DE202011000038U1 - Electronic sanitary fitting, in particular for washbasins - Google Patents

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    • G05D23/13—Control of temperature without auxiliary power by varying the mixing ratio of two fluids having different temperatures
    • G05D23/1393—Control of temperature without auxiliary power by varying the mixing ratio of two fluids having different temperatures characterised by the use of electric means

Abstract

Elektronische Sanitärarmatur, insbesondere für Waschtische bestehend aus einem Gehäuse (1) mit Zuführungen (3) für Kalt- und Warmwasser, einer Mischkammer und einer Leitung, die das in der Mischkammer bereitgestellte Mischwasser zum Auslauf führt, wobei das Gehäuse (1) ein Stellelement mit einer Spindel (S) und einen Temperatursensor (4) aufnimmt, wobei der Temperaturensor (4) in unmittelbar nach dem Stellelement/Mischelement in Richtung zum Auslauf angeordnet ist und die Spindel des Stellelementes mit einem Schrittmotor (7) verbunden ist, wobei dem Drehwinkel der Spindes (S) des Stellelementes eine Temperatur und/oder eine Durchflussmenge zuordenbar ist.Electronic sanitary fitting, in particular for washbasins, consisting of a housing (1) with inlets (3) for cold and hot water, a mixing chamber and a line that leads the mixed water provided in the mixing chamber to the outlet, the housing (1) having an adjusting element a spindle (S) and a temperature sensor (4), the temperature sensor (4) being arranged immediately after the adjusting element / mixing element in the direction of the outlet and the spindle of the adjusting element being connected to a stepper motor (7), the angle of rotation being the Spindes (S) of the adjusting element can be assigned a temperature and / or a flow rate.

Description

Die Erfindung betrifft eine elektronische Sanitärarmatur, insbesondere für Waschtische. Die modular aufgebaute, elektromotorisch gesteuerte Armatur weist dabei eine automatische Temperaturreglung auf.The invention relates to an electronic sanitary fitting, in particular for washbasins. The modular, electric motor-controlled valve has an automatic temperature control.

Der Aufbau der Armatur ist dabei so gestaltbar, dass der Auslauf, insbesondere auf Waschtischen, als sichtbares Teil der Installation ein individuelles Design erhalten kann. Er muss sich nicht an innen liegende Funktionselemente anpassen und stellt nur die Hülle für die Wasserführung dar. Der Auslauf kann entsprechend Nutzerwünschen variiert werden oder auch direkt im Waschtisch integriert sein.The structure of the fitting is designed so that the outlet, especially on washbasins, as a visible part of the installation can receive an individual design. It does not have to adapt to internal functional elements and only represents the envelope for the water supply. The spout can be varied according to user wishes or integrated directly into the washbasin.

Die Erfindung wird an einem Ausfuhrungsbeispiel und zugehöriger Zeichnung näher erläutert.The invention will be explained in more detail in an exemplary embodiment and associated drawing.

Die eigentliche Armatur ist bevorzugt verdeckt, vorzugsweise unter dem Waschtisch angeordnet. Sie besteht aus einem Gehäuse 1, welches das Stellelement, z. B. eine von Einhebelmischern bekannte Kartusche und einen Temperatursensor 4 aufnimmt. Der Sensor ist unmittelbar nach dem Mischelement angeordnet. An das Gehäuse werden die Zuführungen 3, z. B. flexible Panzerschläuche, für Kalt- und Warmwasser angeschlossen, ebenso der Abgang 2 der das in einer Mischkammer bereitgestellte Mischwasser zum nicht dargestellten Auslauf am ebenfalls nicht dargestellten Waschtisch fuhrt.The actual fitting is preferably concealed, preferably arranged under the washstand. It consists of a housing 1 , which the actuator, z. B. a cartridge known from Einhebelmischern and a temperature sensor 4 receives. The sensor is arranged immediately after the mixing element. To the housing are the feeders 3 , z. B. Flexible reinforced hoses, connected for cold and hot water, as well as the departure 2 the mixed water provided in a mixing chamber leads to the outlet not shown on the washstand, also not shown.

