DE10100962C2 - Toiletteneinrichtung, insbesondere für Verkehrsmittel - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Toiletteneinrichtung, insbesondere für Verkehrsmittel, wobei mindestens ein Toilettenbecken vorgesehen ist, welches über eine Entsorgungsöffnung, eine Entsorgungsleitung und einem Absaugventil mit einer Sammelleitung verbunden ist.

Derartige Toiletteneinrichtungen, die insbesondere als Vakuumtoilettensysteme ausgebildet sind, werden in Verkehrsmitteln genutzt, die nur begrenzt Spül- und Abwasser transportieren können, was beispielsweise an Bord eines Flugzeuges der Fall ist. Alle bekannten Toilettensysteme nutzen zum Spülen des Toilettenbeckens Spülflüssigkeit, wobei die Spülflüssigkeit Frischwasser sein kann oder zum Teil sogenanntes "Grauwasser", d. h. Frischwasser, welches bereits in Handwaschbecken benutzt wurde.

So sind aus EP 0 295 508 A1 sowie EP 0 363 012 A1 Vakuumtoilettensysteme bekannt, die zumindest teilweise "Grauwasser" zum Spülen der Toilettenbecken nutzen. Es ist hierbei notwendig, daß das bereits im Handwaschbecken genutzte Wasser mittels geeigneter Filtertechnik aufbereitet wird, um das Verstopfen der Spülwasserleitungen zu verhindern. Neben der notwendigen Steuerung des Spülprozesses ist hier eine recht aufwendige Wasseraufbereitung notwendig. Insbesondere an Bord eines Flugzeuges ist eine Reduzierung der notwendigen Spülflüssigkeit von großer Bedeutung. Bei Großraumflugzeugen, die über 500 Passagiere transportieren können, muß für die Toilettenbenutzung eines jeden Passagiers entsprechende Spülflüssigkeit vorgesehen sein und ein hoher Spülwasserbedarf wirkt sich nachteilig auf das Flugzeuggewicht aus. Zum Erreichen einer Gewichtsreduzierung der Systemtechnik und des Spülwasserbedarfs, was insbesondere für die Wirtschaftlichkeit in Luftfahrzeugen bedeutungsvoll ist, sind aus dem Stand der Technik Toiletten beispielsweise gemäß DE 199 28 894 A1 bekannt. Dieser Stand der Technik zeigt ein Toilettensystem, welches in einer bevorzugten Ausgestaltung auch wasserlos betrieben werden kann. Durch eine in die Toilettenschüssel eingebrachte spezielle Beschichtung wird ein Haften von Fäkalien bzw. Fäkalienresten an der Oberfläche der Beschichtung verhindert. Der Transport der Fäkalien in eine Sammelleitung und einen Sammeltank erfolgt durch einen Luftstrom, der durch das Öffnen eines Absaugventils entsteht. Es gibt jedoch keinen Hinweis auf ein weiteres Mittel, welches das Innere der Toilettenschüssel vor Verschmutzungen schützen soll, denn gerade die spezielle Beschichtung soll dies verhindern.

Aus DE 20 21 142 A ist bekannt, dass der Toilettenschüssel angepasste Tüten aus einem im Bereich des Beckenrandes angeordneten Spender vor jeder Benutzung in die Toilettenschüssel eingebracht und nach jeder Benutzung mittels einer geringen Menge Spülwasser (und einem notwendigen Gefälle) zu einer Fäkalienvernichtungsanlage transportiert werden. Als Fäkalienvernichtungs­ anlage ist eine Brennkammer zum Verbrennen der festen Bestandteile vorgesehen, eine Abtrennung des Spülwassers erfolgt vor der Brennkammer durch ein Ablaufen über ein Sieb. In der Brennkammer sollen die festen Bestandteile mittels einer Schneckenwendel entlang einer Heizschicht transportiert, getrocknet und bei Erreichen einer Glühhitze verbrannt werden. Wegen der erheblichen Komplexität der notwendigen Systemtechnik, wie die Trennung von festen und flüssigen Bestandteilen sowie eine aufwendige Festkörperentsorgung mittels der vorgeschlagenen Verbrennung, erscheint eine Anwendung speziell in Luftfahrzeugen nicht möglich. Die strengen Sicherheitsvorschriften bezüglich eines Brandschutzes im Flugzeug kann eine derartige Verbrennungsanlage nicht erfüllen.

