ПЕРЕМЕЩАЮЩЕЕ УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПЕРЕМЕЩЕНИЯ ЗАПОРНОГО ЭЛЕМЕНТА, ПРЕДНАЗНАЧЕННОГО ДЛЯ ЗАКРЫТИЯ СЛИВНОГО ОТВЕРСТИЯ
MOVING DEVICE FOR MOVING LOCKING ELEMENT MEANT FOR CLOSING DRAIN HOLE

Настоящее изобретение относится к перемещающему устройству для перемещения запорного элемента, предназначенного для закрытия сливного отверстия, в частности сливного отверстия мойки или умывальника. Изобретение относится также к мойке или умывальнику, содержащей(-ему) по меньшей мере одно сливное отверстие и запорный элемент, предназначенный для закрытия по меньшей мере одного сливного отверстия.
Известные мойки снабжены механическим перемещающим устройством для перемещения запорного элемента, предназначенного для закрытия сливного отверстия мойки, содержащим расположенную на верхней стороне мойки вращающуюся рукоятку, которая при ее повороте пользователем мойки вызывает перемещение запорного элемента из открытого положения в закрытое положение или в обратном направлении. При этом вращательное движение рукоятки преобразуется, например, посредством соединения с тросовым приводом в линейное движение запорного элемента.
Недостаток такого соединения с тросовым приводом состоит в том, что скручивание троса при неудачном монтажном положении может сильно затруднить пользование вращающейся рукояткой. Далее, соединение с тросовым приводом ограничивает возможности конструирования трубчатых присоединительных элементов мойки. Кроме того, выступающая над верхней стороной мойки вращающаяся рукоятка препятствует чистке мойки и способствует отложению извести, грязи и бактерий. В некоторых случаях выступающая над верхней стороной мойки вращающаяся рукоятка может создавать в целом неблагоприятное эстетическое впечатление от мойки.
Известно также применение перемещающих устройств указанного типа, снабженных электрическим приводным элементом.
В основу настоящего изобретения положена задача создания перемещающего устройства для перемещения запорного элемента, предназначенного для закрытия сливного отверстия мойки или умывальника, отличающегося простотой и надежностью в обслуживании, обеспечивающего большую гибкость в конструктивном оформлении мойки и присоединительных элементов мойки или умывальника, а также повышающего удобство пользования мойкой или умывальником.
Для решения этой задачи перемещающее устройство для перемещения запорного элемента, предназначенного для закрытия сливного отверстия, в частности сливного отверстия мойки или умывальника, содержащее электрический приводной элемент, усовершенствовано применением органа управления, предназначенного для инициирования перемещения запорного элемента и содержащего пьезоэлектрический датчик.
Перемещение запорного элемента из открытого положения в закрытое положение или в обратном направлении с помощью электрического приводного элемента освобождает пользователя от необходимости прилагать, при воздействии на орган управления, например вращающуюся рукоятку, требуемое для перемещения запорного элемента усилие, поскольку это приводное усилие создается электрическим приводным элементом независимо от пользователя. Благодаря этому управление перемещающим устройством становится эргономичным, простым и надежным, в особенности в тех случаях, когда у пользователя мокрые руки.
Так как в предлагаемом в изобретении перемещающем устройстве уже не требуется проводить механическую передачу от вращающейся рукоятки до запорного элемента, это облегчает монтаж перемещающего устройства и обеспечивает бóльшую гибкость в отношении расположения, ориентации и выполнения его компонентов.
Предлагаемое в изобретении решение имеет особое преимущество при использовании перемещающего устройства с мойкой, изготовленной из листового материала. В этом случае пьезоэлектрический датчик можно расположить (предпочтительно с нижней, невидимой стороны мойки) таким образом, чтобы он срабатывал от нажатия, передаваемого через листовой материал. При этом в результате взаимного смещения плоскостей кристаллической решетки в пьезокристалле возникает электрический ток, который передается в качестве сигнала по сигнальным проводам на микроконтроллер блока управления.
Когда запорный элемент достигает одного из его конечных положений, перемещающее устройство может быть отключено с помощью концевого выключателя.
В частности может быть предусмотрено, чтобы перемещающее устройство содержало электродвигатель.
Предпочтительно предусмотрено, что перемещающее устройство имеет электрический серводвигатель.
Электродвигатель может быть снабжен редуктором, в частности цилиндрическим редуктором, чтобы обеспечить относительно медленное перемещение запорного элемента, обычно предпочтительное для пользователя мойки или умывальника.
В качестве альтернативы или дополнения может быть предусмотрено, чтобы перемещающее устройство содержало электромагнит.
В частности, может быть предусмотрено, чтобы электромагнит имел подвижный элемент, способный перемещаться из первого конечного положения, которое соответствует открытому положению запорного элемента, во второе конечное положение, которое соответствует закрытому положению запорного элемента.
Далее может быть предусмотрено, чтобы перемещающее устройство содержало устройство связи, посредством которого линейное движение элемента электромагнита может быть преобразовано во вращательное движение.
В частности, может быть предусмотрено, чтобы устройство связи содержало трос Боудена.
В предпочтительном варианте выполнения предлагаемого в изобретении перемещающего устройства предусмотрено, что перемещающее устройство содержит блок управления для управления приводным элементом.
Особенно высокая гибкость в отношении возможностей обслуживания и управления перемещающего устройства достигается в том случае, если блок управления содержит программируемый прибор управления, в частности микроконтроллер.
Орган управления помимо пьезоэлектрического датчика может включать в себя, например, выключатель, в частности микропереключатель, и/или емкостный датчик.
В предпочтительном варианте выполнения органа управления предусмотрено, что орган управления имеет защиту для датчика, предпочтительно расположенную с видимой стороны.
Защиту предпочтительно выполнять из диэлектрического материала, чтобы датчик мог обнаруживать изменения емкости в зоне над защитой.
Во избежание выдачи ошибочного пускового сигнала чувствительным к нажатию датчиком в результате воздействия давления на мойку за пределами зоны обнаружения датчика перемещающее устройство может быть снабжено защитной крышкой в виде пластинки, подвижной относительно мойки или умывальника. В этом случае нажатие на защитную крышку вызывает срабатывание датчика, чувствительного к нажатию, в то же время подвижная относительно мойки или умывальника защитная крышка разъединена с мойкой или умывальником так, что ошибочное включение в результате нажатия на другую часть мойки или умывальника исключается.
