassen ab. Nach einem Spülvorgang ist der Druckbehälter 2 leer oder nur zum Teil gefüllt. Er enthält eine Restmenge Wasser und Luft unter Atmosphärendruck (1 bar). Durch den Leitungsdruck im Zulauf 6 von ca. 4,5 bar (Normaldruck) wird daher Wasser durch den Injektor 8 in den Druckbehälter 2 gepresst. Durch die Wasserströmung an der Saugseite 9 des Injektors 8 entsteht ein Unterdruck, wobei das Rückschlagventil 10 öffnet. Es wird Luft angesaugt, die sich mit dem einströmenden Wasser vermischt und zusätzlich zu der im Druckbehälter 2 bereits vorhandenen Luft in den Druckbehälter 2 gefördert wird. Das im Injektor 8 erzeugte Luft-Wasser-Gemisch entmischt sich im Druckbehälter 2, wobei die Luft nach oben steigt.
Luft und Wasser werden so lange in den Druckbehälter 2 gefördert, bis der Behälterinnendruck auf höchstens 3 bar angestiegen ist. Bei steigendem Innendruck, also über 3 bar wird nur Wasser gefördert. Die im Druckbehälter 2 eingesperrte Luft wird durch die steigende Wassersäule komprimiert. Dadurch sinkt die Differenz zwischen dem Leitungsdruck im Zulauf 6 und dem im Druckbehälter 2 herrschenden Druck. Dementsprechend verlangsamt und verringert sich der durch den Injektor 8 tretende Wasserstrom, und die Saugleistung sinkt. Schliesslich bricht der Unterdruck an der Saugseite 9 des Injektors 8 zusammen, und das Rückschlagventil 10 schliesst. Danach strömt noch mit langsamer Strömung solange Wasser durch den Zulauf 6 und Injektor 8 nach, bis der volle Druckausgleich hergestellt ist. Oberhalb des Wasserspiegels 22 im Druckbehälter 2 entsteht somit ein Luftpolster 23, das unter dem vollen Wasserleitungsdruck steht. Schwankungen des Leitungsdruckes werden durch Änderungen in der Höhe des Wasserspiegels 22 aufgefangen. Die eingesperrte Luftmenge bleibt dabei eine beliebig lange Zeit bis zum Einleiten des Spülvorgangs erhalten.
Zum Spülen wird das Auslaufventil 15 am Boden 14 des Druckbehälters 2 geöffnet. Die bei der Ventilbetätigung auftretenden Druckstösse werden dabei vom kompressiblen Luftpolster 23 im Druckbehälter 2 aufgefangen und nicht an das Leitungsnetz weitergegeben. Das im Druckbehälter 2 gespeicherte 8ülwasser 3 wird durch den Druck des Luftpolsters 23 beschleunigt und über den Auslaufbogen 18 in das Wasserklosett 1 befördert. Dadurch wird eine hohe Strömungsgeschwindigkeit und gute Zerteilerwirkung erreicht. Mit dem im Druckbehälter 2 einsetzenden Druckabfall beginnt sofort, Wasser aus dem Zulauf 6 nachzuströmen, und sobald eine hinreichende Strömungsgeschwindigkeit erreicht ist, setzt auch die Injektorwirkung wieder ein. Vorteilhafterweise schliesst das Auslaufventil 15 erst dann, wenn in merklichem Umfang ein Luft-Wasser-Gemisch in den Druckbehälter 2 nachgeströmt und durch das Auslaufventil 15 ausgetreten ist, da nach den Feststellungen an eine Ausführung der vorliegenden Erfindung gerade diesem Luft-Wasser-Gemisch eine ausgezeichnete Spülwirkung zukommt.
Ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel eines Auslaufventils 15 ist in Fig. 2 dargestellt. Dieses Auslaufventil 15 gestattet es, die gewünschte Spülwassermenge in zwei Stufen zu dosieren. Es ist einerseits möglich, mit nur einem Teil des im Druckbehälter 2 gespeicherten Spülwassers 3 eine Teilspülung durchzuführen. Andererseits kann auch unter annähernd vollständiger Entleerung des Druckbehälter 2 eine Vollspülung ausgelöst werden. Dabei bestehen alternativ die Möglichkeiten, die Vollspülung unverzüglich oder um eine vorangehende Teilspülung verzögert durchzuführen.
