EP0341595B1 - Control device for a vacuum-actuated suction valve on a vacuum conduit, especially for sewage - Google Patents

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EP0341595B1
EP0341595B1 EP89108124A EP89108124A EP0341595B1 EP 0341595 B1 EP0341595 B1 EP 0341595B1 EP 89108124 A EP89108124 A EP 89108124A EP 89108124 A EP89108124 A EP 89108124A EP 0341595 B1 EP0341595 B1 EP 0341595B1
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EP
European Patent Office
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valve
control
line
vacuum
vacuum line
Prior art date
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EP89108124A
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EP0341595A1 (en
Inventor
Harald Michael
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Individual
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Publication date
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Publication of EP0341595B1 publication Critical patent/EP0341595B1/en
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Expired - Lifetime legal-status Critical Current

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Classifications

    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E03—WATER SUPPLY; SEWERAGE
    • E03F—SEWERS; CESSPOOLS
    • E03F1/00—Methods, systems, or installations for draining-off sewage or storm water
    • E03F1/006—Pneumatic sewage disposal systems; accessories specially adapted therefore

Definitions

  • the invention relates to a control device for a suction valve which can be actuated by negative pressure on a vacuum line for waste water and other liquids to be sucked out of a ventilated cavity, with a direct or indirect arrangement on a control line between an actuating cylinder of the suction valve and a connection point of the vacuum line in the flow direction behind the suction valve manually or automatically operated control valve and with a timing device in the form of a preloaded pneumatic control cylinder with throttle opening for controlling the closing movement of the suction valve following a closing operation of the control valve triggered by pressure increase in the control line after the liquid has been sucked off.
  • Such control devices are e.g. in GB-A-2149534, DE-OS-2455551 and EP-A-216101.
  • a suction valve of the type in question here shows DE-PS-1609245.
  • the known control devices consist of a large number of control valves, which are upstream and downstream of the time control device.
  • this includes an upstream activator valve which opens depending on the liquid level and, since this changes only relatively slowly, often gives rise to faults.
  • the reliability of the operation should actually be ensured by the numerous components of the known control devices.
  • the large number of valves and actuating cylinders connected in series, each with moving parts, leads to the risk of leaks and a high risk of errors.
  • One or more suction valves on the vacuum line must normally be kept tightly closed so that the system vacuum is not lost. Only if a certain amount of wastewater has collected in the ventilated cavity of a vacuum toilet, a wastewater tank on a railroad car or boat or in another container, is the suction valve opened automatically or by manual actuation in order to draw off the wastewater volume from the container. This should be a ventilated cavity so that a certain amount of air can be sucked into the vacuum line after the wastewater has been completely sucked off. This volume of air is used for the wastewater transport in the vacuum line in order to convey the wastewater at least over a certain distance in the vacuum line, after which it is then can be transported further, for example, by air let into the vacuum line at another point.
  • the last-mentioned function differentiates the control device mentioned at the outset from those in which, for example in accordance with GB-PS-1525589, the closing of the suction valve is triggered by a float before the liquid is sucked off to such an extent that air can penetrate into the vacuum line.
  • the invention has for its object to provide a control device of the type mentioned, which is much simpler in construction and therefore much less prone to failure than the known control devices, and this object is achieved in that the control valve on the one hand directly to the Vacuum line, on the other hand, is directly connected to the actuating cylinder of the suction valve and to the control cylinder of the time control device, so that when the control valve is open, the vacuum line at the connection point is acted upon, the control valve having a pneumatic self-holding device activated when opening and connected to the control cylinder is provided with a resetting element, by means of which the control valve can be switched back to the closed position at a certain upper limit value of the absolute pressure in the control cylinder, while the timing control device the Ab suction valve remains open for a certain period of time.
  • the new control device thus manages with a single control valve with a self-holding device and a time control device which, in a preferred practical embodiment of the invention, does not require any additional components by simultaneously using the actuating cylinder of the suction valve as the control cylinder of the time control device. Surprisingly, it does no harm, but is advantageous that the throttle opening is then on the actuating cylinder of the suction valve. The air sucked in above when the suction valve is open flows through the control valve into the vacuum line and thereby prevents wastewater from reaching the control valve from there.
  • the self-holding device of the control valve consists of a membrane connected to its valve piston, which delimits a valve chamber which is constantly subjected to the negative pressure at the connection point of the vacuum line and in the open position of the control valve with the actuating cylinder of the suction valve in connection stands.
  • the piston of the actuating cylinder of the suction valve is a membrane piston in a known manner, these two membranes form the only movable parts of the control device which are exposed to the outside atmosphere, so that the latter remains permanently sealed with great reliability.
  • Another advantage of the last-mentioned preferred embodiment is that the membrane, which belongs to the self-holding device of the control valve, can simultaneously serve as an actuation button for opening the control valve and thus combines two functions.
  • valve chamber is connected to the actuating cylinder of the suction valve via the bore receiving the valve piston and the valve seat.
  • the return members for the piston of the suction valve and the valve piston of the control valve are preferably springs acting in the direction of the piston. Since the return spring of the control valve must not be chosen too strong and pressure fluctuations in the vacuum line must be expected, it is provided in a further preferred embodiment of the invention that the open position of the control valve by a relatively flat and the closed position by a relatively deep radial recess or annular groove in the valve piston are determined, in which one or more spring-loaded balls can be locked radially, the area of the valve piston between the two recesses or annular grooves being an inclined surface.
  • the actuation button of a pressure washer which is known per se, is to be actuated simultaneously with the opening of the suction valve, this can be done in a simple manner e.g. in that a plunger connected to the actuating piston of the suction valve travels over a membrane sealing the actuating cylinder during the opening movement of the suction valve against the actuating button of the pressure washer.
  • the actuating button of the flush valve on the membrane of the control valve, so that the same actuation movement acts on the one hand on the control valve and on the other hand on the flush valve.
  • the main parts of the device shown in FIG. 1 consist of a suction valve 10 which can be actuated by negative pressure with associated control device 11 on a vacuum line 14.
  • the suction valve 10 is temporarily detachably connected on the side labeled B to a wastewater collection container of a railroad car in order to suck out 1 m3 of wastewater within about 1-2 minutes via the vacuum line 14.
  • the side of the suction valve labeled A is connected to a vacuum line network which is under negative pressure.
  • the suction process is initiated by pressure on a membrane 1 of the control device 11.
  • the membrane 1 can be pressed either manually or by a coupling member of the line coupling.
  • valve seal designated 3 is lifted from the valve seat by means of a valve piston 2 connected to it, and the vacuum of the vacuum line 14 at a connection point 16 in the flow direction behind the suction valve 10 passes via a control line 15 and this arranged, consisting of a single control valve control device 11 in the actuating cylinder 9 of the suction valve 10.
  • a line connection is opened between a valve chamber 4 delimited by the membrane 1, which is constantly through the control line 15 is connected to the connection point 16 on the vacuum line 14, and the part of the control line 15 leading from the control valve 11 to the actuating cylinder 9 of the suction valve 10, this line connection including the valve bore in which the valve, which is smaller in cross-section or has longitudinal grooves, is provided piston 2 is guided and which extends from the valve chamber 4 to the seat of the valve seal 3.
  • the actuating cylinder 9 of the suction valve 10 As soon as the actuating cylinder 9 of the suction valve 10 is subjected to negative pressure via the opened control valve 11, it pulls through a flexible sleeve 12 as a membrane piston Trained actuating piston of the suction valve 10, the valve member, not shown, shutting off the vacuum line 14, which preferably also has the shape of a membrane, against the action of a return spring 12 'upwards into the open valve position.
  • a special feature of the self-holding and resetting device of the control valve 11 is that in addition to the resetting spring 5, one or more ball catches act on the valve piston 2 thereof. These each consist of a ball 8 guided in a radial bore and pressed radially against the valve piston 2 by means of a spring. The spring loading of the ball 8 can be adjusted by means of an adjusting screw 7.
  • the valve piston 2 is in the middle region, where the balls 8 are pressed against it, with a relatively flat and axially short annular groove 20 and with a relatively deep, axially wider annular groove 22 and with a conical inclined surface 24 formed between the two ring grooves 20 and 22.
  • the position of the annular grooves with respect to the radial bores receiving the balls 8 is selected so that the balls 8 are in engagement with the flat annular groove 20 when the control valve 11 is open and in engagement with the deeper annular groove 22 when the control valve 11 is closed. In these two end positions, the ball catch does not exert any axial force on the valve piston 2.
  • the suction valve 10 remains open continuously during the entire suction process and also thereafter for a certain period of time.
  • the air sucked into the vacuum line 14 after the waste water not only has a transport function, but also serves to clean the suction valve.
  • a plunger 18 is attached to the actuating piston of the suction valve 10, which, during the opening movement of the suction valve via an actuating cylinder 9 that seals it outwards, presses the actuating button 19 'of a flush valve 19, whereby the water inflow of C after D to the pool of the vacuum toilet is opened.
  • the flush valve 19 of conventional design is expediently set so that water can continue to run into the vacuum toilet after the suction valve 10 has been closed, so that there is again some water even after the suction process. With vacuum toilets only about one liter is sucked off.
  • the vacuum then immediately breaks down at the connection point 16 of the vacuum line 14, and then the same process takes place as described above.
  • the water flowing in via the flush valve 19 when the suction valve 10 is open does not prevent the breakdown of the vacuum at the connection point 16 and the consequent closing of the control valve 11 and then the suction valve 10 after the suction process.
  • an arrangement consisting of two control devices of the type described above and each associated suction valves which can be actuated by negative pressure and which can be coupled in series.
  • One of the two suction valves forms the closure at the outer end of the suction line connected to the waste water tank. arranged on an outer wall of a vehicle.
  • This vehicle-side suction valve also remains closed while the suction valve arranged at the end of the vacuum line is coupled, the latter also initially being in the closed state.
  • wastewater cannot flow out before and during the coupling of the vacuum line to the suction line of the tank.
  • This is achieved according to the invention in that the coupling process takes place while the outer end of the suction line of the tank is still sealed off by the suction valve arranged there.
  • the two series-connected suction valves are opened simultaneously or one after the other by means of their respective control valves, whereupon the waste water tank is sucked empty.
  • the control valves of both suction valves are preferably arranged directly next to one another and can be actuated simultaneously by a common actuating element.
  • the vehicle-side suction valve it is expedient to let the two suction valves close one after the other after the waste water has been sucked out of the tank, firstly the vehicle-side suction valve.
  • This can be achieved, for example, in that in the control line between the connection point to the vacuum line and the control valve, which is assigned to the suction valve located at the rear in the flow direction, ie on the side of the vacuum line. a choke point is present. This delays the pressure increase in the control valve of the last-mentioned suction valve after the empty suction of the waste water tank, so that the vehicle-side suction valve closes earlier.
  • the return spring in the control valve of the vehicle-side suction valve could also be stronger than in the control valve belonging to the suction valve on the side of the vacuum line.
  • control line is between the front, i.e. vehicle-side suction valve and the associated control valve divided into two separable sections, which can be coupled together with the two suction valves.
  • the further shown suction valve 10 is, as described above, on a e.g. tubular end of a vacuum line 14 attached.
  • both suction valves 10 'and 10 are in the closed state, so that on the one hand no waste water can flow out of the tank and on the other hand no vacuum loss occurs on the vacuum line.
  • connection openings of the suction valves 10 'and 10 can be coupled with a conventional pipe coupling, which is indicated at 14 ⁇ , without the risk that before or during this coupling process waste water from the suction line 14 'leaks. It is also irrelevant in this context whether the line connection with coupling 14 ⁇ between the two suction valves 10 'and 10 is significantly longer than shown in the drawing.
  • the suction valve 10 is assigned a control valve 11 and the suction valve 10 'another control valve 11'. Both control valves 11 and 11 'are attached directly next to each other at the end of the vacuum line 14 in the example. There is therefore no need for a control valve on the vehicles.
  • By arranging the control valve 11 'assigned to the vehicle-side suction valve 10' on the side of the vacuum line one saves the control valves which would otherwise have to be attached to the large number of vehicles.
  • a common connection point 16 to the vacuum line 14 is provided for both control valves 11 and 11 '. It is understood that the control valves could also have separate connections to the vacuum line. In both cases, however, it is expedient to provide a throttle point 16 'only in the control line, which connects the vacuum line 14 with the control valve 11 for the suction valve 10 on the side of the vacuum line. As a result, the pressure rise occurring after the empty suction of a tank in the vacuum line 14 is passed faster to the control valve 11 'than to the control valve 11, so that the vehicle-side suction valve 10' closes rather than the one arranged downstream in the flow direction Suction valve 10.
  • a common actuating plate 11' is attached in the exemplary embodiment above two control valves 11 and 11 'arranged next to one another, so that both control valves and thus both with a single pressure on this plate Suction valves can be switched to the open position.
  • the vacuum line must be shut off with another shut-off device, for example a ball valve, which, however, can be simpler in structure than the described suction valve with associated control valve.
  • a vehicle-side suction valve 10 ' is coupled with a further suction valve 10 attached to the end of the vacuum line or simply with an end piece of a vacuum line that can be shut off in another way
  • the tubular coupling parts shown in FIG. 5 are recommended Arrangement. It is characterized in that the rear tubular coupling part 26, which in the example represents the inlet side of the suction valve 10 attached to the vacuum line, engages in the other tubular coupling part 28 with radial play and engages close to the shut-off element of the vehicle-side suction valve 10 'Extends.
  • the coupling is sealed e.g. by an O-ring 30 axially compressed between the two coupling parts 26 and 28.
  • a concentric outer cladding tube 34 is attached on the side of the coupling part 28, to which e.g. Eccentric bolts 36 can be mounted, which engage in a corresponding annular groove 38 in the tubular coupling part 28.

