CH710248B1 - Toilettensystem und ein Verfahren zum Betreiben des Toilettensystems. - Google Patents

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Toilettensystem mit mehreren Toiletten und ein Verfahren zu seinem Betreiben. Die Toiletten sind jeweils über Abwasserleitungen und/oder eine Abwassersammelleitung (4, 5) mit einem Abwassersammelbehälter (3) verbunden, so dass das Abwasser der Toiletten (2) dem Abwassersammelbehälter zuführbar ist. Ein Druckbehälter (1) ist mit einer Abwasser- und/oder der Abwassersammelleitung (4, 5) verbunden, so dass unter Druck stehendes Gas und/oder eine Flüssigkeit durch die Abwasserleitungen und/oder die Abwassersammelleitung (4,5) bis in den Abwassersammelbehälter (3) strömt, wenn mindestens ein steuerbares erstes Ventil (1.1) am Druckbehälter (1) geöffnet ist.

Description

[0001] Die Erfindung betrifft ein Toilettensystem und ein Verfahren zum Betreiben des Toilettensystems. Das Toilettensystem kann bevorzugt im mobilen Einsatz und mit Unterdruckunterstützung betrieben werden. Bei den dabei vorhandenen Toiletten kann es sich um so genannte Vakuumtoiletten handeln.

[0002] Hersteller von Toilettensystemen für den mobilen Einsatz, insbesondere in Schienenfahrzeugen, sehen sich in verschiedenen Anwendungen mit extremen Situationen im Hinblick auf die Verlegung der Abwasserleitung ausgehend von Toilettenbecken bis hin zu einem Abwassersammelbehälter für das Abwasser konfrontiert. Lange Leitungswege, kein ausreichendes, teilweise gar kein Gefälle oder gar ein Anstieg in einer Abwasserleitung zum Abwassersammelbehälter und eine undefinierte Anzahl von Umlenkungen erschweren die Anforderungen signifikant. Erschwerend kann, beispielsweise beim Einsatz der Toilettensysteme in Schlafwagen, hinzukommen, dass eine Vielzahl von Toiletten über wenige Abwasserleitungen verbunden und gleichzeitig wenige Nutzer vorhanden sind. Trotz dieser Bedingungen muss von den Herstellern der Toilettensysteme ein sicheres Ausschleusen über einen langen Zeitraum sichergestellt werden. Verstopfungen oder Ablagerungen in den Abwasserleitungen zwischen den Toiletten und dem Abwassersammelbehälter sollten vermieden bzw. einfach beseitigt werden können.

[0003] Es ist daher Aufgabe der Erfindung, ein Toilettensystem zur Verfügung zustellen, dass sicher über längere Zeiträume betrieben werden kann, ohne dass aufwändige Wartungsarbeiten durchgeführt werden müssen und Verstopfungen oder Ablagerungen in Abwasserleitungen zwischen Toiletten und einem Abwassersammelbehälter vermieden oder einfach beseitigt werden können, ohne dass ein manueller Eingriff in das Abwasserleitungssystem des Toilettensystems erforderlich ist.

[0004] Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe mit einem Toilettensystem, das die Merkmale des Anspruchs 1 aufweist, gelöst. Der Anspruch 6 betrifft ein Verfahren zum Betreiben des Toilettensystems. Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung können mit in den abhängigen Ansprüchen bezeichneten Merkmalen realisiert werden.

[0005] Für den Einsatz unter diesen Bedingungen wird ein Toilettensystem vorgeschlagen, bei dem der herkömmliche Spülvorgang durch einen zeitlich und/oder benutzungsabhängig abgestimmten Druckluft- und/oder Flüssigkeitsstößen mit erhöhtem Druck aus einem separaten Druckbehälter unterstützt wird.

