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Der Weg zum europäischen Patent
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Beispiel aus dem Gebiet der Mechanik |
Art. 78, 83  |
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Vorrichtung zum Abgeben und Mischen von Wasser |
Erfindungsbezeichnung (Angabe im Erteilungsantrag genügt) |
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Erfindungsgebiet |
R. 42 (1) a) |
Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zum Abgeben und Mischen von Wasser, die in elektronisch gesteuerten Hähnen verwendet werden kann, bei denen die Abgabe im Wesentlichen automatisch durch Sensormittel gesteuert wird, welche die Anwesenheit des Benutzers anzeigen.
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Hintergrund der Erfindung |
R. 42 (1) b) |
Es sind Einhebelmischer bekannt, die eine innerhalb des Monoblocks des Hahnes angeordnete Mischpatrone aufweisen, wobei ein oberhalb des Monoblocks angeordneter Hebel vorgesehen ist, der sowohl das Mischen als auch die Abgabe des Wassers reguliert.
Weiterhin sind Hähne elektronischer Art bekannt, bei denen das Wasser im Wesentlichen automatisch abgegeben wird, wenn der Benutzer sich dem Hahn nähert.
Derartige Hähne sind mit einem Ventil mit Absperrmitteln versehen, die mit einer Solenoidvorrichtung oder mit einem Elektromotor zusammenarbeiten, der das Öffnen und das Schließen des Hahnes bzw. die Abgabe und das Unterbrechen des Wasserstroms steuert; die Solenoidvorrichtung bzw. der Motor wird durch geeignete Sensormittel aktiviert, die die Anwesenheit des Benutzers feststellen.
In verschiedenen Ausführungsformen ist das Ventil mit händisch betätigten Mitteln verbunden, die die Regulierung der Mischung von Heiß- und Kaltwasser ermöglichen.
Der Aufbau dieses Ventiltyps und die Notwendigkeit, die Solenoidvorrichtung oder den Antriebsmotor der Absperrmittel elektrisch zu speisen, machen es notwendig, das Ventil und die elektrischen und elektronischen Komponenten im unteren Teil des Monoblocks oder Gussblocks des Hahnes anzuordnen, der daher in geeigneter Weise geformt sein muss.
Dadurch wird es notwendig, spezifische Monoblöcke für die elektronisch gesteuerten Hähne zu entwerfen und auszuführen, das heißt verschieden von jenen für Einhebelmischer, wodurch größere Probleme in der Produktion und Lagerverwaltung entstehen.
Darüber hinaus schränkt die größere Größe des Monoblocks das Design und die Ästhetik des Hahnes wesentlich ein.
Überdies kann die Anwesenheit von elektrischen und elektronischen Teilen innerhalb des Monoblocks in jenem Bereich, in dem Wasser durchströmt, Fehlfunktionen des Hahnes hervorrufen und die Sicherheit des Benutzers beeinträchtigen.
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WO-A-97147828 beschreibt eine Sanitärarmatur, die einen Gehäuseteil und einen den Austrittskanal enthaltenden Austrittsteil aufweist. Ein Mischhahn ist im Gehäuseteil angeordnet, um kalte und warme Flüssigkeit zu mischen und den Abgabefluss zu steuern. Der Mischhahn ist zwischen einer geschlossenen Endstellung und einer offenen Endstellung durch eine mit einem Betätigungshebel verbundene Steuerstange betätigbar. Ein elektrisch steuerbares Ventil ist im Mischhahn angeordnet und mittels eines elektronischen Steuerkreises mit einem Annäherungssensor verbunden. Zusätzlich kann dieses Ventil mechanisch mittels des Betätigungshebels über die Steuerstange gesteuert werden. Bei dieser bekannten Sanitärarmatur ist der elektronische Steuerkreis außerhalb des Mischhahnes angeordnet, wogegen sich das elektrisch gesteuerte Ventil und sein Betätigungselement innerhalb des Mischhahnes befinden, sodass ein derartiger Mischhahn kein Standardtyp ist. |
R. 42 (1) b) |
EP-A-0831260, welche den Merkmalen des Oberbegriffs des Anspruchs 1 entspricht, beschreibt einen Einhebelmischer mit Temperaturkontrolle, der zwei Betriebszustände besitzt, und zwar einen normalen Betriebszustand und einen händisch betätigten Zustand. Im normalen Zustand wird ein Stellknopf verwendet, um die Temperatur auszuwählen, und die Offen-/Geschlossenstellung wird durch ein Solenoidventil gesteuert, das seinerseits durch einen externen Steuerstromkreis gesteuert wird, der mit einer externen Stromquelle verbunden ist. Der Anmelder der vorliegenden Erfindung hat seine Erfindung entworfen und ausgeführt, um diese Nachteile zu vermeiden und weitere Vorteile zu erreichen.