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Description

Die Erfindung betrifft eine Steuervorrichtung für ein durch Unterdruck betätigbares Absaugventil an einer Vakuumleitung für Abwasser und andere aus einem belüfteten Hohlraum abzusaugende Flüssigkeiten, mit einem an einer Steuerleitung zwischen einem Betätigungszylinder des Absaugventils und einer Anschlußstelle der Vakuumleitung in Strömungsrichtung hinter dem Absaugventil angeordneten, direkt oder indirekt manuell oder automatisch betätigbaren Steuerventil und mit einer Zeitsteuereinrichtung in Form eines vorbelasteten pneumatischen Steuerzylinders mit Drosselöffnung zur Steuerung der Schließbewegung des Absaugventils im Anschluß an einen durch Druckanstieg in der Steuerleitung nach dem Absaugen der Flüssigkeit ausgelösten Schließvorgang des Steuerventils.The invention relates to a control device for a suction valve which can be actuated by negative pressure on a vacuum line for waste water and other liquids to be sucked out of a ventilated cavity, with a direct or indirect arrangement on a control line between an actuating cylinder of the suction valve and a connection point of the vacuum line in the flow direction behind the suction valve manually or automatically operated control valve and with a timing device in the form of a preloaded pneumatic control cylinder with throttle opening for controlling the closing movement of the suction valve following a closing operation of the control valve triggered by pressure increase in the control line after the liquid has been sucked off.

Derartige Steuervorrichtungen sind z.B. in der GB-A-2149534, der DE-OS-2455551 und der EP-A-216101 beschrieben. Ein Absaugventil der hier in Frage kommenden Art zeigt die DE-PS-1609245.Such control devices are e.g. in GB-A-2149534, DE-OS-2455551 and EP-A-216101. A suction valve of the type in question here shows DE-PS-1609245.

