DE3026763A1

DE3026763A1 - Vakuum-spueltoilettensystem

Info

Publication number: DE3026763A1
Application number: DE19803026763
Authority: DE
Inventors: Everett Hastings Badger; Michael Joseph Rogerson
Original assignee: ROGERSON AIRCRAFT CONTROLS
Current assignee: ROGERSON AIRCRAFT CONTROLS
Priority date: 1979-07-18
Filing date: 1980-07-15
Publication date: 1981-02-12
Also published as: DE8018966U1; GB2121079A; JPH0585698B2; GB2054688B; GB2054688A; JPS5685039A; GB2121079B; FR2461646A1; FR2461646B1

Description

Anmelder: ROGERSON AIRCRAFT CONTROLS 3026763

2223 Federal Avenue
Los Angeles ·*

USA ' Γ'

Vakuum-Spültoilettensysteiti

Die Erfindung bezieht sich auf ein Vakuum-Spültoilettensystem, insbesondere für Personenflugzeuge und auf ein Verfahren'für die Anordnung des Toilettenbeckens für Ausscheidungsprodukte.

Es ist in der Technik bekannt, ein Vakuum bzw. einen Unterdruck zu benutzen, um die Durchführung von Spülvorgängen in Unrat aufnehmenden Systemen in Personenfahrzeugen, wie Omnibussen, Eisenbahnzügen,und Flugzeugen zu unterstützen. Zur Zeit werden mit Unterdruck arbeitende Toilettensysteme mit Spülkreislauf in handelsüblichen Flugzeugen benützt.

Solche älteren Systeme, z.B. nach den US-Patentschriften 3 995 328 und 3 922 730 benutzen ein mit Vakuum betriebenes unratförderndes Toilettensystem in Verbindung mit einem Filtrierverfahren, welches genügend Flüssigkeit aus dem Unratmaterial zurückgewinnt/ so daß die Flüssigkeit nach Geruchlosmachen und passender Färbung als Spülflüssigkeit dem Kreislauf zurückgeführt werden kann. Der Unterdruck zur Betätigung dieser Systeme bei niedrigen Flughöhen wird durch ein.Gebläse erzeugt, während bei Höhenflug der Unterdruck durch Anschluß des Systems an die äußere umgebende Luft aufrechterhalten wird.

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Solche bekannten Systeme besitzen eine Anzahl Nachteile, da sie komplizierte Systeme sind, die eine Anzahl Pumpen, Ventile, Filtriereinheiten und Mittel zum Geruchlosmachen und zum Hygienischmachen der flüssigen Ausscheidung erfordern, die in dem zirkulierenden Spülsystem benutzt werden. In Folge dieser Kompliziertheit sind solche Systeme, obgleich sie eine Verbesserung gegenüber Spülsystemen mit Schwerkraft sind, immer noch verhältnismäßig schwer und erfordern ein hohes Maß an Unterhaltung ohne angepaßte Verbesserung in der gesamten Betriebssicherheit des Systems. Spezielle Nachteile sind:

Tankfilter und Ventile neigen zum Verstopfen durch Zersetzen von Papier, welches sich zu Zellstoff umwandelt, und dadurch die Wirksamkeit und die Zuverlässigkeit des Systems reduziert; Pumpen mit zirkulierendem Spülwasser und Spülsysteme neigen dazu mineralische Ablagerungen anzusammeln, die sich aus dem Unratmaterial· niederschlagen;

die Benutzung von zirkulierendem Unrat mit begleitenden sanitären Problemen;

und mögliches Einsickern in das Flugzeug mit sich ergebenden Korrosionen der Flugrahmenkomponenten.

Diese Erfindung ist allen dem Erfinder bekannten Vakuum-Spültoiletten überlegen und besteht aus einem Verfahren und einer Vorrichtung, die in ihrer Gesamtheit einzigartig sind und auch Unterkombinationen und Unter-Zusammenstellungen aufweist, die in den durchgeführten Schritten und in der Konstruktion, sowie in der Arbeitsweise der Teile einzigartig sind. Insbesondere ist die Erfindung eine· modularisierte Vaküum-Spültoilette, bei der eine verhältnis-

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mäßig kleine Menge frischen Wassers und ein Vakuum, geschaffen durch die Flugzeugumgebung oder durch eine Hilfsvakuumpumpe die treibende Kraft zur Förderung von Unrat zu einem modularisierten Aufnahmetanksystem _{erz eu}gen.

