DE6804730U - Waschbecken - Google Patents

Description

Die Neuerung betrifft ein Waschbecken aus elektrisch isolierendem Material, bei dem dem Wasserzufluß ein durch eine AnnäherungsSteuerung betätigbares Absperrorgan zugeordnet ist

Bei den bekannten Waschbecken der vorgenannten Art beeinflusst das im Becken befindliche Wasser die Empfindlichkeit der Aniir^er\~ igssteuerung. Im Becken vorhandenes Wasser erhöht die Kapazität zwischen Annäherungsfühler und Erdpotential, da das Wasser selbst normalerweise durch das Abflußrohr geerdet ist. Im Wasser befindliches Wasser erhöht die Empfindlichkeit der Annäherungssteuerung, da der Benutzer nur noch eine geringe Kapazitätsänderung hervorrufen muß, um die Annäherungssteuerung auszulösen. Falls nach Benützung im Bocken Was·or verbleibt, kann im Extremfall auch bei Entfernung des Benutzers dor Wasserzufluß eingeschaltet bleiben. Falls zur Vermeidung des letztgenannten Falles die Empfindlichkeit verringert wird, besteht die Gefahr, daß die Annäherungssteuerung im Normalfall nicht anspricht, sondern nur dann, wenn der Benutzer.ganz nahe an das Waschbecken herantritt.

Patentanwälte Dipl.-Ing. Martin Licht, Dipl.-Wirtsch.-Ing. Axel Hansmann, Dipl.-Phys. Sebastian Herrmann

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Oppenauer Büro: PATENTANWALT DR. REINHOLD SCHMIDT

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Der Neuerung liegt nun die Aufgabe zugrunde, ein Waschbecken der eingangs genannten Art derart auszugestalten, daß die Annäherungssteuerung durch im Becken vorhandenes Wasser nicht beeinflusst wird.

Gelöst wird diese Aufgabe neuerungsgemäß dadurch, daß hinter dem vorderen Beckenrand ein kapazitiver Annäherungsfühler angeordnet und der das Wasser aufnehmende Beckenteil durch einen elektrisch leitenden Belag gegenüber dem Annäherungsfühler abgeschirmt ist. Zweckmässigerweise ist der Belag auf der Außenseite des das Wasser aufnehmenden Beckenteiles aufgebracht und steht mit dem aus Metall bestehenden Abflußrohr in Verbindung. Weiterhin wird zweckmässigerweise auf der Vorderseite des vorderen Beckenrandes eine Platte oder eine Schicht aus elektrisch leitendem Material angeordnet. Der Annäherungsfühler besteht vorzugsweise aus drei plattenförmigen Elementen, die durch isolierende Bauteile im Abstand voneinander gehalten sind.

Die Neuerung wird nun näher anhand von Zeichnungen erläutert, in denen zeigen:

Figur 1 eine perspektivische Ansicht eines Waschbeckens nach der Neuerung,

Figur 2 eine schematische Ansicht eines an ein Koaxialkabel angeschlosseneu Annäherungsfühlers für das Becken nach Figur 1,

Figur 3 ein Schaltbild einer Annäherungssteuerung für das Becken nach Figur 1,

Figur k einen Schnitt durch den Vorderbereich des Waschbeckens nach Figur 1,

Figur 5 eine Vorderar^icht des Waschbeckens nach Figur 1 und

Figur 6 eine schematische Ansicht eines Annäherungsfühlers für das Becken nach Figur 1.

In Figur i ist eine Waschgelegenheit 10 in Form eines Handwaschbeckens mit einem Wasserhahn 12 gezeigt, der oberhalb eines Beckens 14 vorgesehen ist. An der niedrigsten Stelle

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des Beckens 14 befindet sich ein Abfluß 15, und zwar vorzugsweise unter der Auslaßöffnung des Wasserhahns 12. Hinter dem Becken 14 an seiner inneren Vorderwand ist ein Annäherungsfühler vorgesehen, der aus einer Primärantenne A und Schutzschirmen B und C besteht, die voneinander durch Luft oder ein anderes Dielektrikum isoliert sind. Der Schirm C ist geerdet und kann als Primärschirm angesehen werden, der elektrisch mit dem Abflußrohr 18 verbunden ist, das normalerweise geerdet ist und das Wasser in die Kanalisation ableitet. Auf der Unterseite der Waschgelegenheit 10 ist ein leitender Belag 20 aufgebracht, der jede gewünschte Anordnung haben kann, so daß sie hinsichtlich Farbe oder auf andere Weise mit der Farbe des