Die bekannten Steuervorrichtungen bestehen insgesamt aus einer großen Zahl von Steuerventilen, die der Zeitsteuereinrichtung vor- und nachgeschaltet sind. Dazu gehört insbesondere, wie auch bei der EP-A-0152386, ein vorgeschaltetes Aktivatorventil, welches in Abhängigkeit vom Flüssigkeitstand öffnet und, da dieser sich nur relativ langsam ändert, oft zu Störungen Anlaß gibt. Insgesamt sollte eigentlich durch die zahlreichen Komponenten der bekannten Steuervorrichtungen die Zuverlässigkeit der Funktionsweise gewährleistet werden. Tatsächlich führt jedoch die große Zahl hintereinander geschalteter Ventile und Stellzylinder, die jeweils bewegliche Teile haben, zu der Gefahr von Undichtigkeiten und einem hohen Fehlerrisiko. Außerdem stand der große technische Aufwand für die Steuerung jedes einzelnen Absaugventils wegen der daraus folgenden Kosten einer noch weiteren Verbreitung von Vakuum-Entwässerungssystemen und Vakuumtoiletten im Wege, obgleich das Absaugen von Abwasser ansonsten viele Vorteile hat, insbesondere den Wasserverbrauch minimieren kann, mit kleinen Leitungsquerschnitten auskommt und nicht auf ein kontinuierliches Gefälle angewiesen ist. Wegen dieser Vorzüge finden Vakuumtoiletten und Vakuum-Entwässerungsanlagen vor allem auf Schiffen und bei ebenem Gelände Anwendung, wo man nicht ein natürliches Gefälle ausnutzen kann. Eine weitere jetzt ins Auge gefaßte Anwendung ist die Entsorgung des Fäkalabwassers bei Eisenbahnwagen, Sickergruben und dergleichen. Den genannten Anwendungsfällen ist mit Vakuumtoiletten gemeinsam, daß jeweils eine Vakuumleitung vorhanden ist, in welcher ein Unterdruck von etwa einer halben Atmosphäre herrschen kann, der durch eine Unterdruckpumpe an einem größeren Sammeltank erzeugt wird, an welchen die Vakuumleitung angeschlossen ist. Ein oder mehrere Absaugventile an der Vakuumleitung müssen normalerweise dicht geschlossen gehalten werden, damit der Systemunterdruck nicht verloren geht. Nur wenn sich eine bestimmte Abwassermenge in dem belüfteten Hohlraum einer Vakuumtoilette, eines Abwassertanks auf einem Eisenbahnwagen oder Boot oder in einem sonstigen Behälter gesammelt hat und abgesaugt werden soll, wird das Absaugventil automatisch oder durch manuelle Betätigung geöffnet, um das Abwasservolumen aus dem Behältnis abzusaugen. Dieses soll ein belüfteter Hohlraum sein, damit nach dem vollständigen Absaugen des Abwassers noch eine bestimmte Menge Luft mit in die Vakuumleitung eingesaugt werden kann. Dieses Luftvolumen wird für den Abwassertransport in der Vakuumleitung gebraucht, um das Abwasser wenigstens über eine bestimmte Strecke in der Vakuumleitung zu fördern, wonach es dann z.B. durch an anderer Stelle in die Vakuumleitung eingelassene Luft weiter befördert werden kann. Durch die zuletzt genannte Funktion unterscheidet sich die eingangs genannte Steuervorrichtung von solchen, bei denen z.B. gemäß GB-PS-1525589 das Schließen des Absaugventils durch einen Schwimmer ausgelöst wird, bevor die Flüssigkeit soweit abgesaugt ist, daß Luft in die Vakuumleitung eindringen kann.The known control devices consist of a large number of control valves, which are upstream and downstream of the time control device. In particular, as with EP-A-0152386, this includes an upstream activator valve which opens depending on the liquid level and, since this changes only relatively slowly, often gives rise to faults. Overall, the reliability of the operation should actually be ensured by the numerous components of the known control devices. In fact, however, the large number of valves and actuating cylinders connected in series, each with moving parts, leads to the risk of leaks and a high risk of errors. In addition, the great technical effort involved in controlling each individual suction valve because of the consequent costs of a further spread of vacuum drainage systems and vacuum toilets in the way, although the suction of waste water has many other advantages, in particular it can minimize water consumption, manages with small pipe cross-sections and is not dependent on a continuous gradient. Because of these advantages, vacuum toilets and vacuum drainage systems are used primarily on ships and on flat terrain where a natural gradient cannot be used. Another application now envisaged is the disposal of sewage from railway wagons, septic tanks and the like. The above-mentioned applications have in common with vacuum toilets that there is a vacuum line in each case in which there can be a vacuum of about half an atmosphere, which is generated by a vacuum pump on a larger collecting tank to which the vacuum line is connected. One or more suction valves on the vacuum line must normally be kept tightly closed so that the system vacuum is not lost. Only if a certain amount of wastewater has collected in the ventilated cavity of a vacuum toilet, a wastewater tank on a railroad car or boat or in another container, is the suction valve opened automatically or by manual actuation in order to draw off the wastewater volume from the container. This should be a ventilated cavity so that a certain amount of air can be sucked into the vacuum line after the wastewater has been completely sucked off. This volume of air is used for the wastewater transport in the vacuum line in order to convey the wastewater at least over a certain distance in the vacuum line, after which it is then can be transported further, for example, by air let into the vacuum line at another point. The last-mentioned function differentiates the control device mentioned at the outset from those in which, for example in accordance with GB-PS-1525589, the closing of the suction valve is triggered by a float before the liquid is sucked off to such an extent that air can penetrate into the vacuum line.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Steuervorrichtung der eingangs genannten Art zu schaffen, welche im Aufbau sehr viel einfacher und daher auch sehr viel weniger störungsanfällig ist als die bekannten Steuervorrichtungen, und diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß das Steuerventil einerseits unmittelbar an die Vakuumleitung, andererseits unmittelbar an den Betätigungszylinder des Absaugventils und an den Steuerzylinder der Zeitsteuereinrichtung angeschlossen ist, so daß diese bei geöffnetem Steuerventil mit dem Unterdruck der Vakuumleitung an der Anschlußstelle beaufschlagt sind, wobei das Steuerventil mit einer beim Öffnen aktivierten und mit dem Steuerzylinder verbundenen pneumatischen Selbsthalteeinrichtung mit einem Rückstellglied versehen ist, durch welches das Steuerventil bei einem bestimmten oberen Grenzwert des absoluten Drucks im Steuerzylinder in die geschlossene Stellung zurückschaltbar ist, während die Zeitsteuereinrichtung das Absaugventil noch während einer bestimmten Zeitdauer geöffnet hält.The invention has for its object to provide a control device of the type mentioned, which is much simpler in construction and therefore much less prone to failure than the known control devices, and this object is achieved in that the control valve on the one hand directly to the Vacuum line, on the other hand, is directly connected to the actuating cylinder of the suction valve and to the control cylinder of the time control device, so that when the control valve is open, the vacuum line at the connection point is acted upon, the control valve having a pneumatic self-holding device activated when opening and connected to the control cylinder is provided with a resetting element, by means of which the control valve can be switched back to the closed position at a certain upper limit value of the absolute pressure in the control cylinder, while the timing control device the Ab suction valve remains open for a certain period of time.

Die neue Steuervorrichtung kommt somit mit einem einzigen Steuerventil mit Selbsthalteeinrichtung und einer Zeitsteuereinrichtung aus, welche in bevorzugter praktischer Ausführung der Erfindung keine zusätzlichen Bauteile bedingt, indem der Betätigungszylinder des Absaugventils gleichzeitig als Steuerzylinder der Zeitsteuereinrichtung benutzt wird. Überraschenderweise schadet es nicht, sondern ist vorteilhaft, daß sich dann die Drosselöffnung am Betätigungszylinder des Absaugventils befindet. Die darüber bei geöffnetem Absaugventil eingesaugte Luft strömt durch das Steuerventil in die Vakuumleitung und verhindert dadurch, daß Abwasser von dort in das Steuerventil gelangt.The new control device thus manages with a single control valve with a self-holding device and a time control device which, in a preferred practical embodiment of the invention, does not require any additional components by simultaneously using the actuating cylinder of the suction valve as the control cylinder of the time control device. Surprisingly, it does no harm, but is advantageous that the throttle opening is then on the actuating cylinder of the suction valve. The air sucked in above when the suction valve is open flows through the control valve into the vacuum line and thereby prevents wastewater from reaching the control valve from there.

In weiterer bevorzugter Ausgestaltung der Erfindung besteht die Selbsthalteeinrichtung des Steuerventils aus einer mit seinem Ventilkolben verbundenen Membran, die eine Ventilkammer begrenzt, welche ständig mit dem Unterdruck an der Anschlußstelle der Vakuumleitung beaufschlagt ist und in der geöffneten Stellung des Steuerventils mit dem Betätigungszylinder des Absaugventils in Verbindung steht. Wenn auch der Kolben des Betätigungszylinders des Absaugventils in bekannter Weise ein Membrankolben ist, bilden diese beiden Membranen die einzigen zur Außenatmosphäre frei liegenden beweglichen Teile der Steuervorrichtung, so daß diese mit großer Zuverlässigkeit dauerhaft dicht bleibt. Ein weiterer Vorteil der zuletzt genannten bevorzugten Ausführungsform besteht darin, daß die Membran, welche zur Selbsthalteeinrichtung des Steuerventils gehört, gleichzeitig als Betätigungsknopf zum Öffnen des Steuerventils dienen kann und damit zwei Funktionen auf sich vereinigt.In a further preferred embodiment of the invention, the self-holding device of the control valve consists of a membrane connected to its valve piston, which delimits a valve chamber which is constantly subjected to the negative pressure at the connection point of the vacuum line and in the open position of the control valve with the actuating cylinder of the suction valve in connection stands. Even if the piston of the actuating cylinder of the suction valve is a membrane piston in a known manner, these two membranes form the only movable parts of the control device which are exposed to the outside atmosphere, so that the latter remains permanently sealed with great reliability. Another advantage of the last-mentioned preferred embodiment is that the membrane, which belongs to the self-holding device of the control valve, can simultaneously serve as an actuation button for opening the control valve and thus combines two functions.

Eine besonders einfache Konstruktion des Steuerventils wird dadurch erhalten, daß die Ventilkammer über die den Ventilkolben aufnehmende Bohrung und den Ventilsitz mit dem Betätigungszylinder des Absaugventils in Verbindung steht.A particularly simple construction of the control valve is obtained in that the valve chamber is connected to the actuating cylinder of the suction valve via the bore receiving the valve piston and the valve seat.