Die Vorteile des Frischwasser-Spülsystems nach der Erfindung gegenüber üblichen Systemen, die gefilterten, zurücklaufenden Unrat benutzen, besteht darin, daß es eine Modulform der größeren umzuarbeitenden Systemelemente in geschlossene Einheiten ermöglicht und dadurch das Betriebsgewicht des ···Gesamtsystems reduziert und eine Variation der Installationsformen für ursprüngliche Ausrüstung als auch für die nachträgliche Installation in vorhandenen Flugzeugen zuläßt. Zusätzlich vereinfacht die Modularisierung der größeren Komponenten die Flugzeugbedienung und verstärkt die Gesamtzuverlässigkeit des Systems durch Herabsetzung der Zahl der Komponententeile.

Das Frischwasser-Vakuum-Spülsystem nach der Erfindung besteht aus zwei geschlossenen Grundsystemen/ nämlich einem vollständig geschlossenen Toilettenmodul und einem geschlossenen, Unrat enthältenden Haltemodul. Der Toilettenmodul zerfällt in vier Grund-Untersysteme, die ihrerseits modularisiert sind, zwecks Erleichterung der Unterhaltung und Vereinfachung des Betriebes. Dies sind ein Bekkenmodul, ein Spülsteuermodul, ein Wassersteuermodul und ein elektronischer Steuermodul.

Der den Unrat haltende Modul besteht aus einem Vakuum haltenden Tank und der erforderlichen Einrichtung zum Betrieb, einer Vakuumpumpe,

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einer elektronischen Steuertafel und einem Abzugsventil und können unmittelbar in Nähe des Toilettenmoduls oder auch an entferntliegender Stelle angeordnet sein.

Die vollständige Arbeitsweise des Frischwasser-Vakuum-Toilettensystems ist vollautomatisch und erfordert nur, daß der Benutzer den Spülzyklus durch Niederdrücken einer Handhabe oder eines Druckknopfes einleitet. Dieser einleitende Vorgang veranlaßt den elektronischeri:Steuermodul die eigentliche Spülwirkung des das Wasser steuernden Moduls auszulösen und das Becken durch den Spülsteuermodul den Vakuunhaltetank zu öffnen., und dann vervollständigt sich der Spül-• Vorgang nach einem festen Zeitintervall, um für eine erneute Spülung fertig zu sein.

Für den Betrieb wird nach der Erfindung nur Frischwasser benutzt, und damit werden Umlaufpumpen, Ventile, Filtermechanismen und Chemikalien für das Geruchlosmachen der Toilette und für sanitäre Zwecke vermieden. Ein einziges Merkmal der vorliegenden Erfindung ist verschieden von zirkulierenden Systemen, die bis zu 0,951 Spülwasser erfordern, während das jetzige System ein Maximum von etwa 1/2 1 Wasser für ein Reinspülen erfordert, womit eine größere Zahl von Spülvorgängen pro Wasservolumen erreicht wird, und dadurch wird das Gewicht des Gesaratsystems reduziert.

Nach einer anderen Ausführungsform der Erfindung/ bei der der Bekkenmodul einen überschallumwandler benutzt, um die Spülwirkung des" Wassers zu verstärken:;, macht der Umwandlerbetrieb ohne Anwendung von Frischwasser ein reines Trockenspülen möglich. In den meisten

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Installationen kann jedoch eine kleine Wassermenge aus psychologischen Gründen verwendet werden.

Ein Hauptmerkmal bei Benutzung eines Frischwasser-Spülsystems nach der Erfindung besteht darin, daß der Haltetankmodul in einem einzigen Arbeitsschritt bedient werden kann. Durch Öffnen eines Unrat-Abzugs venti Is wird automatischeeine Entleerung des Tanks eingeleitet. Verschiedene Kreislaufsysteme, die den Abfluß von Unrat, die einleitende Beschickung von Spülflüssigkeit und den Zusatz von Chemikalien für das Geruchlosmachen· erfordern, sind, nachdem der Unrathaltetank einmal abgelaufen ist, fertig für den nächsten Flug.

Es ist eine Aufgabe der Erfindung ein Vakuum-Spültoilettensystem mit Frischwasser zur Benutzung in Flugzeugen oder dergleichen vorzusehen.

Eine weitere Aufgabe der Erfindung besteht darin, ein Frischwasser-Vakuum-Spültoilettensystem vorzusehen, welches ohne die Verwendung der Schwerkraft arbeitet und dadurch zuläßt, daß der Toilettenmodul und der den Unrat haltende Modul an jeder gewünschten Stelle angeordnet werden kann.

Eine weitere Aufgabe der Erfindung besteht darin, ein Frischwasser-VakuumrToilettensystem vorzusehen, bei dem keine Motoren verwendet werden und die gesamte Spülfolge elektronisch gesteuert wird.