[0006] Das Produkt aus Druckbehälter-Innenvolumen und Relativdruck im Druckbehälter sollte zumindest so groß, bevorzugt größer als das Volumen (Normliter) aller Abwasserleitungen sein, über die in den Abwassersammelbehälter ausgeschleust werden soll. Mit anderen Worten bedeutet dies, dass ein Gas, insbesondere Luft und/oder eine Flüssigkeit, insbesondere Wasser (bevorzugt Grauwasser) mit einem Volumen im Druckbehälter enthalten ist/sind, das unter normalen Umgebungsdruckbedingungen (Atmosphärendruck) zumindest genau so groß ist, wie das Innenvolumen aller Abwasserleitungen zwischen den Toiletten des Toilettensystems und dem zentralen Abwassersammelbehälter für diese Toiletten. Bekanntermaßen vergrößert sich insbesondere das Volumen von Gasen, wenn eine Druckreduzierung auftritt. Dies kann beim Öffnen eines ersten steuerbaren Ventils am Druckbehälter erreicht werden. Dementsprechend ist ein kleineres Volumen für einen Druckbehälter, der nur mit komprimiertem Gas befüllbar ist, erforderlich.

[0007] Das Innenvolumen des Druckbehälters kann aber auch größer sein, als dies für das Auslösen eines einzelnen Druckstoßes und die dadurch erreichbare Reinigung der Abwasserleitungen erforderlich ist. Nach dem Schließen des ersten Ventils, kann mindestens ein zweites Ventil, das am Druckbehälter vorhanden ist, mittels der Steuerung geöffnet werden, um den Druckbehälter ausreichend bzw. vollständig zu befüllen. Ist eine ausreichende Menge an Gas und/oder Flüssigkeit mit einem ausreichenden Druck im Inneren des Druckbehälters aufgenommen worden, kann das zweite Ventil geschlossen werden.

[0008] Wie bereits angesprochen, können die ersten und zweiten Ventile am Druckbehälter mittels einer Steuerung betätigt werden. Dabei kann das Öffnen des ersten Ventils in Abhängigkeit einer vorgebbaren Anzahl an Benutzungen der Toiletten des Toilettensystems erfolgen. Dabei kann die Anzahl an Benutzungen einzelner Toiletten unterschiedlich gewertet werden. So kann beispielsweise die Anzahl der Benutzung einer am weitesten vom Abwassersammelbehälter entfernten oder einer in einem ungünstigen Abwasserleitungszweig angeordneten Toilette mit einem Faktor größer „Eins“ gewertet werden und andere Benutzungen von Toiletten jeweils nur einzeln berücksichtigt werden, wenn eine vorgebbare Anzahl von Benutzungen für die Steuerung der Öffnung des ersten Ventils genutzt werden soll.

[0009] Allein oder zusätzlich kann das Öffnen eines ersten Ventils am Druckbehälter auch nach Ablauf eines vorgebbaren Zeitintervalls oder nach Erreichen eines Fahrziels bei einem Schienenfahrzeug ausgelöst werden. So können Druckstöße beispielsweise mindestens einmal täglich, nach Erreichen eines Zielbahnhofs oder auch vor jeder Inbetriebnahme nach längerer Ruhezeit, in der das erfindungsgemäße Toilettensystem nicht im aktiven Einsatz war, initiiert werden. Das Erreichen eines Fahrziels, eine Inbetriebnahme sind Beispiele für Ereignisse nach denen ein Öffnen eines ersten Ventils ausgelöst werden kann.

[0010] Ein Öffnen eines ersten Ventils kann auch erfolgen, wenn innerhalb eines vorgebbaren Zeitintervalls kein oder eine reduzierte Abwassermenge dem Abwassersammelbehälter zugeführt worden ist, was ein Indikator für eine Ablagerung oder einer Verstopfung in einer Abwasser oder der Abwassersammelleitung sein kann. Dazu kann beispielsweise ein Füllstandssensor im Abwassersammelbehälter, der zeitlich überwacht wird, genutzt werden.

[0011] Im/am Druckbehälter sollte mindestens ein Sensor vorhanden sein, mit dem beispielsweise eine Zustandsüberwachung oder eine Regelung des Betriebes möglich ist. Dies kann insbesondere ein Sensor zur Bestimmung des Innendrucks sein.