Die Rückstellglieder für den Kolben des Absaugventils und den Ventilkolben des Steuerventils sind vorzugsweise in Richtung der Kolben wirkende Federn. Da die Rückstellfeder des Steuerventils nicht zu stark gewählt werden darf und mit Druckschwankungen in der Vakuumleitung gerechnet werden muß, ist in weiterer bevorzugter Ausgestaltung der Erfindung vorgesehen, daß die geöffnete Stellung des Steuerventils durch eine verhältnismäßig flache und die geschlossene Stellung durch eine verhältnismäßig tiefe radiale Aussparung oder Ringnut im Ventilkolben bestimmt sind, in welche eine oder mehrere federbelastete Kugeln radial einrastbar sind, wobei der Bereich des Ventilkolbens zwischen den beiden Aussparungen bzw. Ringnuten eine Schrägfläche ist. Dadurch wird erreicht, daß im ganz geöffneten Zustand des Steuerventils nur die Rückstellfeder in Schließrichtung des Ventils wirkt, während die mit dem Unterdruck der Vakuumleitung beaufschlagte Membran das Steuerventil in der geöffneten Stellung hält. Nachdem das abzusaugende Abwasservolumen das Absaugventil passiert hat und Luft aus dem belüfteten Hohlraum des Abwasserbehälters nachströmt, verliert der Unterdruck an der Anschlußstelle der Steuerleitung hinter dem Absaugventil seine Stärke in einem solchen Maße, daß die Rückstellfeder den Ventilkolben des Steuerventils wenigstens teilweise in Richtung zu der geschlossenen Ventilstellung hin verschieben kann. Ohne jegliche weitere Maßnahmen wäre aber nicht sichergestellt, daß die verhältnismäßig schwache Rückstellfeder auch in der Lage ist, trotz zunehmender Entspannung den Ventilkolben vollständig bis in die ganz geschlossene Ventilstellung zurückzuführen. Hier kommt ihr aber die zuletzt genannte bevorzugte Rückstelleinrichtung zu Hilfe. Diese ist bei ganz geöffnetem Steuerventil völlig wirkungslos, da die radial gegen den Ventilkolben angedrückten Kugeln lediglich in die flache Aussparung bzw. Ringnut eingreifen und dabei keine axiale Kraft auf den Ventilkolben ausüben. Erst wenn die Rückstellfeder in ihrem extrem gespannten Zustand, den sie bei geöffnetem Steuerventil einnimmt, in der Lage ist, die durch den Unterdruck auf die Membran ausgeübte Kraft zu überwinden und den Ventilkolben ein wenig zu verschieben, so daß die Kugeln aus der flachen Aussparung oder Ringnut heraustreten, setzt die zusätzliche Wirkung dieser Rückstelleinrichtung ein, indem die auf die Schrägfläche des Ventilkolbens wirkenden Kugeln zusätzliche zu der mit zunehmender Entspannung schwächeren Kraft der axial wirkenden Rückstellfeder dazu beitragen, das Steuerventil in die vollständig geschlossene Stellung zurückzuführen und durch Eingriff in die tiefere Aussparung bzw. Ringnut in diesem Zustand zu halten, bis eine erneute Betätigung erfolgt.The return members for the piston of the suction valve and the valve piston of the control valve are preferably springs acting in the direction of the piston. Since the return spring of the control valve must not be chosen too strong and pressure fluctuations in the vacuum line must be expected, it is provided in a further preferred embodiment of the invention that the open position of the control valve by a relatively flat and the closed position by a relatively deep radial recess or annular groove in the valve piston are determined, in which one or more spring-loaded balls can be locked radially, the area of the valve piston between the two recesses or annular grooves being an inclined surface. Thereby is achieved that only the return spring acts in the closing direction of the valve in the fully open state of the control valve, while the membrane acted upon by the vacuum of the vacuum line holds the control valve in the open position. After the volume of waste water to be extracted has passed the suction valve and air flows in from the ventilated cavity of the waste water container, the vacuum at the connection point of the control line behind the suction valve loses its strength to such an extent that the return spring at least partially moves the valve piston of the control valve towards the closed one Can move valve position. Without any further measures, however, it would not be ensured that the relatively weak return spring is also able to fully return the valve piston to the fully closed valve position despite increasing relaxation. Here, however, the last-mentioned preferred reset device comes to your aid. This is completely ineffective when the control valve is fully open, since the balls pressed radially against the valve piston only engage in the flat recess or annular groove and do not exert any axial force on the valve piston. Only when the return spring in its extremely tensioned state, which it assumes when the control valve is open, is able to overcome the force exerted by the negative pressure on the membrane and to move the valve piston a little, so that the balls come out of the flat recess or Ring groove emerge, uses the additional effect of this return device in that the balls acting on the inclined surface of the valve piston in addition to the weaker with increasing relaxation of the axially acting return spring contribute to return the control valve to the fully closed position and by engaging in the deeper recess or keep the ring groove in this state until it is operated again.

Wenn bei einer Vakuumtoilette gleichzeitig mit dem Öffnen des Absaugventils auch der Betätigungsknopf eines an sich bekannten Druckspülers betätigt werden soll, so kann dies in einfacher Weise z.B. dadurch geschehen, daß ein mit dem Betätigungskolben des Absaugventils verbundener Stößel über eine den Betätigungszylinder abdichtende Membran bei der Öffnungsbewegung des Absaugventils gegen den Betätigungsknopf des Druckspülers fährt. Alternativ besteht die Möglichkeit, den Betätigungsknopf des Druckspülers an der Membran des Steuerventils anzuordnen, so daß dieselbe Betätigungsbewegung einerseits auf das Steuerventil, andererseits auf den Druckspüler wirkt. Daneben besteht natürlich auch noch die weitere Möglichkeit, über das Steuerventil einen parallel zum Betätigungszylinder des Absaugventils geschalteten Servozylinder beim Öffnen des Steuerventils mit der Vakuumleitung in Verbindung zu bringen, welcher dann den Druckspüler betätigt.If, in the case of a vacuum toilet, the actuation button of a pressure washer, which is known per se, is to be actuated simultaneously with the opening of the suction valve, this can be done in a simple manner e.g. in that a plunger connected to the actuating piston of the suction valve travels over a membrane sealing the actuating cylinder during the opening movement of the suction valve against the actuating button of the pressure washer. Alternatively, there is the possibility of arranging the actuating button of the flush valve on the membrane of the control valve, so that the same actuation movement acts on the one hand on the control valve and on the other hand on the flush valve. In addition, of course, there is also the further possibility, via the control valve, of connecting a servo cylinder connected in parallel to the actuating cylinder of the suction valve to the vacuum line when the control valve is opened, which then actuates the flush valve.

Zum weiteren Verständnis der Erfindung werden nachstehend zwei Ausführungsbeispiele näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1
ein an einer Vakuumleitung angeordnetes Absaugventil mit Steuervorrichtung und Zeitsteuereinrichtung;
Fig. 2
ein Detail der Rückstelleinrichtung des Steuerventils nach Fig. 1 in größerem Maßstab;
Fig. 3
die Vorrichtung nach Fig. 1 in Verbindung mit einem Druckspüler einer Vakuumtoilette.
Fig. 4
eine aus kuppelbaren Absaugventilen mit Steuerventilen bestehende Anordnung;
Fig. 5
eine Kupplung für eine Anordnung nach Fig. 4 in größerem Maßstab.

To further understand the invention, two exemplary embodiments are explained in more detail below. Show it:
Fig. 1
a suction valve arranged on a vacuum line with control device and time control device;
Fig. 2
a detail of the reset device of the control valve of Figure 1 on a larger scale.
Fig. 3
the device of FIG. 1 in connection with a flush valve of a vacuum toilet.
Fig. 4
an arrangement consisting of detachable suction valves with control valves;
Fig. 5
a clutch for an arrangement according to FIG. 4 on a larger scale.

Die in Fig. 1 gezeigte Vorrichtung besteht in ihren Hauptteilen aus einem durch Unterdruck betätigbaren Absaugventil 10 mit zugehöriger Steuervorrichtung 11 an einer Vakuumleitung 14. Im Beispielsfall wird das Absaugventil 10 auf der mit B bezeichneten Seite vorübergehend lösbar an einen Abwassersammelbehälter eines Eisenbahnwagens angeschlossen, um daraus über die Vakuumleitung 14 z.B. 1 m³ Abwasser innnerhalb von ca. 1-2 Minuten abzusaugen. Die mit A bezeichnete Seite des Absaugventils ist an ein Vakuum-Leitungsnetz angeschlossen, welches unter Unterdruck steht.The main parts of the device shown in FIG. 1 consist of a suction valve 10 which can be actuated by negative pressure with associated control device 11 on a vacuum line 14. In the example, the suction valve 10 is temporarily detachably connected on the side labeled B to a wastewater collection container of a railroad car in order to suck out 1 m³ of wastewater within about 1-2 minutes via the vacuum line 14. The side of the suction valve labeled A is connected to a vacuum line network which is under negative pressure.

Nach dem Anschluß des Abwassersammelbehälters des Eisenbahnwagens wird der Absaugvorgang durch Druck auf eine Membran 1 der Steuervorrichtung 11 eingeleitet. Hierzu kann entweder manuell oder durch ein Kupplungsglied der Leitungskupplung auf die Membran 1 gedrückt werden.After connecting the waste water collecting container of the railroad car, the suction process is initiated by pressure on a membrane 1 of the control device 11. For this purpose, the membrane 1 can be pressed either manually or by a coupling member of the line coupling.

Wird die Membran 1 nach innen gedrückt, so wird über einen mit ihr verbundenen Ventilkolben 2 die mit 3 bezeichnete Ventildichtung vom Ventilsitz abgehoben, und der Unterdruck der Vakuumleitung 14 an einer Anschlußstelle 16 in Strömungsrichtung hinter dem Absaugventil 10 gelangt über eine Steuerleitung 15 und die daran angeordnete, aus einem einzigen Steuerventil bestehende Steuervorrichtung 11 in den Betätigungszylinder 9 des Absaugventils 10. Innerhalb des Steuerventils 11 wird durch das Abheben der Ventildichtung 3 von ihrem Sitz eine Leitungsverbindung geöffnet zwischen einer durch die Membran 1 begrenzten Ventilkammer 4, die durch die Steuerleitung 15 ständig mit der Anschlußstelle 16 an der Vakuumleitung 14 verbunden ist, und dem vom Steuerventil 11 zum Betätigungszylinder 9 des Absaugventils 10 führenden Teil der Steuerleitung 15, wobei diese Leitungsverbindung die Ventilbohrung einschließt, in welcher der im Querschnitt kleinere oder mit Längsnuten versehene Ventilkolben 2 geführt ist und welche sich von der Ventilkammer 4 zum Sitz der Ventildichtung 3 erstreckt.If the membrane 1 is pressed inwards, the valve seal designated 3 is lifted from the valve seat by means of a valve piston 2 connected to it, and the vacuum of the vacuum line 14 at a connection point 16 in the flow direction behind the suction valve 10 passes via a control line 15 and this arranged, consisting of a single control valve control device 11 in the actuating cylinder 9 of the suction valve 10. Within the control valve 11, by lifting the valve seal 3 from its seat, a line connection is opened between a valve chamber 4 delimited by the membrane 1, which is constantly through the control line 15 is connected to the connection point 16 on the vacuum line 14, and the part of the control line 15 leading from the control valve 11 to the actuating cylinder 9 of the suction valve 10, this line connection including the valve bore in which the valve, which is smaller in cross-section or has longitudinal grooves, is provided piston 2 is guided and which extends from the valve chamber 4 to the seat of the valve seal 3.