Eine weitere Aufgabe der Erfindung besteht darin/ ein Vakuum-Spültoilettensystem vorzusehen, bei dem ein Maximum von etwa 0,5 1

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Frischwasser für eine reine aseptische Spülung erforderlich ist.

Eine weitere Aufgabe der Erfindung besteht darin/ einen Vakuum-Spültoilettenmodul vorzusehen, der Abflußleitungen kleineren Durchmessers als übliche Schwerkraftsysteme verwendet.

Eine weitere Aufgabe besteht darin, einen Vakuum-Spültoilettenmodul mit verbesserter Auffangvorrichtung vorzusehen, um zu verhindern, daß kleine feste Verunreinigungen in das Abzugleitungssystem gelangen, die nicht durch das gesamte Abzugssystem passieren können.

Eine weitere Aufgabe besteht darin, ein Frischwasser-Vakuum-Spültoilettensystem vorzusehen, bei dem die Komponententeile modularisiert sind und geringere Herstellungskosten, eine leichtere Bedienung zulassen und die Zuverlässigkeit und Flexibilität der Systemausbildung und Installation verstärken.

Weitere Aufgaben und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung und den Ansprüchen und sind verständlicher beim Lesen im Zusammenhang mit den beigefügten Zeichnungen.

Eine weitere Aufgabe der Erfindung besteht darin, eine Frischwasser-Vakuum- Spültoilette mit einem vereinfachten Modul des Spülsteuerventils vorzusehen, welches durch Vakuum betätigt wird.

Eine weitere Aufgabe besteht darin, ein Frischwasser-Vakuum-Toilettensystem für Flugzeuge vorzusehen, welches den Differenzluftdruck verwendet, der zwischen dem Flugzeuginneren und dem Äußeren des

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Flugzeuges beim Höhenflug als Unterdruckkraft zum öffnen des Spülventils und zum Absaugen des Unratmaterials in dem Haltetank entsteht.

Eine weitere Aufgabe der Erfindung besfcäht darin, ein Frischwasser-Väkuum-Toilettensystem vorzusehen, bei dem die Vakuumstufe des Systems mit einem Vakuumspeicher erheblicher Größe versehen wird, so daß eine Vakuumkraft genügender Größe entsteht, die zur Verfugung steht, um im Vakuum-System die Teile zu betätigen, die durch das Vakuum betätigt werden.

Eine weitere Aufgabe der Erfindung besteht darin, eine feuersichere Ausführung vorzusehen, wobei im Fall von Feuer das Spülventil metallisch geschützt ist und wenn das Ventil sich in der geschlossenen Stellung befindet/ wird es weiter funktionieren, gleichgültig ob Teile des Systems aus Plastikmaterial hergestellt sind oder nicht, die zerstört oder deformiert wurden.

Eine weitere Aufgabe der Erfindung besteht darin, eine Vakuum-Spültoilette vorzusehen, die in der Arbeitsweise zuverlässig ist und über lange Zeitperioden ohne Einstellung oder Reparatur funktioniert.

In der Zeichnung zeigen?

Figur 1 eine schematische Darstellung der bevorzugten Ausführungsform des Toilettenmoduls des Frischwasser-Vakuum-Spültoi-Iettensystems nach der Erfindung,

Figur 2 eine Seitenansicht der bevorzugten Ausführung der Erfin-

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dung₇ die die zusammengesetzten Lagen des Toilettenmoduls, des Frischwasserliefermoduls und des Spülsteuermoduls zeigt/

Figur 3 einen Querschnitt durch das Knie des Ablaufkanals aus dem Toilettenbecken und das durch Vakuum betätigte Spülventil, sowie den durch Vakuum gesteuerten Betätigungsmechanismus,

Figur 4 eine vergrößerte Teilansicht des feuersicheren Bi'-Metallventils und Prüfventils als Teil des Spülventilmoduls.

Unter Bezugnahme auf Figur 1 besteht der Toilettenmodul aus vier Untermoduln, die in gestrichelten Linien in Figur 1 angedeutet sind. Die vier Untermoduln bestehen aus einem Beckenmodul 10, einem elektronischen Steuermodul 11, einem Wasser regelnden Modul 12 und einem Spülventilmodul 13. Die Einleitung der Spülung der Toilette erfolgt durch einen Druckknopf oder einer Handhabe 11a, die an geeigneter Stelle vorgesehen werden. Nachdem einmal die Spülung durch Betätigung der Steuerung 11a erfolgt ist, legt der elektronische Steuermodul alle erforderlichen Vorgänge der Erfindung fest, einschließlich der Signale zu einem entfernt liegenden Vakuumgebläse 14a, wenn das Vakuum im Haltetank 14 sich unterhalb eines festgelegten Wertes befindet.