Во избежание ошибочного приведения в действие органа управления под действием сложенных на мойку или умывальник крупных предметов и/или находящейся на поверхности мойки или умывальника воды в предпочтительном варианте выполнения перемещающего устройства предусмотрено, что орган управления содержит по меньшей мере два датчика, имеющие различные зоны обнаружения, причем запорный элемент перемещается, если один из датчиков срабатывает, а другой не срабатывает.
Во избежание ошибочного приведения в действие органа управления целесообразно далее, чтобы орган управления содержал по меньшей мере один датчик с регулируемой чувствительностью.
Чувствительность может регулироваться либо на самом датчике, либо посредством блока управления перемещающего устройства.
Для защиты датчика от влаги и грязи датчик в перемещающем устройстве может быть расположен в корпусе.
В предпочтительном варианте выполнения предлагаемого в изобретении перемещающего устройства орган управления выполнен и расположен на мойке или умывальнике так, что он не выступает вверх над верхней стороной окружающей орган управления зоны мойки или умывальника. Таким образом, он не образует возвышения на мойке или умывальнике, которое затрудняет чистку поверхности мойки или умывальника и способствует отложению извести, грязи и бактерий.
В этом отношении особенно благоприятным является расположение органа управления на нижней стороне мойки или умывальника, где он особенно хорошо защищен от грязи и водяных брызг.
Чтобы в этом случае показать пользователю мойки или умывальника положение органа управления, на участке верхней стороны мойки или умывальника, расположенном над органом управления, предусмотрена маркировка, например цветная маркировка, местное возвышение на мойке или умывальнике или выдавленное углубление, которое указывает пользователю на положение органа управления.
При наличии у мойки или умывальника нескольких сливных отверстий перемещающее устройство предпочтительно содержит несколько приводных элементов для перемещения запорного элемента соответствующего сливного отверстия.
В частности, для каждого запорного элемента может быть предусмотрена своя передача (передаточный механизм), причем передачи выполнены с возможностью избирательного соединения с приводным двигателем через устройство связи.
В качестве альтернативы может быть предусмотрено, что для каждой передачи имеется собственный приводной двигатель.
Чтобы иметь возможность управлять приводными элементами для запорных элементов различных сливных отверстий независимо друг от друга, можно предусмотреть в перемещающем устройстве несколько органов управления, причем каждый орган управления может вызывать перемещение запорного элемента, поставленного в соответствие этому органу управления.
В качестве альтернативы или дополнения перемещающее устройство может иметь один орган управления, которым по выбору может быть вызвано перемещение одного из по меньшей мере двух запорных элементов. В этом случае количество органов управления уменьшается.
В этом случае орган управления может быть выполнен, например, с возможностью приведения его в действие по меньшей мере в двух различных режимах, в каждом из которых он вызывает перемещение запорного элемента, поставленного в соответствие этому режиму.
Так, может быть предусмотрено, что по меньшей мере два режима приведения в действие органа управления различаются по продолжительности воздействия пользователя на орган управления.
В частности, можно было бы предусмотреть, что при большой продолжительности воздействия на орган управления перемещается один запорный элемент, а при малой продолжительности воздействия перемещается другой запорный элемент.
В качестве альтернативы или дополнения может быть предусмотрено, что по меньшей мере два режима срабатывания различаются по количеству разовых воздействий пользователя на орган управления, последовательно совершаемых в течение заданного интервала времени.
Так, можно было бы предусмотреть, что однократное воздействие пользователя вызывает перемещение одного запорного элемента, в то время как два следующих друг за другом в течение заданного отрезка времени разовых воздействия пользователя вызывают перемещение другого запорного элемента.
В перемещающем устройстве по изобретению предусмотрена дополнительная функция защиты от перелива, реализуемая тем, что перемещающее устройство содержит по меньшей мере один датчик, который при достижении заданного уровня жидкости в раковине мойки или умывальника вызывает перемещение запорного элемента, поставленного в соответствие этой раковине, в открытое положение.
В качестве такого датчика применяется преимущественно емкостный датчик, который при изменении емкости вблизи датчика из-за воды, поднявшейся в обслуживаемую датчиком защиты от перелива зону обнаружения выдает сигнал на перемещение запорного элемента в открытое положение.
В частности, может быть предусмотрено, что приводной элемент управляется таким образом, чтобы перемещать запорный элемент в открытое положение, если уровень жидкости в раковине превышает первое пороговое значение, и в закрытое положении, если уровень жидкости в раковине опустился ниже второго порогового значения, причем второе пороговое значение находится ниже первого порогового значения. Благодаря тому, что первое и второе пороговые значения отличны одно от другого, достигается гистерезис при переключении, следствием которого является устойчивость работы контура регулирования, включающего в себя датчик перелива, приводной элемент и блок управления для приводного элемента.
Для этой цели целесообразно далее, чтобы датчик перелива был выполнен с возможностью генерирования сигнала, из которого видно, находится ли уровень жидкости в раковине выше первого порогового значения или ниже второго порогового значения.
В качестве альтернативы или дополнения может быть предусмотрено, что на раковине установлено по меньшей мере два датчика перелива, причем первый датчик перелива выполнен с возможностью генерирования сигнала, из которого видно, находится ли уровень жидкости выше первого порогового значения, а второй датчик перелива выполнен с возможностью генерирования сигнала, из которого видно, находится ли уровень жидкости ниже второго порогового значения.
Далее, особый вариант осуществления изобретения предусматривает, что приводной элемент управляется таким образом, чтобы перемещать запорный элемент в первое открытое положение, если уровень жидкости в раковине превышает первое пороговое значение, и во второе открытое положение, если уровень жидкости в раковине превышает второе пороговое значение, причем второе пороговое значение находится выше первого порогового значения и во втором открытом положении сливное отверстие открыто шире, чем в первом открытом положении.
При этом сливное отверстие должно считаться как "открытое шире" также в том случае, когда открытое проходное сечение сливного отверстия хоть и остается неизменным между двумя открытыми положениями, но во втором открытом положении запорный элемент находится дальше от сливного отверстия в сравнении с первым открытым положением, так что доступ к сливному отверстию для стекающей воды облегчен, и тем самым вода может стекать быстрее.
При этом варианте осуществления изобретения уровень жидкости в раковине может регулироваться особенно точно, а объем раковины может использоваться лучше.