Sobald der Betätigungszylinder 9 des Absaugventils 10 über das geöffnete Steuerventil 11 mit Unterdruck beaufschlagt wird, zieht der durch eine flexible Manschette 12 als Membrankolben ausgebildete Betätigungskolben des Absaugventils 10 das nicht gezeigte, die Vakuumleitung 14 absperrende Ventilglied, welches vorzugsweise ebenfalls die Form einer Membran hat, gegen die Wirkung einer Rückstellfeder 12′ nach oben in die geöffnete Ventilstellung.As soon as the actuating cylinder 9 of the suction valve 10 is subjected to negative pressure via the opened control valve 11, it pulls through a flexible sleeve 12 as a membrane piston Trained actuating piston of the suction valve 10, the valve member, not shown, shutting off the vacuum line 14, which preferably also has the shape of a membrane, against the action of a return spring 12 'upwards into the open valve position.

Gleichzeitig mit dem Öffnen des Absaugventils 10 beginnt Luft über eine Drosselöffnung 13 am Betätigungszylinder 9 langsam in diesen einzuströmen. Diese Luft strömt dann weiter über die Steuerleitung 15 und das Steuerventil 11 zur Anschlußstelle 16 an die Vakuumleitung 14. Durch den Luftstrom wird vermieden, daß beim Absaugvorgang Abwasser in das Steuerventil 11 eindringt.At the same time as the suction valve 10 is opened, air slowly begins to flow into the actuating cylinder 9 via a throttle opening 13. This air then flows further via the control line 15 and the control valve 11 to the connection point 16 to the vacuum line 14. The air flow prevents waste water from entering the control valve 11 during the suction process.

Sobald das Abwasser abgesaugt ist, folgt Luft. Die ersten Luftblasen führen zu einem schlagartigen Vakuumverlust an der Anschlußstelle 16 der Vakuumleitung 14. Das Vakuum kann sogar bis gegen Null sinken. Dieser Vakuumverlust setzt sich über die Steuerleitung 15 in die Ventilkammer 4 fort. Sobald dort die Wirkung des Unterdrucks auf die Membran 1 nicht mehr ausreicht, die Kraft einer Rückstellfeder 5, welche das Steuerventil 11 in Schließrichtung belastet, zu überwinden, drückt die Feder 5 den Ventilkolben 2 in die Ausgangsstellung zurück, und die Ventildichtung 3 unterbricht die Vakuumversorgung des Absaugventils 10. Daraufhin schließt dieses, da die andauernde Belüftung über die Drosselöffnung 13 den Unterdruck im Betätigungszylinder 9 beseitigt, so daß die Rückstellfeder 12′ das Ventilglied des Absaugventils 10 wieder nach unten in die geschlossene Stellung zurückschieben kann. Durch geeignete Wahl oder Einstellung der Öffnungsweite der Drosselöffnung 13 kann die Schließgeschwindigkeit des Absaugventils 10 und damit die Luftmenge eingestellt werden, die nach dem Absaugen des Abwassers noch mit in die Vakuumleitung 14 eingesaugt werden soll.As soon as the waste water is sucked off, air follows. The first air bubbles lead to an abrupt vacuum loss at the connection point 16 of the vacuum line 14. The vacuum can even drop to almost zero. This vacuum loss continues through the control line 15 into the valve chamber 4. As soon as the effect of the negative pressure on the membrane 1 is no longer sufficient to overcome the force of a return spring 5, which loads the control valve 11 in the closing direction, the spring 5 pushes the valve piston 2 back into the starting position, and the valve seal 3 interrupts the vacuum supply of the suction valve 10. Then this closes, since the continuous ventilation via the throttle opening 13 eliminates the negative pressure in the actuating cylinder 9, so that the return spring 12 'can push the valve member of the suction valve 10 back down into the closed position. By a suitable choice or setting of the opening width of the throttle opening 13, the closing speed of the suction valve 10 and thus the amount of air that is to be sucked into the vacuum line 14 after the suction of the waste water can also be set.

Eine Besonderheit der Selbsthalte- und Rückstelleinrichtung des Steuerventils 11 besteht darin, daß auf dessen Ventilkolben 2 außer der Rückstellfeder 5 auch noch ein oder mehrere Kugelschnapper wirken. Diese bestehen jeweils aus einer in einer radialen Bohrung geführten und mittels einer Feder radial gegen den Ventilkolben 2 angedrückten Kugel 8. Die Federbelastung der Kugel 8 kann durch eine Stellschraube 7 eingestellt werden.A special feature of the self-holding and resetting device of the control valve 11 is that in addition to the resetting spring 5, one or more ball catches act on the valve piston 2 thereof. These each consist of a ball 8 guided in a radial bore and pressed radially against the valve piston 2 by means of a spring. The spring loading of the ball 8 can be adjusted by means of an adjusting screw 7.

Wie am besten aus Fig. 2 ersichtlich, ist der Ventilkolben 2 im mittleren Bereich, wo die Kugeln 8 gegen ihn angedrückt werden, mit einer verhältnismäßig flachen und axial kurzen Ringnut 20 sowie mit einer verhältnismäßig tiefen, axial breiteren Ringnut 22 sowie mit einer konischen Schrägfläche 24 zwischen den beiden Ringnuten 20 und 22 ausgebildet. Die Lage der Ringnuten mit Bezug auf die die Kugeln 8 aufnehmenden radialen Bohrungen ist so gewählt, daß die Kugeln 8 bei geöffnetem Steuerventil 11 in Eingriff mit der flachen Ringnut 20 und bei geschlossenem Steuerventil 11 in Eingriff mit der tieferen Ringnut 22 sind. In diesen beiden Endstellungen übt der Kugelschnapper keine axiale Kraft auf den Ventilkolben 2 aus. Wenn jedoch die Rückstellfeder 5 den Schließvorgang des Steuerventils 11 eingeleitet und durch eine kleine axiale Bewegung des Ventilkolbens 2 die Kugeln 8 aus der flachen Ringnut 20 gedrängt hat, drücken diese im folgenden gegen die konische Schrägfläche 24, wodurch eine zusätzliche axiale Rückstellkraft auf den Ventilkolben 2 ausgeübt wird, bis die Kugeln die tiefere Ringnut 22 erreichen und das Steuerventil 11 seine ganz geschlossene Stellung einnimmt.As can best be seen from FIG. 2, the valve piston 2 is in the middle region, where the balls 8 are pressed against it, with a relatively flat and axially short annular groove 20 and with a relatively deep, axially wider annular groove 22 and with a conical inclined surface 24 formed between the two ring grooves 20 and 22. The position of the annular grooves with respect to the radial bores receiving the balls 8 is selected so that the balls 8 are in engagement with the flat annular groove 20 when the control valve 11 is open and in engagement with the deeper annular groove 22 when the control valve 11 is closed. In these two end positions, the ball catch does not exert any axial force on the valve piston 2. However, if the return spring 5 has initiated the closing process of the control valve 11 and has forced the balls 8 out of the flat annular groove 20 by a small axial movement of the valve piston 2, these subsequently press against the conical inclined surface 24, as a result of which an additional axial return force is exerted on the valve piston 2 is exercised until the balls reach the deeper annular groove 22 and the control valve 11 assumes its fully closed position.

Aus der vorstehenden Beschreibung ergibt sich, daß das Absaugventil 10 während des gesamten Absaugvorgangs und auch danach noch während einer bestimmten Zeitdauer ununterbrochen geöffnet bleibt. Die nach dem Abwasser in die Vakuumleitung 14 eingesaugte Luft hat nicht nur Transportfunktion, sondern dient auch zur Reinigung des Absaugventils.From the above description it follows that the suction valve 10 remains open continuously during the entire suction process and also thereafter for a certain period of time. The air sucked into the vacuum line 14 after the waste water not only has a transport function, but also serves to clean the suction valve.

Dieselbe Steuervorrichtung, wie vorstehend anhand von Fig. 1 und 2 beschrieben, eignet sich gemäß Fig. 3 auch zum Einsatz bei Vakuumtoiletten mit Druckspüler. In Anpassung an diesen Verwendungszweck ist am Betätigungskolben des Absaugventils 10 ein Stößel 18 angebracht, der bei der Öffnungsbewegung des Absaugventils über eine dessen Betätigungszylinder 9 nach außen abdichtende Membran 17 auf den Betätigungsknopf 19′ eines Druckspülers 19 drückt, wodurch in bekannter Weise der Wasserzufluß von C nach D zum Becken der Vakuumtoilette geöffnet wird. Der Druckspüler 19 herkömmlicher Bauart wird zweckmäßigerweise so eingestellt, daß nach dem Schließen des Absaugventils 10 noch Wasser in die Vakuumtoilette nachlaufen kann, damit sich dort auch nach dem Absaugvorgang wieder etwas Wasser befindet. Bei Vakuumtoiletten wird nur jeweils ca. ein Liter abgesaugt. Danach bricht sofort das Vakuum an der Anschlußstelle 16 der Vakuumleitung 14 zusammen, und dann läuft derselbe Vorgang ab, wie oben beschrieben. Das bei geöffnetem Absaugventil 10 über den Druckspüler 19 nachströmende Wasser verhindert nach dem Absaugvorgang nicht den Zusammenbruch des Vakuums an der Anschlußstelle 16 und das dadurch ausgelöste Schließen zunächst des Steuerventils 11 und dann des Absaugventils 10.The same control device as described above with reference to FIGS. 1 and 2 is also suitable according to FIG. 3 for use in vacuum toilets with pressure flushers. In adaptation to this purpose, a plunger 18 is attached to the actuating piston of the suction valve 10, which, during the opening movement of the suction valve via an actuating cylinder 9 that seals it outwards, presses the actuating button 19 'of a flush valve 19, whereby the water inflow of C after D to the pool of the vacuum toilet is opened. The flush valve 19 of conventional design is expediently set so that water can continue to run into the vacuum toilet after the suction valve 10 has been closed, so that there is again some water even after the suction process. With vacuum toilets only about one liter is sucked off. The vacuum then immediately breaks down at the connection point 16 of the vacuum line 14, and then the same process takes place as described above. The water flowing in via the flush valve 19 when the suction valve 10 is open does not prevent the breakdown of the vacuum at the connection point 16 and the consequent closing of the control valve 11 and then the suction valve 10 after the suction process.