Beckens 10 harmonisiert. Der leitende Belag 20 ist mit dem

Abflußrohr 18 verbunden und deshalb geerdet. Eine zweite Antenne 24 kann auf die Vorderkante des Beckens 10 aufgebracht sein. Diese Sekundärantenne 24 kann aus dekorativem oder durchsichtigem Material bestehen und ist nicht mit der erfindungsgemäßen Anordnung verbunden, sondern räumlich von der Anordnung A, B, C durch das Porzellan oder ein anderes dielektrisches Material, aus dem das Becken 10 besteht, getrennt. Die Komponenten A, G und C können Metallplatten gleicher oder verschiedener Länge und Breite sein, und sie sind so zusammengefügt, daß sie eine zusammenhängende Struktur bilden, die hauptsächlich dazu dient, die An- oder Abwesenheit eines Benutzers

f festzustellen. Nach Wunsch können verschieden viele solcher Komponenten zu der Antennenanlage zusammengefügt werden.

Wie Figur 2 zeigt, ist der Annäherungsfühler A, B, C mit einem Koaxialkabel 30 verbunden, das einen Zentralleiter 32, einen ersten oder inneren konzentrischen Mantel 34 und einen zweiten oder äußeren konzentrischen Mantel 36 enthält, der vorzugsweise geerdet ist. Der Zentralleiter 32 ist vom ersten oder inneren Mantel 34 durch Luft oder durch eine Dielektrikum isoliert, und ebenso sind der erste und zweite Mantel 34 und 36 durch Luft oder ein Dielektrikum gegeneinander iso-

liert. Wenn der Annäherungsfühler weitere Plattenkomponenten enthält, kann auch das Koaxialkabel weitere konzentrische Hüllen enthalten. Die jeweils äußere Hülle ist geerdet.

Figur 3 zeigt schematisch die Verbindung zwischen den Komponenten 32, 34 und 36 des Koaxialkabels 30 und einem Teil der übrigen Apparatur. Das Steuergerät 50, das sich innerhalb der gestrichelten Linien befindet, verbindet die Komponenten des Koaxialkabels beispielswiese mit einem Einweggleichrichter 60, der seinerseits an einem Solenoidventil 70 anliegt. Dieses Ventil steuert die Arbeitsweise des Wasserhahnes 12 (Figur i)_a

Das in Figur 3 gezeigte Steuergerät enthält einen elektrischen Oszillator, der üblicher Bauart sein kann und der dazu dient, elektromagnetische Wellen gewünschter Frequenz, beispielsweise 8MHz, zu erzeugen. Dieser Oszillator enthält einen Transistor 80, und sein Eingangskreis enthält in Serie den Leiter A, Wicklung 82, Kondensator 84, Kollektor und Basis des Transistors 80, Widerstand 86 und Schuztschirm C, der mit dem geerdeten äußeren Mantel 36 des Koaxialkabels 30 verbunden ist. Der Ausgangskreis des Oszillators enthält den Emitter des Transistors 80, Widerstand 90 und Spule 92, die ebenfalls mit dem Schirm C und dem geerdeten äußeren Mantel 36 verbunden ist. Widerstand 94 bildet einen Nebenschluß für die Spule 82. Kollek-% tor und Emitter des Transistors 80 sind durch einen Widerstand

{ 96 miteinander verbunden. Die Basis des Transistors 80 ist

über einen Kondensator 98 mit dem Leiter A verbunden. Emitter

und Basis des Transistors 80 sind durch einen Kondensator 100 miteinander verbunden. Ein Kondensator 102 überbrückt den Widerstand 90. Die Spule 92 wird durch einen Kondensator 104 überbrückt, der zusammen mit der Spule 92 zum Abstimmen und Ein- \ stellen der Frequenz des Oszillators dient. Die gemeinsame

Klemme der Kondensatoren 102 und 104 ist über den inneren Mantel 34 mit dem zweiten Schutzschirm B verbunden. Der Kondensator 106 speist die Oszillatorfrequenz dem Verstärker 60 ein, der ein Verstärker üblicher Bauart sein kann. Der Leiter 108 ist mit einer Gleichspannungsquelle verbunden.