При этом может быть, в частности, предусмотрено, что датчик перелива выполнен с возможностью генерирования сигнала, из которого видно, находится ли уровень жидкости в раковине выше первого порогового значения или выше второго порогового значения.
В качестве альтернативы или дополнения может быть также предусмотрено, что на раковине установлено по меньшей мере два датчика перелива, причем первый датчик перелива выполнен с возможностью генерирования сигнала, из которого видно, находится ли уровень выше первого порогового значения, а второй датчик перелива выполнен с возможностью генерирования сигнала, из которого видно, находится ли уровень жидкости выше второго порогового значения.
Далее особый вариант осуществления изобретения предусматривает, что приводной элемент управляется таким образом, чтобы перемещать запорный элемент в открытое положение и оставлять его в открытом положении в течение заданного минимального времени открытия, если уровень жидкости в раковине превышает пороговое значение. Таким образом, может быть достигнута устойчивость управления перемещающим устройством даже в том случае, когда применяется цифровой датчик перелива, который лишь показывает присутствие воды в обслуживаемой датчиком перелива зоне обнаружения, без возможности вывести из сигнала датчика данные о высоте уровня.
В этом случае далее предусмотрена оптимальная возможность управления, заключающаяся в том, что приводной элемент управляется таким образом, чтобы по истечении минимального времени открытия переместить запорный элемент в закрытое положение, если уровень жидкости в раковине по истечении минимального времени открытия опустился ниже порогового значения.
Чтобы не допустить ненужного открытия сливного отверстия в результате выдачи сигнала датчиком перелива, вызванной водяными брызгами и/или сильной кратковременной струей воды, на раковине может быть установлено по меньшей мере два датчика перелива, причем приводной элемент приводится в действие на перемещение запорного элемента только тогда, когда по меньшей мере два из этих датчиков перелива показывают повышенный уровень жидкости в раковине.
Особенно благоприятно в этом случае, если эти по меньшей мере два датчика перелива расположены на разных боковых стенках раковины.
Чтобы постоянно держать пользователя мойки или умывальника в курсе относительно режима работы перемещающего устройства, целесообразно, чтобы перемещающее устройство содержало сигнальное устройство с сигнализатором, который при перемещении запорного элемента посредством приводного элемента генерирует воспринимаемый пользователем сигнал.
Особенно благоприятно, если сигнальное устройство подает воспринимаемый пользователем сигнал, если запорный элемент перемещается по сигналу от датчика перелива, т.е. когда сам пользователь не вызывал перемещение запорного элемента путем воздействия на орган управления устройства.
Такое сигнальное устройство может включать в себя, в частности, оптический сигнализатор.
В качестве альтернативы или дополнения может быть предусмотрено, что сигнальное устройство может включать в себя акустический сигнализатор.
Для защиты сигнализатора от загрязнения или попадания влаги сигнализатор располагают, как правило, на нижней стороне мойки или умывальника.
Для более детального информирования пользователя о том или ином конкретном режиме работы перемещающего устройства целесообразно, чтобы сигнализатор генерировал по меньшей мере два, а предпочтительно три, различных сигнала, относящихся к разным режимам работы перемещающего устройства.
Кроме того, в особом варианте выполнения предлагаемого в изобретении перемещающего устройства может быть предусмотрено, что перемещающее устройство содержит по меньшей мере один орган управления для перемещения запорного элемента и соединенный с органом управления блок управления, выполненный с возможностью его включения в режим обучения, позволяющий устанавливать предпочитаемый пользователем режим приведения в действие органа управления.
Когда включен режим обучения, пользователь мойки или умывальника может сам устанавливать свой режим приведения в действие органа управления, т.е. блок управления в режиме обучения учится понимать, предпочитает ли пользователь короткое или продолжительное время контакта с органом управления, чтобы привести в действие перемещающее устройство.
С этой целью пользователь повторяет несколько раз подряд при включенном режиме обучения управляющее воздействие на орган управления в предпочтительном для него режиме, причем блок управления регистрирует каждый раз продолжительность этой операции.
После переключения из режима обучения в нормальный режим работы блок управления реагирует на приведение в действие органа управления только в том случае, если продолжительность этой операции совпадает в пределах заданных допусков с запомненной во время режима обучения продолжительностью.
Помимо предпочтительной продолжительности управляющего воздействия блок управления может "выучиться" в режиме обучения предпочтительному количеству управляющих импульсов, следующих друг за другом в заданном временном интервале.
Объектом изобретения является также мойка или умывальник, содержащая(-ий) по меньшей мере одно сливное отверстие и запорный элемент, предназначенный для закрытия по меньшей мере одного сливного отверстия, а также предлагаемое в изобретении перемещающее устройство для перемещения запорного элемента, предназначенного для закрытия сливного отверстия.
