Die vorliegende Erfindung betrifft im Allgemeinen das technische Gebiet
der Sanitärtechnik. Insbesondere betrifft die Erfindung eine Spülvorrichtung,
welche speziell ausgebildet ist, um die beim Spülvorgang auftretenden Geräuschemissionen
gering zu halten. Darüber hinaus betrifft die Erfindung die Verwendung eines
Helmholtz-Resonators zur Dämpfung von Geräuschemissionen, welche bei einem
Spülvorgang einer Vakuumtoilettenschüssel auftreten können.
HINTERGRUND DER ERFINDUNG
In der Luft- und Raumfahrttechnik und insbesondere in Passagierflugzeugen
werden häufig Vakuumtoiletten eingebaut, welche eine Auslöseeinrichtung,
ein Spülwasserventil sowie ein Absaugventil aufweisen, welches in einer Verbindungsleitung
zwischen der Toilettenschüssel und einem Sammelbehälter angeordnet ist,
in welchem die Fäkalien aus der Toilettenschüssel gesammelt werden.
Eine derartige Vorrichtung ist beispielsweise aus der DE
42 01 986 bekannt. Bei dem Betrieb der darin beschriebenen Spülvorrichtung
wird nach der Benutzung der Toilette der Spülvorgang durch eine Betätigung
der Auslöseeinrichtung eingeleitet. Hierdurch erfolgt zunächst eine Zufuhr
von Spülflüssigkeit, woraufhin das Absaugventil geöffnet wird, um
in der Toilettenschüssel enthaltende Verunreinigungen und Fäkalien sowie
Spülflüssigkeit in den Bereich des Sammelbehälters zu leiten. Der
Transportvorgang erfolgt dabei durch eine Druckdifferenz zwischen dem Sammelbehälter
und dem Aufstellungsraum der Toilettenschüssel. Üblicherweise verursacht
die dabei hervor gerufene Luftströmung eine nicht unerhebliche Geräuschemission,
welche durch eine Trichterwirkung der Toilettenschüssel noch verstärkt
wird.
DARSTELLUNG DER ERFINDUNG
Es ist daher unter anderem eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung,
eine Spülvorrichtung für eine Vakuumtoilettenschüssel anzugeben,
mit der die während des Spülvorgangs auftretenden Geräuschemissionen
vermindert werden können.
Gemäß einem ersten Aspekt wird die der Erfindung zugrunde
liegende Aufgabe mit einer Spülvorrichtung gelöst, welche einen Sammelbehälter,
eine Verbindungsleitung und zumindest ein Helmholtzvolumen aufweist. Die Verbindungsleitung
ist dabei an einem Ende an den Sammelbehälter angeschlossen und ist an ihrem
anderen Ende ausgebildet, um an die Vakuumtoilettenschüssel angeschlossen zu
werden. Das zumindest eine Helmholtzvolumen verfügt über ein zugehöriges
Schalldämpferrohr, über das das zumindest eine Helmholtzvolumen dauerhaft
wirksam an die Verbindungsleitung zwischen dem Sammelbehälter und der Vakuumtoilettenschüssel
unmittelbar angeschlossen ist.
Bei dem Helmholtzvolumen handelt es sich um einen Behälter mit
einem Resonatorvolumen mit einem definierten Inhalt, wobei sowohl das Resonatorvolumen
selbst wie auch der Durchmesser und die Länge des Schalldämpferrohrs genau
auf die zu unterdrückenden Geräuschemissionen bzw. deren Frequenzen abgestimmt
sind. Der Helmholtzresonator dient somit als Schalldämpfer, welcher sich als
mechanisches Masse-Feder-System mit einer ausgeprägten Eigenresonanz modellieren
lässt, was sich auf die Elastizität des Luftvolumens im Inneren des Resonatorbehälters
in Verbindung mit der trägen Masse der in dem Schalldämpferrohr befindlichen
Luft zurückführen lässt. Dadurch, dass das zumindest eine Helmholtzvolumen
als Helmholtzresonator für die Länge der Verbindungsleitung und die Vakuumtoilettenschüssel
ausgelegt ist, lässt sich somit eine weitgehende Unterdrückung der beim
Spülvorgang auftretenden Geräuschemissionen erzielen, ohne zusätzliche
Einrichtungen zur Verringerung dieser Geräuschemissionen vorsehen zu müssen.
So ist es beispielsweise durch den Einbau eines Helmholtzvolumens nicht erforderlich,
ein Nebenstromventil wie in der DE 42 01 986
vorsehen zu müssen, welches die Zufuhr einer Spülluftströmung regelt,
wodurch bei der DE 42 01 986 die Betätigungszeit
des Absaugventils kurz gehalten werden soll. Vielmehr kann durch den dauernd wirksamen
Helmholtz-Resonator während des gesamten Absaugvorgangs die Geräuschemissionen
kontinuierlich verringert werden, ohne darauf angewiesen zu sein, die Betätigungszeit
des Absaugventils gering zu halten, wodurch bei der bekannten Spülvorrichtung
zusätzlich die Notwendigkeit nach einer Spülluftströmung entsteht,
welche durch das genannte Nebenstromventil geregelt wird. Durch den erfindungsgemäßen
Einbau eines dauerhaft wirksamer Helmholtzvolumens lässt sich somit der Aufbau
der Spülvorrichtung gegenüber der aus der DE
42 01 986 bekannten Vorrichtung erheblich vereinfachen, wodurch die gesamte
Vorrichtung weniger fehleranfällig wird.