Die Spindel S des Stellelementes wird mit einem Schrittmotor 7 verbunden. Je nach Betätigungskraft zum Bewegen der Spindel S und den Motorkenngrößen ist wie in der dargestellten Figur ein Getriebe 5 zwischen dem Schrittmotor 7 und der Spindel S des nicht bezeichneten Stellelementes angeordnet Der Elektromotor, der hier als Schrittmotor 7 ausgebildet ist, wird von einem auf einer Platine 9 angeordneten (nicht separat dargestellten) Prozessor angesteuert.The spindle S of the actuating element is provided with a stepper motor 7 connected. Depending on the actuation force for moving the spindle S and the engine parameters is as in the illustrated figure, a transmission 5 between the stepper motor 7 and the spindle S of the non-designated actuator arranged The electric motor, here as a stepper motor 7 is trained by one on a board 9 arranged (not shown separately) processor driven.

Die Steuerung der Funktionen „ein/aus”, „kälter”, „wärmer” usw. durch den Nutzer erfolgt durch nicht dargestellte Bedienelemente, z. B. Taster, Hebel, DrehknopfThe control of the functions "on / off", "colder", "warmer" etc. by the user by not shown controls, eg. B. button, lever, knob

Der Prozessor erlaubt die Einspeisung und Verarbeitung weiterer Signale, z. B. für Füllstandbegrenzung oder Nutzererkennung.The processor allows the feeding and processing of other signals, eg. B. for level limit or user recognition.

Optische Systeme zur Nutzerführung sind integrierbar, z. B. leuchtende und/oder blinkende Bedienelemente, eine Orientierungsbeleuchtung am Waschtisch.Optical systems for user guidance can be integrated, for. As lighting and / or flashing controls, orientation lighting on the washstand.

Mit dem beschriebenen System ist es möglich über eine Signalleitung 10, LEDs anzusteuern die im nicht dargestellten Waschtisch integriert sind und die dem Nutzer durch Farbwechsel die Temperaturänderung des Mischwassers signalisieren, z. B. kann der Wasserstrahl ausgeleuchtet werden. Über die Signalleitung 10 werden ebenfalls Signale der Bedienelemente an den Prozessor weitergeleitet, der dann beispielsweise ein Signal zur Betätigung des Schrittmotors 7 bereitstellt. Zur Stromversorgung ist ein Netzkabel 11 vorgesehen. Über eine Stützbatterie 8 wird die Stromversorgung bei Ausfall des Stromnetzes abgesichert.With the described system it is possible via a signal line 10 To control LEDs are integrated in the washstand, not shown, and signal the user by color change, the temperature change of the mixed water, z. B., the water jet can be illuminated. Via the signal line 10 Also signals of the controls are forwarded to the processor, which then, for example, a signal to operate the stepper motor 7 provides. To power is a power cord 11 intended. About a backup battery 8th the power supply is protected in the event of a power failure.

Die Funktion der Armatur ist folgende: bei herkömmlichen Mischersystemen, wie Einhebelmischern oder berührungslosen IR-Armaturen, wird die Temperaturobergrenze des Mischwassers mechanisch begrenzt. Bei einer Kartuschenlösung kann der Anschlag durch den Installateur vor Ort individuell eingestellt werden. Voraussetzung für die Einhaltung der maximalen Mischtemperatur ist die Bereitstellung von Kalt- und Heißwasser mit gleich bleibenden Temperaturen und konstantem Druck. Schwierigkeiten treten dort auf, wo plötzlich weitere Verbraucher zugeschaltet werden oder keine Zirkulationsleitungen installiert sind. Das nicht sofort anliegende Heißwasser verlangt hier ein ständiges manuelles Nachregeln der Mischwassertemperatur auf den gewünschten Wert.The function of the valve is as follows: in conventional mixer systems, such as single-lever mixers or non-contact IR valves, the upper limit of the temperature of the mixed water is mechanically limited. With a cartridge solution, the stop can be set individually by the installer on site. The prerequisite for compliance with the maximum mixing temperature is the supply of cold and hot water with constant temperatures and pressure. Difficulties occur where suddenly more consumers are switched on or no circulation lines are installed. The not immediately applied hot water here requires a constant manual readjustment of the mixed water temperature to the desired value.

