DE102012102632A1

DE102012102632A1 - Absaugvorrichtung

Info

Publication number: DE102012102632A1
Application number: DE102012102632A
Authority: DE
Inventors: Peter Eberle
Original assignee: Aqua Vital Int Ltd & Co KG
Current assignee: Aqua Vital Int Ltd & Co KG
Priority date: 2012-03-27
Filing date: 2012-03-27
Publication date: 2013-10-02
Anticipated expiration: 2032-03-28
Also published as: DE102012102632B4; WO2013144141A1

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Spül- und Absaugvorrichtung (1) für herkömmliche Haushaltstoiletten, bei der mit Hilfe eines in einem Druckbehälter (2) angeordneten Kolbens (4) eine Hubbewegung ausgeführt wird, bei der gleichzeitig ein Unterdruck zum Absaugen der Entsorgungsmasse und der Spüldruck zum Spülen des Toilettenbeckens erzeugbar ist.

Description

Die Erfindung betrifft eine Absaugvorrichtung für Toiletten zum Entfernen von Entsorgungsmasse aus einem Toilettenbecken mit einem Druckbehälter, der einen zum Erzeugen eines Über- und/oder Unterdruckes mit einem Kolbenantrieb verbundenen Kolben aufweist, wobei der Druckbehälter an einer ersten Seite des Kolbens eine Absaugkammer hat, die über einen im Druckbehälter vorgesehenen Einlass mit dem Toilettenbecken und über ein im Druckbehälter vorgesehenen Auslass mit einer Entsorgungsleitung verbindbar ist, mit einem ersten Verschluss, welcher zwischen dem Toilettenbecken und der Absaugkammer angeordnet ist, mit einem zweiten Verschluss, welcher zwischen der Absaugkammer und der Entsorgungsleitung angeordnet ist, und mit einer Steuereinheit, die eingerichtet ist, den Kolbenantrieb, den ersten Verschluss und den zweiten Verschluss so anzusteuern, dass durch einen Kolbenhub bei geschlossenen Verschlüssen ein Unterdruck in der Absaugkammer des Druckbehälters erzeugt wird, das durch Öffnen des ersten Verschlusses die Entsorgungsmasse aus dem Toilettenbecken in die Absaugkammer des Druckbehälters abgesaugt und das durch Öffnen des zweiten Verschlusses bei geschlossenem ersten Verschluss die Entsorgungsmasse aus der Absaugkammer in die Entsorgungsleitung befördert wird. Die Erfindung betrifft ebenfalls eine Toilettenanlage hierzu.
Herkömmliche Toilettenanlagen weisen ein Toilettenbecken zur Aufnahme von Entsorgungsmasse auf, die mit Hilfe einer Spülvorrichtung aus dem Toilettenbecken in eine Entsorgungsleitung befördert wird. Hierzu wird mit Hilfe der Spülvorrichtung ein Wasser- bzw. Spüldruck, beispielsweise mit Hilfe eines Spülkastens, erzeugt, der dann die Entsorgungsmasse aus dem Toilettenbecken in die Entsorgungsleitung befördert.
Der große Nachteil hierbei ist, dass für die Erzeugung des Spüldruckes und für eine rückstandlose Entfernung der Entsorgungsmasse sehr viel Spülwasser, in der Regel 5 bis 7 Liter pro Spülgang, benötigt werden, was nicht sehr ökologisch ist. Insbesondere in Gebieten, in denen Frischwasser nur sehr begrenzt vorhanden ist, ist eine solche herkömmliche Toilettenanlage mit Spülkastensystem ökologisch sinnvoll nicht betreibbar. Aber auch in der mobilen Anwendung, beispielsweise in Wohnmobilen oder Wohnwagen, in Flugzeugen oder Zügen, bei denen sowohl die Spülwasserreserve als auch die Schmutzwasserkapazität sehr begrenzt sind, ist der Verbrauch von 5 bis 7 Litern pro Spülgang nicht hinnehmbar, da die für die Toilettenanlage vorgesehenen Reserven zu schnell an ihre Grenzen stoßen würden.
Zur Lösung dieses Problems sind aus dem Stand der Technik Toilettenanlagen bzw. Toilettensysteme bekannt, welche die zu entsorgende Masse aus dem Toilettenbecken mit Hilfe eines Unterdruckes absaugen. So ist beispielsweise aus der EP 1 354 101 B1 eine Toilettenanlage bekannt, die eine Druckkammer aufweist, in der mit Hilfe eines antreibbaren Kolbens ein Unterdruck erzeugt werden kann, der dann durch Öffnen eines Ventils dazu genutzt wird, die Entsorgungsmasse aus dem Toilettenbecken in die Druckkammer einzusaugen. Die Saugleitung zwischen Toilettenbecken und Druckkammer mündet dabei tangential und nach unten in die Druckkammer, so dass die Absaugmasse nach unten gerichtet in die Druckkammer strömt und so in der Druckkammer rotiert, wodurch ein besserer Abfluss in die Entsorgungsleitung gewährleistet werden kann.
