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Die
Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Entsorgung von Bordküchenabfällen, nach
dem Oberbegriff des Anspruches 1. Insbesondere betrifft die vorliegende
Erfindung eine Vorrichtung in bzw. für Bordküchenabfall-Entsorgungssystemen
in Flugzeugen.
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In
der zivilen Luftfahrt ist es notwendig, unerwünschte Flüssigkeiten und Festkörper, beispielsweise
menschliche Verdauungsrückstände und
Essensabfall, zu entsorgen. Die Entsorgung von Verdauungsrückständen wird
unter Verwendung von Toilettensystemen bewerkstelligt, beispielsweise
den allgemein bekannten Vakuum-Toilettensystemen. Seit
etwa den frühen
80er Jahren ist es allgemein üblich
geworden, in grossen Passagierflugzeugen Vakuum-Toilettensysteme zu verwenden. Diese
Vakuum-Toilettensysteme oder -Entsorgungssysteme umfassen typischerweise
eine Toilettenschüssel
zur Aufnahme der Rückstände, einen
Aufbewahrungstank oder -behälter
für die
Rückstände, eine
Vakuumpumpe und ein Ventilsystem zur Verbindung der Toilettenschüssel mit
dem Aufnahmebehälter.
Ein Spülventil
steuert die Einbringung von Spülwasser
in die Toilette. Das gesamte System wird typischerweise durch eine
elektronische Steuerung gesteuert.
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Solche
Vakuum-Toilettensysteme sind z. B. aus dem
DE 298 00 834 U1 und dem
DE 93 00 534 U1 bekannt.
Von letzterer geht die vorliegende Erfindung im Oberbegriff des
Anspruches 1 aus.
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Andere
Beispiele von Toilettensystemen, die mit Unterdruck arbeiten, sind
aus der
DE 38 11 162 A1 oder
der
EP 0 659 948 A2 bekannt.
Allerdings sind diese Systeme nicht primär für den Einsatz in Flugzeugen
gedacht.
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Vakuum-Toilettensysteme
etwa gemäß dem gattungsbildenden
DE 93 00 534 U1 arbeiten
in der Praxis für
den gedachten Zweck – der
Entsorgung von Fäkalien – durchaus
zuverlässig.
Allerdings ist das Problem der Entsorgung oder Entfernung von Essensrückständen bis jetzt
noch nicht konsequent angegangen worden. Während des Flugs eines Passagierflugzeuges
können
sich an Bord grosse Mengen von Essens- und Getränkeresten ansammeln, wobei
das Volumen von der Anzahl der Passagiere und der Flugdauer abhängt. Diese
Reste oder Abfälle fallen
in Form von Festkörpern,
Flüssigkeiten und/oder
einer Mischung dieser beiden, also einer Art "Aufschlämmung" oder "Brühe" an. Die Handhabung dieser
Abfälle
oder Rückstände ist
somit insbesondere bei Langstreckenflügen mit vielen Passagieren
ein Problem. Die Aufbewahrung der Abfälle in der Bordküche oder
dem Essenszubereitungsraum auf den Tabletts und Haltern, in welchen
die Nahrungsmittel und Getränke
während
des Fluges serviert werden, ist während derartiger Flüge: 1) aufgrund
der relativ hohen Menge der aufzubewahrenden und zu servierenden
Lebensmittel unpraktisch, 2) unhygienisch und 3) unansehnlich.
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Zur
Zeit sind die meisten Passagierflugzeuge mit Bordküchen-Abflüssen ausgestattet.
Diese Abflüsse
oder Becken sind jedoch nur für
die Entsorgung von flüssigen
Abfällen
allein gedacht, da sie mit Abflussleitungen mit kleinem Durchmesser
verbunden sind, welche im Bereich von etwa 1,3–2,5 cm im Durchmesser liegen
und in dem Ablassstutzen des Flugzeuges zur Abgabe an die Atmosphäre enden. Somit
sind derartige Abflusssysteme nicht in der Lage, Essensabfälle in Form
von Festkörpern
und/oder Festkörper/Flüssigkeitsgemischen
zu entsorgen.
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Um
dieses Problem zu beseitigen, sind die Flugbegleiter oft angewiesen,
feste und feuchte Lebensmittelreste in den Toiletten zu entsorgen,
welche nahe der Bordküchen
angeordnet sind. Übliche
Vakuum-Toiletten von Flugzeugen wären an sich in der Lage, derartige
Lebensmittelreste aus einer Anzahl von Gründen zu entsorgen. Erstens
sind sie mit viel größeren Leitungen,
typischerweise mit etwa 5 cm im Durchmesser mit Abfallaufbewahrungstanks
verbunden. Weiterhin befördern übliche Vakuum-Toilettensysteme
für Flugzeuge
Abfälle
aus der Toilettenschüssel
zu den Abfallaufbewahrungstanks über eine
Druckdifferenzwirkung, wodurch sofortige und vollständige Beseitigung
sichergestellt ist. Genauer gesagt, der Luftdruck in der Toilettenschüssel ist
der Kabinendruck (der aus Gründen
der Sicherheit und Annehmlichkeit der Passagiere künstlich
aufrechterhalten wird), wohingegen die Abflussleitung über eine
Vakuumquelle auf einem viel tieferen Luftdruck gehalten wird. Diese
Quelle ist typischerweise entweder eine Vakuumpumpe oder der Atmosphärendruck ausserhalb
des Flugzeuges, der bei Flughöhen
oberhalb einiger tausend Meter sehr niedrig ist. Beispielsweise
beträgt
die Druckdifferenz in einer Höhe
von ungefähr
35.000 Fuss (ca. 10,6 km) annähernd
0.58 bar (8,5 psi). Wenn somit das Spül- oder Entsorgungsventil,
welches die beiden Atmosphären
bzw. Drücke
voneinander trennt, geöffnet
wird, ergibt sich eine starke Vakuum- oder Saugwirkung, so dass
der Inhalt der Toilettenschüssel
in den Abfallaufbewahrungstank gezogen wird.
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Obgleich
die Entsorgung von Lebensmittelresten mittels den Toiletten in Flugzeugen
an sich angezeigt wäre,
stehen dem in der Praxis doch mehrere Probleme und Nachteile entgegen.