Ниже изобретение подробнее описывается описанием примеров его осуществления со ссылкой на прилагаемые чертежи. На чертежах показано:
на фиг.1 - схематическое изображение перемещающего устройства для перемещения запорного элемента, предназначенного для закрытия сливного отверстия мойки, причем перемещающее устройство содержит блок управления, устройство управления, блок сетевого питания и приводное устройство для запорного элемента;
на фиг.2 - схематическое перспективное изображение мойки с перемещающим устройством для перемещения запорного элемента, предназначенного для закрытия сливного отверстия;
на фиг.3 - схематический вид снизу на мойку, показанную на фиг.2;
на фиг.4 - схематический вид сзади на мойку, показанную на фиг.2 и 3;
на фиг.5 - схематический боковой вид слева на мойку, показанную на фиг.2-4;
на фиг.6 - схематический боковой вид справа на мойку, показанную на фиг.2-5;
на фиг.7 - схематический вид в разрезе мойки, показанной на фиг.2-6 в зоне устройства управления перемещающим устройством мойки;
на фиг.8 - увеличенное изображение зоны I на фиг.7;
на фиг.9 - схематический вид поля датчика с двумя зонами действия;
на фиг.10 - схематический вид в разрезе чувствительного к нажатию устройства управления;
на фиг.11 - схематический вид сбоку на сливное клапанное устройство, включающее в себя сливное отверстие с запорным элементом и серводвигатель для перемещения запорного элемента, причем запорный элемент находится в закрытом положении;
на фиг.12 - схематический вид в разрезе сливного клапанного устройства, показанного на фиг.11, причем запорный элемент находится в закрытом положении;
на фиг.13 - то же, что и на фиг.11, причем запорный элемент находится в открытом положении;
на фиг.14 - то же, что и на фиг.12, причем запорный элемент находится в открытом положении;
на фиг.15 - схематическое изображение второго варианта выполнения перемещающего устройства для перемещения запорного элемента, предназначенного для закрытия сливного отверстия мойки, причем перемещающее устройство в качестве приводного элемента содержит электромагнит;
на фиг.16 - схематическое изображение мойки со вторым вариантом выполнения перемещающего устройства;
на фиг.17 - еще одно перспективное изображение мойки со вторым вариантом выполнения перемещающего устройства;
на фиг.18 - вид снизу на мойку, показанную на фиг.16 и 17;
на фиг.19 - схематический вид сзади на мойку, показанную на фиг.16 и 17;
на фиг.20 - схематический боковой вид слева на мойку, показанную на фиг.16-19;
на фиг.21 - схематический боковой вид справа на мойку, показанную на фиг.16-20;
на фиг.22 - схематический вид в разрезе раковины мойки с третьим вариантом выполнения перемещающего устройства, снабженного датчиком перелива;
на фиг.23 - схематический вид в разрезе раковины мойки с четвертым вариантом выполнения перемещающего устройства с двумя расположенными друг над другом датчиками перелива;
на фиг.24 - схематический вид в разрезе через раковину мойки с пятым вариантом выполнения перемещающего устройства с двумя расположенными на одинаковой высоте датчиками перелива и
на фиг.25 - схематический вид в разрезе через раковину мойки с шестым вариантом выполнения перемещающего устройства с двумя датчиками перелива и сигнализатором.
Одинаковые или функционально эквивалентные элементы обозначены на всех фигурах одними и теми же ссылочными обозначениями.
Показанная на фиг.1-14, обозначенная в целом позицией 100 мойка содержит в основном горизонтальную поверхность 102, в которой расположены главная раковина 104 и меньшая по размеру и менее глубокая дополнительная раковина 106, и над которой позади дополнительной раковины 106 возвышается площадка 107 для смесителя.
В днище дополнительной раковины 106 предусмотрено сливное отверстие 108.
В днище главной раковины 104 предусмотрено сливное отверстие 110.
Как лучше всего показано на фиг.12 и 14, сливное отверстие 110 главной раковины 104 расположено на дне 126 предусмотренного для него углубления 112, которое выдавлено вниз из днища 114 посадочного углубления 116 запорного элемента.
Посадочное углубление 116 запорного элемента, в свою очередь, выдавлено вниз в днище 118 главной раковины 104.
Сливное отверстие 110 закрывается запорным элементом 120, который в основном выполнен осесимметричным относительно вертикальной оси 122 запорного элемента.
Запорный элемент 120 имеет в основном цилиндрический корпус 124, который проходит насквозь через центральное проходное отверстие в днище 126 углубления 112 сливного отверстия.
Центральное проходное отверстие в днище 126 углубления 112 сливного отверстия окружено несколькими другими проходными отверстиями 128, через которые вода из углубления 112 может проходить вниз в изогнутый под углом сливной трубопровод 130.
Верхний участок корпуса 124 запорного элемента окружен сетчатым корзиночным элементом 132 по типу воротника. Сетчатый корзиночный элемент 132 выполнен с проходными отверстиями 134, расположенными по его окружности с одинаковым интервалом.
Ниже корзиночного элемента 132 расположена уплотнительная манжета 136, которая также окружает корпус 124 запорного элемента по типу воротника и от наружного края которой выступает эластичный уплотнительный язычок 138, окружающий уплотнительную манжету 136 наподобие кольца.
Как показано на фиг.12, этот уплотнительный язычок 138 в закрытом положении запорного элемента 120 прилегает к внутреннему краю днища 114 посадочного углубления 116 запорного элемента и таким образом препятствует в закрытом положении попаданию воды из посадочного углубления 116 запорного элемента в углубление 112 сливного отверстия.
Запорный элемент 120, посадочное углубление 116 запорного элемента и углубление 112 сливного отверстия образуют все вместе сливное клапанное устройство 139.
Ниже днища 126 углубления 112 сливного отверстия корпус 124 запорного элемента пропущен через полую цилиндрическую крепежную втулку 140 вдоль оси 122 запорного элемента с возможностью перемещения.
На нижний конец 142 корпуса 124 запорного элемента воздействует рычаг 144, соединенный с фиксацией от поворота с валом 148, вращающимся вокруг его оси 146 вращения.
Вал 148 приводится во вращение вокруг оси 146 с помощью электрического серводвигателя 150 (см. фиг.11 и 13).
Электрический серводвигатель 150 образует узел 152 привода для запорного элемента 120, соединенный проводами 154, 156 электропитания с блоком 158 управления (см. фиг.1).
Блок 158 управления включает в себя расположенный в корпусе 160 программируемый микроконтроллер.
Блок 158 управления соединен сигнальными проводниками 162, 164 с устройством 165 управления, которое содержит орган 166 управления, расположенный, например, на нижней стороне площадки 107 для смесителя.
Орган 166 управления включает в себя датчик 168, который может быть выполнен, например, в виде емкостного датчика 168а или в виде пьезоэлектрического датчика 168b.
Как показано на фиг.1, орган 166 управления имеет корпус 170, в котором расположен датчик 168 на плате 169 и который вставлен в подходящую для этого выемку 172 на нижней стороне мойки 100.
Этой выемкой 172 может быть, в частности, дополнительное отверстие для водяного крана, которое обычно и без того имеется в мойке 100.
Корпус 170 может быть выполнен, например, в виде пластмассового корпуса в основном цилиндрической формы и зафиксирован в выемке 172 с помощью прессовой посадки.
В качестве альтернативы или дополнения к фиксации с помощью прессовой посадки корпус 170 может быть приклеен на нижней стороне мойки 100.
Далее может быть предусмотрено, что корпус 170 фиксируется на нижней стороне мойки 100 посредством винтов и/или заклепок, которые пропускаются в имеющиеся на нижней стороне мойки 100 отверстия под крепежные элементы.
Если мойка 100 выполнена путем литья из пластмассового или композиционного материала, то на нижней стороне мойки 100 может быть предусмотрен дополнительный удерживающий выступ, на котором корпус 170 может фиксироваться с помощью соответствующего крепежного средства, например винта или штифта.