Aus WO 98/22010 A1 ist eine Verbrennungstoilette bekannt, die unter anderem eine Transportschnecke zum Transport von Fäkalien in Richtung eines Sammelbehälters aufweist. Die Transportschnecke ist im Bereich der Entsorgungsöffnung innerhalb einer Entsorgungsleitung angeordnet und transportiert das Fördergut zu einem Verbrennungsabschnitt. Die gesamten Fäkalien sollen zu Asche verbrannt werden, wozu als beispielhafte Mittel Mikrowellenenergie oder Oel verwendet werden. Für eine Anwendung einer derartigen Toilette in einem Flugzeugabwassersystem spricht dagegen, dass es nicht den Sicherheitsvorschriften genügt und ein derartiger Energieaufwand nicht aufgebracht werden kann.

Gemäß CH-PS 678916 A ist eine Trockentoilette mit in die Toilettenschüssel einsetzbaren Fäkalienbeuteln bekannt. Die Fäkalienbeutel werden mittels Unterdruck am Sitzrand des Toilettenbeckens und in der Toilettenschüssel angesaugt. Nach der Benutzung wird der Fäkalienbeutel über ein Fallrohr in einen Fäkalien-Auffangbehälter mit einer zusätzlichen Kühleinrichtung gefördert, die Fäkalien sollen zur Verhinderung einer Geruchsbildung gefrieren. Einer Anwendung in einem Verkehrsflugzeug steht entgegen, dass für jede einzelne Toilette ein eigener Fäkalien-Auffangbehälter mit Gefriereinrichtungen vorgesehen sein muss und damit eine Kompatibilität mit dem üblichen Vakuumentsorgungssystem heutiger Verkehrsflugzeuge nicht gegeben ist und darüber hinaus der zusätzliche Behälterplatzbedarf und das Behältergewicht die Wirtschaftlichkeit eines Flugzeuges vermindert.

In einer weiteren Trockentoilette gemäß WO 95/24853 A1 wird Folienmaterial zur Auskleidung der Toilettenschüssel seitlich eingeführt und mittels Fördereinrichtungen mit Leitrollen in horizontaler Richtung zur anderen Seite befördert, wo eine Entsorgung der Fäkalien zusammen mit der verbrauchten Folie in einem Sammelbehälter erfolgen soll. Zum Transport der Folie ist eine komplexe Mechanik notwendig, die ein Beschädigen der Folie befürchten lässt sowie aufgrund vieler Komponenten störanfällig und wartungsintensiv ist.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine gattungsgemäße Toiletteneinrichtung vorzusehen, welche eine Gewichtsreduzierung zu den bisherigen Lösungen ermöglicht und mit einer einfachen Systemtechnik unaufwendig an ein in Verkehrsflugzeugen üblicherweise vorhandenes Vakuumentsorgungssystem ankoppelbar und somit insbesondere für die Anwendung in Flugzeugen geeignet ist.

Diese Aufgabe wird bei einer gattungsgemäßen Toiletteneinrichtung mit den im Patentanspruch 1 genannten Maßnahmen gelöst.

Dabei ist insbesondere von Vorteil, dass eine erhebliche Gewichtsreduzierung gegenüber den bisherigen Lösungen erreicht wird, was insbesondere für den Einsatz im Flugzeugbau ein wesentliches Erfordernis darstellt. Der gesamte Spülwasserbedarf kann erheblich verringert werden oder in einer bevorzugten Ausgestaltung völlig entfallen. Das eingesparte Gewicht aufgrund des Wegfalls bzw. der Minimierung vom Spülwasser kann für die Erhöhung der Sitzkapazität im Transportmittel genutzt werden. Gezielt in dem Bereich, der mit verunreinigenden Substanzen in Berührung kommt, wird das Toilettenbecken geschützt und unaufwendig können Abwässer bzw. Fäkalien entsorgt werden. Mittels der Transportschnecke wird die Folie transportiert, die benutzte Folie wird von der unbenutzten getrennt und die saubere Folie steht mit der Transportschnecke in Wirkverbindung für den weiteren Transport der Folie.

Weiterbildungen und vorteilhafte Ausgestaltungen sind in den Unteransprüchen 2 bis 12 angegeben.