Zunächst
ist es angesichts der Hygiene nachteilig, wenn ein Flugbegleiter
einen Wasch- oder
Toilettenraum betritt, um Essensreste über die Toilettenschüssel zu
entsorgen, wonach dann der gleiche Flugbegleiter wieder in der Bordküche Lebensmittel
handhabt. Beispielsweise kann es angesichts der zeitlichen Beanspruchung von
Flugbegleitern möglich
sein oder sogar die Wahrscheinlichkeit bestehen, dass das Händewaschen nach
dem Verlassen der Toilette unterbleibt. Weiterhin ist die Notwendigkeit,
Lebensmittelreste über
die Toiletten zu entsorgen, sowohl unpraktisch als auch wenig effizient.
Der Ablauf macht es notwendig, dass der Flugbegleiter einen Behälter mit
den Resten von der Bordküche
zur Toilette befördert,
die Türe öffnet, den
Behälter
auf Höhe
der Toilettenschüssel
bringt und den Abfall in die Schüssel
gießt
oder kippt, wobei darauf geachtet werden muss, dass keine Lebensmittelreste
verschüttet
werden. Dies muss manchmal mehrmals wiederholt werden, bis sämtliche
oder die meisten Lebensmittelreste über die Toilette entsorgt worden
sind. Weiterhin macht es die Verwendung einer Toilette notwendig,
dass eine zur Verfügung steht,
d. h. frei ist. Die Verfügbarkeit
von Waschräumen
bzw. Toiletten unterliegt jedoch deren Frequentierung durch die
Passagiere. Es wäre
uneffizient für einen
Flugbegleiter, nach dem Aufräumen
und den Säuberungsvorgängen nach
einer Mahlzeit warten zu müssen,
bis eine Toilette verfügbar
ist. Zusätzlich erscheint
die Inanspruchnahme der Toiletten zur Entsorgung von Lebensmittelresten
durch die Flugbegleiter unprofessionell und für manche Passagiere sogar unappetitlich.
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Ein
Lösungsversuch
des allgemeinen Problems der Entsorgung von Essensresten während des
Fluges eines Passagierflugzeuges, welches dem Erfinder der vorliegenden
Anmeldung bekannt geworden ist, war der Vorschlag eines Bordküchen-Abfallentsorgungssystems,
welches im wesentlichen auf den bereits existierenden Konstruktionen
von Flugzeug-Vakuumtoiletten basiert. Ein derartiges Entsorgungssystem
würde demnach
eine Abflussleitung mit wesentlich größerem Durchmesser als bei herkömmlichen
Bordküchen
enthalten und mit dem gleichen Differenzdruck oder Vakuum arbeiten,
welcher oder welches bei üblichen
Konstruktionen von Vakuum-Toiletten angewendet wird.
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Obgleich
zur Entsorgung von festen, flüssigen
und fest/flüssigen
Essensabfällen
die Anwendung herkömmlicher
Vakuumtoiletten-Konstruktionen
bei einem Entsorgungssystem für
Bordküchen wirksam
wäre, ergeben
sich hierbei jedoch noch mehrere unerwünschte Nachteile. Zunächst berücksichtigen
derartige Konstruktionen nicht die Möglichkeit verstopfter Abflussleitungen.
Insbesondere dann, wenn die Abflussleitung einer herkömmlichen Vakuum-Toilette
verstopft ist, können
Spülzyklen nach
wie vor durchgeführt
werden und Spülwasser kann
nach wie vor trotz des Fehlens eines Druckunterschiedes auf jeder
Seite des Spülventils
(d. h. zwischen Toilettenschüssel
und Abflussleitung) in die Toilettenschüssel eingebracht werden. Somit
ist das System so lange funktionsfähig, bis die Verstopfung erkannt
und das Problem beseitigt worden ist. Solange dies nicht erfolgt
ist, kann sich theoretisch die Toilettenschüssel schliesslich allmählich mit
einer Mischung aus Spülwasser
und verunreinigtem Wasser (sog. "black
water") füllen. Aufgrund
hygienischer Überlegungen
und Sicherheitsüberlegungen
und entsprechender Bestimmungen wäre eine derartige Situation
bei einem Entsorgungssystem in Bordküchen unannehmbar, wo die Schüssel oder
das Becken nicht mit gebrauchtem Wasser (sog. "grey water"), welches aus der verstopften Abflussleitung
hochsteigt oder mit dem "Schwarzwasser" verschmutzt werden
darf, welches von der Hauptabflussleitung des Flugzeuges hochsteigt.
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Ein
zweites Problem ist die Möglichkeit,
dass grosse Gegenstände
in die Abflussleitung fallen oder hineingespült werden. Bestimmte Gegenstände, welche
in Bordküchen
oft anzutreffen sind, beispielsweise Essstäbchen, Besteck und grosse Knochen,
welche zur Entsorgung über
ein Bordküchen-Abflusssystem
zu gross sind, können
unabsichtlich in das Abflussbecken gelangen und aufgrund ihrer langgestreckten
und relativ schlanken Form in den Ablauf gelangen, in die Abflussleitung
eintreten und sich hierin festsetzen. Andere Gegenstände, beispielsweise
feste Nahrungsreste, welche normalerweise das System durchlaufen
würden,
lagern sich an diesem festgesetzten Gegenstand an und führen schliesslich
zu einem Verschlusszustand. Noch schlimmer ist es, wenn ein grosser
Gegenstand seinen Weg in das Spülventil
findet und bewirkt, dass das Spülventil
fehlerhaft arbeitet oder bricht. Somit muss ein derartiger Gegenstand
sofort aus der Abflussleitung entfernt werden. Bei herkömmlichen
Abflussleitungen ist jedoch eine derartige Entfernung ziemlich umständlich und
macht das Auseinanderbauen der Abflussleitung in der Bordküche notwendig.
Weiterhin kann der Gegenstand erst dann festgestellt werden, wenn
eines der obengenannten Probleme oder andere Probleme auftreten.