Eine ähnliche Vorrichtung ist auch aus der CN 201883508 U bekannt, bei der mit Hilfe eines handbetätigbaren Hebels ein Unterdruck in der Absaugleitung erzeugt werden kann, um so die Entsorgungsmasse aus dem Toilettenbecken in die Entsorgungsleitung zu befördern.
Aus der US 2009/0151063 A1 ist ebenfalls eine Toilettenanlage bekannt, bei der die zu entsorgende Masse aus dem Toilettenbecken in die Entsorgungsleitung gesaugt wird, wobei der hierfür notwendige Unterdruck über den Spülwasserzulauf durch eine hiermit kommunizierend verbundene Unterdruckkammer erzeugt wird.
Aus der US 2,865,028 ist ebenfalls eine Toilettenanlage für mobile Reiseeinrichtungen bekannt, bei der der Unterdruck in einer Druckkammer mit Hilfe eines handbetätigbaren Kolbens erzeugt wird, um so die Absaugmasse in den Druckbehälter zu befördern und anschließend über einen mit Hilfe des Hebels beaufschlagten Überdruckes in der Druckkammer in die Entsorgungsleitung zu pressen. Die dabei verwendeten Ventile sind als Rückschlag- oder Klappventile ausgebildet und erlauben einen Durchfluss nur in eine Strömungsrichtung.
Ein erheblicher Nachteil derartiger Vakuumtoiletten ist deren komplizierter Aufbau, wodurch derartige Toilettenanlagen fehleranfällig und wartungsintensiv sind, so dass deren Einsatz insbesondere in Entwicklungsländern nur bedingt möglich ist. Darüber hinaus bedarf es bei den meisten Vakuumtoiletten spezieller Toilettenbecken, um einen Anschluss der Toilettenschüssel mit der Absaugvorrichtung herzustellen. Ein Nachrüsten bereits bestehender Toilettenbecken mit einer solchen Vakuumvorrichtung ist nur bedingt möglich.
Es ist daher Aufgabe der vorliegenden Erfindung eine Absaugvorrichtung in einer Toilettenanlage hierzu anzugeben, mit der die aus dem Stand der Technik bekannten Nachteile vermieden werden können und die insbesondere einen einfachen Aufbau haben, um die Entsorgungsmasse in einem Toilettenbecken rückstandsfrei und hygienisch zu entfernen.
Die Aufgabe wird mit der Absaugvorrichtung der eingangs genannten Art erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass der Druckbehälter gegenüber der Absaugkammer an einer zweiten Seite des Kolbens eine Spülwasserkammer hat, die über ein im Druckbehälter vorgesehenen Spülwassereinlass mit einem Spülwasserzulauf und über ein im Druckbehälter vorgesehenen Spülwasserauslass mit dem Toilettenbecken verbindbar ist, wobei zwischen der Spülwasserkammer des Druckbehälters und dem Spülwasserzulauf ein Spülventil vorgesehen ist und die Steuereinheit weiterhin zum Ansteuern des Spülventils und des Kolbenantriebs so eingerichtet ist, dass durch Öffnen des Spülventils Spülwasser in die Spülwasserkammer des Druckbehälters gelangt und dass durch einen Kolbenhub ein Spüldruck in der Spülwasserkammer des Druckbehälters erzeugt wird, um das in die Spülwasserkammer gelangte Spülwasser in das Toilettenbecken zu drücken.
Erfindungsgemäß wird somit vorgeschlagen, dass der Druckbehälter mit dem Kolben zur Erzeugung des Unterdrucks gleichzeitig auch zum Erzeugen des Spüldrucks zum Spülen des Toilettenbeckens benutzt wird. Hierzu werden in dem Druckbehälter zwei Bereiche gebildet, die durch den Kolben voneinander getrennt sind. Der erste Bereich, der an einer ersten Seite des antreibbaren Kolbens liegt, ist die Absaugkammer zum Absaugen der Entsorgungsmasse. Der zweite Bereich, der gegenüber der Absaugkammer an einer zweiten Seite des Kolbens gebildet wird, ist die Spülwasserkammer, die zum Spülen des Toilettenbeckens mit Spülwasser genutzt wird.