Eine Frischwasserzufuhrleitung 15 läuft aus von einem unter Druck stehenden Wassertank 15a. Die Frischwasserleitung 15 enthält ein Absperrventil 16 und ein Solenoidventil 17, durch die das Wasser fließen muß. Das Ventil 17 besitzt eine Solenoidspule 17a, die durch den Steuermodul 11 über eine elektrische Leitung oder ein Kabel 17b erregt wird. Das Schlagventil 17c bzw. Klappenventil wird durch eine leichte Feder 17d gegen den Ventilsitz gehalten

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und schließt die Frischvrasserzuf uhr leitung 15 an dieser Stelle. Der Wasserdruck unter dem Ventil 17c erhöht den Sitz-bzw. Anlagedruck, so daß kein Wasser zur Toilettenbecken fließen kann.

Auf der Seite des Toilettenbeckens wird nach Figur 2 ein Strömungsregler 18 und ein nicht hebeartiges bzw. nicht ansaugendes Ventil 20 vorgesehen, welches die Rückströmung durch die Zufuhrleitung 15 verhindert und somit eine Versehentliche Verschmutzung.

Der Strömungsregler 18 besitzt einen Teil 19, der vorzugsweise aus Silikongummi hergestellt ist und eine sich verändernde öffnung 19a besitzt, die durch Wasserdruckabfall deformiert wird. Wenn sich der Wasserdruck in der Leitung 15 ändert, bewegt sich der Teil 19 entsprechend, womit sich die Größe der öffnung ändert, womit die Wasserströmung zum Toilettenbecken unabhängig vom Wasserdruck reguliert wird. Das nicht saugende Ventil 20 benutzt eine düsenartige, hygienische Wasserunterbrechung ohne bewegliche Teile und verhindert eine versehentliche Verunreinigung der Frischwasserquelle. Diese Ausführung läßt auch die Entleerung des Systems zu, wenn der Wasserdruck weggenommen wird. Eine integrierte Überlaufsammelschale liefert jeden überschüssigen Spritzer zum Becken zurück.

Das Wasser wird durch diese Kombination, nämlich Strömungsregler und Vakuumunterbrecher/ zum Düsenring 21 im oberen Teil des Toilettenbeckens 22 geliefert.

Vom Becken 22 verläuft ein Abzug 24 mit einem Spülknie 25 nach unten, und enthält das Spülventil 26.

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Das Spülknie 25 ist aus Metall gegossen und so ausgeführt, daß es den Zutritt großer weicher oder fester Verunreinigungen verhindert, die nicht durch den restlichen Teil des Drainsystems hindurchgelangen können. In einer vorliegenden Ausführung der Erfindung liegt der kleinste Durchmesser des Ablaufknies, der etwa 3,75 cm beträgt, in Nähe des Beckenauslasses und im ersten Bogen des Knies. Der Durchmesser vergrößert sich dann allmählich auf 4,4 cm .im Bereich des Membranventils 26. Dort wo das Ablaufknie nach unten zum Haltetank verläuft beträgt der Durchmesser 2 Zoll.

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An das Ablaufknie auf der Abflußseite des Spülventils ist eine Vakuumleitung angeschlossen, die ein feuersicheres, Bi-Metallsicherheitsventil 90 und ein ".Rückschlagventil 29 aufweist, welches zu einem Unterdruckakkumulator 30 führt. Ein Solenoidventil 31 besitzt eine Solenoidspule 32, die durch einen elektrischen Leiter 32a an die Steuereinheit angeschlossen ist und durch die diese Spule erregt wird. Auf der gegenüberliegenden Seite der Vakuumleitung 28b ist ein Kanal- 33 mit dem Inneren des Flugzeuges verbunden. Wenn sich das Ventil 34 in der in Figur 1 gezeigten Stellung befindet, ist die Kontrollkammer 35 der Spülventilausführung 26 mit dem Druck in der Kabine verbunden und das Membranventil 26 befindet sich in einer Stellung, in der die Vakuumleitung 28b abgesperrt wird. Wenn die Solenoidspule 32 erregt wird, so wird das Ventil 34 in eine obere Stellung bewegt, in der der Kanal 33 geschlossen und der Vakuumkanal 28 geöffnet wird und diesen mit der Kontrollkammer 35 verbindet. Zu diesem Zeitpunkt bewegt sich das Membranventil 26 in eine offene Lage.

Obgleich es in den meisten Fällen nicht wesentlich ist, zeigt die Ziffer 40 einen Vibrator, der das Toilettenbecken in Vibration versetzt, um das Niederschlagen von Unratmaterial im Becken zu begünstigen. Dieser Vibrator 40 wird über elektrische Leitungen 40a gesteuert, die zu der Steuereinheit 11 verlaufen.