Zusammenfassung der Erfindung
Die Erfindung wird im Hauptanspruch definiert und charakterisiert, während die abhängigen Ansprüche weitere Merkmale der Erfindung beschreiben.
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Zweck der Erfindung ist es, eine Vorrichtung für die automatische Abgabe von Wasser zu schaffen, die mit einem Monoblock für Mischhähne eines im Wesentlichen standardisierten Typs verbunden werden kann, das heißt für Einhebelmischhähne, wodurch die Notwendigkeit der Produktion eines speziellen Monoblocks für elektronisch gesteuerte Mischhähne entfällt. |
R. 42 (1) c) |
Ein weiterer Zweck der Erfindung ist die Schaffung einer Vorrichtung für die automatische Abgabe von Wasser, die praktisch, funktionell und kompakt und für den Benutzer absolut sicher ist.
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Die erfindungsgemäße Vorrichtung weist eine Mischpatrone auf, die innerhalb eines Monoblocks für Mischhähne üblicher Bauart angeordnet werden kann, sowie Mittel zur Regulierung des Mischens des Wassers und elektrisch gesteuerte Betätigungsmittel einschließlich eines Absperrelements, das mit der genannten Patrone zusammenwirkt, um den Wasserfluss zu öffnen und zu schließen. |
R. 42 (1) c) |
Die Betätigungsmittel sind außerhalb des Monoblocks des Hahnes oberhalb der Mischpatrone angeschlossen und wirken mit einem Sensor zusammen, der bei Anwesenheit des Benutzers automatisch die Betätigung der Betätigungsmittel auslöst.
Die Betätigungsmittel werden durch Batterien gespeist.
Die Mittel zur Regulierung des Mischens, die Betätigungsmittel und die hiermit verbundenen elektrischen und elektronischen Komponenten sind in einen einzigen Block integriert und außerhalb des Monoblocks oberhalb der Mischpatrone angekoppelt.
Die erfindungsgemäße Vorrichtung kann daher mit Monoblöcken für Einhebelmischhähne verbunden werden, wodurch das Problem der stilistischen Einschränkungen vermieden wird, das durch die Vorrichtungen für elektronisch gesteuerte Hähne hervorgerufen wird, ebenso wie das Problem der Produktion und Lagerung von verschiedenen Typen von Monoblöcken.
Die Trennung der elektrischen und elektronischen Teile von der Mischpatrone verleiht der erfindungsgemäßen Vorrichtung eine enorme Sicherheit und Funktionalität.
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Kurze Beschreibung der Zeichnungen |
R. 42 (1) d) |
Diese und andere Merkmale der Erfindung ergeben sich aus der folgenden Beschreibung einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung, die ein nicht einschränkendes Beispiel darstellt und in der auf die folgenden Zeichnungen Bezug genommen wird:
Fig. 1 ist ein Längsschnitt einer erfindungsgemäßen Vorrichtung, die mit dem Monoblock eines Hahnes verbunden ist.
Fig. 2 ist eine Seitenansicht eines mit einer erfindungsgemäßen Vorrichtung versehenen Hahnes.