Das Auslaufventil 15 (Fig. 2) weist ein axialsymmetrisches Gehäuse 24 auf, entlang dessen Mittelachse eine Kolbenstange 25 verläuft. Das Gehäuse 24 ist durch eine Zwischenplatte 26 in zwei Kammern 27,28 geteilt. Die erste Kammer 27 ist der Wassereintrittsseite des Ventils 15 zugeordnet. Sie ist mit einem Rohrstutzen 29 als Ventileinlauf versehen und enthält eine Ventilkappe 30 mit einem darin angeordneten Dichtstössel 31, die beide mittels der Ebbenstange 25 bewegt werden. Die zweite Kammer 28 ist der Wasseraustrittsseite des Ventils 15 zugeordnet. Sie trägt einen entsprechenden Rohrstutzen 32 als Ventilauslauf und nimmt eine Mechanik 33 zur Betätigung der Kolbenstange 25 auf.
Die Zwischenplatte 26 weist eine Mittelbohrung 34 auf, durch die die Kolbenstange 25 geführt ist. In der Zwischenplatte 26 sind überdies weitere öffnungen 35 vorgesehen, die ebenso wie die Mittelbohrung 34 zum Durchtritt von Wasser der der Wassereintrittsseite zugeordneten Kammer 27 in die der Wasseraustrittsseite zugeordneten Kammer 28 dienen. Dieser Durchtritt wird in der Schließstellung des Ventils 15 durch die Ventilkappe 30 und den Dichtstössel 31 versperrt.
Die Ventilkappe 30 ist ein Hohlzylinder mit einem an der Unterseite eingezogenen Boden 36 und einem fest aufgesetzten Deckel 37. In der Ebene des Bodens 36 ist an die Ventilkappe 30 eine sich konzentrisch nach aussen weitende Randstufe 38 angeformt. Mit dieser Randstufe 38 liegt die Ventilkappe 30 dichtend auf der Zwischenplatte 26 auf. Zur Dichtung und Führung der Randstufe 38 dient dabei ein in die Zwischenplatte 26 eingelassener elastomerer Ring 39, der die öffnungen 35 in der Zwischenplatte 26 umschliesst. Die Ventilkappe 30 wird durch den Wasserdruck in der ersten Kammer 27 auf diesem elastomeren Ring 39 gehalten. Der Wasserdruck wirkt dabei auf die Oberseite 40 der Ranstufe 38 und den Deckel 37, der die Ventilkappe 30 nach oben verschliesst.
In der Seitenwand 41 der Ventilkappe 30 sind Bohrungen 42 vorgesehen, durch die Wasser in das Innere der Ventilkappe 30 strömen kann. Der weitere Weg des Wassers wird durch den Dichtstössel 31 versperrt. Der Dichtstössel 31 ist im Innern der Ventilkappe 30 axial beweglich geführt und mittels einer Druckfeder 43 gegen den Deckel 37 der Ventilkappe 30 abgestützt. Der Dichtstössel 31 sitzt dichtend auf einem 0-Ring 44 auf, der seinerseits gegen den Boden 36 der Ventilkappe 30 abgestützt gelagert ist. Der Dichtstössel 31 wird zugleich durch die Kraft der Druckfeder 43 und den im Innern der Ventilkappe 30 wirkenden Wasserdruck der ersten Kammer 27 in dieser Dichtstellung gehalten.
Die Kolbenstange 25 ist mit einem Ende 45 fest mit dem Dichtstössel 31 verbunden. Sie ragt durch eine mittige Durchbrechung 46 im Boden 36 der Ventilkappe 30. Der Bereich um die Kolbenstange 25 bildet dabei einen Durchlasskanal für Wasser, das durch die Bohrungen 42 in der Seitenwand 41 der Ventilkappe 30 einströmt. Die Kolbenstange 25 ist in der Mittelbohrung 34 der Zwischenplatte 26 und einer Scheibe 47 geführt, die in der zweiten Kammer 28 angeordnet ist. Die Scheibe 47 weist eine Zentralbohrung 48 auf, in der ein koaxial an die Kolbenstange 25 angeformter Zapfen 49 läuft. Zur Bewegung der Kolbenstange 25 in axialer Richtung dient die Mechanik 33. Diese besteht im wesentlichen aus einem Hebel 16, dessen Hebelarm 50 unter annähernd rechtem Winkel an die Kolbenstange 25 angelenkt ist. Der andere Hebelarm 51 ist über einen seitlichen Stutzen 52 dichtend aus dem Gehäuse 24 herausgeführt. Im Stutzen 52 ist ein Drehgelenk 53 vorgesehen, um das der Hebel 16 durch Niederdrücken eines Knopfes 17 geschwenkt wird. Diese Schwenkbewegung wird in eine axiale Aufwärtsbewegung der Kolbenstange 25 umgesetzt, die den Spülvorgang einleitet.