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Der in Figur 3 dargestellte Oszillator kann als abgewandelter Colpitts-Oszillator angesehen werden, der so angelegt ist, daß der Kollektor des Transistors für hohe Frequenzen geerdet ist. Das Netzwerk zwischen Kollektor und Basis enthält einen Kondensator 84, Spule 82, Widerstand 94 und die zwischen Antenne und Erdpotential herrschende Kapazität. Beim Betrieb wird die Betriebsfrequenz so eingestellt, daß dieses zuletzt erwähnte Netzwerk schwach induktiv ist, was bekanntermaßen den üblichen Bedingungen für einen Colpitts-Oszillator entspricht. Eine leichte Erhöhung der Kapazität zwischen Antenne und Erde verschiebt die Induktivität des Netzwerkes zur kapazitiven Seite hin, so daß bei einem bestimmten Wert der Antennenkapazität keine Schwingungen mehr auftreten. Der Verstärker 60 nimmt die Osziliatorausgabe auf, und die Ausgabe des Verstärkers schaltet beim Aus- und Einschalten des Oszillators das Solenoidventil ein und aus.

Die wesentlichen Komponenten der vorstehenden Schaltung, die zum Betrieb des aus drei Elementen bestehenden Kopplungssystems dient, sind der Kondensator 104 und die in Serie geschalteten Kondensatoren 98, 100 und 102. Es zeigte sich, daß die Antenne, die direkt gegen Erdpotential keine hohe Kapazität verträgt, gegenüber der Verzweigung zwischen den Kondensatoren 102 und 104 jedoch eine ziemlich große zusätzliche Kapazitat duldet, wobei die Anlage entsprechend auch parallel zum Kondensator 104 eine beträchtlich hohe zusätzliche Kapazität verträgt. Tatsächlich kann der Einfluß der erwähnten zusätzlichen Kapazitäten großenteile dadurch kompensiert werden, daß Kapazität innerhalb der Schaltung entnommen wird. Es kann also ein kapazitives Kabel, das in der oben beschriebnen Weise die Kapazität erhöht, als Verbindung zwischen der Antenne und der übrigen Steuerschaltung verwendet werden.

Figur 4 zeigt schematisch und teilweise in Schrittdarstellung einen Abschnitt des Waschbeckens 10. Der Annäherungsfühler A, B, C ist in Seitenansicht gezeigt und in bekannter

Weise an der vorderen inneren Unterseite des äußeren Randes des Beckens 10 befestigt. Der Fühler A, B, C ist mit dem Koaxialkabel 30 verbunden. Die Sekundärantenne 24 ist an der vorderen Außenkante des Beckens 10 befestigt. Wie zu ersehen ist, ist die Sekundärantenne 24 von dem Fühler A, B, C getrennt und durch das dielektrische Material, aus dem das Becken 10 besteht, gegenüber dem Fühler isoliert.'

Ersichtlicherweise wäre die AnnäherungsSteuerung bei Fehlen der leitenden Bodenschicht 20, der Sekundärantenne 24 und des Koaxialkabels 30 verschiedenen, nachteiligen Einflüssen unterworfen, die die Steuerung stören, wenn nicht gar vollkommen außer Betrieb setzen würden. Wasser im Becken 10 würde das elektrostatische Feld und andere Eigenschaften ändern und dadurch die Arbeitsweise der Anlage beeinflussen. Ein vollgefülltes Becken würde einen rückwirkenden Einfluß ausüben, der ein anderes Signal erzeugt, als beispielsweise ein nur halb gefülltes oder leeres Becken. Andererseits würde ohne die Sekundärantenne 24 der Betrieb der Anlage wesentlich beeinflusst, wenn sich der Benutzer etwa 18cm vom Becken entfernt befindet. Ohne die Antenne 24 könnte das an das Solenoidventil 70 übertragene Signal sehr klein wenn nicht sogar zu klein sein, während andererseits ein erheblich anderes Signal erzeugt würde, wenn der Benutzer sich an den vorderen Rand des Beckens anlehnt.