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Detaillierte Beschreibung einer bevorzugten Ausführungsform |
R. 42 (1) e) |
Gemäß den Zeichnungen kann eine erfindungsgemäße Vorrichtung 10 zum Abgeben und Mischen von Wasser mit dem Monoblock 11 eines Hahnes 12 eines im Wesentlichen standardisierten Typs verbunden werden.
Die Vorrichtung 10 weist eine Mischpatrone 30 auf, die im oberen Teil mit einer Steuer- und Reguliereinheit 40 verbunden ist.
Die Mischpatrone 30 kann im oberen Teil des Monoblocks 11 untergebracht werden und weist einen Außenkörper 13 auf, der am unteren Ende durch einen im Wesentlichen konventionellen Boden 14 verschlossen ist und dadurch eine Kammer 15 begrenzt, welche Folgendes aufnimmt: ein festes Plättchen 16, ein bewegliches Plättchen 17 und ein Zug- und Verteilelement 18.
Der Boden 14 kann mit dem Monoblock 11 über eine Tragebene 22 verbunden sein und ist mit Öffnungen versehen, welche den Durchfluss von heißem und kaltem Wasser aus den Rohren des Wassersystems ermöglichen; ferner ist er mit einer Öffnung 14a versehen, durch die das gemischte Wasser zur Auslassöffnung 21 des Hahnes 12 strömen kann.
Das feste Plättchen 16 ist fest mit dem Boden 14 verbunden und besitzt Zuführöffnungen, die funktionsmäßig mit den Heiß- und Kaltwasseröffnungen des Bodens 14 verbunden sind, und eine Öffnung 16a, die mit der Öffnung 14a kommuniziert.
Das bewegliche Plättchen 17 ist drehbar in einer Ebene angeordnet, die parallel und oberhalb des festen Plättchens 16 verläuft; es ist mit einer Öffnung 17a versehen, die mit der Öffnung 16a zusammenwirkt, sowie mit einem gekrümmten Schlitz 17b, der wahlweise mit einer oder mit beiden der Zuführöffnungen im festen Plättchen 16 kommunizieren kann.
Das Zug- und Verteilelement 18, das die gleiche Form wie das bewegliche Plättchen 17 hat, ist oberhalb von diesem angebracht und kann daher fest verbunden mit diesem gedreht werden.
Das Zug- und Verteilelement 18 besitzt eine mit der Öffnung l7a kommunizierende zentrale Durchström- oder Auslassöffnung 18a sowie eine periphere Öffnung 18b, die mit dem Schlitz 17b kommuniziert.
Dichtelemente 23, 24 und 25 sind zwischen dem Boden 14 und der Tragebene 22, zwischen dem Boden 14 und dem festen Plättchen 16 und zwischen dem beweglichen Plättchen 17 und dem Zug- und Verteilelement 18 angeordnet.
Der obere Teil des Zug- und Verteilelements 18 überragt den Außenkörper 13 und besitzt außen eine umlaufende Rändelung 27 und in der Mitte einen nach oben offenen Hohlraum 28.
Die Steuer- und Reguliereinheit 40 weist eine Basis 33 und einen Handgriff 45 auf, der fest mit der Basis verbunden sein kann und innen hohl ist, damit er Folgendes aufnehmen kann: ein Antriebsmittel 4l mit einem Kolben 42, Versorgungsbatterien 36 und einen elektronischen Schaltkreis 43.
Die Basis 33 ist in der Mitte mit einer Öffnung 49 versehen, deren Innenfläche eine Rändelung 47 aufweist, die mit der Rändelung 27 des Zug- und Verteilelements 18 koppelbar ist.
Die Basis 33 ist ferner mit einem zentralen innen hohlen Körper 19 versehen, der in eine rohrförmige Verlängerung 19a ausläuft, die sich innerhalb der Öffnung 49 befindet und am unteren Ende über diese hinausragt.