Es besteht somit eine Notwendigkeit für ein Bordküchen-Abflusssystem, welches
verhindert, dass sich derartige Gegenstände in der Abflussleitung festsetzen
können,
wohingegen andere Gegenstände,
also Lebensmittelreste oder dergleichen, zur Entsorgung die Leitung
durchlaufen können.
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Ein
anderes Problem bisheriger Bordküchen-Abflüsse oder
Spülbecken
ist die Geräuschentwicklung.
Ein lautes Geräusch
wird erzeugt, wenn das Spül-
oder Entsorgungsventil öffnet
und der hieran anliegende Druckunterschied den Abfall in die Leitung
saugt. Der Deckel oder Ausguss bisheriger Spülbeckenkonstruktionen, der
stark auf herkömmlichen
Toilettenausgüssen
basiert, hilft zwar etwas dabei, die Geräuschentwicklung zu verringern,
jedoch nicht auf ausreichenden Wert. Diese Geräuschentwicklung ist bei Flugzeugtoiletten
für gewöhnlich nicht
zu beanstanden, da diese innerhalb von Waschräumen angeordnet sind, deren
Türen beim Spülen typischerweise
geschlossen sind. Somit wird das Geräusch von den Passagieren während des Spülens isoliert.
Auch ist die Höhenlage
einer Toilettenschüssel
(typischerweise bei etwa 40 cm, d. h. etwa 16'')
annähernd
90 cm (knapp 3 Fuss) von den Ohren eines nächstsitzenden Passagiers entfernt,
so dass die Stärke
hochpegeliger Geräusche
verringert wird. Der gleiche Geräuschpegel
wäre jedoch
in der Bordküche
des Flugzeuges unannehmbar. Die Bordküche ist typischerweise ein
offener Bereich und wenigstens einigen Passagieren sehr benachbart,
welche das Spülgeräusch dann
hören können, selbst dann,
wenn das Becken von einem üblichen
toilettenartigen Deckel abgedeckt ist. Weiterhin ist das Becken
in einer Bordküche
gegenüber
dem Boden viel höher
angeordnet, nämlich
typischerweise in etwa 1,10 m (44'')
Höhe, und
damit näher
an den Ohren der Bedienungsperson (und auch der Passagiere) als
im Falle von Toiletten. Es besteht somit eine ausgesprochene Notwendigkeit,
eine Abfallbeseitigung für
Bordküchen
zu schaffen, welche im Betrieb ausreichend leise ist, so dass Passagiere
und Flugbegleiter nicht gestört
werden.
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Ein
weiteres Problem bei bisherigen Bordküchen-Spülbecken und bisherigen Toilettenkonstruktionen
ist die Möglichkeit,
dass Abfälle
oder Rückstände auf
den Boden oder den Raum, in welchem sich das Becken befindet, überfließen können. Da
die Oberseite des Spülbeckens
aufgrund der Geräuschverringerung
abgedeckt werden muss, wurde, um es dem Kabinenluftdruck zu ermöglichen,
in die Schüssel
oder das Becken einzutreten, um den notwendigen Druckunterschied
für die
Vakuumspülung
zu erzeugen, ein überlappendes
Deckeldesign vorgeschlagen. Bei der Konstruktion dieses Spülbeckens, welches ähnlich zu
herkömmlichen
Toilettenkonstruktionen ist, deckt ein Deckel oder eine Abdeckung das
Becken ab, läßt jedoch
eine Öffnung
entlang des Umfangs oder eine Mündung
frei, um Lufteintritt zu ermöglichen.
Ein Problem, welches entstehen kann, ist, dass, wenn das Spülbecken
sich mit zu entsorgenden Abfällen
füllt, überschüssige oder
zuviel Flüssigkeit
unter dem Deckel überlaufen
und in den Raum austreten kann, ohne dass ein Flugbegleiter diesen Überfüllungszustand
erkennt. Derart ausgetretene flüssige
Abfälle
oder Rückstände, welche sich
in der Kabine oder dem Spülbecken-Unterschrank
sammeln, können
Korrosion oder Geruchsprobleme erzeugen und machen häufige Wartung notwendig.
Es besteht somit auch eine Notwendigkeit für ein Bordkü chen-Spülbeckensystem oder -Entsorgungssystem,
welches die Gefahr von überfließendem Abwasser
oder dergleichen insbesondere in die umgebenden Umbauten, welche
das Becken aufnehmen, beseitigt.
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Die
US 5,165,457 A beschreibt
eine Vakuum-Toilettenentwässerungsanordnung
für eine
Toilettenschüssel
mit einem luftdichten Deckel aus einem relativ schalldichten Material,
um beim Vakuumspülen
auftretende Geräusche
zu verringern. Mittels eines Funktionsimpulses, beispielsweise einem durch
eine Bedienungsperson betätigten
Druckknopf, kann der Deckel verschlossen werden. Weiterhin ist eine
Luftleitung mit der Toilettenschüssel
verbunden, um die zur wirksamen Vakuumspülung notwendige Umgebungsluft
bereitstellen zu können.
Obgleich die Anwendung der Merkmale dieses Toilettensystems bei
einem Spülbecken-Entsorgungssystem
für Bordküchen einige
der obigen Probleme beseitigen würde,
wird durch diese Patentschrift das mögliche Problem, welches typisch
oder einzigartig für
vakuumbetätigte
Bordküchen-Spülbeckensysteme
ist, nämlich
die verstopfte Abflussleitung, nicht beseitigt.
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Insofern
zusammenfassend besteht somit eine dringende Notwendigkeit für ein Abfallentsorgungssystem
in Bordküchen,
welches bei einer verstopften Abflussleitung einen Rückstau in
das Spülbecken
vermeidet, welches leise in Betrieb ist und welches nicht in den
Umbau (Unterschrank etc.), in welchem es aufgenommen ist, überlaufen
kann und welches langgestreckten Gegenständen nicht ermöglicht,
in die Abflussleitung eintreten zu können, um hier steckenzubleiben.
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Zur
Lösung
dieser Aufgabe schlägt
die vorliegende Erfindung eine Vorrichtung vor, wie sie im Anspruch
1 angegeben ist.