Der Kolben ist über einen Antrieb so antreibbar, dass der Kolben in dem Druckbehälter einen Kolbenhub ausführen kann. Die Absaugkammer ist zum Einen über einen Einlass mit dem Toilettenbecken verbindbar, um die Entsorgungsmasse aus dem Toilettenbecken in die Absaugkammer abzusaugen. Über einen im Druckbehälter vorgesehenen Auslass ist die Absaugkammer des Weiteren mit einer Entsorgungsleitung verbindbar, um die Entsorgungsmasse schließlich endgültig zu entsorgen. Sowohl für den Einlass als auch für den Auslass sind jeweils Verschlüsse vorgesehen.
Bei geschlossenen Verschlüssen kann nun durch einen Kolbenhub ein Unterdruck in der Absaugkammer erzeugt werden, der zum Absaugen der Entsorgungsmasse aus dem Toilettenbecken in die Absaugkammer genutzt wird, in dem der erste Verschluss des Einlasses vergleichsweise schnell geöffnet wird. Bei geschlossenem ersten Verschluss kann nun der zweite Verschluss des Auslasses geöffnet werden, um so die Entsorgungsmasse aus der Absaugkammer in die Entsorgungsleitung zu befördern.
In einer besonders vorteilhaften Ausführungsform wird bei geschlossenen Verschlüssen durch einen Kolbenhub ein Überdruck in der Absaugkammer erzeugt, um die Entsorgungsmasse durch Öffnen des zweiten Verschlusses aus der Absaugkammer in die Entsorgungsleitung zu drücken. Hierdurch kann eine rückstandslose Entfernung der Entsorgungsmasse aus der Absaugkammer des Druckbehälters in die Entsorgungsleitung gewährleistet werden.
Die an einer zweiten Seite des Kolbens liegende Spülwasserkammer ist über einen im Druckbehälter vorgesehenen Spülwassereinlass mit einem Spülwasserzufluss und ebenfalls in der Druckkammer vorgesehenen Spülwasserauslass mit dem Toilettenbecken verbindbar, um Spülwasser aus dem Spülwasserzufluss in das Toilettenbecken zwecks Reinigung dessen zu befördern. Zwischen der Spülwasserkammer und dem Spülwasserzufluss ist ein Spülventil vorgesehen, vorzugsweise angeordnet an dem Spülwassereinlass des Druckbehälters. Durch Öffnen des Spülventils durch die Steuereinheit, die mikroprozessorgesteuert ist, gelangt Spülwasser aus dem Spülwasserzufluss in die Spülwasserkammer. Durch einen Kolbenhub des Kolbens im Druckbehälter kann nun ein Spüldruck in der Spülwasserkammer erzeugt werden, um das in der Spülwasserkammer befindliche Spülwasser in das Toilettenbecken zu drücken.
Der Vorteil dieser Absaugvorrichtung besteht darin, dass durch die gemeinsame Nutzung eines Druckbehälters sowohl zum Absaugen der Entsorgungsmasse als auch zur Bereitstellung des Spüldruckes zum Spülen des Toilettenbeckens ein einfacher Aufbau gewährleistet werden kann, der auch eine zuverlässige Funktionsweise unter widrigen Umständen sicherstellt. Darüber hinaus kann eine derartige Absaugvorrichtung sehr kostengünstig hergestellt werden, da keine weiteren zusätzlichen Konstruktionen für das Spülen des Toilettenbeckens notwendig sind. Außerdem können bereits bestehende Toilettenanlagen mit einer derartigen Absaugvorrichtung problemlos nachgerüstet werden, was einen Einsatz in nahezu jeder Haushaltstoilette ermöglicht, wodurch erhebliche Mengen an Spülwasser eingespart werden können. Außerdem kann der notwendige Wasserdruck zum Spülen, der in einigen Regionen der bekannten Welt zum Spülen eines Toilettenbeckens nicht ausreichend ist, schnell aufgebaut werden.
Durch einen einfachen Aufbau lässt sich eine solche Absaugvorrichtung kostengünstig herstellen, wodurch eine solche Toilettenanlage zu einem erheblich günstigeren Preis als herkömmliche Vakuumtoiletten angeboten werden kann.
Unter einem Verschluss wird eine Vorrichtung verstanden, die zum Öffnen und Schließen eines Fluid-Förderkanals ausgebildet sind, so dass bei geöffnetem Verschluss das Fluid befördert werden kann, während bei beschlossenem Verschluss eine Förderung des Fluids nicht gegeben ist.