Die rohrförmige Verlängerung 19a kann in den Hohlraum 28 eingesetzt und dort festgeklemmt werden, wobei ihre axiale Öffnung 19b mit der zentralen Öffnung 18a des Zug- und Verteilelements 18 in Verbindung gebracht wird.
Der zentrale Körper 19 ist im oberen Teil mit einem Block 37 verbunden, mit dem er innen eine Kammer 26 begrenzt, innerhalb deren die Membran 20 angeordnet ist.
Die Membran 20 ist genauer gesagt umlaufend zwischen dem zentralen Körper l9 und dem Block 37 eingeklemmt und besitzt am unteren Teil eine Verlängerung 20a, die im Normalzustand, d. h. wenn der Hahn 12 geschlossen ist, das obere Ende der axialen Öffnung 19b verschließt.
Die Membran 20 ist ferner mit einem kleinen Durchgangsloch 32 versehen, das mit der peripheren Öffnung 18b ausgerichtet ist, wodurch Letztere mit der Kammer 26 in Verbindung steht.
Der Block 37 besitzt in der Mitte einen ersten Kanal 29, der mit der Kammer 26 und mit einem zweiten Kanal 31 kommuniziert, der teilweise vom Block 37 selbst und teilweise vom zentralen Körper 19 gebildet wird.
Der zweite Kanal 31 kommuniziert mit der axialen Öffnung 19b unterhalb der Membran 20.
Außerdem sind am Block 37 mehrere Träger 34 angebracht, die eine Platte 35 tragen, auf der der elektronische Schaltkreis 43 montiert ist.
Die Basis 33 und die Platte 35 begrenzen zusammen mit dem zentralen Körper 19 und dem Block 37 in der Mitte einen Aufnahmeraum 39 für das Antriebsmittel 41 und an der Peripherie Aufnahmeräume 38 für die Batterien 36.
Das Antriebsmittel 41, das aus einer Solenoidvorrichtung oder einem Elektromotor bestehen kann, wird durch die Batterien 36 gespeist und weist eine Verlängerung 41a auf, durch die es ausgerichtet mit dem ersten Kanal 29 z. B. durch Verschraubung mit dem Block 37 verbunden werden kann.
Das Antriebsmittel 41 kann den Kolben 42 axial bewegen, wodurch er wahlweise in den ersten Kanal 29 eingeführt wird.
Genauer gesagt, kann der Kolben 42 von einer ausgezogenen Stellung, in der er den ersten Kanal 29 verschließt und eine Verbindung mit dem zweiten Kanal 31 verhindert, in eine eingezogene Stellung gebracht werden, in der er den ersten Kanal 29 freigibt.
In einer alternativen Ausführungsform kann der Kolben 42 nur oder auch den zweiten Kanal 31 verschließen.
Der elektronische Schaltkreis 43 kann das Antriebsmittel 41 je nach dem steuern, was von einem mit diesem verbundenen Anwesenheitssensor 44 erkannt wird.
Der Sensor 44 ist an der Vorderseite durch einen am Handgriff 45 angebrachten Einsatz 46 abgedeckt.
Beim Zusammenbau der Vorrichtung 10 wird die Steuer- und Reguliereinheit 40 außerhalb des Monoblocks 11 oberhalb der Mischpatrone 30 montiert, sodass die Rändelung 27 des Zug- und Verteilelements 18 und die Rändelung 47 der Basis 33 sowie die rohrförmige Verlängerung 19a und der Hohlraum 28 ineinandergreifen.
Die Stabilität dieser Kopplung wird durch einen elastischen Klemmring 48 gewährleistet, der verhindert, dass sich die Steuer- und Reguliereinheit 40 löst.
Die vorstehend beschriebene Vorrichtung 10 funktioniert wie folgt:
Wenn sich niemand in der Nähe des Hahnes 12 befindet, ist das Antriebsmittel 41 inaktiv und der Kolben 42 ist in der ausgezogenen Stellung, das heißt, der erste Kanal 29 ist geschlossen.