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Die
vorliegende Erfindung schafft ein System zum Entfernen oder Entsorgen
von Essensresten, wobei die obenerwähnten Probleme beseitigt sind. Gemäß eines
allgemeinen Aspektes der vorliegenden Erfindung ist ein von einer
Bedienungsperson bedienbares Abfallentsorgungssystem für Flugzeugbordküchen mit
einem Vakuum-Abfallentsorgungssystem des Flugzeuges, welches einen
Abfallaufnahmetank und eine Vakuumquelle in Verbindung mit dem Abfallaufnahmetank
hat, verbunden. Diese Vakuumquelle ist entweder der Aussendruck
ausserhalb des Flugzeuges oder eine künstliche Quelle, beispielsweise
eine Vakuumpumpe.
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Das
Abfallentsorgungssystem umfasst ein Becken, welches ein abfallaufnehmendes
Inneres und eine Öffnung
definiert, wobei das Becken einen Auslass und eine Abfallabflussleitung
in Verbindung mit dem Auslass, dem Abfallaufnahmebehälter und der
Vakuumquelle hat. Weiterhin ist eine Spül- oder Entsorgungsventilanordnung
zwischen dem Auslass und der Abfallabflussleitung angeordnet, wobei
die Anordnung ein Spülventil
aufweist, welches zwischen einer normalerweise geschlossenen und
einer offenen Position zum Verhindern bzw. Ermöglichen einer Fluidströmung hierdurch
beweglich ist, wobei die Abflussleitung es Abfall in dem Becken
ermöglicht,
in den Abfallaufbewahrungsbehälter
zu fließen, wenn
das Spülventil
offen ist. Das System enthält auch
eine Steuerung, welche betrieblich mit der Spülventilanordnung verbunden
ist und welche der Spülventilanordnung
selektiv signalisiert, das Spülventil von
der normalerweise geschlossenen Position in die offene Position
zu bewegen und einen Sensor, der mit der Steuerung verbunden ist
und sich in die Abfallabflussleitung erstreckt, um einen durch Abfälle hervorgerufenen
Verstopfungs- oder Verschlusszustand in der Abflussleitung zu erkennen.
Die Steuerung unterbindet bei Erkennung eines Verstopfungszustandes
durch den Sensor den Betrieb der Spülventilanordnung, so dass verhindert
ist, dass sich das Spülventil
von seiner normalerweise geschlossenen Position in die offene Position
bewegt. Somit können sich
rückstauende
Abfälle,
welche sich in der Leitung ansammeln, egal ob es nun "Grauwasser" aus dem Spülbecken
oder Grauwasser und "Schwarzwasser" aus anderen stromaufwärtigen Bordküchenspülbecken
und Toiletten, welche mit der vorhandenen Einheit über die
Hauptabflussleitung des Flugzeuges verbunden sind, bei nachfolgenden
Spülvorgängen nicht
weiter zurückstauen
und haben nicht die Gelegenheit, sich bis zur Höhenlage des Spülbeckens
anzustauen und in Berührung
mit irgendeiner Flüssigkeit
hierin zu gelangen.
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Um
sicherzustellen, dass das System nicht mit offener Abdeckung arbeitet,
beinhaltet es erfindungsgemäß weiterhin
eine Abde ckung mit wenigstens einem eingelassenen Magneten, wobei
spülbeckenseitig
ein Sensor vorgesehen ist, beispielsweise ein Näherungssensor, der den Magnet
erfasst, wenn die Abdeckung geschlossen ist und an die Steuerung signalisiert,
dass sie das Spülventil
nur dann betriebsfähig
schaltet, wenn erfasst wird, dass der Deckel geschlossen ist.
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Der
Verstopfungszustand der Abflussleitung kann auf eine Mehrzahl von
Möglichkeiten
erfasst werden. In einer bevorzugten Ausführungsform ist der Sensor ein
Vakuumdrucksensor oder Unterdrucksensor, der sich in die Abflussleitung
erstreckt, um einen Druckwert in der Abflussleitung zu erkennen, welcher
einen Verstopfungszustand anzeigt. Der Druckpegel zeigt das Vorhandensein
oder Fehlen eines Verstopfungszustandes auf folgende Weise: Wie ohne
weiteres einleuchtet, verbleibt eine unverstopfte oder freie Abflussleitung
in einem vakuumbetätigten
System in einem Vakuumzustand, d. h. relativ zu dem Innendruck des
Flugzeuges auf einem sehr niedrigen Druck. Für den Fall jedoch, dass Abfälle die Spülbeckenabflussleitung
oder Hauptabflussleitung an einem Punkt stromabwärts des Sensors verstopfen,
ist die Abflussleitung stromaufwärts
der Verstopfung nicht länger
auf diesem niedrigen Druckwert, sobald das Spül- oder Entsorgungsventil sich
das nächste
Mal vorübergehend öffnet. Anstelle
hiervon wird sich der Bordluftdruck des Flugzeuges einstellen, so
dass die für
eine korrekte Vakuumwirkung notwendige Druckdifferenz beseitigt
wird. Wenn somit der Sensor einen derartigen Druck in der Abflussleitung
erkennt, welcher eine Verstopfung anzeigt, signalisiert er an die
Steuerung, die Spülventilanordung funktionsunfähig zu machen,
so dass das Ventil am Öffnen
gehindert wird. In einer bevorzugten Ausführungsform signalisiert der
Sensor an die Steuerung, die Spülventilanordnung
funktionsunfähig
zu machen, wenn er einen Abflussleitungsdruck oberhalb eines bestimmten
Schwellenwertes, beispielsweise 0.07 bar (1 psi) Differenzdruck,
erkennt.
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In
einer bevorzugten Ausführungsform
ist der Sensor ein Flüssigkeits-
oder Schlammpegelsensor, der innerhalb der Abflussleitung angeordnet
ist. Wenn sich ein Verstopfungszustand entwickelt, bewirken nachfolgende
Spülvorgänge, dass
der Pegel in der Leitung ansteigt.
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Wenn
der Pegel der Verstopfung bis zu der Einbaulage des Sensors und
darüber
hinaus ansteigt, erkennt der Sensor die Flüssigkeit oder den Abfallschlamm
und signalisiert an die Steuerung, die Spülventilanordnung funktionsunfähig zu machen.