Dabei ist mit der Maßnahme gemäß Anspruch 2 insbesondere erreicht, dass die Folie aufgrund ihrer schlauchförmigen Form unaufwendig an die Form des Toilettenbeckens anpassbar ist.

Die Maßnahme gemäß des Anspruchs 3 ermöglicht eine gute Handhabbarkeit beim Auffüllen des Folienvorrats.

Die Maßnahmen gemäß der Ansprüche 4 und 5 zeigen Möglichkeiten, um die Folie an der Innenwand des Toilettenbeckens haftbar zu machen und eine sichere und vollständige Auskleidung des Toilettenbeckens zu erreichen.

Mit der Maßnahme gemäß des Anspruch 6 ist eine automatische Steuerung der Entsorgung der benutzten Folie sowie das Bereitstellen der neuen Folie möglich. Die Ausgestaltungen gemäß der Ansprüche 7 und 8 zeigen mögliche Ausbildungsformen einer erfindungsgemäßen Transportschnecke.

In den Ansprüchen 9 bis 11 sind Maßnahmen beschrieben, die bei einem Riss in der Folie trotzdem die Funktionsfähigkeit der Toiletteneinrichtung aufrechterhalten.

Um auch für Situationen der Nichtverfügbarkeit von Folie oder einer möglichen Verschmutzung des Toilettenbeckens bei Undichtigkeiten der Folie die Toiletteneinrichtung einsatzbereit zu erhalten, ist gemäß Anspruch 12 übliche Systemtechnik mit geringem Spülwasserbedarf vorgesehen.

In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt, das nach­ stehend anhand der Fig. 1 näher beschrieben wird. Die Fig. 1 zeigt in schematischer Darstellung eine Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Toiletteneinrichtung 1. Eine derartige Toiletteneinrichtung 1 kann in einem Flugzeug zur Anwendung kommen und mit einem in Verkehrsflugzeugen üblichen Vakuumentsorgungssystem gekoppelt werden, um über eine im Flugzeug im wesentlichen horizontal verlaufende Sammelleitung 2, das Abwasser bzw. die Fäkalien zu dem (oder den) Sammeltank(s) (nicht gezeigt) zu befördern.