Wenn der Fühler mit der Steuerschaltung durch eine lose hängende Leitung verbunden wäre, die nicht nur unschön aussieht, sondern auch elektrostatischen und elektromagnetischen Änderungen unterworfen wäre, je nach ihrer räumlichen Lage zu anderen Geräten innerhalb des Waschraumes oder der Küche, ergäben äch störende Einflüsse, die auch durch Personen, die diese lose hängende Leitung unsachgemäß behandeln könnten, hervorgerufen werden, so daß ein einwandfreier Betrieb der Anlage nicht gewährleistet sein könnte. Diese störenden Auswirkungen werden einzeln durch die Komponenten 20, 24 und 30 ausgeschaltet, wobei das Gesamtsystem durch Kombination dieser Komponenten oder durch Hinzufügen weiterer Komponenten weiter verbessert

werden kann. Solche zusätzlichen Komponenten würden ohne Zweifel dafür sorgen, daß die Anlage relativ störungsfrei ohne die sonst bei AnnäherungsSteuerungen auftretenden Nachteile arbeitet.

Die drei Komponenten A (36), B (32) und C (3^) des Fühlers sind entweder durch Isolierschichten bekannter Art oder durch an bestimmten Stellen vorgesehene Isolierstützen voneinander getrennt und isoliert. Sie bilden gemeinsam eine zusammenhängende Anordnung, die in Verbindung mit der Sekundärantenne 2k und dem geerdeten Film 20 die unerwünschten Nebenwirkungen- ausschaltet, wie sie bei Vorhandensein von Wasser im Becken 10 oder durch die räumliche Stellung des Benutzers bezüglich der Vorderseite des Beckens 10 auftreten.

Es ist ersichtlich, daß der Oszillator entweder Schwingungen erzeugen kann, deren Frequenz bei Annäherung eines Benutzers geändert oder unterdrückt wird, oder aber nach Wunsch durch Annäherung eines Benutzers bei der vorgeschriebenen Frequenz in Betrieb gesetzt werden kann.

Das Becken ist ersichtlicherweise so ausgelegt, daß es in Betrieb gesetzt wird, wenn sich der Benutzer bis auf eine bestimmte Entfernung genähert hat, und ausgeschaltet wird, wenn der Benutzer sich über diese bestimmte Entfernung hinaus entfernt .

Es ist ersichtlich, daß der Aufbau des Oszillators aus Figur 3 nur zur Erläuterung dient und durch jeden anderen geeigneten Oszillator ersetzt werden kann. Außerdem kann der Oszillator so ausgelegt sein, daß er jede gewünschte oder bevorzugte Frequenz erzeugt. Der Oszillator kann auch Schwinungen relativ niedriger Frequenz erzeugen, die noch im oder wenig außerhalb des Hörbereiches liegt und den gleichen Zweck erfüllt. Die Verwendung des Koaxialkabels im Zusammenhang mit anderen oben erwähnten Eigenschaften bewirken, daß die Anlage auch bei niedriger Leistungsausgabe des Oszillators betrieben werden kann.

Je niedriger die Leistungsausgabe, um so niedriger ist der Einfluß auf andere elektrische Schwingungs- und Übertragungsgeräte, die sich in der Nähe dieser Steuerschaltung befinden.

Obwohl zur Erläuterung der Neuerung im vorstehenden ein Handwaschbecken gewählt wurde, ist sie natürlich auch für andere Einrichtungen geeignet.

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NEUE SCHÜTZANSPRÜCHE

1. Waschbecken aus elektrisch isolierendem Material, bei dem dem Wasserzufluß ein durch eine Annäherungssteuerung betätigbares Absperrorgan zugeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, daß hinter dem vorderen Beckenrand ein kapazitiver Annäherungsfühler angeordnet und der das Wasser aufnehmende Beckenteil durch einen elektrisch leitenden Belag gegenüber dem Annäherungsfühler abgeschirmt ist.

2. Waschbecken nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß auf der Vorderseite des vorderen Beckenrandes eine Platte oder eine Schicht aus elektrisch leitendem Material angeordnet ist.

3. Waschbecken nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Belag auf der Außenseite des das Wasser aufnehmenden Beckenteiles aufgebracht ist und alt dem aus Metalgestehenden Ausflußrohr in Verbindung steht.

k. Waschbecken nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Annäherungsfühler aus drei plattenförmigen Elementen besteht, die durch isolierende Bauteile im Abstand voneinander gehalten sind.

Patentanwälte Dipl.-Ing. Martin Licht, Dipl.-Wirtsch.-Ing. Axel Hansmann, Dipl.-Phys. Sebastian Herrmann

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