Для применения на мойке 100 из пластмассового или композиционного материала пригоден, в частности, емкостный датчик 168а. Такой емкостный датчик 168а воспринимает изменение емкости, которое происходит в результате того, что часть тела пользователя мойки 100, например его палец, оказался в зоне обнаружения (зоне действия) емкостного датчика 168.
Чтобы емкостный датчик мог обнаруживать изменение емкости, вызванное попаданием пальца пользователя в зону обнаружения датчика, необходимо, чтобы между датчиком 168а и его зоной обнаружения была расположена диэлектрическая среда, не способная проводить электричество.
Это условие выполняется при использовании пластмассового или композиционного материала, в результате чего емкостный датчик 168а без дополнительных мероприятий может быть установлен на нижней стороне мойки 100 из такого материала.
Если речь идет о мойке 100, изготовленной из электропроводного материала, в частности из качественной хромоникелевой стали, то мойка 100 должна быть снабжена проходным отверстием, в которое вставляется диэлектрический материал, например шайба из стеклокерамики, чтобы защитить расположенный под диэлектрическим материалом датчик 168а от влияния окружающей среды, в частности водяных брызг, и одновременно обеспечить датчику возможность определять изменения емкости в зоне 174 обнаружения.
В этом случае датчик 168 или корпус 170, в котором расположен датчик 168, могут быть закреплены на шайбе из диэлектрического материала, например приклеены или привинчены к этой шайбе.
С целью воспрепятствовать срабатыванию емкостного датчика 168а в результате попадания водяных брызг в зону 174 обнаружения, чувствительность датчика 168 устанавливают так, чтобы он выдавал передаваемый на блок 158 управления пусковой сигнал только в том случае, когда он зарегистрирует изменение емкости в зоне 174 обнаружения, превышающее порог срабатывания, как это происходит, когда пользователь коснется пальцем поверхности мойки 100 в зоне 174 обнаружения.
Чтобы исключить возможность подачи датчиком 168 ложных пусковых сигналов, которые могут быть вызваны укладкой на поверхность мойки крупных предметов, например кастрюль, тряпок и т.д., или в результате образования слоя воды на поверхности мойки, емкостный датчик 168а может быть выполнен в виде двухзонного датчика с одним внутренним датчиком, который обнаруживает изменение емкости в имеющей форму круга центральной зоне 174а обнаружения, и с одним наружным датчиком, который обнаруживает изменение емкости в наружной зоне 174b обнаружения, кольцеобразно окружающей внутреннюю зону 174а.
Если пользователь коснется только внутренней 174а зоны обнаружения, то только внутренний датчик выдаст пусковой сигнал, передаваемый по сигнальным проводникам 162, 164 в микроконтроллер блока 158 управления.
При попадании крупных предметов или воды, находящейся на поверхности мойки, в обе зоны 174а и 174b обнаружения как внутренний, так и наружный датчики подадут соответствующие пусковые сигналы, которые будут переданы по сигнальным проводникам 162, 164 в микроконтроллер блока 158 управления. В этом случае микроконтроллер игнорирует пусковые сигналы, так как они не соответствуют надлежащему приведению в действие органов 166 управления.
Также игнорирует микроконтроллер любой пусковой сигнал, который генерируется наружным датчиком по причине касания наружной зоны 174b обнаружения.
Если мойка 100 изготовлена из материала с металлической электропроводностью, например качественной хромоникелевой стали, предпочтительно применяют пьезоэлектрический датчик 168b, расположенный на нижней стороне мойки 100 и реагирующий на усилие нажатия, передаваемое через (относительно тонкий) материал мойки 100.
При этом в результате взаимного смещения плоскостей кристаллической решетки в пьезокристалле возникает электрический ток, который передается в качестве сигнала по сигнальным проводам 162, 164 на микроконтроллер блока 158 управления.
В мойке 100 из относительно тонкого материала при точечном нажатии происходит прогиб материала на большой поверхности, вследствие чего пьезокристаллический датчик может сработать от точечного нажатия в зоне мойки 100, находящейся за пределами поля действия датчика.
Для исключения этого источника ошибок может быть, как показано на фиг.10, предусмотрено, чтобы орган 166 управления имел подвижную защитную крышку в виде пластинки 176, например, из металла, вставленной в соответствующим образом сформованный участок мойки 100 и способной перемещаться относительно мойки 100 (в основном вертикально к поверхности мойки), так чтобы эта пластинка 176 воспринимала показанную двойной стрелкой 178 силу нажатия, но не передавала бы ее на мойку 100.
На нижней стороне пластинки 176 расположен пьезоэлектрический датчик 168b, который обнаруживает воздействие нагрузки на пластинку 176.
Так как при таком исполнении органа 166 управления пластинка 176 вместе с датчиком 168b разобщена с остальной поверхностью мойки 100, то выдача датчиком 168b ложного сигнала, вызванного приложением усилия нажатия к мойке 100 за пределами пластинки 176, исключена.
В любом случае, т.е. при применении емкостного или пьезоэлектрического датчика 168, микроконтроллер блока 158 управления получает по сигнальным проводникам 162, 164 при срабатывании датчика 168 сигнал, в зависимости от которого микроконтроллер управляет серводвигателем.
Реакция микроконтроллера на поступающий от датчика 168 сигнал зависит от установленного в микроконтроллере программного обеспечения.
Микроконтроллер может быть настроен так, чтобы на чувствительность датчика 168 можно было оказывать воздействие.
В частности, можно настроиться на минимальный временной период, при превышении которого датчик 168 должен все время подавать сигнал, пока микроконтроллер не даст команду на включение серводвигателя 150.
Микроконтроллер, электрический серводвигатель 150 и орган 166 управления снабжаются необходимой электрической мощностью от соединяемого с общественной электросетью блока 180 питания, соединенного сетевым кабелем 182 с блоком 158 управления.
Узел 152 привода, блок 158 управления, устройство 165 управления и блок 180 питания образуют в совокупности перемещающее устройство 183 для перемещения запорного элемента 120 сливного клапанного устройства 139.
В одном варианте выполнения перемещающего устройства может быть предусмотрено, что микроконтроллер и датчик 168 расположены не в разных корпусах, а в общем корпусе.