[0012] Ein Sensor sollte mit der Steuerung zum Öffnen und Schließen des ersten und zweiten Ventils verbunden sein. Damit kann die Füllung des Druckbehälters und bei ausreichend großem Druckbehälter auch die Nachfüllung bis zu einem gewünschten vorgebbaren Innendruck beeinflusst werden. Bei Unterschreiten eines Mindestinnendrucks kann das mindestens eine zweite Ventil geöffnet werden, um wieder einen vorgebbaren Mindestinnendruck zu erreichen.

[0013] Zusätzlich oder allein kann auch ein Temperatursensor am Druckbehälter vorhanden sein, mit dem auch unterschiedliche Temperaturen bei der Befüllung und im Betrieb berücksichtigt werden können.

[0014] Ein erstes Ventil kann von einer zentralen Steuerung geöffnet und geschlossen werden, um einen Druckstoß in die Abwasserleitungen zu initiieren und das Ventil im Anschluss daran wieder zu schließen.

[0015] Eine modifizierte Toilettensteuerung ermöglicht die effektive Ausnutzung des Inhalts des Druckbehälters für alle in eine gemeinsame Abwassersammelleitung eingebundenen Toiletten. Der Druckbehälter sollte nahe der am weitesten vom Abwassersammelbehälter entfernten Toilette angeordnet und an deren Abwasserleitung oder nah dazu an der Abwassersammelleitung dort angeschlossen sein. Laufzeitunterschiede der Druckwelle zu weiter entfernten Toiletten können durch eine elektronische Steuerung kompensiert werden. Das erfindungsgemäße Toilettensystem weist eine verbesserte Energieeffizienz im Vergleich zu Systemen mit zentralem Vakuum auf, bei der ein relativ hoher Unterdruck in nahezu allen Abwasserleitungen zwischen den einzelnen Toiletten und dem Abwassersammelbehälter eingehalten werden muss, da der Druckbehälter bedarfsgerecht betrieben, genutzt werden oder dementsprechend dimensioniert sein kann.

[0016] Am Druckbehälter kann eine weitere Zuführleitung mit einem weiteren Ventil angeschlossen sein, über die Gas oder Flüssigkeit zugeführt werden kann. So kann eine getrennte Zuführung von Gas und Flüssigkeit in den Druckbehälter realisiert werden. So kann beispielsweise eine Flüssigkeit drucklos und ein Gas komprimiert in den Druckbehälter eingefüllt werden, bis ein vorgebbarer Innendruck erreicht worden ist.

[0017] Ein Druckbehälter kann über einen eigenen ihm zugeordneten Verdichter oder über eine zentrale Druckluftversorgung be- oder nachgefüllt werden.

[0018] Es besteht auch die Möglichkeit den Druckbehälter über mehrere Leitungen mit Abwasser- und/oder die Abwassersammelleitung an verschiedenen Positionen zu verbinden. In den Leitungen kann dabei jeweils ein gesondert steuerbares erstes Ventil angeordnet sein, so dass je nach Öffnung eines ersten Ventils Gas und/oder Flüssigkeit andere Bereiche der Abwasserleitungen und/oder Abwassersammelleitung stärker durchströmt werden. Auch dies kann nutzungsabhängig nach Erreichen vorgebbarer Anzahl von Benutzungen der einzelnen Toiletten gesteuert werden.

[0019] Nachfolgend soll die Erfindung beispielhaft näher erläutert werden.

[0020] Dabei zeigt: <tb><SEP>Figur 1 ein Blockschaltbild eines Beispiels eines erfindungsgemäßen Toilettensystems.

[0021] Bei dem in Figur 1 gezeigten Beispiel sind fünf Vakuumtoiletten 2 über Abwasserleitungen 5 und eine Abwassersammelleitung 4 mit einem Abwassersammelbehälter 3 verbunden, in den die Abwässer der Toiletten und ggf. weiteres Brauchwasser geleitet und gesammelt werden.

[0022] Bei diesem Beispiel ist die Abwassersammelleitung 4 mit einem Druckbehälter 1 verbunden, der wiederum über die Leitung 6 an eine Druckluftsystem eines Schienenfahrzeugs angeschlossen und mit dem zweiten Ventil 1.2 verschlossen werden kann, wenn im Druckbehälter 1 ein ausreichender Innendruck erreicht worden ist.