Beim Absaugen von Abwasser aus Eisenbahnwagons, Booten, Campingwagen und anderen Fahrzeugen können verschiedene Einflußfaktoren, wie z.B. Druckschwankungen, starke Beschleunigungen oder Verzögerungen sowie Schlingerbewegungen dazu führen, daß Abwasser aus dem im Fahrzeug mitgeführten Abwassertank in die Absaugleitung bis zu deren normalerweise verschlossenen Ende gelangt, an welches von Zeit zu Zeit nach dem Öffnen des Verschlusses eine Vakuumleitung mit einem steuerbaren Absaugventil gemäß Fig. 1 anzuschließen ist. In solchen Fällen läuft schon beim Öffnen des genannten Verschlusses eine gewisse Menge Abwasser aus. Der Erfindung liegt die weitere Aufgabe zugrunde, diesen Mangel zu vermeiden und eine Anordnung zu schaffen, durch welche auch vor dem verschlossenen äußeren Ende der Absaugleitung eines Tanks stehendes Abwasser über die anzuschließende Vakuumleitung zuverlässig abgesaugt wird.When suctioning wastewater from railway wagons, boats, campers and other vehicles, various influencing factors, such as pressure fluctuations, strong accelerations or decelerations as well as rolling movements can lead to wastewater from the wastewater tank carried in the vehicle getting into the suction line to its normally closed end which is to be connected from time to time after opening the closure a vacuum line with a controllable suction valve according to FIG. 1. In such cases, a certain amount of wastewater runs out when the closure mentioned is opened. The invention is based on the further object of avoiding this deficiency and of creating an arrangement by means of which also before closed outer end of the suction line of a tank, standing waste water is reliably sucked off via the vacuum line to be connected.

Hierzu wird eine Anordnung vorgeschlagen, bestehend aus zwei Steuervorrichtungen der oben beschriebenen Art und jeweils zugeordneten, durch Unterdruck betätigbaren Absaugventilen, welche in Serie kuppelbar sind. Eines der beiden Absaugventile bildet dabei den Verschluß am äußeren Ende der mit dem Abwassertank verbundenen Absaugleitung, ist also z.B. an einer Außenwand eines Fahrzeugs angeordnet. Dieses fahrzeugseitige Absaugventil bleibt auch noch geschlossen, während das am Ende der Vakuumleitung angeordnete Absaugventil angekuppelt wird, wobei sich auch das letztere zunächst noch im geschlossenen Zustand befindet. Es kann also nicht, wie bisher, vor und Während des Ankuppelns der Vakuumleitung an die Absaugleitung des Tanks Abwasser ausfließen. Dies wird erfindungsgemäß dadurch erreicht, daß der Kupplungsvorgang stattfindet, während das äußere Ende der Absaugleitung des Tanks immer noch durch das dort angeordnete Absaugventil dicht abgesperrt ist.For this purpose, an arrangement is proposed, consisting of two control devices of the type described above and each associated suction valves which can be actuated by negative pressure and which can be coupled in series. One of the two suction valves forms the closure at the outer end of the suction line connected to the waste water tank. arranged on an outer wall of a vehicle. This vehicle-side suction valve also remains closed while the suction valve arranged at the end of the vacuum line is coupled, the latter also initially being in the closed state. As before, wastewater cannot flow out before and during the coupling of the vacuum line to the suction line of the tank. This is achieved according to the invention in that the coupling process takes place while the outer end of the suction line of the tank is still sealed off by the suction valve arranged there.

Nach dem Kupplungsvorgang werden die beiden in Serie geschalteten Absaugventile mittels ihrer jeweils zugehörigen Steuerventile gleichzeitig oder nacheinander geöffnet, woraufhin der Abwassertank leergesaugt wird. Vorzugsweise sind die Steuerventile beider Absaugventile unmittelbar nebeneinander angeordnet und durch ein gemeinsames Betätigungsglied gleichzeitig betätigbar.After the coupling process, the two series-connected suction valves are opened simultaneously or one after the other by means of their respective control valves, whereupon the waste water tank is sucked empty. The control valves of both suction valves are preferably arranged directly next to one another and can be actuated simultaneously by a common actuating element.

Es ist zweckmäßig, nach dem Absaugen des Abwassers aus dem Tank die beiden Absaugventile nacheinander schließen zu lassen, und zwar zuerst das fahrzeugseitige Absaugventil. Dies kann z.B. dadurch erreicht werden, daß in der Steuerleitung zwischen der Anschlußstelle an die Vakuumleitung und dem Steuerventil, welches dem in Strömungsrichtung hinteren, d.h. auf seiten der Vakuumleitung angeordneten Absaugventil zugeordnet ist, eine Drosselstelle vorhanden ist. Diese verzögert nach dem Leersaugen des Abwassertanks den Druckanstieg im Steuerventil des zuletzt genannten Absaugventils, so daß das fahrzeugseitige Absaugventil eher schließt. Alternativ könnte auch die Rückstellfeder im Steuerventil des fahrzeugseitigen Absaugventils stärker sein als in dem zum Absaugventil auf seiten der Vakuumleitung gehörenden Steuerventil. Sobald das fahrzeugseitige Absaugventil nach dem Leersaugen des Tanks geschlossen worden ist, bewirkt das dadurch am anderen Absaugventil stabilisierte Vakuum, daß dieses im geöffneten Zustand bleibt. Erst wenn die Kupplung zwischen den beiden Absaugventilen gelöst wird, dringt vorübergehend wieder Luft in die Vakuumleitung ein, die eventuell im Leitungsabschnitt zwischen den beiden Absaugventilen stehen gebliebenes Abwasser mitreißt, bevor durch den Druckanstieg in der Vakuumleitung auch das zweite Absaugventil geschlossen wird.It is expedient to let the two suction valves close one after the other after the waste water has been sucked out of the tank, firstly the vehicle-side suction valve. This can be achieved, for example, in that in the control line between the connection point to the vacuum line and the control valve, which is assigned to the suction valve located at the rear in the flow direction, ie on the side of the vacuum line. a choke point is present. This delays the pressure increase in the control valve of the last-mentioned suction valve after the empty suction of the waste water tank, so that the vehicle-side suction valve closes earlier. Alternatively, the return spring in the control valve of the vehicle-side suction valve could also be stronger than in the control valve belonging to the suction valve on the side of the vacuum line. As soon as the suction valve on the vehicle has been closed after the tank has been emptied, the vacuum stabilized thereby on the other suction valve causes it to remain in the open state. Only when the coupling between the two suction valves is released does air enter the vacuum line again temporarily, which entrains any wastewater that has remained in the line section between the two suction valves before the pressure in the vacuum line also closes the second suction valve.

In bevorzugter praktischer Ausführung ist die Steuerleitung zwischen dem in Strömungsrichtung vorderen, d.h. fahrzeugseitigen Absaugventil und dem zugeordneten Steuerventil in zwei trennbare Teilabschnitte unterteilt, die zusammen mit den beiden Absaugventilen kuppelbar sind.In a preferred practical embodiment, the control line is between the front, i.e. vehicle-side suction valve and the associated control valve divided into two separable sections, which can be coupled together with the two suction valves.

Bei der in Fig. 4 gezeigten Anordnung ist ein Absaugventil 10′ am äußeren Ende der Absaugleitung 14′ eines nicht gezeigten Abwassertanks, also z.B. an der Seitenwand eines Eisenbahnwagens montiert. Das weitere gezeigte Absaugventil 10 ist, wie oben beschrieben, an einem z.B. schlauchförmigen Ende einer Vakuumleitung 14 angebracht. Normalerweise befinden sich beide Absaugventile 10′ und 10 im geschlossenen Zustand, so daß einerseits kein Abwasser aus dem Tank ausfliessen kann und andererseits kein Vakuumverlust an der Vakuumleitung auftritt.In the arrangement shown in Fig. 4, a suction valve 10 'at the outer end of the suction line 14' of a waste water tank, not shown, e.g. mounted on the side wall of a railroad car. The further shown suction valve 10 is, as described above, on a e.g. tubular end of a vacuum line 14 attached. Normally, both suction valves 10 'and 10 are in the closed state, so that on the one hand no waste water can flow out of the tank and on the other hand no vacuum loss occurs on the vacuum line.