Bevor die Einzelteile der Konstruktion und die Wirkungsweise der Spülventile zusammen¹ beschrieben werden, wird nachstehend eine kur-

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ze Beschreibung der Arbeitsweise der Erfindung insgesamt gegeben.

Ein Spülzyklus der Vakuumtoilette wird durch Betätigung des Steuerschalters 11a eingeleitet, was den Steuermodul 11 wirksam macht, um den Spülzyklus durch erste Betätigung der Solenoidspule 17 einzuleiten, die das Ventil 17c durch Bewegung nach unten gegen die Wirkung der Feder 17d und gegen den Wasserdruck öffnet. Dies öffnet die Frischwasserzufuhrleitung 15, so daß Wasser unter Druck zu dem Toilettenbeckenmodul 10 fließen kann.

Wasser gelangt in das System unter einem Druck von etwa 7-14 kg. Das .Wasser strömt durch den Strömungsregler 18 und die nicht ansaugende Vorrichtung 20 zu dem Düsenring 21 , von dem das Wasser an der Innenfläche des Beckens ausströmt.

Der elektronische Steuermodul 11 erregt im Spülsteuermodul 13 die Solenoidspule 32 des Ventils 31, was das Schlagventil 34 bzw. Klappenventil in die angehobene Stellung bringt und den Kanal 33 zur unter Druck stehenden Kabine des Flugzeuges schließt. Dies ändert den Druck in der Kontrollkammer 35 vom Kabinendruck auf umgebenden Druck und somit zum öffnen des Ventils 26. Wenn sich das Spülventil 26 öffnet, wird das Vakuum aus dem Unrattank 14 auf das Toilettenbecken ausgeübt. Dies saugt das Unratmaterial und Spülwasser aus dem Becken durch den Absaug 24 und das Ablaufknie 25 zum Haltetank 14. Der Tank 14 wird durch das Gebläse 14a bei geringen Flughöhen und durch die Außenluft bei größeren Flughöhen unter Vakuum

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gesetzt.

Der Steuermodul 11 ist mit Mitteln versehen, durch die die Spannung zur Betätigung der Ventile 17 und 31 auf eine niedrige Spannung während etwa 0,5 Sek. reduziert wird, nachdem die Sölenoidspulen bei höherer Spannung erregt sind. Dies verursacht eine positive, sehr starke Arbeitsspannung zum Bewegen der Ventilkörper bzw. Ventilklappen von ihren Sitzen und darauf automatisch das Absenken der Spannung auf etwa 10VoIt Gleichspannung als Haltestrom. Dies reicht hin, um die Sölenoidspulen in erregtem Zustand zu halten und Hitzeentwicklung erheblich zu reduzieren.

Die Figur 3 zeigt einen Schnitt durch das Ablaufknie 25 und das Spülsteuerventil 26, welches Merkmale der Erfindung aufweist und zur erfolgreichen Betätigung der Erfindung als Ganzes beiträgt.

Das Ablaufknie besitzt eine öffnung 20, die von einem äußeren Befestigungsflansch 51 umgeben ist. Eine flexible Membran 52 wird quer über die öffnung 50 durch den befestigten Flansch 53 eines das Vakuum sammelnden Gehäuses 55 gehalten, welches den Vakuumsamler 30 bildet.. Eine Kontrollkammer 35 ist durch ein zylindrisches Gehäuse 57 gebildet, welches eine zylindrische Wandung 58 mit einem Bodenflansch 59 besitzt, der radial nach außen verläuft und zwischen den Flanschen 51 und 53 eingeklemmt ist. Das Gehäuse 57 besitzt eine obere Wandung 60, von der eine rohrförmige Verlängerung 61 aufwärts durch die domförmig profilierte Wandung verläuft, die die Sammelkammer 30 bildet. In der Kontrollkammer 35 oberhalb der Ventilmembran 52 kommt eine bogenförmige, halbzylindrische

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Metallmembran 65 zur Anlage, die im Mittelscheitel durch einen Verbinder 66 mit der Mitte der Membran 52 verbunden ist.

Eine handbetätigte Handhabe 69 besitzt eine nach unten verlängerte Stange 70, die am Unterende eine Öffnung 71 und einen Kreuzschlitz 72 besitzt. Mit der Ventilmembran 65 ist eine Stange 75 verbunden, die durch den Kanal 71 verläuft und einen Querzapfen 76 besitzt, der beidseitig in den Kreuzschlitz 72 hineinragt. Das Unterende der Stange 70 besitzt eine ringförmige Buchse 77, die das Unterende des Kreuzschlitzes 72 verschließt.