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In
einer weiteren Ausführungsform
beinhaltet das Bordküchen-Spülbeckensystem
ein Spül-Untersystem
mit einem Spülventil
und einer Spülleitung, welche
mit dem Spülventil
verbunden ist und in dem Abfluss des Beckens endet und durch welche
Spülwasser
wahlweise in das abfallaufnehmende Innere eingebracht wird, um das
Becken unmittelbar vor dem Öffnen
des (Haupt)spülventils
oder Entsorgungsventils zu spülen.
Das Spül-Untersystem
wird von der Steuerung gesteuert und ebenfalls funktionsunfähig gemacht,
wenn der Sensor einen Verstopfungszustand entdeckt.
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In
einer weiteren Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung ist eine Abdeckung enthalten, welche
die Öffnung
des Spülbeckens
vollständig
abdichtet. Diese Abdeckung verringert den hörbaren Lärm, der beim Spülen entsteht,
auf einen annehmbaren Wert. Die genauere Anordnung oder der genauere
Aufbau, der dies ermöglicht,
umfasst eine schwenkbeweglich angeschlagene Abdeckung, welche in
den geschlossenen Zustand springt, nachdem der zu entsorgende Abfall
in dem Becken angeordnet ist. Bei einer Ausführungsform, bei der das Becken
in einer Aufnahme angeordnet ist, beispielsweise einem Handwagen,
verhindert die abgedichtete Abdeckung auch, dass Abfall unerkannterweise
in die Aufnahme überfließt. Die
Abdeckung kann weiterhin eine Abdichtung an ihrer Unterseite aufweisen,
um eine noch bessere Abdichtung zu schaffen, wenn die Abdeckung
das Spülbecken
verschließt.
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Da
das Becken an seiner Oberseite durch die Abdeckung vollständig verschlossen
ist, beinhaltet der abfallaufnehmende Innenraum des Beckens einen
Lufteinlassanschluss, der in Fluidverbindung mit einer Lufteinlassleitung
ist, welche sich oberhalb der gesamten Anordnung erstreckt. Dies
ermöglicht, dass
umgebender Kabinenluftdruck in dem Spülbecken vorhanden ist, der
für die
Differenzdruckwirkung notwendig ist. Somit wird durch das Einbringen
einer abdichtenden und schalldämmenden
Abdeckung und einer direkten Luftleitung in das Becken das Problem
von Geräuschen, Überfüllen und
Austritt in die Aufnahme verhindert und die sich hieraus ergebenden
Wartungs- und/oder
Geruchsprobleme sind vollständig
verhindert.
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Um
in einer weiteren Ausführungsform
zu verhindern, dass langgestreckte Gegenstände, welche zu gross für das System
zur Entsorgung sind, sich in der Abflussleitung festsetzen oder
verklemmen, weist das Spülbeckensystem
für die
Bordküche eine
ellbogenförmige
Leitung auf, welche an einem Ende direkt mit dem Auslass des Spülbeckens
verbunden ist. Sowohl der Leitungsdurchmesser als auch der Krümmungsradius
liegen im Bereich von ca. 2,5–5
cm. In der bevorzugten Ausführungsform
hat die Leitung einen Durchmesser von etwa 3,8 cm und einen Biege-
oder Krümmungsradius
von ebenfalls ca. 3,8 cm, jeweils mit Standardtoleranzen. Eine Leitung
mit diesem Durchmesser und Biegeradius hält Festkörper nur in der Biegung oder
Krümmung
fest, so dass verhindert wird, dass starre langgestreckte Gegenstände, welche
gross genug sind, sich in der Leitung festzusetzen, eintreten können. Kleinere
Gegenstände,
welche diese ellbogen- oder
knieförmige Leitung
oder diesen Leitungsabschnitt passieren können, können gleichermaßen gut
durch den Rest der Abflussleitung laufen. Weiterhin ist die Biegung
in der Leitung sehr nahe am Abfluss des Spülbeckens angeordnet, so dass
irgendwelche langgestreckten Gegenstände, welche sich in der Biegung
der Leitung festgesetzt haben, nach wie vor in das Spülbecken hinausragen
und leicht von Hand entfernt werden können.
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In
einer weiteren Ausführungsform
ist ein Anti-Siphon-Ventil oberhalb des Beckens angeordnet, um einen
Rückfluss
von verunreinigtem Wasser in die Trinkwasserversorgung zu verhindern,
so dass sichergestellt wird, dass das Frischwasser an Bord des Flugzeugs
vor Verunreinigungen sicher ist. In einer weiteren Auführungsform
umfassen eine Arbeitsfläche
einer aus einem Schubwagen aufgebauten Aufnahme und das Spülbecken
eine einstückige
Konstruktion aus rostfreiem Stahl.
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Eine
weitere Ausbildung der vorliegenden Erfindung ist die Bereitstellung
einer Abdeckung, welche in ihrer Anordnungsausrichtung leicht änderbar
ist. Da die Auslegungen der Bordküchen sich von Flugzeug zu Flugzeug
oder sogar innerhalb eines einzigen Flugzeuges ändern, ist die Abdeckung so angeordnet,
dass sie in einer Vielzahl von Bordküchenstellen eingebaut werden
kann. In einer bestimmten Ausführungsform
kann die Abdeckung an den rechten, linken oder hinteren Seiten der
Oberseite oder des Randes des Bordküchenspülbeckens angeordnet und angeschlagen
werden, jeweils abhängig
von dem Aufstellort des Systems. In der bevorzugten Ausführungsform
ist die Abdeckung aus rostfreiem Stahl gefertigt, wobei ein schalldämmendes Material
eingekapselt ist. Die Abdeckung hat im wesentlichen quadratische
oder rechteckförmige
Formgebung und ist an einem Ende jeweils im Eckbereich mit einer
Welle versehen. Jede Welle ist als integrierte rollende Nocke ausgelegt
mit Positionierkerben. Wenn die Abdeckung geöffnet oder geschlossen wird,
drehen sich die Nocken und geraten in Eingriff mit einer entsprechenden
Ausnehmung innerhalb der quadratischen Spülbeckenöffnung oder dem oberen Rand,
was über
Federkraft erfolgt. Somit kann die Abdeckung unter Federkraft in
bestimmte Positionen, beispielsweise die geöffneten und die geschlossenen Positionen,
gebracht werden. Die Abdeckung kann auch von dem oberen Rand des
Spülbeckens
abgenommen werden, um leichter gereinigt zu werden.