Микроконтроллер блока 158 управления может работать в так называемом режиме обучения, который может быть включен и выключен с помощью расположенного на микроконтроллере выключателя.
Когда включен режим обучения, пользователь мойки 100 может сам настраивать свой режим приведения в действие органа 166 управления, т.е. микроконтроллер в режиме обучения учится понимать, предпочитает ли пользователь короткое или продолжительное время контакта с сенсорным полем, чтобы привести в действие перемещающее устройство.
С этой целью пользователь при включенном режиме обучения повторяет несколько раз подряд предпочтительное для него воздействие на орган 166 управления, причем микроконтроллер регистрирует каждый раз продолжительность этой операции.
После отключения режима обучения микроконтроллер реагирует на приведение в действие органа 166 управления только в том случае, если продолжительность воздействия совпадает в пределах заданных допусков с запомненной во время режима обучения продолжительностью.
Когда микроконтроллер блока 158 управления получает от органа 166 управления пусковой сигнал, который он на основании заложенных в программу микроконтроллера условий распознает как стандартный пусковой сигнал, микроконтроллер на основе этого пускового сигнала дает команду на перемещение, посредством электрического серводвигателя 150, запорного элемента 120 путем замыкания электрической цепи, включающей в себя линии 154, 156 электропитания серводвигателя 150.
При этом микроконтроллер устанавливает полярность цепи электропитания серводвигателя так, чтобы вал 148 вращения после замыкания цепи тока вращался в том направлении вокруг оси 146, при котором запорный элемент 120 перемещается из его текущего положения (например, показанного на фиг.11 и 12 закрытого положения) соответственно в другое положение (например, показанное на фиг.13 и 14 закрытое положение).
Электрический серводвигатель 150 настроен так, что он вращает вал 148 сравнительно медленно, например со скоростью вращения около 5 оборотов в минуту. Это медленное вращение вала 148 достигается тем, что между серводвигателем 150 и валом 148 включен редуктор с очень низким передаточным отношением, например 1000:1. Сравнительно медленное движение запорного элемента 120 воспринимается пользователем в общем как более приятное в сравнении с быстрым открытием или закрытием.
Угловое расстояние между положениями вала 148 вращения и рычагом 144 в закрытом положении, с одной стороны, и открытом положении, с другой стороны, составляет около 40°.
В закрытом положении и открытом положении запорного элемента 120 рычаг 144 наталкивается соответственно на нижний и на верхний упор.
При достижении верхнего или нижнего упора сила тока, проходящего через электрический серводвигатель 150, в результате блокировки вала 148 повышается. Это повышение силы тока регистрируется микроконтроллером блока 158 управления, после чего микроконтроллер путем размыкания цепи электропитания отключает электрический серводвигатель 150.
Реакция микроконтроллера на повышение силы тока происходит в течение очень короткого времени, например нескольких миллисекунд, что позволяет не нагружать без необходимости электрический серводвигатель 150.
В качестве альтернативы или дополнения к отключению серводвигателя 150 путем повышения тока может быть также предусмотрено, чтобы серводвигатель 150 отключался с помощью концевых выключателей, в частности концевых микровыключателей, которые срабатывают при достижении закрытого положения и открытого положения.
После размыкания электрической цепи микроконтроллер блока 158 управления меняет полярность цепи электропитания серводвигателя 150 с тем, чтобы при следующем приведении в действие органа 166 управления серводвигатель 150 вращался соответственно в другом направлении (т.е. после закрытия запорного элемента 120 назад в открытое положение, а после процесса открытия запорного элемента 120 - назад в закрытое положение).
В качестве серводвигателя может применяться, например, приводной двигатель постоянного тока небольшой мощности, такой как, например, продаваемый фирмой Bühler Motor GmbH, 90212 Нюрнберг, Германия под обозначением 1.61.065.428. Этот двигатель снабжен цилиндрическим редуктором.
В одной разновидности вышеописанного варианта выполнения перемещающего устройства для перемещения запорного элемента 120 мойки 100 может быть также предусмотрено, чтобы сливное отверстие 108 дополнительной раковины 106 мойки 100 также было снабжено запорным элементом, выполненным с возможностью его перемещения из закрытого положения в открытое положение, соответственно из открытого положения в закрытое положение дополнительным узлом привода, которым управляет блок 158 управления.
При этом, чтобы иметь возможность управлять узлами привода запорных элементов для сливного отверстия 110 главной раковины 104 и для сливного отверстия 108 дополнительной раковины 106 независимо друг от друга, можно предусмотреть, чтобы устройство 165 управления перемещающего устройства 183 содержало два датчика 168, каждый из которых обслуживает запорный элемент 120, поставленный ему в соответствие, так что срабатывание одного датчика вызывает перемещение запорного элемента 120 для сливного отверстия 110 главной раковины 104, а срабатывание другого датчика вызывает перемещение запорного элемента для сливного отверстия 108 дополнительной раковины 106.
В качестве альтернативы может быть предусмотрен только один датчик 168 для приведения в действие обоих запорных элементов 120, причем по характеру срабатывания датчика 168 микроконтроллер блока 158 управления различает, который из запорных элементов 120 должен быть перемещен (так называемое "интеллектуальное управление"),
В частности, можно было бы предусмотреть, что при длительном воздействии на датчик 168 перемещается один запорный элемент, а при кратковременном воздействии - другой запорный элемент.
В качестве альтернативы может быть предусмотрено, что микроконтроллер блока 158 управления на основании количества совершенных последовательно одно за другим в короткое время воздействий распознает, какой из запорных элементов 120 должен быть перемещен. Так, можно было бы предусмотреть, чтобы одиночное воздействие вызывало перемещение запорного элемента 120 для сливного отверстия 110 главной раковины 104, в то время как два воздействия, последовательно совершенных в течение заданного времени, вызывали бы перемещение запорного элемента для сливного отверстия 108 дополнительной раковины 106.
Далее, перемещающее устройство 183 для запорного элемента или запорных элементов 120 мойки 100, в дополнение к приведению его в действие посредством органа 166 управления, может приводиться в действие автоматически при достижении заданного уровня воды в соответствующей раковине 104 или 106 мойки 100.
Для этого на соответствующей раковине 104, 106 установлен (не показанный) дополнительный датчик вместо обычного переливного клапана.