Die Länge des Kanales und des Schlitzes, durch den die Stange 75 verläuft, ist etwa die Länge des Hubes der inneren Stange, wenn sich die Membran zwischen der offenen und geschlossenen Stellung bewegt. Somit wird sich die Handhabe während einer normalen Spülventilfunktion nicht bewegen. Wenn jedoch eine Handbetätigung erwünscht ist, wird die Handhabe aus der Klinkensperre 78 herausgezogen und angehoben bis die Buchse 77 gegen den Querzapfen 76 zur Anlage kommt, und an diesem Punkt ist die innere Stange 75 angehoben. Dies öffnet das Membranventil. Wenn die Handhabe nach unten über die Klinkensperre hinausgestoßen wird, ist das Ventil geschlossen.

Wie in Figur 3 gezeigt ist, verläuft der Vakuumkanal 28, der mit dem Ablaufknie verbunden ist, durch einen Teil der Armatur oder des Flansches 51 , wo das Rückschlagventil 29 vorgesehen ist. Wie sich aus der Vergrößerung nach Figur 4 ergibt/ bewegt sich das Ventil 29v zwischen der in vollen Linien gezeigten geschlossenen Stellung

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und der in gebrochenen Linien gezeigten offenen Stellung und funktioniert, wie schon auseinandergesetzt wurde. Der Kanal 29b, der einen Teil des Kanales 28 bildet, führt zu dem Sammler 30.

Das Klappen- oder Schlagventil 34 ist oberhalb einer Wandung 28a vorgesehen, die eine Durchbrechung 28b besitzt, die eine Fortsetzung des Kanales 28 bildet. Sobald die Solenoidspule 32 erregt wird, befindet sich der Ventilkörper 34 in angehobener Stellung und die Durchbrechung 28b verbindet den Vakuumsammelraum 30 mit der Kontrollkammer 35 und erzeugt damit ein Vakuum in der Kammer 35, welches das Membranventil 52 und den Ventilanlieger 65 in eine angehobene Stellung anhebt. Die Teile sind nun in der Stellung, die mit vollen Linien in Figur 3 wiedergegeben ist.

Wenn jedoch die Solenoidspule 32 abgeschaltet wird und das Ventil 34 sich in eine Stellung zum Schließen des Kanales 28b absenken kann, befindet sich die Kammer 3 5 in Kommuniζierung mit dem Kabinendruck durch den Kanal 33. Zu diesem Zeitpunkt arbeitet dieser Druck aus der Kabine nach unten auf die Membran und auf den Membrananlieger und gestützt durch eine Feder 80 bewegt er die Membran in die geschlossene Stellung, wie gestrichelt bei 81 angedeutet ist. Dies schaltet den Durchgang durch das Ablaufknie ab. Die mit gestrichelten Linien angedeutete Lage der Membran 81 ist die normale Schließlage des Spülventils, welches in dieser Lage bleibt, ausgenommen, wenn eine Betätigung durch den Steuermodul 11 erfolgt.

Viele Teile der Erfindung sind aus einem leichten Plastikmaterial hergestellt und sind nicht feuerfest. Wenn ein Feuer auftreten

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sollte und wenn Teile der Vakuumab lauf leitung zerstört oder wenn das Spülventil zerstört würde, so daß der Abzugsweg offen sein würde, so würde dies eine Luftströmung in das Flugzeug hinein schaffen, was verursacht, daß das Feuer weiter brennt und seinen Bereich sehr schnell vergrößert. Eines der Hauptmerkmale der Erfindung besteht daher darin, Mittel vorzusehen, die die Möglichkeit einer Vakuumströmung durch die Entleerungsleitung ausschaltet,wenn irgendwelche Teile der Toilette zerstört wären.

Das Ablauf knie 25 und Teile der Ablauf leitung zum Vakuumhaltetank werden aus Metall gefertigt. Das Membranventilelement 52 jedoch besteht aus einem nichtmetallischen Material und daher würde es, wenn es nicht geschützt wäre, einer Zerstörung unterliegen. Nach der Erfindung wird die anliegende Ventilmembran 65 nach Figur 3 aus Metall hergestellt, und wenn das Ventil geschlossen ist, liegt diese Metallmembran 65 gegen die Membran 52.

Zusätzlich ist ein Bi-Metallelement 90 (Figur 4) vorgesehen, welches zwei Metallägen 91 und 92 aufweist. Wenn das Bi-Metallventil 90 erwärmt wird, wird es sich strecken, und sich aus einer gebogenen Stellung in eine Stellung zum Schließen der öffnung 29b bewegen und damit jede Luftströmung durch diese öffnung verhinder, bzw. unterbinden. Mit anderen Worten wird diese öffnung 29b geschlossen und daher kann hier keine Luftströmung stattfinden.