Die Toiletteneinrichtung 1 weist ein Toilettenbecken 3 auf, wobei im Bereich des oberen Beckenrandes 4 des Toilettenbeckens 3 ein ringförmiger Vorratsbehälter 5 zur Aufnahme einer schlauchartigen Folie 6 vorgesehen ist. Der Vorratsbehälter 5 ist in den Beckenrand 4 integriert, aufgesetzt oder derartig unterhalb eines Sitzring 7 vorgesehen, dass er sich für einen Benutzer der Toilette nicht störend bemerkbar macht. Vorzugsweise kann der Sitzring 7 hochklappbar ausgebildet sein und eine Zugangsöffnung zum Vorratsbehälter 5 (z. B. zum Befüllen mit der schlauchartigen Folie 6) ist mit dem Hochklappen frei zugänglich. Die Folie 6 ist vorzugsweise in größerer Länge auf eine Rolle aufgewickelt oder fächerartig zusammengelegt und bedarfsweise durch einen Ausgangschlitz 5A im Vorratsbehälter 5 entnehmbar und wird bis zu einer im Bereich der Entsorgungsöffnung 8 angeordneten Transportschnecke 10 geführt. Die schlauchartige Folie 6 legt sich an die Innenoberfläche 12 des Toilettenbeckens 3 an und wird nach einem Benutzungsvorgang über eine Entsorgungsöffnung 8 in eine Entsorgungsleitung 9 transportiert, aus der die benutzte Folie 6 und die Abwässer bzw. Fäkalien zur Sammelleitung 2 und damit zu den nicht gezeigten Abwassertanks weitergefördert wird. Als Mittel zum Transport der Folie 6 ist in der Entsorgungsleitung 9 die Transportschnecke 10 vorgesehen, die nach jeder Benutzung der Toilette den verschmutzten Teil der Folie 6 samt Inhalt weiterbefördert und eventuell durch die Schneckenwendel zerkleinert. Die Transportschnecke 10 ist in der bevorzugten Ausführungsform mit schraubenförmigen Schneckenwendeln ausgebildet. Die Transportschnecke 10 dreht sich dabei solange, bis saubere Folie 6 durch die Drehung der Transportschnecke 10 bis zur Entsorgungsöffnung 8 transportiert wird und damit das gesamte Toilettenbecken 3 mit sauberer Folie ausgekleidet ist. Zum Steuern der Transportschnecke 10, sowie des Absaugventils 17, wenn nach einer Benutzung der Toiletteneinrichtung 1 die Fäkalien sowie die benutzte Folie 6 entsorgt werden muss, ist eine Steuereinheit 16 vorgesehen, die durch Betätigen eines Auslöseschalters 21 und Freigabe eines Deckelsensors 22 den Vorgang der Entsorgung sowie der Bereitstellung der neuen Folie 6 steuert. Die Freigabe der Steuereinheit 16 erfolgt über den Deckelsensor 22 wenn der Toilettendeckel 23 geschlossen ist. Um ein Anlegen der Folie 6 an die Seitenwände der Toilettenschüssel 3 zu erreichen, sind Saugleitungen (gezeigt ist eine Saugleitung 11) vorgesehen, die mit Öffnungen 13 in der Innenseitenwand 12 des Toilettenbeckens 3 verbunden sind, um durch Unterdruck die Folie 6 an die Seitenwand 12 anzusaugen. Das Toilettenbecken 3 ist bevorzugt doppelwandig ausgebildet, wobei ein angeschlossener Unterdruck bewirkt, dass an der mit Öffnungen 13 versehenen Innenwand 12 die Folie 6 angesogen wird. Der Unterdruck kann vorzugsweise durch einen in der Sammelleitung 2 herrschenden Unterdruck bereitgestellt werden, wobei über eine Zuleitung 14 und einem Schaltventil 15 die Saugleitung 11 mit Unterdruck beaufschlagt wird. Beim Abtransport der benutzten Folie 6 zusammen mit den verunreinigenden Substanzen muss über das Schaltventil 15 der Unterdruck abgeschaltet oder zumindest reduziert werden. Das Schaltventil 15 kann mit einem Drucksensor verbunden sein, der bei einem eventuellen ungewollten Riss in der Folie 6 die Undichtigkeit detektiert. Über die Steuereinheit 16 kann ein weiteres Drehen der Transportschnecke 10 veranlasst werden, bis über den Drucksensor eine intakte Folie 6 im Bereich des Toilettenbeckens 3 gemeldet wird.

Zur Verhinderung einer Rissvergrößerung sowie eines Ausdehnens der Undichtigkeit kann die Toiletteneinrichtung 1 mit einem Blendensystem 18 ausgestattet sein. Das Blendensystem 18 ist in Nähe des Vorratsbehälters 5, vorzugsweise unterhalb des Vorratsbehälters 5 angeordnet. Das Blendensystem 18 zieht im Falle eines Folienrisses die Folie 6 zusammen und verschweißt sie mit Hilfe elektrisch induzierter Wärmewirkung. Die Ansteuerung des mit einem Motor 18A versehenen Blendensystems 18 erfolgt über die Steuereinheit 16. Eine Undichtigkeit der Folie 6 kann somit wirkungsvoll behoben werden.

Nach dem Transport der schmutzigen Folie 6 samt Inhalt durch die Transportschnecke 10 wird die Folie 6 vom Folienschlauch abgetrennt, wobei ein Abtrennen der Folie 6 mittels scharfkantiger Transportwendel erfolgen kann. Ein Teil von der neuen Folie 6 steht bereits wieder in Wirkverbindung mit der Transportschnecke 10, um eine kontinuierliche Förderung ohne ein Abreißen der Folie 6 zu erreichen. Das Ablassventil bzw. Absaugventil 17 wird geöffnet und eine Entsorgung des Abfalls bzw. des Abwassers erfolgt mittels Unterdruck in die Sammelleitung 2.

Um eine Funktionsfähigkeit der Toiletteneinrichtung 1 aufrecht zu erhalten, wenn die benötigte Folie 6 nicht zur Verfügung steht oder aus anderen Gründen sich Schmutzreste im Toilettenbecken 3 sammeln, kann eine übliche Spülwasserzuführung 19 über Wassereinspritzdüsen 20 erfolgen, um das Toilettenbecken 3 zu reinigen und für den nächsten Gebrauch bereit zu stellen. Auch gerade bei einer Nachrüstung von derzeit üblichen Toiletteneinrichtungen, die mit entsprechender Systemtechnik wie Spülwasserzuführung, Schaltventile und Wassereinspritzdüsen ausgerüstet sind, ist zur Senkung des Spülwasserbedarf die erfindungsgemäße Lösung anwendbar und gleichzeitig die vorhandene Systemtechnik nutzbar.