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Weitere
Einzelheiten der vorliegenden Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden
Beschreibung einer Ausführungsform
anhand deren Zeichnung.
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Es
zeigt:
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1 eine
seitliche Schnittdarstellung einer bevorzugten Ausführungsform
eines Abfallentsorgungssystems für
Bordküchen,
wobei die Abdeckung in der geschlossenen Position ist;
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2 eine
Ansicht auf eine zweite Seite des in 1 gezeigten
Systems (linke Seite in 1); und
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3 eine
Draufsicht auf das System von 1 mit geschlossener
Abdeckung.
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Das
nachfolgend beschriebene spezielle Ausführungsbeispiel ist die bevorzugte
konkrete Realisierung eines Abfallentsorgungssystems für eine Flugzeugbordküche, nämlich ein
System mit einem Becken, einer Abflussleitung, einer Spülventilanordnung
mit einem normalerweise geschlossenen Spül- oder Entsorgungsventil,
einem Spül-Untersystem
mit einem Spülventil
und einem Spülauslass,
einer Steuerung und einem Sensor, der sich in die Abflussleitung
erstreckt. Das System umfasst auch eine Abdeckung, welche die Mündung des
Beckens vollständig abdichtet,
wenn Abfälle
weggespült
werden, sowie ein Lufteinlass-Untersystem,
welches Luft in die Beckenschüssel
von einer Zuleitung her fördert,
welche in dem Becken endet. Die vorliegende Erfindung kann jedoch
auch auf andere Bauarten von Systemen und Anordnungen angewendet
werden.
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In
den 1 und 2 ist eine spezielle Ausführungsform
eines Abfallentsorgungssystems 10 für eine Bordküche gezeigt.
Ein Becken oder Spülbecken 14 ist
in der Bordküche
eines Flugzeuges eingebaut. Die Mündung oder Öffnung 15 des Beckens 14 ist
in der Bordküche
annähernd
in Hüfthöhe eines stehenden
Flugbegleiters angeordnet. Das Becken 14 weist ein abfallaufnehmendes
Inneres 17 zum Sammeln der zu entsorgenden Abfälle und
einen Auslass 30 nahe des Bodens mit einem Durchmesser
von ca. 3,8 cm auf. Dies ist wesentlich größer als der Durchmesser herkömmlicher
Bordküchen-Becken,
um den Durchlass von festen und flüssigen Abfallstoffen zu ermöglichen.
Im Betrieb läuft
der Abfall durch den Auslass 30, durch eine ellbogenförmige Leitung 31,
eine Spülventilanordnung 18 mit
einem normalerweise geschlossenen Entsorgungs- oder Spülventil,
welches dann zu diesem Zeitpunkt vorübergehend offen ist, und nach
unten in die Abfallabflussleitung 20 mit einem Durchmesser
von ca. 5 cm, zur Entsorgung in einem Abfallaufnahmetank (nicht gezeigt).
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Das
Entsorgungssystem 10 ist auch mit einem Spül-Untersystem
ausgestattet, welches ein Spülventil 22 aufweist,
das über
eine Spülleitung
mit einem Spülauslass 24 im
Becken 14 verbunden ist zum Einbringen einer Spülflüssigkeit
in das Becken nach Beginn eines Hauptspülzyklus und unmittelbar vor
dem Öffnen
des Ventils der Spülventilanordnung 18.
Weiterhin gezeigt ist ein anti-Siphon-Ventil 44, welches
oberhalb des Einbaus angeordnet ist und permanent in dieser Position
liegt.
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Die
Spülventilanordnung 18 und
das Spül-Untersystem
werden von einer elektronischen Steuerung 40 gesteuert,
welche Schnittstellen zu der Bordnetzversorgung und Vakuum-Abfallsteuersysteme
aufweist und Betriebsenergie an die Spülventilanordnung 18 und
das Spülventil 22 liefert.
Es versteht sich, dass der Aufbau der Steuerung 40 in dem
Vakuum-Abfallentsorgungssystem auf allgemein bekannte Weise erfolgt.
Unter normalen Betriebszuständen wird,
wenn ein Spülschalter 60 an
der Oberseite der Einheit von einer Bedienungsperson gedrückt wird,
in der Spülsteuerung 40 ein
Spülzyklus
ausgelöst.
Genauer gesagt, eine kleine Menge von Spülwasser wird über den
Spülauslass 24 in
das Becken 14 gespritzt und danach öffnet das Spülventil
(Hauptspülventil
oder Entsorgungsventil in der Spülventilanordnung 18),
so dass das Vakuum oder der Unterdruck in dem Abfallsystem rasch
die Mischung aus Wasser und Abfällen über die
Leitung 20 in den Abfallaufnahmebehälter zieht.
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Wenn
sich jedoch in der Leitung eine Verstopfung aus Abfällen aufbaut,
so dass die Saugwirkung in der Abflussleitung unwirksam wird, müssen die
Spülzyklen
beendet werden, um einen Rückstau von
Abfallwasser hinein in das Becken 14 zu erhindern. Infolgedessen
beinhaltet die vorliegende Erfindung einen Sensor 65, der
sich in die Abflussleitung 20 erstreckt und der in der
Lage ist, einen derartigen Zustand zu erkennen und die Steuerung 40 entsprechend
anzuweisen, die Spülventilanordnung 18 und das
Spül-Untersystem
funktionsunfähig
zu machen.