In diesem Zustand steht die Kammer 26 nur mit der peripheren Öffnung 18b über das Durchgangsloch 32 in Verbindung.
Das von den Leitungen des Wassersystems kommende Wasser steigt von der peripheren Öffnung 18b durch das Durchgangsloch 32 in die Kammer 26 und drückt auf die Membran 20, welche die axiale Öffnung 19b an ihrem oberen Ende verschließt und somit verhindert, dass das Wasser zu der zentralen Öffnung 18a und weiter zur Auslassöffnung 21 fließt.
Wenn sich der Benutzer dem Hahn 12 nähert, erkennt der Sensor 44 dies und veranlasst über den elektronischen Schaltkreis 43 die Aktivierung des Antriebsmittels 41, welches den Kolben 42 in die eingezogene Stellung bringt, wodurch der erste Kanal 29 freigegeben und somit eine Verbindung zwischen diesem und dem zweiten Kanal 31 sowie der zentralen Öffnung 18a hergestellt wird.
In diesem Zustand entspricht der Druck in der Kammer 26 im Wesentlichen dem Atmosphärendruck, sodass das von der peripheren Öffnung 18b kommende unter Druck stehende Wasser die Verlängerung 20a der Membran 20 anhebt, wodurch das obere Ende der axialen Öffnung 19b freigegeben wird und das Wasser durch die zentrale Öffnung 18a und die Öffnungen 17a, 16a und 14a zur Auslassöffnung 21 fließen kann.
Wenn sich der Benutzer vom Hahn 12 wegbewegt, veranlasst der Sensor 44, der nun keine Anwesenheit mehr erkennt, die Deaktivierung des Antriebsmittels 41, welches den Kolben 42 in die ausgezogene Stellung bringt, in der der Hahn 12 geschlossen ist.
In einer alternativen Ausführungsform kann ein Timer an den elektronischen Schaltkreis 43 angeschlossen sein, der das Antriebsmittel 41 eine bestimmte frei programmierbare Zeit nach seiner Aktivierung deaktiviert.
Die Temperatur des abgegebenen Wassers kann durch Drehung des Handgriffs 45 reguliert werden, der über die Basis 33 am Zug- und Verteilelement 18 befestigt ist und somit eine entsprechende Bewegung des Letzteren und damit auch des beweglichen Plättchens 17 auslöst, wodurch die Durchflussmengen des zu mischenden heißen und kalten Wassers verändert werden.
Natürlich können an der vorstehend beschriebenen Vorrichtung 10 Änderungen und/oder Ergänzungen vorgenommen werden, sofern diese das Gebiet und den Umfang der Erfindung nicht überschreiten.
Zum Beispiel kann die Mischpatrone 30 andere als die hier gezeigten und beschriebenen Komponenten haben und der Boden 14 kann durch ein anderes funktionsmäßig äquivalentes Element ersetzt werden.
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Patentansprüche |
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R. 43 (1) a) |
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R. 43 (1) b) |
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R. 43 (3), (4) |
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3.
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Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Antriebsmittel (41) mindestens einen Elektromotor aufweisen. |
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4.
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Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Antriebsmittel (41) durch Batteriemittel gespeist werden, die Batterien (36) enthalten. |
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5.
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Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Antriebsmittel (41) mit Zeitschaltmitteln verbunden sind, um sie nach einer vorgegebenen Zeit, nachdem der Sensor (44) die Anwesenheit eines Benutzers erkannt hat, automatisch auszuschalten. |
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6.
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Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Zeitschaltmittel wahlweise programmierbar sind. |
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7.
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Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Einheit (40) Aufnahmeräume (38) für die Batterien (36) aufweist. |
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8.
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Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Mittel zum Regulieren der Mischung in der Einheit (40) integriert sind. |
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9.