Bei dem beschriebenen System hat der Nutzer die Möglichkeit über Bedienelemente, den Wasserfluss zu starten und dann eine gewünschte Temperatur anzuwählen, z. B. durch Taster „Kälter” und „Wärmer”. Das System lässt die Erhöhung der Mischwassertemperatur bis zu einer softwareseitig eingestellten Grenze zu. Diese kann den in diversen Regelwerken, z. B. für Pflegeeinrichtungen und Kindergärten festgelegten Werten entsprechen.In the system described, the user has the option of using controls to start the flow of water and then select a desired temperature, eg. B. by buttons "colder" and "warmer". The system allows the mixing water temperature to be increased up to a limit set by the software. This can in various rules, z. B. for nursing homes and kindergartens.

Die Temperaturänderung des Mischwassers wird bestimmt durch eine in Versuchen ermittelte Idealkurve für das Temperatur-Zeit-Verhalten des Temperatursensors 4 in der Armaturenbaugruppe. Dem Drehwinkel des Stellelementes lässt sich somit eine Temperatur zuordnen. Um ein so genanntes Überschwingen und damit Zeitverlust zu Vermeiden, wird nahe an den Soll-Wert heran gefahren und erst dann ein noch bestehender Restfehler ausgeregelt. Durch die Kombination von Steuerung und Reglung wird ein schnelles Erreichen der Wunschtemperatur ohne Regelverluste ermöglicht. Im weiteren Verlauf überwacht der Prozessor die Temperatur und stellt bei Abweichungen die Wunschtemperatur automatisch nach. Die werksseitig vorgegebene Temperatur-Zeit-Kurve wird während der Nutzung verfeinert und an die betreffende Installation angepasst. Durch diesen Lernprozess wird die Temperatureinstellung nochmals beschleunigt.The temperature change of the mixed water is determined by a determined in experiments ideal curve for the temperature-time behavior of the temperature sensor 4 in the valve assembly. The rotational angle of the actuating element can thus be assigned a temperature. In order to avoid a so-called overshoot and thus loss of time, it is driven close to the setpoint value and only then a still existing residual error is corrected. The combination of control and regulation enables the desired temperature to be reached quickly without any loss of control. In the further course, the processor monitors the temperature and automatically adjusts the desired temperature in case of deviations. The factory-set temperature-time curve is refined during use and adapted to the installation in question. Through this learning process, the temperature setting is accelerated again.

Gelingt es dem beschriebenen System nicht, die maximale Mischtemperatur einzuhalten, d. h. steigt die Temperatur unzulässig hoch, z. B. bei Ausfall der Kaltwasserversorgung, besteht Verbrühgefahr. In diesem Fall sperrt das Stellelement den Wasserfluss sofort ab und signalisiert eine Serviceanforderung. Dieser thermische Verbrühschutz gewährleistet besonders in öffentlichen Bereichen ein hohes Maß an Sicherheit. Im Gegensatz zu bekannten thermostatischen Mischern wird der Wasserfluss sofort vollständig und nicht nur nahezu abgesperrt.If the described system fails to meet the maximum mixing temperature, d. H. the temperature rises inadmissibly high, z. B. in case of failure of the cold water supply, there is a risk of scalding. In this case, the actuator immediately shuts off the water flow and signals a service request. This thermal scalding protection ensures a high degree of safety, especially in public areas. In contrast to known thermostatic mixers, the flow of water is instantaneously complete and not nearly shut off.