Um eine möglichst energiesparende Arbeitsweise zu gewährleisten, ist es besonders vorteilhaft, wenn die Steuereinheit den Kolbenantrieb und die beteiligten Verschlüsse und das Spülventil so ansteuert, dass bei einem Kolbenhub zur Erzeugung eines Unterdrucks in der Absaugkammer gleichzeitig der Spüldruck in der Spülwasserkammer erzeugt wird, um das in der Spülwasserkammer befindliche Spülwasser in das Toilettenbecken zu drücken. So können durch einen einzigen Kolbenhub zwei Arbeitsschritte miteinander verbunden werden, was zu einer energieeffizienten Arbeitsweise der Absaugvorrichtung führt.
Vorteilhafterweise sind der Einlass und der Auslass am Boden des Druckbehälters vorgesehen, wobei der Kolben einen senkrechten Kolbenhub ausführen kann. Durch das Anordnen des Einlasses und des Auslasses am Boden des Druckbehälters kann bei der Beförderung der Entsorgungsmasse aus der Absaugkammer in die Entsorgungsleitung die Schwerkraft mit ausgenutzt werden.
Um einen möglichst einfachen Aufbau der Absaugvorrichtung zu erreichen, werden die beiden Verschlüsse der Absaugkammer durch den Einlass und den Auslass in dem Druckbehälter gebildet, wobei beide Verschlüsse zumindest ein gemeinsames mit einem Verschlussantrieb verbundenes Verschlusselement aufweisen, welches durch Ansteuerung des Verschlussantriebs durch die Steuereinheit zum Öffnen und Schließen der jeweiligen Verschlüsse ausgebildet ist.
Ein solches gemeinsames Verschlusselement hat dabei den Vorteil, dass die Steuereinheit nur ein einziges Verschlusselement ansteuern muss, um das Öffnen und das Schließen beider Verschlüsse gleichzeitig steuern zu können. Hierdurch kann ein sehr einfacher Aufbau und eine sehr einfache Ansteuerung der beiden Verschlüsse erreicht werden.
In einer ganz besonders vorteilhaften Ausführungsform ist das gemeinsame Verschlusselement eine mittels des Verschlussantriebs drehbar antreibbare Verschlussscheibe oder Verschlusstrommel, die zumindest einen Durchlass aufweist. Durch Drehen der Verschlussscheibe oder der Verschlusstrommel lässt sich der zumindest eine Durchlass der Verschlussscheibe oder Verschlusstrommel in Überschneidung mit dem Einlass und/oder dem Auslass bringen, wodurch der jeweilige Verschluss geöffnet werden kann. Überschneidet sich der Durchlass nicht mit dem Einlass und/oder dem Auslass, so ist der entsprechende Verschluss geschlossen.
Hierdurch lässt sich nicht nur ein sehr einfacher Aufbau der Verschlusssteuerung erreichen, sondern auch gewährleisten, dass die Verschlüsse schnell Öffnen und Schließen, was für den Absaugeffekt besonders vorteilhaft ist, vorzugsweise unter einer Sekunde.
Vor diesem Hintergrund ist es ganz besonders vorteilhaft, wenn der Verschlussantrieb für den ersten und zweiten Verschluss zur Steuerung der Verschlussscheibe oder Verschlusstrommel ein Linearaktuator ist, der über eine Umlenkung die Verschlussscheibe oder Verschlusstrommel drehbar antreibt. Ein derartiger Linearaktuator kann beispielsweise einen elektrisch ansteuerbaren Magneten mit einer Rückholfeder sein, wodurch eine schnelle translatorische Bewegung ausführbar ist. Diese translatorische Bewegung des Linearaktuators kann dann durch eine Umlenkung in eine Drehbewegung umgewandelt werden, so dass die Verschlussscheibe plötzlich und schnell gedreht werden kann. Hierdurch lässt sich der mindestens eine Durchlass in der Verschlussscheibe oder Verschlusstrommel sehr schnell in Überschneidung mit dem Einlass oder Auslass bringen, was ein schnelles Öffnen des jeweiligen Verschlusses bewirkt. Ebenso lässt sich der jeweilige Verschluss durch Drehen der Verschlussscheibe oder Verschlusstrommel mittels des schnell reagierenden Linearaktuators zügig schließen.
Besonders vorteilhaft ist es hierbei, wenn der Verschlussantrieb die Verschlussscheibe oder Verschlusstrommel nur in eine Richtung mit einem vorbestimmten Drehwinkel, jedoch vollständig umlaufend, bewegen kann, so dass nach mehreren Drehbewegungen die Verschlussscheibe oder Verschlusstrommel eine vollständige Drehung (größer gleich 360°) durchgeführt hat. Hierdurch lässt sich der Verschlussantrieb besonders kompakt bilden.