Этот датчик выполнен в виде емкостного датчика, и он служит, таким образом, в качестве сигнализатора воды, генерирующего при изменении емкости в результате подъема уровня воды непосредственно до самого датчика электрический сигнал, который передается далее на микроконтроллер блока 158 управления.
Если этот сигнал превышает заданную минимальную продолжительность и тем самым показывает, что вода в соответствующей раковине 104, 106 находится продолжительное время на уровне дополнительного датчика, то микроконтроллер блока управления 158 управляет электрическим серводвигателем 150 соответствующего узла 152 привода так, чтобы соответствующий запорный элемент 120 перемещался в результате вращения вала 148 в открытое положение. Таким образом, сливное отверстие соответствующей раковины открывается, вода из него может стекать, и перелив воды предотвращается.
Показанный на фиг.15-21 второй вариант выполнения перемещающего устройства 183 для мойки 100 отличается от вышеописанного первого варианта лишь тем, что узел 152 привода для перемещения запорного элемента 120 содержит вместо электрического серводвигателя 150 электромагнит 184, который имеет (не показанный подвижный якорь), который при включении электромагнита 184 с помощью микроконтроллера блока 158 управления - в зависимости от установленной микроконтроллером полярности цепи электропитания электромагнита 184 - перемещается в одно из двух конечных положений, из которых первое соответствует закрытому положению запорного элемента 120, а второе соответствует открытому положению запорного элемента 120.
Подвижный якорь электромагнита 184 соединен посредством троса Боудена 186 с валом 148, причем обращенный к валу конец проволочного сердечника троса Боудена 186 в окружном направлении воздействует на окружность вала 148, так что следствием линейного движения проволочного сердечника троса Боудена 186 является вращение вала 148 вокруг оси 146 вращения.
Таким образом, во втором варианте выполнения перемещающего устройства 183 для мойки 100 запорный элемент 120 с помощью электромагнита 184 и троса Боудена 186 также перемещается из открытого положения в закрытое положение или из закрытого положения в открытое, когда орган 166 управления приводится в действие соответствующим образом или когда срабатывает расположенный на одной из раковин 104, 106 датчик защиты от перелива, как это происходит в первом варианте с помощью серводвигателя 150.
Но и в этом варианте выполнения после каждого движения запорного элемента 120 микроконтроллер блока 158 управления меняет полярность цепи электропитания электромагнита 184, чтобы изменить направление перемещения запорного элемента 120 для его следующего движения.
В остальном второй вариант выполнения перемещающего устройства 183 для запорного элемента 120 сливного отверстия 110 мойки 100 в отношении конструкции и функции совпадает с первым вариантом, на вышеприведенное описание которого делаются ссылки в соответствующих местах.
Показанный на фиг.22 третий вариант выполнения перемещающего устройства 183 для запорного элемента 120 сливного отверстия 110 раковины 104 мойки 100 отличается от обоих вышеописанных вариантов тем, что перемещающее устройство 183 в качестве альтернативы или дополнения к органу 166 управления, приводимому в действие пользователем мойки, содержит датчик 188 перелива, расположенный в верхней части боковой стенки 190 главной раковины 104 мойки 100.
Датчик 188 перелива выполнен в виде емкостного датчика, который соединен через сигнальный проводник (на чертежах не показан) с блоком 158 управления перемещающего устройства 182 и посылает сигнал датчика 168 в блок 158 управления, когда уровень 192 воды в раковине 104 поднимется до зоны обнаружения датчика 188 перелива.
В качестве альтернативы или дополнения датчик 188 перелива может быть выполнен также в виде измерительного преобразователя сопротивления, который содержит два электрода, вставленных в боковую стенку или в две боковые стенки раковины на определенной высоте и присоединенных к разным электрическим потенциалам, так что, как только вода в раковине 104 поднимется до высоты, на которой расположены электроды, возникает ток.
Датчик 188 перелива может быть выполнен, в частности, в виде аналогового датчика, сигнал которого изменяется в зависимости от уровня 192 воды в раковине 104, так что количественному значению сигнала может быть поставлен в соответствие определенный уровень 192 воды.
Если уровень 192 (и тем самым значение сигнала датчика) превышает первое пороговое значение, блок 158 управления управляет узлом 152 привода устройства 165 управления так, что запорный элемент 120 перемещается из закрытого положения в открытое положение, при котором вода может вытекать из раковины 104 через сливное отверстие 110.
Если вследствие вытекания воды из раковины 104 уровень 192 опустится ниже второго порогового значения (это второе пороговое значение находится ниже первого порогового значения), блок 158 управления управляет узлом 152 привода так, что запорный элемент 120 перемещается назад из открытого положения в закрытое положение, в котором запорный элемент 120 закрывает сливное отверстие 110 так, что вода больше не вытекает из раковины 104.
Благодаря тому, что первое и второе пороговые значения отличны одно от другого, достигается гистерезис при переключении, который имеет своим следствием устойчивую работу контура регулирования, включающего в себя датчик 188 перелива, блок 158 управления и узел 152 привода.
В качестве альтернативы или дополнения гистерезис при переключении может быть достигнут также тем, что предусматривается время запаздывания или нечувствительности (посредством звена запаздывания в схеме обработки данных датчика или в блоке 158 управления).
В качестве альтернативы может быть предусмотрено, что датчик 188 перелива выполнен в виде цифрового датчика, который, пока уровень 192 находится в зоне обнаружения датчика 188 перелива, посылает блоку 158 управления сигнал постоянной величины.
Как только такой цифровой датчик 188 перелива сообщит блоку 158 управления, что уровень 192 в раковине 104 поднялся до зоны обнаружения датчика 188 перелива, блок 158 управления управляет узлом 152 привода так, что запорный элемент 120 перемещается в открытое положение и остается в открытом положении в течение минимального времени открытия. Если и по истечении минимального времени открытия цифровой датчик 188 перелива продолжает сообщать блоку 158 управления о том, что вода находится в его зоне обнаружения, запорный элемент 120 остается в открытом положении еще заданное время, по истечении которого снова запрашивается сигнал датчика 188 перелива. Если датчик 188 перелива по истечении минимального заданного времени открытия, соответственно по истечении дополнительного заданного времени не сообщает больше о наличии воды в его зоне обнаружения, то блок 158 управления управляет узлом 152 привода так, что запорный элемент 120 перемещается назад в закрытое положение.
С помощью этого приема также достигается устойчивая работа перемещающего устройства 183.