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Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Reguliermittel einen Handgriff (45) aufweisen, der mit den Mischmitteln der Mischpatrone (30) zusammenwirkt. |
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10.
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Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass der Handgriff (45) dazu dient, die Teile der Einheit (40) abzudecken und zu schützen. |
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11.
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Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Mischpatrone (30) Wasserverteilmittel (18) aufweist, die aus dem Monoblock (11) herausragen, an die die Einheit (40) gekoppelt werden kann. |
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12.
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Vorrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Einheit (40) und die Mischpatrone (30) durch ineinander greifende Verankerungsmittel (48) zusammenwirken. |
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13.
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Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das bewegliche Element (42) mindestens eine erste Stellung, in der der Hahn (12) geöffnet ist, und eine zweite Stellung, in der der Hahn (12) geschlossen ist, einnehmen kann. |
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14.
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Vorrichtung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass das bewegliche Element aus einem Kolben (42) besteht, der eine ausgezogene Stellung, in der der Hahn (12) geöffnet ist, und eine eingezogene Stellung, in der der Hahn (12) geschlossen ist, einnehmen kann. |
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15.
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Vorrichtung nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass das Absperrelement aus einer Membran (20) besteht, die in einer Kammer (26) angeordnet ist, die in Verbindung mit der Mischpatrone (30) steht, wobei die Membran (20) eine erste Stellung einnehmen kann, in der kein Wasser aus dem Hahn (12) abgegeben werden kann und die durch die ausgezogene Stellung des Kolbens (42) definiert ist, und eine zweite Stellung, in der die Wasserabgabe möglich ist und die durch die eingezogene Stellung des Kolbens (42) definiert ist. |
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16.
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Vorrichtung nach den Ansprüchen 11, 14 und 15, dadurch gekennzeichnet, dass die Kammer (26) mit ihrer äußeren Umgebung durch mindestens einen Kanal (29, 31) verbunden ist, der wahlweise durch den Kolben (42) verschließbar ist, und mit den genannten Verteilmitteln (18) zusammenwirkt, wobei der Kanal (29, 31) in der ausgezogenen Stellung des Kolbens (42) geschlossen ist und das Füllen der Kammer (26) mit Wasser ermöglicht, sodass die Membran (20) in der ersten Stellung gehalten wird, und der Kanal (29, 31) in der zurückgezogenen Stellung des Kolbens (42) offen ist, sodass die Membran (20) die zweite Stellung einnehmen kann. |
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17.
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Vorrichtung nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, dass die Kammer (26) mit ihrer äußeren Umgebung durch zwei untereinander verbundene Kanäle (29, 31) verbunden ist, von denen mindestens einer (29 oder 31) wahlweise durch den Kolben verschließbar ist. |
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18.
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Vorrichtung nach Anspruch 16 oder 17, dadurch gekennzeichnet, dass die Membran (20) abgesenkt in der ersten Stellung montiert ist und zumindest teilweise durch den Druck des durch die Verteilmittel (18) strömenden Wassers in ihre zweite Stellung gehoben werden kann. |
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19.
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Vorrichtung nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, dass die Membran (20) mit einem Durchgangsloch (32) versehen ist, das mit den Verteilmitteln (18) zusammenwirkt und das Füllen der Kammer (26) mit Wasser ermöglicht. |
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Vorrichtung zum Abgeben und Mischen von Wasser |
R. 47 (1) |
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Vorrichtung (10) zum Abgeben und Mischen von Wasser zur Verwendung in Hähnen (12) bestehend aus einer innerhalb des Monoblocks (11) des Hahnes (12) anordenbaren Mischpatrone (30), Mitteln zum Regulieren des Mischens des Wassers und oberhalb des Monoblocks (11) angeordneten elektrisch gesteuerten Betätigungsmitteln, die das Öffnen und Schließen des Wasserflusses regeln und ein Absperrelement (20) aufweisen, das mit der Mischpatrone (30) zusammenwirkt. |
R. 47 (2), (3), (5) |
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