Die Erfindung enthält viele neue Merkmale und Vorteile und Arbeitsmöglichkeiten gegenüber Toiletten bisheriger Art, von denen einige folgende sind.

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Die Toilette ist aus einzelnen Modul hergestellt/ die getrennt mit niedrigen Kosten leicht und sorgfältig ersetzbar sind,

die Toilette enthält keine Motoren/

der Aufbau und die neuen Kombinationen sind einfach und äußerst zuverlässig,

die Toilette arbeitet mit Vakuum bei einem sehr kleinen Wasservolumen,

der Strömungsregler zur Regelung des Wassers besitzt keine beweglichen Teile,

die nichtansäugende Vorrichtung besitzt keine sich bewegenden Teile, die Konstruktionen sind einfach und zuverlässig und narrensicher,

das Spülventil ist eine eifäche durch Vakuum betätigte Vorrichtung und mit einer Handhabe ausgerüstet/

wegen der einzigartigen Formgebund des Ablaufknies tritt kein Verstopfen der Be'ckenabsaug leitung ein,

die Steuereinheit legt die Arbeitsvorgänge der Toilette sowohl im Bezug auf die Wasserzufuhr als auch auf das Spülen fest und wird in einfacher Weise durch Drücken eines einzigen Knopfes betätigt,

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spannungsreduzierende Mittel kommen nach einleitender Betätigung der Solenoidspule zur Anwendung/ um Hitzeentwicklungen zu reduzieren und die Toilette im wesentlichen stoßfest zu machen,

das Vakuum aus der umgebenden Atmosphäre steuert die Wasserströmung und das Spülventil als auch das Herausziehen, des ünratmateriales aus dem Becken,

es tritt keine Verunreinigung von Frischwasser auf, wenn das System abgeschaltet wird, kehrt das Trinkwasser in den Wasserlagertank zurück.

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Claims

Dr. Hugo Wilcken
Dipl.-lng, Thomas Wilcken
Musterbahn 1.2400 Lübeck 1 3026763

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Los Angeles
USA

Ansprüche

1. Durch Vakuum betätigtes, ohne Kreislauf arbeitendes Spülsystem, zum Beseitigen von Unrat bzw. Ausscheidungen in Flugzeugen mit Toilette, gekennzeichnet durch

a) ein Toilettenbecken zur Aufnahme von Ausscheidungen,

b) Mittel zum Zuführen von Spülwasser zum Becken,

c) einen Abfluß zum Verbinden des Beckens mit einem Ausscheidungen aufnehmenden, unter Unterdruck stehenden Tank,

d) ein Spülventil im Abfluß, welches zwischen offener und geschlossener Stellung beweglich ist, wobei das Spülventil in offener Stellung das Toilettenbecken unter Vakuum setzt,

e) durch Vakuum betätigte Mittel zum öffnen des Spülventils und

f) durch Mittel, die an die durch Vakuum betätigten Mittel angeschlossen sind, wodurch ihnen Vakuum zugeführt werden kann, um das Spülventil zu öffnen.

Kombination nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das im Anspruch 1 zuletzt genannte Mittel eine Kraft ist und daß das Spülventil automatisch in die Schließlage zurückkehrt, sobald die Kraftzufuhr unterbrochen wird.

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3. Kombination nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Spülventil eine flexible Membran besitzt, die sich quer über eine seitliche öffnung in.der Wandung des Abflusses erstreckt und in den Abflußkanal zu dessen Verschließen beweglich ist.

4. Kombination nach Anspruch 3, gekennzeichnet durch

a) eine Steuerung, die hinter dem flexiblen Membranventil angeordnet ist,

b) einen Kanal, zum Anschluß an die Steuerkammer, die Verbindung mit einer Druckquelle und einer Vakuumquelle hat, und

c) betätigbare Ventilmittel zum Verbinden des Kanals entweder mit der Druck- oder der Unterdruckquelle, wodurch das Membranventil zwischen der geöffneten und der geschlossenen Stellung bewegt wird.