Die axiale Bewegung der Kolbenstange 25 erfolgt gegen die Kraft einer Rückholfeder 54. Die Rückholfeder 54 umschlingt die Kolbenstange 25 und ist in der unteren Kammer 28 angeordnet. Sie stützt sich einerseits gegen die Zwischenplatte 26 und andererseits gegen einen Kragen 55 ab, der an die Kolbenstange 25 angeformt ist.
Die axiale Bewegung der Kolbenstange 25 zusammen mit dem Dichtstössel 31 ist also doppelt gefedert, und zwar einmal mit der Druckfeder 43 und zum anderen mit der Rückholfeder 54. Beide Federn 43,54 werden durch die den Spülvorgang einleitende Bewegung der Kolbenstange 25 komprimiert. Die axiale Bewegung des Dichtstössels 31 ist anschlagbegrenzt. Als Anschlag dient eine Hülse 56, die an den Deckel 37 der Ventilkappe 30 angeformt ist und in das Innere der Ventilkappe 30 ragt.
Das beschriebene Auslaufventil 15 erlaubt es, die Spülwassermenge in zwei Stufen zu dosieren. Durch leichtes Niederdrücken des Hebels 16 wird zunächst eine Teilspülung ausgelöst. Die entsprechend kurze axiale Auslenkbewegung der Kolbenstange 25 führt zu einem Abheben des Dichtstössels 31 vom 0-Ring 44, ohne dass der Dichtstössel 31 die Anschlagstellung an der Hülse 56 erreicht. Die Wasserströmung durch die Bohrungen 42 in der Seitenwand 41 der Ventilkappe 30, die Durchbrechung 46 und die öffnung 35 der Zwischenplatte 26 wird freigegeben. Auf den Dichtstössel 31 wirken dabei die Kräfte der komprimierten Federn 43 und 54, der in der oberen Kammer 27 herrschende Druck und ein Strömungsdruck. Diese Druckeinflüsse halten den Dichtstössel 31 gegen die Kraft der Federn 43 und 54 in einer Offenstellung, bis der Druckbehälter 2 zum Teil entleert und der Druck entsprechend abgefallen ist. Danach wird der Dichtstössel 31 durch die Druckfeder 43 und die Rückholfeder 54 in die Dichtstellung zurückgeführt.
Eine Vollspülung kann mit diesem Auslaufventil 15 entweder prompt oder verzögert ausgelöst werden. Für die promte Vollspülung wird der Hebel 16 tief heruntergedrückt. Durch die entsprechende Axialbewegung der Kolbenstange 25 und des Dichtstössels 31 wird die Druckfeder 43 stark komprimiert. Der Dichtstössel 31 trifft auf die Hülse 56 und fährt über diese Anschlagstellung hinaus. Diese Bewegung hebt die Ventilkappe 30 von ihrem Dichtsitz auf dem Ring 39. Dadurch öffnet sich ein breiter Ringspalt zwischen der Ventilkappe 30 und der Zwischenplatte 26, durch den ein zusätzlicher, starker Wasserstrom tritt. Der resultierende Strömungsdruck hält die Ventilkappe 30 in der abgehobenen Stellung, bis der Druckbehälter 2 annähernd vollständig entleert ist. Danach wird die Ventilkappe 30 durch die Kraft der Rückholfeder 54 und der Dichtstössel 31 durch die kombinierte Wirkung von Druckfeder 43 und Rückholfeder 54 in die Dichtstellung zurückgeführt.
Für die verzögerte Vollspülung wird durch leichtes Niederdrücken des Hebels 16 zunächst eine Teilspülung ausgelöst und der Hebel 16 dann festgehalten. Anfangs ist also nur der Dichtstössel 31 für die Teilspülung in eine Offenstellung ausgehoben. Während der Teilspülung strömt Wasser aus dem Druckbehälter 2 aus, und der Druck in der ersten, der Wassereintrittsseite zugeordneten Kammer 27 fällt ab. Das dadurch üblicherweise ausgelöste Wiederschliessen des Dichtstössels 31 wird aber durch das Festhalten des Hebels 16 in der niedergedrückten Stellung verhindert. Mit diesem Festhalten wird die Druckfeder 43 manuell unter Spannung gehalten. Mit dem Absinken des Druckes in der ersten Kammer 27 verringert sich allmählich die durch diesen Druck auf die Ventilkappe 30 ausgeübte Kraft, bis sie schliesslich geringer wird als die Kraft der Druckfeder 43. Die Ventilkappe 30 wird dann durch die Druckfeder 43 aus ihrem Dichtsitz ausgehoben, und die Vollspülung setzt ein.