Vorteilhafterweise ist eine Absaugleitung an den Einlass der Absaugkammer vorgesehen, wobei die Absaugleitung mit dem Abfluss des Toilettenbeckens formschlüssig ein Eingriff bringbar ist. So kann beispielsweise die Absaugleitung ein flexibles Endmaterial aufweisen, das in den Abfluss des Toilettenbeckens einführbar ist und den Abfluss somit formschlüssig gut verschließt, so dass eine derartige Absaugvorrichtung einfach und schnell an bereits bestehende Toilettenanlagen nachinstalliert werden kann.
Die Aufgabe wird im Übrigen auch mit einer Toilettenanlage mit einer derartigen Absaugvorrichtung und einem entsprechenden Toilettenbecken, das mit der Absaugvorrichtung über eine Absaugleitung und über eine Spülleitung verbunden ist, erfindungsgemäß gelöst.
Die Erfindung wird anhand der beigefügten Figuren beispielhaft erläutert. Es zeigen:
1 – Schnitt durch die erfindungsgemäße Absaugvorrichtung;
2 – Schematische Darstellung einer Toilettenanlage mit erfindungsgemäßer Absaugvorrichtung;
3 – Ansicht auf den Verschlussantrieb.
1 zeigt die erfindungsgemäße Absaugvorrichtung 1 in einem Ausführungsbeispiel mit einem Druckbehälter 2, der einen über einen Antrieb 3 antreibbaren Kolben 4 hat. Der Kolben 4 ist mit Hilfe von Dichtungen 4a gegenüber der Innenwand des Druckbehälters 2 luftdicht abgedichtet.
Der Druckbehälter 2 weist an einer ersten Seite des Kolbens 4 eine Absaugkammer 5 auf, die über einen Einlass 6 mit der Toilettenschüssel (nicht dargestellt) und über einen Auslass 7 mit der Entsorgungsleitung (nicht dargestellt) verbindbar ist. Der Einlass 6 und der Auslass 7 sind als Öffnungen in dem Druckbehälter 2 ausgebildet und münden in die Absaugkammern 5.
Am Boden des Druckbehälters 2 ist eine Verschlussscheibe 8 angeordnet, die über einen durch den Druckbehälter 2 geführten Schaft 9 mit einem Verschlussantrieb 10 drehbar verbunden ist. Über einen Durchlass 11, der in der Verschlussscheibe bzw. dem Verschlusselement 8 vorgesehen ist, lässt sich eine Verbindung des Einlasses 6 oder Auslasses 7 mit der Absaugkammer 5 des Druckbehälters 2 herstellen, indem das Verschlusselement 8 in die entsprechende Stellung gebracht wird. Die Einlassöffnung 6 und die Auslassöffnung 7 bilden somit zusammen mit dem gemeinsamen Verschlusselement 8 den ersten Verschluss 12 für den Einlass 6 und den zweiten Verschluss 13 für den Auslass 7. Mit anderen Worten, der Einlass 6 bildet zusammen mit dem gemeinsamen Verschlusselement 8 den ersten Verschluss 12 und der Auslass 7 bildet zusammen mit dem Verschlusselement 8 den zweiten Verschluss 13.
Das gemeinsame Verschlusselement 8 ist über den Schaft 9 und einem entsprechenden Zahnriemen 14 mit dem Verschlussantrieb 10 verbunden. Über eine entsprechende Ansteuerung des Verschlussantriebes 10 lässt sich somit das Verschlusselement 8 in die gewünschte Stellung drehen, so dass der Durchlass 11 entweder mit dem Einlass 6 oder dem Auslass 7 in Überschneidung gebracht werden kann und somit der entsprechende Verschluss 12, 13 öffnet oder eben schließt.
Gegenüber der Absaugkammer 5 an einer zweiten Seite des Kolbens 4 weist der Druckbehälter 2 eine Spülwasserkammer 15 auf, die zum Spülen des Toilettenbeckens vorgesehen ist. Über einen Spülwassereinlass 16 ist die Spülwasserkammer 15 mit einem Spülwasserzufluss 17 verbunden. Über einen Spülwasserauslass 18 ist die Spülwasserkammer 15 mit dem Toilettenbecken (nicht dargestellt) verbunden, um das Toilettenbecken mit Spülwasser zu spülen. Zwischen der Spülwasserkammer 15 und dem Spülwasserzufluss 17 ist ein Spülventil 19 angeordnet, welches den Zufluss des Spülwassers in die Spülwasserkammer 15 regelt.