[0023] Wie im allgemeinen Teil der Beschreibung erläutert, kann das erste Ventil 1.1 geöffnet werden, wenn eine vorgegebene Anzahl an Benutzungen von Toiletten erreicht worden oder ein Ereignis eingetreten ist. Dabei kann der Druckbehälter 1 vollständig entleert werden, so dass das enthaltene Gasvolumen nach der Entspannung zumindest dem Innenvolumen sämtlicher Abwasserleitungen 5 und der Abwassersammelleitung 4 entspricht, wodurch zumindest eine nahezu vollständige Durchströmung aller Leitungsquerschnitte erreicht werden kann, was wiederum zur Entfernung von Ablagerungen und Verstopfungen führen kann, die durch den Druckstoß in den Abwassersammelbehälter 3 abgeführt werden.

Claims (9)

1. Toilettensystem mit mehreren Toiletten, die jeweils über Abwasserleitungen (5) und/oder eine Abwassersammelleitung (4) mit einem Abwassersammelbehälter (3) verbunden sind, so dass das Abwasser der Toiletten (2) dem Abwassersammelbehälter (3) zuführbar ist und dabei ein Druckbehälter (1) mit den Abwasserleitungen (5) und/oder der Abwassersammelleitung (4) verbunden ist, so dass unter Druck stehendes Gas und/oder eine unter Druck stehende Flüssigkeit durch die Abwasserleitungen (5) und/oder durch die Abwassersammelleitung (4) bis in den Abwassersammelbehälter (3) strömt, wenn mindestens ein steuerbares erstes Ventil (1.1) am Druckbehälter (1) geöffnet ist.

2. Toilettensystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass am Druckbehälter (1) mindestens ein Sensor vorhanden ist.

3. Toilettensystem nach dem vorhergehenden Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass am Druckbehälter (1) der Sensor zur Regelung seines Betriebes, insbesondere ein Sensor zur Bestimmung des Innendrucks und/oder der Temperatur vorhanden ist.

4. Toilettensystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass am Druckbehälter (1) mindestens eine Zuleitung (6) mit mindestens einem zweiten Ventil (1.2) für die Zufuhr von Gas und/oder Flüssigkeit angeschlossen ist.

5. Toilettensystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Druckbehälter (1) über mehrere Leitungen an die Abwasserleitungen (5) an verschiedenen Positionen angeschlossen ist, die jeweils gesondert über erste Ventile (1.1) freigebbar sind.

6. Verfahren zum Betreiben eines Toilettensystems nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem ein erstes Ventil (1.1) des Druckbehälters (1), in dem unter erhöhtem Druck stehendes Gas und/oder Flüssigkeit enthalten ist, nach einer vorgebbaren Anzahl von Benutzungen der Toiletten (2) nach Ablauf eines vorgebbaren Zeitintervalls, nach Erreichen eines Fahrziels, eine Inbetriebnahme nach H längerer Ruhezeit, in der das Toilettensystem nicht im aktiven Einsatz war, oder mindestens einmal täglich geöffnet und dadurch komprimiertes Gas und/oder Flüssigkeit in Form eines Druckstoßes die Abwasserleitungen (5) und Abwassersammelleitung (4) bis in den Abwassersammelbehälter (3) strömt.

7. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass bei der Öffnung des ersten Ventils (1.1) die Anzahl der Benutzungen von einzelnen Toiletten (2) mit unterschisdlicher Wichtung in Abhängigkeit der jeweiligen Anordnung der Toiletten (2) im Toilettensystem, berücksichtigt wird.

8. Verfahren nach einem der Ansprüche 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, dass durch gezieltes Öffnen erster Ventile (1.1), jeweils komprimiertes Gas und/oder Flüssigkeit an verschiedenen Positionen in die Abwasserleitungen (5) und/oder Abwassersammelleitung (4) in Form eines Druckstoßes eingeführt wird.

9. Verfahren nach einem der Ansprüche 6 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass ein Öffnen eines ersten Ventils (1.1) initiiert wird, wenn innerhalb eines vorgebbaren Zeitintervalls kein oder eine reduzierte Abwassermenge dem Abwassersammelbehälter zugeführt worden ist.