Im beschriebenen Ausführungsbeispiel eines Auslaufventils 15 ist sowohl die unverzügliche als auch die verzögerte Vollspülung möglich. Diese Anordnung ist aber nicht zwingend. Bei hohem Leitungsdruck und kleinen Rohrquerschnitten können durch eine unverzügliche Vollspülung zu starke Strömungen entstehen, die spritzen oder aus der Klosettschüssel 4 herausschlagen. Hier ist es erforderlich, die unverzügliche Vollspülung zu verhindern. Dies kann durch eine geeignete Hubbegrenzung für die Kolbenstange 25 geschehen (nicht dargestellt), die nur das Auslösen einer Teilspülung oder verzögerten Vollspülung gestattet. Auch im Interesse eines niedrigen Wasserverbrauchs kann eine solche Hubbegrenzung sinnvoll sein, da sie in jedem Fall erst zur Durchführung einer Teilspülung zwingt.
Der Druckbehälter 2 kann verschiedene Formen annehmen und an verschiedenen Stellungen eingebaut sein, weil sein Betrieb schwerkraftsunabhängig ist. Gemäss der Fig. 1 ist der Druckbehälter 2 kugelförmig ausgebildet und etwas oberhalb des Wasserklosetts 1 angeordnet, wie dies in Fig. 3 vereinfacht dargestellt ist. Der nach Fig. 3 oberhalb des Wasserklosetts 1 gelegene Druckbehälter 2 kann jedoch auch zylindrisch sein, wobei die Zylindermittelachse nach Fig. 3 waagrecht liegen kann. Die Fig. 4 zeigt einen zylindrischen Druckbehälter 2 mit senkrecht stehender Mittelachse. Diese Form lässt sich besonders einfach in bereits bestehenden Anlage einbauen. Die Fig. 5 zeigt eine Ausführung, bei der der gesamte Druckbehälter 2 im Keramikteil des Wasserklosetts 1 eingebaut ist, also von aussen nicht sichtbar ist. Auch hier kann der Druckbehälter 2 kugelig oder zylindrisch sein. Da er aber nicht an eine besondere Formgebung gebunden ist, kann er an der Form des Wasserklosetts 1 angepasst sein, kann z.B. die Form.eines Abschnittes eines Torus beschreiben. Abgesehen von ästhetischen Gesichtspunkten ist eine Anordnung gemäss Fig. 5 besonders gedrängt und platzsparend. Auch ist das Wasserzufuhrrohr 6 äusserst kurz und deshalb kaum sichtbar, was zu einem sauberen Aussehen und billigeren Montage führt, weil keine Rohrbögen notwendig sind.
Die Spülvorrichtung kann eine hervorragende Spülwirkung bei minimalem Wasserverbrauch ermöglichen. Dies wird zunächst dadurch erreicht, dass das Spülwasser mit dem vollen Druck des Wasserleitungsnetzes strömt. Man kommt so wie beim Druckspüler mit sehr geringen Wassermengen aus. Das beschriebene Auslaufventil gestattet es überdies, diese Wassermengen in Teilspülungen, prompten oder verzögerten Voilspülungen zu dosieren, so dass der mittlere Wasserbedarf weiter sinkt.
Technische Daten eines bevorzugten Ausführungsbeispiels der Spülvorrichtung sind nachstehend zusammengefasst. Der Inhalt des Druckbehälters beträgt ca. 5 l. Die Förderleistung des Injektors bei 4,5 bar Leitungsdruck und voll geöffnetem Auslaufventil ist 15 1 Luft/Min. und 11,5 1 Wasser/Min.. Eine Ansaugwirkung des Injektors besteht bei einem Druck im Druckbehälter von weniger als 2,8 bar. Die Spülzeit für eine Teilspülung beträgt 2 s, für eine Vollspülung 3s. Die Füllzeit für den Druckbehälter ist 22 s.
Messungen haben ergeben, dass der Geräuschpegel der erfindungsgemässen Spülvorrichtung vergleichbar oder geringer ist als bei anderen Systemen. Für ein Versuchsmodell ergab sich eine maximale Lautstärke von 103 db gegenüber 108 db für einen Druckspüler und 104 db für einen Kastenspüler. Die Möglichkeiten der Geräuschdämpfung für die erfindungsgemässe Spülvorrichtung waren dabei aber noch keineswegs ausgeschöpft.