In einer weiteren Ausführungsform kann die erfindungsgemäße Toiletteneinrichtung völlig wasserlos betrieben werden. In einer derartigen Ausführung fällt die zum Betätigen der Spülung notwendige Steuerung, ein Spülwassertank, dazugehörige Leitungen und das Spülwasser weg, was die Systemtechnik vereinfacht und eine weitere Gewichtsreduzierung ermöglicht.

Claims (12)

1. Toiletteneinrichtung (1), insbesondere für Verkehrsmittel, wobei mindestens ein Toilettenbecken (3) vorgesehen ist, welches über eine Entsorgungsöffnung (8), eine Entsorgungsleitung (9) und einem Absaugventil (17) mit einer Sammelleitung (2) verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, dass im Innenraum des Toilettenbeckens (3) eine Folie (6) zumindest in Bereichen, die mit verunreinigenden Substanzen in Berührung kommen, vorgesehen ist und im Bereich der Entsorgungsöffnung (8) innerhalb der Entsorgungsleitung (9) eine Transportschnecke (10) zum Transport der benutzten Folie (6) zusammen mit den verunreinigenden Substanzen in Richtung Sammelleitung (2) angeordnet ist und die Transportschnecke (10) zumindest im Bereich des Ausganges aus der Transportschnecke (10) Mittel zum Abtrennen der Folie (6) aufweist.

2. Toiletteneinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Folie (6) schlauchartig ausgebildet und in einem ringförmigen Vorratsbehälter (5) bevorratet ist.

3. Toiletteneinrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Vorratsbehälter (5) im Bereich des oberen Beckenrandes (4) des Toilettenbeckens (3) angeordnet ist und ein hochklappbarer Sitzring (7) den Vorratsbehälter (5) abdeckt.

4. Toiletteneinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass an der Innenwand (12) des Toilettenbeckens (3) Saugöffnungen (13) vorgesehen sind, die über mindestens eine Saugleitung (11) und einem Schaltventil (15) mit einer Unterdruckversorgung (2) verbunden sind.

5. Toiletteneinrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass im Toilettenbecken (3) im Bereich der Innenwand (12) die Wandungen doppelwandig ausgebildet sind, die in das Innere des Toilettenbeckens (3) gerichtete Seitenwand (12) die Saugöffnungen (13) aufweist und die Saugleitung (11) an diese doppelwandige Seitenwand angeschlossen ist.

6. Toiletteneinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass eine Steuereinheit (16) zum Steuern eines Entsorgungszyklusses mit einer Entsorgung der benutzten sowie der Bereitstellung und dem Transport der neuen Folie (6) vorgesehen ist.

7. Toiletteneinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Transportschnecke (10) schraubenförmige Transportwendeln aufweist.

8. Toiletteneinrichtung nach einem der Ansprüche 1-7, dadurch gekennzeichnet, dass als Mittel zum Abtrennen der Folie scharfkantige Transportwendeln vorgesehen sind.

9. Toiletteneinrichtung nach einem der Ansprüche 4 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass an der Saugleitung (11) ein Schaltventil (15) mit einem Drucksensor zum Detektieren einer Undichtigkeit der Folie (6) vorgesehen ist.

10. Toiletteneinrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass bei Undichtigkeit der Folie (6) über die Steuereinheit (16) die Transportschnecke (10) zum Weiterfördern betätigbar ist.

11. Toiletteneinrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass bei Undichtigkeit der Folie (6) über die Steuereinheit (16) ein Blendensystem (18) ansteuerbar ist, welches im Bereich des Folienrisses die Folie (6) zusammenzieht und mit Hilfe elektrisch induzierter Wärmewirkung verschweißt.

12. Toiletteneinrichtung nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine Spülwasserzuführung (19) und dazugehörige Wassereinspritzdüsen (20) und entsprechende dazugehörige Systemtechnik zum Spülen des Toilettenbeckens (3) vorgesehen ist.