Die Anschlußöffnungen der Absaugventile 10′ und 10 können mit einer herkömmlichen Rohrkupplung, die bei 14˝ angedeutet ist, gekuppelt werden, ohne daß die Gefahr besteht, daß vor oder während dieses Kupplungsvorgangs Abwasser aus der Absaugleitung 14′ ausläuft. Es ist in diesem Zusammenhang auch unerheblich, ob die Leitungsverbindung mit Kupplung 14˝ zwischen den beiden Absaugventilen 10′ und 10 wesentlich länger ist, als in der Zeichnung dargestellt.The connection openings of the suction valves 10 'and 10 can be coupled with a conventional pipe coupling, which is indicated at 14˝, without the risk that before or during this coupling process waste water from the suction line 14 'leaks. It is also irrelevant in this context whether the line connection with coupling 14˝ between the two suction valves 10 'and 10 is significantly longer than shown in the drawing.

Dem Absaugventil 10 ist ein Steuerventil 11 zugeordnet und dem Absaugventil 10′ ein weiteres Steuerventil 11′. Beide Steuerventile 11 und 11′ sind im Beispielsfall unmittelbar nebeneinander am Ende der Vakuumleitung 14 angebracht. An den Fahrzeugen braucht also kein Steuerventil vorhanden zu sein. Indem das dem fahrzeugseitigen Absaugventil 10′ zugeordnete Steuerventil 11′ auf seiten der Vakuumleitung angeordnet wird, spart man die sonst an der Vielzahl der Fahrzeuge anzubringenden Steuerventile ein. Es bereitet keine Schwierigkeiten, die Steuerleitung zwischen dem fahrzeugseitigen Absaugventil 10′ und dem zugehörigen, auf seiten der Vakuumleitung angeordneten Steuerventil 11′ in zwei getrennte, kuppelbare Abschnitte 15′ und 15˝ zu unterteilen, wobei die Anordnung, wie in Fig. 4 gezeigt, derart getroffen werden kann, daß beim Kuppeln der beiden Absaugventile 10′ und 10 gleichzeitig auch die beiden Leitungsabschnitte 15′ und 15˝ der Steuerleitung gekuppelt werden.The suction valve 10 is assigned a control valve 11 and the suction valve 10 'another control valve 11'. Both control valves 11 and 11 'are attached directly next to each other at the end of the vacuum line 14 in the example. There is therefore no need for a control valve on the vehicles. By arranging the control valve 11 'assigned to the vehicle-side suction valve 10' on the side of the vacuum line, one saves the control valves which would otherwise have to be attached to the large number of vehicles. There is no difficulty in dividing the control line between the vehicle-side suction valve 10 'and the associated control valve 11' arranged on the side of the vacuum line into two separate, detachable sections 15 'and 15', the arrangement as shown in FIG. can be made such that when the two suction valves 10 'and 10 are coupled, the two line sections 15' and 15 'of the control line are simultaneously coupled.

Im Ausführungsbeispiel ist für beide Steuerventile 11 und 11′ eine gemeinsame Anschlußstelle 16 an die Vakuumleitung 14 vorgesehen. Es versteht sich, daß die Steuerventile auch getrennte Anschlüsse an die Vakuumleitung haben könnten. In beiden Fällen ist es jedoch zweckmäßig, nur in der Steuerleitung, welche die Vakuumleitung 14 mit dem Steuerventil 11 für das Absaugventil 10 auf Seiten der Vakuumleitung verbindet, eine Drosselstelle 16′ vorzusehen. Dadurch wird der nach dem Leersaugen eines Tanks in der Vakuumleitung 14 auftretende Druckanstieg schneller an das Steuerventil 11′ als an das Steuerventil 11 geleitet, so daß das fahrzeugseitige Absaugventil 10′ eher schließt als das in Strömungsrichtung dahinter angeordnete Absaugventil 10. Nach dem Schließen des Absaugventils 10′ herrscht an der Anschlußstelle 16 wieder ein kräftiger Unterdruck, der bewirkt, daß das Absaugventil 10 durch sein Steuerventil 11 weiterhin geöffnet gehalten wird. Erst wenn die Kupplung 14˝ gelöst wird und an dieser Stelle Luft in die Vakuumleitung 14 eintritt, schließt auch das an deren Ende angeordnete Absaugventil 10.In the exemplary embodiment, a common connection point 16 to the vacuum line 14 is provided for both control valves 11 and 11 '. It is understood that the control valves could also have separate connections to the vacuum line. In both cases, however, it is expedient to provide a throttle point 16 'only in the control line, which connects the vacuum line 14 with the control valve 11 for the suction valve 10 on the side of the vacuum line. As a result, the pressure rise occurring after the empty suction of a tank in the vacuum line 14 is passed faster to the control valve 11 'than to the control valve 11, so that the vehicle-side suction valve 10' closes rather than the one arranged downstream in the flow direction Suction valve 10. After closing the suction valve 10 'there is again a strong negative pressure at the connection point 16, which causes the suction valve 10 to be kept open by its control valve 11. Only when the clutch 14˝ is released and air enters the vacuum line 14 at this point does the suction valve 10 arranged at its end also close.

Um in einfacher Weise beide Absaugventile 10 und 10′ nach dem Kuppeln zu öffnen, ist im Ausführungsbeispiel über beiden nebeneinander angeordneten Steuerventilen 11 und 11′ eine gemeinsame Betätigungsplatte 11˝ angebracht, so daß mit einem einzigen Druck auf diese Platte beide Steuerventile und damit auch beide Absaugventile in die geöffnete Stellung umgeschaltet werden können. Daneben besteht die Möglichkeit, die beiden Steuerventile 11 und 11′ auch nacheinander zu öffnen oder eine Steuerleitung zwischen den beiden Steuerventilen vorzusehen, welche nach dem Öffnen des einen Steuerventils Unterdruck an das andere Steuerventil leitet und dieses dadurch in die geöffnete Stellung umschaltet.In order to open both suction valves 10 and 10 'after coupling in a simple manner, a common actuating plate 11' is attached in the exemplary embodiment above two control valves 11 and 11 'arranged next to one another, so that both control valves and thus both with a single pressure on this plate Suction valves can be switched to the open position. In addition, there is the possibility to open the two control valves 11 and 11 'one after the other or to provide a control line between the two control valves, which conducts negative pressure to the other control valve after the opening of one control valve and thereby switches this to the open position.

Für den Fall, daß alle Fahrzeuge am äußeren Ende der Absaugleitung ihres Abwassertanks mit einem Absaugventil 10′ versehen sind, bedarf es grundsätzlich nicht eines weiteren Absaugventils 10, denn es würde genügen, das z.B. schlauchförmige Ende der Vakuumleitung 14 unmittelbar mit dem fahrzeugseitigen Absaugventil 10′ zu kuppeln und gleichzeitig die Abschnitte 15′ und 15˝ eines an der Vakuumleitung angebrachten Steuerventils 11′ miteinander zu verbinden. Es fällt jedoch vom Aufwand her praktisch nicht ins Gewicht, auch noch am Ende der Vakuumleitung ein weiteres Absaugventil 10 mit zugehörigem Steuerventil 11 anzubringen, womit dann der Vorteil erreicht wird, daß ggf. auch solche Tanks leergesaugt werden können, die am äußeren Ende ihrer Absaugleitung nur einen einfachen Verschlußstopfen statt des in Fig. 4 gezeigten Absaugventils 10′ haben. Befindet sich dagegen am Ende der Vakuumleitung kein Absaugventil der oben beschriebenen Art, dann muß die Vakuumleitung mit einem anderen Absperrorgan, z.B. einem Kugelventil, absperrbar sein, welches allerdings in seinem Aufbau einfacher sein kann als das beschriebene Absaugventil mit zugehörigem Steuerventil.In the event that all vehicles at the outer end of the suction line of their waste water tank are provided with a suction valve 10 ', there is in principle no need for a further suction valve 10, because it would suffice that the eg tubular end of the vacuum line 14 directly with the vehicle-side suction valve 10' to couple and simultaneously connect the sections 15 'and 15' of a control valve 11 'attached to the vacuum line. However, it is practically insignificant in terms of effort to also attach a further suction valve 10 with the associated control valve 11 at the end of the vacuum line, which then has the advantage that, if necessary, those tanks can also be sucked empty that are at the outer end of their suction line only have a simple plug instead of the suction valve 10 'shown in Fig. 4'. However, is at the end of the Vacuum line not a suction valve of the type described above, then the vacuum line must be shut off with another shut-off device, for example a ball valve, which, however, can be simpler in structure than the described suction valve with associated control valve.