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In
der bevorzugten Ausführungsform
ist der Sensor 65 ein Luftdrucksensor, der sich in die
Abflussleitung 20 erstreckt, um den Druck innerhalb der Leitung
zu erfassen. Der Sensor ist mit der Steuerung 40 in Verbindung
und liefert fortlaufend Informationen an die Steuerung bezüglich des
Drucks innerhalb der Abflussleitung. Ein Beispiel eines verwendbaren
Drucksensors ist das aus rostfreiem Stahl gefertigte Gerät "Process Transmitter – Modell
CIP-Ultra", hergestellt
von SENSOTEC (Columbus, Ohio). Es versteht sich jedoch, dass andere
Luftdrucksensoren, wie sie im Stand der Technik bekannt sind, gleichermaßen gut
annehmbare Alternativen sind. Unter normalen Umständen erfasst
der Sensor einen sehr niedrigen Druck in der Leitung, was einen
korrekten Vakuum- oder Unterdruckzustand anzeigt. Wenn sich jedoch
irgendwo stromabwärts
des Sensors 65 eine Verstopfung aufbaut, ob nun in der
Abflussleitung 20 des Bordküchen-Entsorgungssystems oder
in der Hauptabflussleitung des Flugzeuges, hat derjenige Abschnitt
der Abflussleitung 20 des Systems oberhalb der Verstopfung
einen relativ hohen, dem Kabinenluftdruck angeglichenen Luftdruck,
sobald die Ventilanordnung 18 das Spülventil für aufeinanderfolgende Spülzyklen öffnet oder
sobald das Spülventil
irgendeiner anderen Vakuum-Entsorgungsanlage oder einer Vakuum-Toilette stromaufwärts der
Einheit sich öffnet.
Wenn der Drucksensor 65 diesen Zustand erkennt, was in
einer bevorzugten Ausführungsform
ein Druck von 1 p. s. i. oder darüber ist, liefert er eine Information
bezüglich eines
Verstopfungszustandes an die Steuerung 40, welche wiederum
(1) die Spülventilanordnung 18 abschaltet,
so dass das Spülventil
in seinem normalerweise geschlossenen und abgedichteten Zustand verbleibt
und (2) das Spül-Untersystem
abschaltet, so dass das Spülventil 22 geschlossen
bleibt, bis der Sensor wieder einen normalen Vakuum- oder Unterdruckzustand
in der Leitung erkennt (d. h. nachdem die Verstopfung beseitigt
worden ist und der Druck unterhalb z. B. 0.07 bar fällt).
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Eine
Drucküberwachung
ist nicht die einzige geeignete Massnahme zum Erfassen eines Verstopfungszustandes
der Leitung. Beispielsweise kann ein Flüssigkeitspegelsensor innerhalb
der Abflussleitung verwendet werden, um das Vorhandensein von stehendem
(oder steigendem) Wasser in der Leitung zu erkennen, wodurch eine
mögli che
Verstopfungssituation erkannt wird. Es versteht sich, dass andere
Verstopfungserkennungsverfahren, wie sie aus dem Stand der Technik
bekannt sind, als annehmbare Alternativen verwendbar sind. Zusammenfassend
gesagt, das Abfallentsorgungssystem 10 gemäß der vorliegenden
Erfindung ist nicht betriebsfähig,
solange nicht ein Sensor Daten liefert, welche eine freie Abflussleitung
anzeigen.
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Benachbart
dem Auslass 30 des Beckens und mit diesem verbunden ist
eine speziell konstruierte ellbogen- oder knieförmige Leitung oder ein Leitungsabschnitt 31.
Sowohl der Leitungsdurchmesser als auch der Biegeradius liegen im
Bereich zwischen 2,5 und 5 cm. In der bevorzugten Ausführungsform betragen
der Leitungsdurchmesser und der Biegeradius jeweils ca. 3,8 cm mit
Standardtoleranzen. Diese Leitung fängt in ihrer Biegung sämtliche
steifen oder starren langgestreckten Gegenstände, welche gross genug sind,
sich in der Leitung verfangen zu können, und verhindert deren
Durchlass. Kleinere Gegenstände
sind in der Lage, diese ellbogenförmige Leitung 31 oder
diesen Leitungsabschnitt zu durchlaufen und können dann auch sicher durch
den Rest der Abflussleitung laufen. Weiterhin ist die Biegung in
der Leitung 31 sehr nahe am Auslass 30 des Beckens angeordnet,
so dass sämtliche
langgestreckten Gegenstände,
welche sich in der Leitungsbiegung festsetzen, noch in das abfallaufnehmende
Innere 17 des Beckens 14 hineinragen und somit
leicht von Hand entfernt werden können. Diese Konstruktion beseitigt
die Möglichkeit,
dass lange feste Gegenstände,
beispielsweise zerbrochene Essstäbchen oder
dergleichen, welche zu gross zum Durchgehen durch die Leitung sind,
sich hierin festsetzen können, was
sonst zu System-Fehlfunktionen und teuren und zeitaufwendigen Wartungs-
und Reparaturarbeiten führen
würde.
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Das
Becken 14 weist eine Abdeckung 34 auf, welche
in der Zeichnung in ihrer geschlossenen Position dargestellt ist
und welche an dem Becken mittels Stiften 36 angeschlagen
ist. In der bevorzugten Ausführungsform
ist die Abdeckung aus rostfreiem Stahl gefertigt, in welchem ein
schallabsorbierendes Material eingeschlossen ist. Gemäß 3 weisen die
zwei Stifte 36 integrierte Wellen 37 auf, welche
als Rollnocken ausgebildet sind und Positionierkerben aufweisen. Wenn
die Abdeckung geöffnet
oder geschlossen wird, drehen sich die Nocken und die Kerben gelangen
in Eingriff mit einer entsprechenden Gegenverriegelung innerhalb
der oberen Öffnung des
Beckens mittels Federkraft (nicht gezeigt). Auf diese Weise kann
die Abdeckung unter Federkraft in gewünschte Positionen gebracht
werden, beispielsweise die geöffnete
oder die geschlossene Position. Die Stifte 36 können durch
Ergreifen ihrer Köpfe 38 nach
aussen gezogen werden, um die Abdeckung 34 von der Oberseite
des Beckens 14 zu lösen,
so dass die Abdeckung leicht gereinigt werden kann. In der in den 1–3 dargestellten
speziellen Ausführungsform
ist die Abdeckung 34 an der Rückseite des Beckens 14 angeschlagen,
wenn man dem gesamten System gegenübersteht. Es versteht sich
jedoch, dass, abhängig
vom verfügbaren
Raum und der Anordnung des Beckens in der jeweiligen Flugzeugbordküche, die
Abdeckung 34 auch in einer anderen annehmbaren Ausrichtung
angeschlagen werden kann, so dass die Abdeckung sich beispielsweise
zur linken oder rechten Seite der Einheit hin öffnet. In einer anderen Ausführungsform
kann das Bordküchensystem
mit einer Abdeckung ausgelegt sein, welche in jeder wünschenswerten
Anordnung anschlagbar ist. Mit anderen Worten, die Abdeckung ist
wahlweise an der Oberseite des Beckens so anordenbar bzw. anschlagbar,
dass sie nach links, nach rechts oder nach hinten (von der Vorderseite
her gesehen) geschwenkt werden kann.