Блок 158 управления может управлять узлом 152 привода в обоих случаях, т.е. при применении аналогового или цифрового датчика 188 перелива, с запаздыванием во времени или без запаздывания.
Если мойка 100 имеет несколько раковин, например дополнительную раковину 106 наряду с главной раковиной 104, каждая из этих раковин может быть снабжена датчиком 188 перелива, который при превышении порогового значения для уровня 192 воды в соответствующей раковине инициирует движение запорного элемента 120 соответствующей раковины в открытое положение.
С помощью датчика 188 перелива надежно предотвращается перелив воды из раковины мойки 100, контролируемого соответствующим датчиком 188 перелива. Таким образом, в раковинах, контролируемых с помощью датчика 188 перелива, необходимость в обычном переливном отверстии отпадает.
Показанный на фиг.23 четвертый вариант выполнения перемещающего устройства 183 отличается от вышеописанного третьего варианта тем, что в контролируемой раковине 104 мойки 100 на различной высоте на одной из боковых стенок 190 раковины 104 расположены два датчика 188 и 194 перелива. В качестве альтернативы оба датчика 188 и 194 перелива могли бы быть расположены и на различных боковых стенках раковины 104.
Каждый из обоих указанных датчика 188 и 194 перелива может быть аналоговым или цифровым датчиком.
Когда нижний датчик 194 перелива сообщает блоку управления, что уровень 192 поднялся до его зоны обнаружения, блок 158 управления управляет узлом 152 привода так, что запорный элемент 120 перемещается в первое открытое положение, в котором сливное отверстие 110 частично открывается для слива воды из раковины 104.
Если уровень 192 тем не менее продолжает повышаться, так что и верхний датчик 188 перелива сообщает, что уровень 192 достиг его зоны обнаружения, блок 158 управления управляет узлом 152 привода так, что запорный элемент 120 перемещается во второе открытое положение, в котором сливное отверстие 110 полностью открывается для слива воды из раковины 104.
Когда после этого уровень 192 опустился настолько, что один из датчиков 188, 194 перелива больше не сообщает о наличии воды в своей зоне обнаружения, блок 158 управления управляет узлом 152 привода так, что запорный элемент 120 перемещается назад в закрытое положение.
Преимущество этого варианта выполнения состоит в том, что уровень 192 в раковине 104 может регулироваться точнее и объем раковины может быть использован лучше.
Далее перемещение запорного элемента 120 в первое открытое положение служит предупреждением для пользователя мойки, которое обращает его внимание на чрезмерный подъем уровня 192 воды.
Такое точное регулирование уровня 192 может быть реализовано также с одним единственным аналоговым датчиком 188, когда блок 158 управления в зависимости от сигнала датчика при достижении первого порогового значения вызывает перемещение запорного элемента 120 в первое открытое положение и при достижении второго порогового значения, лежащего выше первого порогового значения, вызывает перемещение запорного элемента 120 во второе открытое положение.
Показанный на фиг.24 пятый вариант выполнения перемещающего устройства 183 отличается от представленного на фиг.22 третьего варианта тем, что в контролируемой раковине 104, в дополнение к первому датчику 188, предусмотрен второй датчик 196, который расположен на той же высоте, что и первый датчик 188, на боковой стенке 198 раковины 104, которая противоположна боковой стенке 190.
В этом варианте запорный элемент 120 перемещается в открытое положение лишь в том случае, если как датчик 188 перелива, так и датчик 196 перелива сообщают о наличии воды в своей зоне обнаружения. Сигналы обоих датчиков перелива 188, 196 комбинируются блоком 158 управления с помощью логического элемента "И".
Благодаря этому предотвращается ненужное открытие сливного отверстия 110 по сигналу единственного датчика 188 или 196 перелива, вызванному водяными брызгами и/или кратковременной сильной струей воды.
Соответствующим образом можно было бы и в представленном на фиг.23 четвертом варианте выполнения предусмотреть в дополнение к каждому из обоих датчиков 188, 194 перелива еще по одному датчику перелива, расположенному на той же высоте на другой боковой стороне раковины 104, причем в этом случае сигнал одного из датчиков 188, соответственно 194 перелива учитывается блоком 158 управления только тогда, когда он подтверждается вторым датчиком перелива, установленным в пару с соответствующим датчиком 188 или 194 перелива.
Представленный на фиг.25 шестой вариант выполнения перемещающего устройства 183 отличается от представленного на фиг.24 пятого варианта тем, что перемещающее устройство 183 дополнительно содержит сигнализатор 200, который посредством воспринимаемого пользователем мойки сигнала информирует пользователя о том, что происходит перемещение запорного элемента 120 посредством узла 152 привода.
Сигнализатор 200 может быть оптическим сигнализатором, который (например, посредством светоизлучающих диодов) создает световой сигнал. Для защиты сигнализатора от водяных брызг сигнализатор 200 располагают на нижней стороне мойки 100. В случае оптического сигнализатора 200 целесообразно, чтобы зона мойки 100, расположенная выше сигнализатора 200, была выполнена с достаточно малой толщиной материала, не препятствующей прохождению света от сигнализатора 200 через мойку 100.
В качестве альтернативы или дополнения сигнализатор 200 может быть выполнен также в виде акустического сигнализатора.
Предпочтительно сигнализатор 200 выполнен так, чтобы он в зависимости от того или иного режима работы перемещающего устройства 183 мог создавать различные сигналы.
Например, может быть предусмотрено, что акустический сигнализатор 200 создает следующие сигналы в зависимости от того или иного режима работы перемещающего устройства 183:
- тихий звуковой сигнал, когда запорный элемент в результате приведения в действие устройства 165 управления пользователем мойки 100 перемещается в открытое положение или в закрытое положение;
- громкий звуковой сигнал в качестве предупреждения для пользователя, когда уровень 192 в раковине 104 достиг нижнего порогового значения;
- громкий двойной звуковой сигнал, когда уровень 192 в раковине 104 достиг верхнего порогового значения и/или когда запорный элемент 120 перемещается в открытое положение или в закрытое положение автоматически, т.е. без активации устройства 165 управления пользователем, на основании сообщения одного из датчиков 188, 196 перелива.
В случае оптического сигнализатора 200 последний располагается вблизи органа 166 управления устройства 165 управления на мойке 100, потому что на эту зону мойки обращено особое внимание пользователя.