5. Kombination nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch

a) ein Spülventil mit einem Ventilelement, welches zwischen der offenen und geschlossenen Stellung beweglich ist,

b) eine Steuerdruckkammer in Nähe des Ventilelementes, welches in der offenen oder geschlossenen Lage bewegt und gehalten wird, in Abhängigkeit davon, ob ein Druck oder Unterdruck in der Steuerdruckkammer vorhanden ist oder nicht,

c) die Speisung der Steuerdruckkammer normal mit dem

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Kabinenluftdruck, um das Ventil geschlossen zu halten und d)eine elektrische Kraft zur Herstellung der Verbindung der Steuerkaituner mit dem Abfluß auf der Abströmseite des Spülventils, wodurch Unterdruck aus dem Abfluß der Steuerdruckkammer zugeführt wird, um das Spülventil zur Spülung des Toilettenbeckens zu öffnen.

6.Kombination nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß ein mit der Steuerkammer verbundener Kanal einen Kabinendruckanschluß und einen Vakuumanschluß besitzt und daß ein zwischen den Anschlüssen arbeitendes Ventil vorgesehen ist, wobei das Ventil einen der Anschlüsse schließen kann

b)und daß das Ventil auch durch eine Solenoidspule betätigt wird, die nach Erregung das Ventil bewegt, um den Kabinendruckanschluß so lange zu schließen wie die Solenoidspule erregt ist.

7.Kombination nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß sie auch Handhaben aufweist, durch die das Spülventil in eine offene Stellung bewegt werden kann, um dem Becken ein Vakuum zuzuführen und um Ausscheidungsprodukte aus dem Becken abzuziehen und diese dem die Ausscheidungen aufnehmenden Tank zuzuführen .

8.Kombination nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch

a) einen Trinkwasserspeisetank zur Zufuhr von Spülwasser zum Becken,

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b) Mittel um eine begrenzte Zufuhr von Spülwasser aus dem Speisetank zum Becken zu liefern und auch durch Handhabungsmittel zum Betätigen der Mittel für die Lieferung der begrenzten Zufuhr von Wasser und auch zur Betätigung des Spülventils, um dem Becken ein Vakuum zuzuführen und Ausscheidungsprodukte sowie Spülwasser aus dem Becken abzuziehen und diese dem Ausscheidungen aufnehmenden Tank zuzuleiten.

9. Ein nicht im Kreislauf arbeitendes Verfahren zum Unterbringen von Ausscheidungsprodukten in einem Flugzeug, bestehend aus einem Aufnahmebecken, einem die Produkte aufnehmenden Tank und einem Abfluß, der an das Becken und den Aufnahmetank angeschlossen ist, wobei keine Zirkulation des Spülwassers verwendet wird, dadurch gekennzeichnet, daß

a) auf den Aufnahmetank und den Abfluß ein Vakuum ausgeübt wird,

b) der Abfluß an einer Stelle in Nähe des Beckens mittels eines durch Druck - Vakuum betätigten Spülventils geschlossen wird,

c) ein Unterdruck auf das Spülventil ausgeübt wird, um es zu öffnen und Unterdruck auf das Becken auszuüben und um dadurch dessen Inhalt abzuziehen und diesen durch, den Abfluß dem Aufnahmetank zuzuführen, und

d) anschließend das Spülventil geschlossen wird, um das Becken gegenüber dem Aufnahmetank zu sperren und um ein Vakuum im Abfluß aus dem Aufnahmetank aufzubauen als

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Vorbereitung für einen nachfolgenden Arbeitsvorgang.

1o.Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß nach wiederholten Ausscheidungs- Beseitzgungsschritten " der Inhalt des Aufnahmetanks in Bodenstellung entfernt wird.

11.Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß das Vakkum zur Betätigung des Spülventils aus dem Abfluß zugeführt wird und daß eine Speicherung eines angemessenen Vakuums für das Offenhalten des Spülventils für eine ausreichende Zeitperiode vorgesehen ist, um den gesamten Inhalt aus dem Becken abzuziehen und diesen dem Aufnahmetank zuzuführen.

12.Verfahren nach Anspruch 9 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß eine kleine Menge Spülwasser dem Becken zugeführt wird, um dessen Wandungen zu waschen und daß das Spülwasser zum Aufnahmetank zusammen mit den Auscheidungsprodukten abgezogen wird.

13.Ventil für die Verwendung in einem Druck-Vakkumsystem, gekennzeichnet durch einen Körperteil mit einem durchlaufenden Kanal, durch ein flexibles Ventilverschlußelement, welches zwischen der offenen und geschlossenen Stellung beweglich ist, wodurch der Kanal geöffnet und geschlossen werden kann, durch eine Druck-Vakkumkammer in Nähe des flexiblen Ventilelements und durch Mittel zum Verbinden der Kammer

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entweder mit einer Druckquelle, um das flexible Ventilelement in die Schließlage zu bewegen, oder einer Vakuumquelle, um das flexible Ventilelement in die Offenstellung zu bewegen.

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