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Wenn
die Abdeckung 34 über
der Öffnung 15 vor
einem Spülzyklus
geschlossen ist, wird ein im wesentlichen luftdichter Abschluss
erzeugt, wodurch verhindert wird, dass Flüssigkeiten oder aufgeschlämmte Abfälle über den
oberen Rand des Beckens hinaus überfließen. Zur
Unterstützung
eines luftdichten Verschlusses ist eine Abdichtung, beispielsweise
eine Gummimanschette (nicht gezeigt), umfangsseitig an der Unterseite
der Abdeckung 34 anordenbar.
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Wie
weiterhin in 3 gezeigt, ist, da während eines
Spülzyklus
das Becken von oben her durch die Abdeckung 34 verschlossen
ist, ein Untersystem enthalten, um Kabinenluftdruck dem ansonsten
abgedichteten oder verschlossenen Becken 14 zuzuführen. Dies
ist gemäß obiger
Darlegungen notwendig, um einen Differenzdruck zu erzeugen, der zwischen
dem Becken und der Abflussleitung notwendig ist, so dass die Vakuumspülfunktion
durchgeführt
werden kann. Genauer gesagt, dass Lufteinlass-Untersystem umfasst
einen Einlassanschluss 32 in dem Becken 14, der
mit einer Lufteinlassleitung (nicht gezeigt) verbunden ist, welche
sich aus dem Unterschrank oder der Aufnahme, welche das System 10 enthält, heraus
erstreckt. Weiterhin gezeigt ist ein Leitblech 70 innerhalb
des Beckens 14, welches den Lufteinlassanschluss 32 überdeckt.
Das Leitblech 70 ist dafür vorgesehen, den Einlass 32 in
dem Becken 14 so abzudecken, dass dieser nach aussen hin
nicht sichtbar ist. Weiterhin wird es dazu verwendet, die Luftströmung in
Richtung der Bodenfläche des
Beckens 14 zu richten, so dass verhindert wird, dass Flüssigkeiten
im Inneren des Beckens und an der Unterseite der Abdeckung 34 umherspritzen.
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Das
Abfallentsorgungssystem 10 ist nicht betriebsfähig, solange
nicht die Abdeckung 34 in ihrer geschlossenen Position
ist und der Sensor 65 Daten liefert, welche einen korrekten
Vakuum- oder Unterdruckzustand in der Abflussleitung anzeigen. Somit
ist erfindungsgemäß und laut
einer möglichen Ausführungsform
ein Halleffekt-Näherungssensor 50 am
oberen Rand des Beckens eingebaut und der Spülschalter 60 wird
nur dann freigegeben, wenn dieser Sensor einen seitens der Abdeckung 34 eingebetteten
Magneten entdeckt, so dass der Zustand "Abdeckung geschlossen" angezeigt wird.
Der Näherungssensor 50 ist
in der Einheit unterhalb des Beckens in der Mittellinie der Abdeckung
angeordnet. Durch Einbetten von Magneten an zwei oder mehr Seiten
der Abdeckung an der Mittellinie einer jeden Seite kann die Abdeckungsposition
leicht geändert werden,
um Anpassung an die jeweils benötigte
Einbausituation zu haben, ohne dass die Funktionsfähigkeit
aufgegeben werden müßte. Es
versteht sich, dass auch andere Lagesensorsysteme anstelle eines Halleffekt-Näherungssensorsystems verwendbar sind.
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Beschrieben
wurde insoweit zusammenfassend ein Abfallentsorgungssystem, welches
leise und wirksam feste, flüssige
und aufgeschlämmte
Lebensmittelabfälle
aus einem Bordküchen-Becken über eine
Unterdruckwirkung entsorgt, die erzeugt wird, wenn ein normalerweise
geschlossenes Entsorgungs- oder Spülventil sich kurzzeitig öffnet und
den Druckunterschied zwischen dem Becken und ei ner Abfallabflussleitung
aufhebt. Das System wird automatisch gesperrt, wenn ein Verstopfungszustand
erfasst wird. Das Becken ist mit einer abdichtenden Abdeckung versehen,
welche Geräusche
unterdrückt, welche
bei Unterdruck-Entsorgungssystem normalerweise auftreten. Das System
weist weiterhin ein Spül-Untersystem
mit einem Spülventil
zum Einbringen von Spülwasser
in das Becken unmittelbar vor Beginn des Entleerungsvorganges auf.
Das Becken weist einen Lufteinlassanschluss in Verbindung mit einer
Lufteinlassleitung auf, welche sich zur Aussenseite und oberhalb
des eingebauten Beckens erstreckt, um mit Kabinenluftdruck in Verbindung
zu stehen, so dass dieser zu dem Becken geführt wird. Eine Steuerung steuert
die Zeitabläufe
und Betriebsabläufe
der Entleerungs-/Entsorgungsabläufe und
Spülabläufe. Die
Spülungs-
bzw. Entleerungssteuerung wird durch Drücken eines Spülschalters aktiviert,
der nur dann funktionsfähig
ist, wenn in der Abflussleitung ein Vakuum- oder Unterdruckzustand vorhanden
ist und wenn ein entsprechender Sensor anzeigt, dass die Abdeckung
an der offenen Oberseite des Beckens verschlossen und abgedichtet
ist. Eine ellbogenförmige
Leitung oder ein Leitungsabschnitt verhindert, dass sich starre
oder steife langgestreckte Gegenstände innerhalb der Abflussleitung festsetzen;
dieser Leitungsabschnitt verbindet den Auslass des Beckens mit der
Spülventilanordnung.