Auf Grundlage des bekannten Temperaturverhaltens kann der Prozessor Abweichungen vom normalen Verhalten (z. B. ungewöhnlicher Anstieg der Mischtemperatur) bewerten und Funktionen auslösen.Based on the known temperature behavior, the processor can evaluate deviations from normal behavior (eg, unusual increase in mixing temperature) and trigger functions.

Der Temperatursensor besitzt eine Messverzögerung (definiert durch die Zeitkonstante), d. h. der endgültige Messwert wird erst nach einer gewissen Zeit erreicht. Um trotzdem schnell, vor Ablauf der Messzeit reagieren zu können, werden die anliegenden Werte für eine Vorausberechnung der Mischtemperatur verwendet. Damit kann der Zeitverlust kompensiert werden.The temperature sensor has a measurement delay (defined by the time constant), d. H. the final measured value is reached only after a certain time. Nevertheless, in order to be able to react quickly before the measuring time expires, the applied values are used for a preliminary calculation of the mixing temperature. Thus, the loss of time can be compensated.

Eine einfach zu startende Servicefunktion, z. B. durch Anhalten eines Magneten, macht es möglich, die Temperaturbegrenzung außer Kraft zusetzen und eine so genannte thermische Desinfektion durchzuführen. Hierbei muss Wasser einer konstant hohen Temperatur über einen vorgegebenen Zeitraum ausfließen. Die Zeit wird erst ab Erreichen dieser Temperatur an der Entnahmestelle gestartet. Nach Ablauf wird kühler gespült und schließlich abgesperrt.An easy-to-start service function, eg. B. by stopping a magnet, it makes it possible to enforce the temperature limit enforce and perform a so-called thermal disinfection. In this case, water must flow out of a constant high temperature over a given period of time. The time is only started from reaching this temperature at the sampling point. After expiration, it is rinsed cooler and finally shut off.

Durch eine programmierte Nachlaufzeit wird abgesichert, dass das Wasser auch abgesperrt wird, wenn der Nutzer den Waschtisch verlassen hat, ohne es selbst zu tun.A programmed overrun time ensures that the water is shut off even if the user has left the washbasin without doing it himself.

Der Wasserfluss kann ebenfalls gestoppt werden, wenn eine festgelegte Füllhöhe erreicht ist.The water flow can also be stopped when a set level is reached.

Eine Stützbatterie 8 sorgt für eine Notabschaltung des Wasserflusses bei Stromausfall.A backup battery 8th provides an emergency shutdown of the water flow in case of power failure.

Ein Serviceanschluss ermöglicht es geschultem Personal, einen PC anzuschließen und individuelle Einstellungen, z. B. für Temperaturen oder Zeitvorgaben vorzunehmen.A service port allows trained personnel to connect a PC and customize settings, such as: B. for temperatures or time specifications.

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

11
Gehäuse mit Stellelement und MischkammerHousing with actuator and mixing chamber
22
Abgang für MischwasserDeparture for mixed water
33
Anschluß für Kalt- und WarmwasserConnection for cold and hot water
44
Temperatursensortemperature sensor
55
Getriebetransmission
66
Lagerungstorage
77
Schrittmotorstepper motor
88th
Stützbatteriebackup battery
99
Platinecircuit board
1010
Signalleitungsignal line
1111
Netzkabelpower cable
SS
Spindel des StellelementsSpindle of the actuating element

Claims (10)