Unabhängig davon, ob gemäß Fig. 4 ein fahrzeugseitiges Absaugventil 10′ mit einem am Ende der Vakuumleitung angebrachten weiteren Absaugventil 10 oder einfach nur mit einem Endstück einer auf andere Weise absperrbaren Vakuumleitung gekuppelt wird, empfiehlt sich für die rohrförmigen Kupplungsteile die in Fig. 5 gezeigte Anordnung. Sie ist dadurch gekennzeichnet, daß das in Strömungsrichtung hintere, rohrförmige Kupplungsteil 26, welches im Beispielsfall die Einlaßseite des an der Vakuumleitung angebrachten Absaugventils 10 darstellt, in das andere rohrförmige Kupplungsteil 28 mit radialem Spiel eingreift und sich bis nahe an das Absperrorgan des fahrzeugseitigen Absaugventils 10′ erstreckt. Die Abdichtung in der Kupplung erfolgt z.B. durch einen zwischen den beiden Kupplungsteilen 26 und 28 axial zusammengedrückten O-Ring 30. Zur Verriegelung der Kupplung ist auf seiten des Kupplungsteils 28 ein konzentrisches äußeres Hüllrohr 34 angebracht, an welchem z.B. Exzenterriegel 36 gelagert sein können, die in eine entsprechende Ringnut 38 im rohrförmigen Kupplungsteil 28 eingreifen.Regardless of whether, according to FIG. 4, a vehicle-side suction valve 10 'is coupled with a further suction valve 10 attached to the end of the vacuum line or simply with an end piece of a vacuum line that can be shut off in another way, the tubular coupling parts shown in FIG. 5 are recommended Arrangement. It is characterized in that the rear tubular coupling part 26, which in the example represents the inlet side of the suction valve 10 attached to the vacuum line, engages in the other tubular coupling part 28 with radial play and engages close to the shut-off element of the vehicle-side suction valve 10 'Extends. The coupling is sealed e.g. by an O-ring 30 axially compressed between the two coupling parts 26 and 28. To lock the coupling, a concentric outer cladding tube 34 is attached on the side of the coupling part 28, to which e.g. Eccentric bolts 36 can be mounted, which engage in a corresponding annular groove 38 in the tubular coupling part 28.

Wenn nach dem Schließen des fahrzeugseitigen Absaugventils 10′ bei noch geöffnetem Absaugventil 10 auf seiten der Vakuumleitung 14 die Kupplung gelöst wird, saugt die Vakuumleitung 14 Luft durch den Ringspalt zwischen den Kupplungsteilen 26 und 28 ein. Da sich das Kupplungsteil 26 bis nahe an das Absperrorgan des fahrzeugseitigen Absaugventils 10′ erstreckt, reißt dieser Luftstrom alles Abwasser, das sich hinter dem Absperrorgan des fahrzeugseitigen Absaugventils 10′ u.a. zwischen diesem und dem Kupplungsteil 26 und in dem Ringspalt zwischen den beiden Kupplungsteilen 26 und 28 befindet, mit in die Vakuumleitung 14. Dadurch werden beide Kupplungsteile und die angrenzenden Leitungsabschnitte gesäubert, bevor auch das auf seiten der Vakuumleitung 14 angeordnete Absaugventil 10 schließt.If after closing the vehicle-side suction valve 10 'with the suction valve 10 still open on the side of the vacuum line 14, the clutch is released, the vacuum line 14 sucks air through the annular gap between the coupling parts 26 and 28. Since the coupling part 26 extends up to close to the shut-off element of the vehicle-side suction valve 10 ', this air flow tears all the wastewater that is behind the shut-off element of the vehicle-side suction valve 10', inter alia, between this and the coupling part 26 and in the annular gap between the two coupling parts 26 and 28 is located in the vacuum line 14. As a result, both coupling parts and adjacent line sections cleaned before the suction valve 10 arranged on the side of the vacuum line 14 closes.

Es versteht sich, daß der Grundgedanke, sowohl fahrzeugseitig als auch auf seiten der Vakuumleitung ein Absaugventil anzubringen, die beide nach dem Kuppeln manuell oder durch ein Steuersignal geöffnet und dann vorzugsweise, wie vorstehend beschrieben, nacheinander automatisch geschlossen werden, wenn nach dem Absaugen des Abwassers Luft in die Vakuumleitung eindringt und infolgedessen dort ein Druckanstieg stattfindet, auch statt mit pneumatisch mit elektrisch gesteuerten Absaugventilen verwirklicht werden kann. Es wären in diesem Fall statt der Steuervorrichtungen 11, 11′ elektrische Schalteinrichtungen vorzusehen, die mit einem Drucksensor zusammenwirken, welcher beim Anstieg des Drucks in der Vakuumleitung ein Steuersignal zum Schließen der Absaugventile auslöst. Der Bewegungsantrieb der Absaugventile für die Schaltbewegung kann in diesem Fall elektrisch-pneumatischer, elektro-magnetischer oder elektrisch-mechanischer Natur sein.It is understood that the basic idea of installing a suction valve both on the vehicle side and on the side of the vacuum line, both of which are opened manually after the coupling or by a control signal and then preferably, as described above, are automatically closed in succession if after the waste water has been extracted Air penetrates into the vacuum line and, as a result, there is an increase in pressure, which can also be achieved pneumatically with electrically controlled suction valves. It would be in this case instead of the control devices 11, 11 'to provide electrical switching devices which cooperate with a pressure sensor which triggers a control signal for closing the suction valves when the pressure in the vacuum line rises. In this case, the movement drive of the suction valves for the switching movement can be of an electro-pneumatic, electro-magnetic or electro-mechanical nature.

Claims (13)

1. A control device for a purge valve (10) actuated by a partial vacuum on a vacuum line (14) for waste water and other liquids to be drawn off from a ventilated hollow space, with a control valve (11) actuated automatically or directly or indirectly manually and disposed on a control line (15) between an actuating cylinder (9) of the purge valve (10) and a connection point (16) of the vacuum line (14) behind the purge valve (10) in the direction of flow, and with a timing control device in the form of a prestressed pneumatic control cylinder (9) with a throttle aperture (13) for controlling the closure movement of the purge valve (10) following a closing operation of the control valve (11) triggered by a pressure increase in the control line (15) after drawing off the liquid, characterised in that one side of the control valve (11) is connected directly to the vacuum line (14), and the other side of the control valve (11) is directly connected to the actuating cylinder (9) of the purge valve (10) and to the control cylinder (9) of the timing control device (9, 13), so that when the control valve (11) is open these are acted on by the partial vacuum of the vacuum line (14) at the connection point (16), wherein the control valve (11) is provided with an automatic pneumatic locking device (1, 4) which is connected to the control cylinder (9) and activated on opening and which has a reset component (5), by means of which the control valve (11) can be reset to the closed position at a given upper limit of the absolute pressure in the control cylinder (9), whilst the timing control device (9, 13) still holds the purge valve (10) open for a given time interval.
2. A control device according to Claim 1, characterised in that the actuating cylinder (9) of the purge valve (10) is at the same time the control cylinder of the timing control device (9, 13).
3. A control device according to Claim 1 or 2, characterised in that the locking device of the control valve (11) comprises a membrane (1) attached to its valve piston (2) which delimits a valve chamber (4), which valve chamber is permanently acted upon by the partial vacuum at the connection point (16) of the vacuum line (14) and in the open position of the control valve is connected to the actuating cylinder (9) of the purge valve (10).
4. A control device according to Claim 3, characterised in that the open position of the control valve (11) is determined by a relatively flat radial recess or annular groove (20, 22) and the closed position is determined by a relatively deep radial recess or annular groove (20, 22) in the valve piston (2), in which one or more spring-loaded balls (8) can be radially engaged, wherein the region of the valve piston (2) between the two recesses or radial grooves (20, 22) comprises a sloping section (24).
5. A control device according to any one of the preceding Claims, characterised in that a flushing valve of a vacuum toilet can be actuated by the movement of the actuating piston of the purge valve (10) or simultaneously with the actuation of the control valve (11).
6. An arrangement for drawing off liquid, e.g. waste water, via an off-take line from a ventilated tank, by means of a vacuum line which can be coupled to the off-take line, especially with a control device according to any one of Claims 1 to 5, characterised in that purge valves (10′, 10) which can be coupled to each other are disposed at the ends of the off-take line (14′) and the vacuum line (14), which purge valves in the coupled state are caused manually or via control signals by means of a control device (11, 11′, 11˝) to open simultaneously or one after the other and can return to the closed position after drawing off the liquid by means of the subsequent pressure increase in the vacuum line (14).
7. An arrangement according to Claim 6, characterised in that the switching process of the control signal which triggers the closure of the purge valve (10) which is disposed on the vacuum line (14) side is delayed with respect to that of the control signal which triggers the closure of the purge valve (10′) on the tank side.
8. An arrangement according to Claims 6 or 7, characterised in that the two purge valves (10, 10′) can each be controlled by an associated control device (11, 11′) according to one or more of Claims 1 to 6.
9. An arrangement according to Claim 8, characterised in that the control valves (11, 11′) of the control devices are disposed directly adjacent to each other and can be actuated by a common actuating device (11˝).
10. An arrangement according to Claims 8 or 9, characterised in that a throttle aperture (16′) is disposed in the control line (15) between the connection point (16) on the vacuum line (14) and the control valve, which is associated with the purge valve (10) which is at the rear in the direction of flow.
11. An arrangement according to any one of Claims 8 to 10, characterised in that the control line is divided into two separable sections (15′, 15˝) between the purge valve (10′) which is at the front in the direction of flow and the associated control valve (11′), which sections can be coupled together with the two purge valves (10, 10′).
12. An arrangement comprising a vehicle-side purge valve (10′) which can be actuated by a partial vacuum and an associated control device with a control valve (11′) disposed on the vacuum line (14) side according to one or more of Claims 1 to 5, characterised in that the purge valve (10′) can be coupled to the vacuum line (14) and at the same time two sections (15′, 15˝) of the control line can be coupled between the purge valve (10′) and the control valve (11′).
13. An arrangement according to any one of Claims 6 to 12, characterised in that in the coupled state the tubular coupling component (26) which is at the rear in the direction of flow engages with radial play in the other tubular coupling component (28) and extends up to the vicinity of the shut-off device of the purge valve (10′) which is disposed upstream of it in the direction of flow.
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