Eine Steuereinheit 20 ist mit dem Kolbenantrieb 3, dem Verschlussantrieb 10 zum Steuern des ersten Verschlusses 12 und des zweiten Verschlusses 13 und mit dem Spülventil 19 verbunden und zum Ansteuern dieser Elemente eingerichtet.
Nachfolgend wird ein vollständiger Absaug- und Spülvorgang in einem Ausführungsbeispiel erläutert. Sofern sich der Kolben 4 nicht bereits in dem unteren Bereich des Druckbehälters 2 befindet, steuert die Steuereinheit 20 den Kolbenantrieb 3 so an, dass der Kolben 4 eine Hubbewegung in Richtung Absaugkammer 5 ausführt. Hierdurch wird die Spülwasserkammer 15 vergrößert. Anschließend oder auch während der Hubbewegung wird durch die Steuereinheit 20 das Spülwasserzuflussventil bzw. das Spülventil 19 geöffnet, wodurch Spülwasser aus dem Spülwasserzufluss 17 durch den Spülwassereinlass 16 in die Spülwasserkammer 15 gelangt. Anschließend wird das Spülventil 19 wieder geschlossen.
Sofern nicht bereits geschehen, werden nun ebenfalls mit Hilfe der Steuerneinheit 20 der erste Verschluss 12 und der zweite Verschluss 13 geschlossen. Die Steuereinheit 20 steuert nun den Kolbenantrieb 3 so an, dass der Kolben 4 eine Hubbewegung in Richtung der Spülwasserkammer 15 ausführt. Da die Verschlüsse 12 und 13 der Absaugkammer 5 geschlossen sind, entsteht in der Absaugkammer 5 ein Unterdruck. Gleichzeitig entsteht in der Spülwasserkammer 15 auf Grund der Hubbewegung des Kolbens 4 ein Spüldruck, der dazu führt, dass das Spülwasser, welches sich in der Spülwasserkammer 15 befindet, durch den Spülwasserauslass in das Toilettenbecken (nicht dargestellt) gedrückt wird. Somit kann durch ein einzige Hubbewegung des Kolbens 4 sowohl der zum Absaugen benötigte Unterdruck in der Absaugkammer 5 als auch der zum Spülen benötigte Spüldruck in der Spülwasserkammer 15 erzeugt werden.
Die Steuereinheit 20 steuert nun den Verschlussantrieb 10 so an, dass das gemeinsame Verschlusselement 8 gedreht und der Durchlass 11 mit dem Einlass 6 in Überschneidung gebracht wird, wodurch der erste Verschluss 12 vergleichsweise schnell geöffnet wird. Auf Grund des Unterdrucks in der Absaugkammer 5 wird die in dem Toilettenbecken vorhandene Entsorgungsmasse in die Absaugkammer 5 gesogen. Anschließend wird der Verschlussantrieb 10 durch die Steuereinheit 20 so angesteuert, dass der erste Verschluss 12 durch Drehen des gemeinsamen Verschlusselementes 8 wieder geschlossen wird.
Durch einen weiteren Kolbenhub des Kolbens 4 in Richtung Absaugkammer 5 wird in der Absaugkammer 5 nunmehr ein Überdruck erzeugt, wobei auch hier gleichzeitig die Steuereinheit 20 das Spülventil 19 so ansteuern kann, dass während des zweiten Kolbenhubs nach unten wieder Spülwasser in die Spülwasserkammer 15 gelangt.
Nachdem der Überdruck in der Absaugkammer 5 durch den Kolbenhub eingestellt wurde, wird der Verschlussantrieb 10 so angesteuert, dass das Verschlusselement 8 in eine Stellung gedreht wird, in der der Durchlass 11 mit dem Einlass 7 in Überschneidung gebracht wird, so dass auf Grund des vorhandenen Überdruckes die Entsorgungsmasse in die Entsorgungsleitung (nicht dargestellt) über den Auslass 7 gedrückt wird.
Dieser Vorgang kann mehrere Male wiederholt werden, um eine vollständige Reinigung des Toilettenbeckens und eine gute Spülung des Toilettenbeckens zu erreichen.
2 zeigt eine Toilettenanlage, die mit der erfindungsgemäßen Absaugvorrichtung 1 ausgestattet ist. Die Absaugvorrichtung 1 ist hierbei über den Einlass 6 und über eine Absaugleitung 21 mit einem Toilettenbecken 22 verbunden, wobei die Absaugleitung 21 mit dem Abflussrohr des Toilettenbeckens 22 in Eingriff steht. Über eine im Toilettenbecken 22 angeordnete Spülwasserdüse 23 ist der Spülwasserauslass 18 mit dem Toilettenbecken 22 verbunden und sorgt so für eine Spülung des Toilettenbeckens 22.