Elektronische Sanitärarmatur, insbesondere für Waschtische bestehend aus einem Gehäuse (1) mit Zuführungen (3) für Kalt- und Warmwasser, einer Mischkammer und einer Leitung, die das in der Mischkammer bereitgestellte Mischwasser zum Auslauf führt, wobei das Gehäuse (1) ein Stellelement mit einer Spindel (S) und einen Temperatursensor (4) aufnimmt, wobei der Temperaturensor (4) in unmittelbar nach dem Stellelement/Mischelement in Richtung zum Auslauf angeordnet ist und die Spindel des Stellelementes mit einem Schrittmotor (7) verbunden ist, wobei dem Drehwinkel der Spindes (S) des Stellelementes eine Temperatur und/oder eine Durchflussmenge zuordenbar ist.Electronic sanitary fitting, in particular for washbasins, consisting of a housing ( 1 ) with feeds ( 3 ) for cold and hot water, a mixing chamber and a conduit, which leads the mixed water provided in the mixing chamber to the outlet, wherein the housing ( 1 ) an actuator with a spindle (S) and a temperature sensor ( 4 ), wherein the temperature sensor ( 4 ) is arranged in the direction of the outlet immediately after the actuating element / mixing element and the spindle of the actuating element with a stepping motor ( 7 ), wherein the rotation angle of the lock (S) of the actuating element, a temperature and / or a flow rate can be assigned. Elektronische Sanitärarmatur nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Stellelement eine von Einhebelmischern bekannte Kartusche istElectronic sanitary fitting according to claim 1, characterized in that the adjusting element is a known from Einhebelmischern cartridge Elektronische Sanitärarmatur nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass je nach Betätigungskraft zum Bewegen der Spindel (S) und den Motorkenngrößen der Schrittmotor (7) mit einem Getriebe (5) gekoppelt ist.Electronic sanitary fitting according to claim 1 or 2, characterized in that, depending on the actuating force for moving the spindle (S) and the engine parameters of the stepping motor ( 7 ) with a transmission ( 5 ) is coupled. Elektronische Sanitärarmatur nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Schrittmotor (7) von einem auf einer Platine (9) angeordneten Prozessor angesteuert wird.Electronic sanitary fitting according to one of claims 1 to 3, characterized in that the stepping motor ( 7 ) from one on a board ( 9 ) arranged processor is controlled. Elektronische Sanitärarmatur nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Prozessor die Einspeisung und Verarbeitung weiterer Signale, insbesondere fur Fullstandbegrenzung oder Nutzererkennung gewährleistet.Electronic sanitary fitting according to one of claims 1 to 4, characterized in that the processor ensures the feeding and processing of further signals, in particular for full-level limitation or user recognition. Elektronische Sanitärarmatur nach einem der Anspruche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuerung der Funktionen „ein/aus”, „kälter”, „wärmer” usw. mittels ein oder mehrerer Bedienelemente wie z. B. Taster, Hebel, Drehknopf erfolgt.Electronic sanitary fitting according to one of claims 1 to 5, characterized in that the control of the functions "on / off", "colder", "warmer", etc. by means of one or more controls such. B. button, lever, knob is done. Elektronische Sanitärarmatur nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass in den mit der elektronischen Sanitärarmatur ausgestatteten Waschtisch optische Systeme zur Nutzerführung integriert sind.Electronic sanitary fitting according to one of claims 1 to 6, characterized in that optical systems for user guidance are integrated into the wash basin equipped with the electronic sanitary fitting. Elektronische Sanitärarmatur nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die optischen Systeme in Form von leuchtenden und/oder blinkenden Bedienelementen und/oder einer Orientierungsbeleuchtung ausgebildet sind. Electronic sanitary fitting according to claim 7, characterized in that the optical systems in the form of luminous and / or flashing controls and / or orientation lighting are formed. Elektronische Sanitärarmatur nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, dass die optischen Systeme in Form von LEDs ausgebildet sind und mit diesen durch Farbwechsel die Temperaturänderung des Mischwassers signalisierbar ist.Electronic sanitary fitting according to claim 7 or 8, characterized in that the optical systems are designed in the form of LEDs and with these by color change, the temperature change of the mixed water is signaled. Elektronische Sanitärarmatur nach einem der Ansprüche 7 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass mittels der optischen Systeme, insbesondere der LEDs der Wasserstrahl ausgeleuchtet wird.Electronic sanitary fitting according to one of claims 7 to 9, characterized in that by means of the optical systems, in particular the LEDs of the water jet is illuminated.
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