Claims

1. Verfahren zur Toilettenspülung, bei dem Wasser und Luft aus einem Druckbehälter über ein Auslaufventil und Ausströmrohr in eine Klosettschüssel gefördert werden, dadurch gekennzeichnet, dass bei einem Behälterinnendruck von höchstens 3 bar Luft und Wasser und bei mehr als 3 bar nur Wasser allein in einen Druckpolsterraum des Druckbehälters eingebracht werden.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass bei einem Behälterinnendruck von kleiner als 2,2 bar mehr Luft als Wasser in das Behälterinnere eingebracht und bei weiterhin geöffnetem Auslaufventil ein Nachspülstrom mit hoher Wassergeschwindigkeit in die Klosettschüssel gefördert wird.

3. Verfahren nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, dass in einer ersten Stufe eine Teilspülung und in einer zweiten Stufe eine Vollspülung durchgeführt wird.

4. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens gemäss Anspruch 1 und 2, bei der ein Druckbehälter für Spülwasser und über diesem befindlichen Druckluftpolster über einen Zulauf mit einer Wasserleitung und mit einer Luftzuführung verbunden ist und über einen mit einem Auslaufventil verschliessbaren Ausfluss in eine Klosettschüssel entleerbar ist,
dadurch gekennzeichnet, dass der Luft-Wasser-Zulauf (6') in einen Einlass (12) im Bereich des Druckpolsterraumes (23) des Druckbehälters (2) mündet.

5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass für die Luft-Wasserzuführung ein Injektor (8) in Form einer Wasserstrahlpumpe vorgesehen ist, deren Ansaugseite (9) mit der Aussenluft kommuniziert und an dieser Ansaugseite (9) durch ein Rückschlagventil (10) verschliessbar ist.

6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass an der Ansaugseite (9) des Injektors (8) zwischen diesem und einer mit der Aussenluft kommunizierenden Leitung (57) ein oder mehrere Vorratsbehälter (58) mit desinfizierenden und/oder geruchsverbessernden Substanzen angeordnet ist (sind),deren Inhalt zusammen mit Luft'ansaugbar ist.

7. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 4, bei der ein Druckbehälter für Spülwasser und über diesem befindlichen Druckluftpolster vorgesehen und der über einen Zulauf mit einer Wasserleitung und mit einer Luftzuführung verbunden und über einen mit einem Auslaufventil verschliessbaren Ausfluss in eine Klosettschüssel entleerbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass das Auslaufventil (15) in einer ersten Stufe für eine Teilspülung und in einer zweiten Stufe für eine Vollspülung ausgelegt ist.

8. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass das Auslaufventil (15) aus einem durch eine Zwischenplatte (26) in zwei Kammern (27,28) geteilten Gehäuse (24) besteht, wobei eine Kammer (27) der Wassereintrittsseite und die zweite Kammer (28) der Wasseraustrittsseite zugeordnet ist, durch beide Kammern (27,28) eine durch eine Mittelbohrung (34) in der Zwischenplatte (26) gesteckte Kolbenstange (25) geführt ist, die an einem Ende an einem Hebel (16) eines Betätigungsgliedes (17) angelenkt und am anderen Ende mit einem Dichtstössel (31) verbunden ist, der in einer in der der Wassereintrittsseite zugeordneten Kammer (27) angeordneten, einseitig geschlossenen Ventilkappe (30) federbelastet aus einer Schließ- und eine Offenstellung axial verschiebbar ist, die Ventilkappe (30) an ihrer offenen Seite mit Dichtsitz an die Zwischenplatte (26) stösst durch diese abgeschlossen aber aus dem Dichtsitz abhebbar ist, und die Wand der Ventilkappe (30) sowie die Zwischenplatte (26) mit Wassereinlass-Bohrungen (42,35) versehen ist.

9. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen dem Dichtstössel (31) und der Abschlusswand (37) der Dichtkappe (30) eine Druckfeder (43) angeordnet ist.

10. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Kolbenstange (25) in der der Wasseraustrittsseite zugeordneten Kammer (28) durch eine Rückhol-Schraubenfeder (54) gesteckt ist, die sich einerseits gegen die Zwischenplatte (26) und andererseits gegen einen Kragen (55) abstützt, der nahe am Anlenkpunkt der Kolbenstange (25) am Hebelarm (50) des Hebels (16) angeordnet ist.