Die Steuereinheit 20 ist mit einem Bedienknopf 24 verbunden, durch den ein Benutzer den gesamten Spülvorgang wie oben erklärt in Gang setzen kann.
3 zeigt in einer besonderen Ausführungsform den Druckbehälterboden 28 aus einer Sicht von unten. Der Verschlussantrieb 10 ist als Linearaktuator ausgebildet, so dass ein Aktuatorelement 25 eine translatorische Bewegung ausführen kann. Hierfür wird in dem Verschlussantrieb 10 durch Anlegen einer Spannung ein Magnetfeld erzeugt, was zu einer translatorischen Bewegung des Aktuatorelements 25 führt. Über eine Umlenkung 26 steht der Verschlussantrieb 10 mit der Verschlussscheibe über den Schaft 9 in Verbindung, so dass die translatorische Bewegung des Aktuatorelementes 25 in eine rotatorischen Bewegung der Verschlussscheibe umgewandelt wird. Eine an dem Aktuatorelement angeordnete Feder 27 führt schließlich beim Trennen der Spannungsversorgung zu einem Rückholen des Aktuatorelementes 25 in die Ausgangsstellung.
Die Umlenkung 26 weist einen Freilauf auf, so dass die rotatorische Bewegung nur in eine Richtung möglich ist. Aufgrund des beschränkten translatorischen Bewegungsraumes des Aktuatorelementes 25 ist nur ein kleiner Drehwinkel pro Ansteuerung möglich, der wesentlich kleiner ist als 360°, bspw. 45, so dass eine vollständige Drehung erst nach mehrmaliger Ansteuerung des Verschlussantriebs 10 erreicht wird (bei 45° Drehwinkel sind 8 Drehbewegungen notwendig).
Hierdurch kann ein vergleichsweise schnelles Öffnen und Schließen des Einlasses 6 und Auslasses 7 erreicht werden, was für das Absaugen und Entsorgen der Entsorgungsmasse besonders vorteilhaft ist.
Bezugszeichenliste

1: Absaugvorrichtung
2: Druckbehälter
3: Kolbenantrieb
4: Kolben
4a: Kolbendichtung
5: Absaugkammer
6: Einlass
7: Auslass
8: Verschlusselement
9: Schaft
10: Verschlussantrieb
11: Durchlass
12: Erster Verschluss
13: Zweiter Verschluss
14: Zahnriemen
15: Spülwasserkammer
16: Spülwassereinlass
17: Spülwasserzufluss
18: Spülwasserauslass
19: Spülventil
20: Steuereinheit
21: Absaugleitung
22: Toilettenbecken
23: Spülwasserdüse
24: Bedienknopf
25: Aktuatorelement
26: Umlenkung
27: Feder
28: Druckbehälterboden

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

EP 1354101 B1 [0004]
CN 201883508 U [0005]
US 2009/0151063 A1 [0006]
US 2865028 [0007]

Claims

Absaugvorrichtung (1) für Toiletten zum Entfernen von Entsorgungsmasse aus einem Toilettenbecken (22) mit einem Druckbehälter (2), der einen zum Erzeugen eines Über- und/oder Unterdrucks mit einem Kolbenantrieb (3) verbundenen Kolben (4) aufweist, wobei der Druckbehälter (2) an einer ersten Seite des Kolbens (4) eine Absaugkammer (5) hat, die über einen im Druckbehälter (2) vorgesehenen Einlass (6) mit dem Toilettenbecken (22) und über ein im Druckbehälter (2) vorgesehenen Auslass (7) mit einer Entsorgungsleitung verbindbar ist, mit einem ersten Verschluss (12), welcher zwischen dem Toilettenbecken (22) und der Absaugkammer (5) angeordnet ist, mit einem zweiten Verschluss (13), welcher zwischen der Absaugkammer (5) und der Entsorgungsleitung angeordnet ist, und mit einer Steuereinheit (20), die eingerichtet ist, den Kolbenantrieb (3), den ersten Verschluss (12) und den zweiten Verschluss (13) so anzusteuern, dass durch einen Kolbenhub bei geschlossenen Verschlüssen (12, 13) ein Unterdruck in der Absaugkammer (5) des Druckbehälters (2) erzeugt, das durch Öffnen des ersten Verschlusses (12) die Entsorgungsmasse aus dem Toilettenbecken in die Absaugkammer (5) des Druckbehälters (2) abgesaugt und dass durch Öffnen des zweiten Verschlusses (13) bei geschlossenem ersten Verschluss (12) die Entsorgungsmasse aus der Absaugkammer (5) in die Entsorgungsleitung befördert wird, dadurch gekennzeichnet, dass der Druckbehälter (2) gegenüber der Absaugkammer (5) an einer zweiten Seite des Kolbens (4) eine Spülwasserkammer (15) hat, die über ein im Druckbehälter (2) vorgesehenen Spülwassereinlass (16) mit einem Spülwasserzulauf (17) und über ein im Druckbehälter (2) vorgesehenen Spülwasserauslass (18) mit dem Toilettenbecken (22) verbindbar ist, wobei zwischen der Spülwasserkammer (15) des Druckbehälters (2) und dem Spülwasserzulauf (17) ein Spülventil (19) vorgesehen ist und die Steuereinheit (20) weiterhin zum Ansteuern des Spülventils (19) und des Kolbenantriebs (3) so eingerichtet ist, dass durch Öffnen des Spülventils (19) Spülwasser in die Spülwasserkammer (15) des Druckbehälters (2) gelangt und dass durch einen Kolbenhub ein Spüldruck in der Spülwasserkammer (15) des Druckbehälters (2) erzeugt wird, um das in die Spülwasserkammer (15) gelangte Spülwasser in das Toilettenbecken (22) zu drücken.
Absaugvorrichtung (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuereinheit (20) so eingerichtet ist, dass vor Öffnen des zweiten Verschlusses (13) durch einen weiteren Kolbenhub bei geschlossenen Verschlüssen (12, 13) ein Überdruck in der Absaugkammer (5) des Druckbehälters (2) erzeugt wird, um die Entsorgungsmasse durch Öffnen des zweiten Verschlusses (13) aus der Absaugkammer (5) in die Entsorgungsleitung zu drücken.
Absaugvorrichtung (1) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuereinheit (20) so eingerichtet ist, dass durch einen Kolbenhub zur Erzeugung des Unterdrucks in der Absaugkammer (5) des Druckbehälters (2) gleichzeitig der Spüldruck in der Spülwasserkammer (15) des Druckbehälters (2) erzeugt wird, um Spülwasser in das Toilettenbecken (22) zu drücken.
Absaugvorrichtung (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Einlass (6) und der Auslass (7) am Boden des Druckbehälters (2) vorgesehen ist und der Kolben (4) zum Ausführen eines senkrechten Kolbenhubs ausgebildet ist.
Absaugvorrichtung (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Verschluss (12) durch den im Druckbehälter (2) vorgesehenen Einlass (6) und der zweite Verschluss (13) durch den im Druckbehälter (2) vorgesehenen Auslass (7) gebildet wird und beide Verschlüsse (12, 13) mindestens ein gemeinsames mit einem Verschlussantrieb (10) verbundenes Verschlusselement (8) aufweisen, welches durch Ansteuerung des Verschlussantriebes (10) durch die Steuereinheit (20) zum Öffnen und Schließen des jeweiligen Verschlusses (12, 13) ausgebildet ist.
Absaugvorrichtung (1) nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass das gemeinsame Verschlusselement (8) eine mittels des Verschlussantriebs (10) drehbar antreibbare Verschlussscheibe oder Verschlusstrommel ist, die zumindest einen Durchlass (11) aufweist, der mit dem Einlass (6) oder Auslass (7) zum Öffnen des jeweiligen Verschlusses (12, 13) zumindest teilweise Überschneidung bringbar ist.
Absaugvorrichtung (1) nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Verschlussantrieb (10) ein Linearaktuator ist, der über eine Umlenkung (26) zum drehbaren Antreiben der Verschlussscheibe oder Verschlusstrommel ausgebildet ist.
Absaugvorrichtung (1) nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Verschlussantrieb zum drehbaren antreiben der Verschlussscheibe oder Verschlusstrommel so ausgebildet ist, dass die Verschlussscheibe oder Verschlusstrommel in eine Richtung in diskreten Drehwinkeln vollständig umlaufend ist.
Absaugvorrichtung (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass an dem Einlass (6) eine Absaugleitung (21) vorgesehen ist, die zum Absaugen der Entsorgungsmasse mit dem Abfluss des Toilettenbeckens (22) in Eingriff bringbar ist.
Toilettenanlage mit einer Absaugvorrichtung (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche und einem Toilettenbecken (22), das mit der Absaugvorrichtung (1) über eine Absaugleitung (21) und über eine Spülleitung verbunden ist.