Damit das zumindest eine Helmholtzvolumen dauerhaft wirksam über
sein zugehöriges Schalldämpferrohr an die Verbindungsleitung unmittelbar
angeschlossen ist, sollte das zu dem zumindest eine Helmholtzvolumen zugehörige
Schalldämpferrohr frei von jeglichen Absperrorganen wie beispielsweise Nebenstromventilen
sein.
Der Einsatz einer speziellen Ausführung eines Rückflussverhinderers
wird dadurch entbehrlich, dass das Helmholtzvolumen des Helmholtz-Resonators auf
einem flüssigkeitsrückflussverhindernden Niveau angeordnet ist.
Gemäß einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung umfasst
die Spülvorrichtung fernerhin eine Kupplung, welche die Verbindungsleitung
über das Schalldämpferrohr an das zumindest eine Helmholtzvolumen anschließt.
Eine derartige Kupplung lässt sich an annährend beliebigen Stellen der
Verbindungsleitung einpassen, sodass das Helmholtzvolumen zur lokalen Geräuschdämpfung
an beliebigen Stellen der Verbindungsleitung eingebaut werden kann.
Gemäß noch einem weiteren Aspekt der Erfindung umfasst die
Vorrichtung mehr als ein Helmholtzvolumen mit jeweils zugehörigem Schalldämpferrohr,
wobei jedes der Helmholtzvolumina über sein zugehöriges Schalldämpferrohr
dauerhaft wirksam, also ohne Zwischenschaltung von Absperrorganen, an die Verbindungsleitung
unmittelbar angeschlossen ist. Dadurch, dass die Spülvorrichtung mit mehr als
einem Helmholtzvolumen ausgestattet sein kann, können die jeweiligen Schalldämpferrohre
der einzelnen Helmholtzvolumina an verschiedenen Stellen über die Ausdehnung
der Verbindungsleitung hinweg in die Verbindungsleitung einbinden, sodass sich die
Resonatoren ganz gezielt entlang der Verbindungsleitung plazieren lassen, um an
beliebigen gewünschten Stellen gezielt den auftretenden Geräuschpegel
zu reduzieren.
Zur Betätigung der Spülvorrichtung kann diese fernerhin
eine Steuereinheit umfassen, welche über eine Auslöseeinheit betätigt
werden kann. Diese Steuereinheit ist eingerichtet; um ein im Bereich des dem Sammelbehälter
abgewandten Endes der Verbindungsleitung angeordnetes Absaugventil zu betätigten,
wobei für das Absaugventil zur weiteren Reduzierung der durch den Spülvorrichtung
auftretenden Geräuschemissionen eine Einschaltdauer von etwa einer Sekunde
vorgesehen ist.
Da für die Dämpfung der Geräuschemissionen das Volumen
des Helmholtz-Resonators und nicht dessen Formgebung entscheidend ist, kann die
Ausführung auch beengten räumlichen Verhältnissen angepasst werden.
Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung wird vorgeschlagen,
einen Helmholtzresonator zur Dämpfung von Geräuschemissionen zu verwenden,
die entlang einer Verbindungsleitung zwischen einer Vakuumtoilettenschüssel
und einem Sammelbehälter während eines Vakuumspülvorgangs auftreten
können.
KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
Im Folgenden wird die vorliegende Erfindung unter Bezugnahme auf die
beigefügten Zeichnungen näher erläutert. Die die Erfindung illustrierenden
Figuren repräsentieren dabei lediglich exemplarische Ausführungsformen
der Erfindung und dürfen insbesondere nicht als den Schutzbereich einschränkend
aufgefasst werden. Es zeigt:
1 zeigt eine Toilettenanlage mit einem oberhalb eines
maximalen Flüssigkeitspegels angeordneten Helmholtzvolumen mit direktem Anschluss
an die Toilettenschüssel;
2 zeigt eine andere Toilettenanlage mit einem oberhalb
eines maximalen Flüssigkeitspegels angeordneten Helmholtzvolumen mit Anschluss
an die Verbindungsleitung; und
3 zeigt eine Toilettenanlage mit zwei Helmholtzvolumina.
In sämtlichen Figuren hinweg sind gleiche oder ähnliche
Elemente mit gleichen oder aneinander entsprechenden Bezugsziffern gekennzeichnet.
BESCHREIBUNG BEISPIELHAFTER
AUSFÜHRUNGSFORMEN DER ERFINDUNG
Wie der 1 entnommen werden kann, besteht
die erfindungsgemäße Spülvorrichtung zur Spülung der Vakuumtoilettenschüssel
4 im Wesentlichen aus einer Auslösereinrichtung 1, die an
eine Steuereinheit 2 angeschlossen ist, und einem Sprühring
3, der im Bereich der Toilettenschüssel 4 angeordnet ist
und über ein Spülwasserventil 5 der Toilettenschüssel
4 Spülflüssigkeit zuführt. Die Auslöseeinrichtung
1 kann beispielsweise als Bedienknopf ausgebildet sein, der nach einer
Druckbetätigung den Spülvorgang auslöst. Der Spülring
3 wird zweckmäßigerweise im Bereich einer in lotrechter Richtung
oberen Begrenzung des Toilettenbeckens 4 angeordnet. Das Spülwasserventil
5 ist an eine Spülwasserversorgung 6 angeschlossen. Das Toilettenbecken
mündet im Bereich seiner in lotrechter Richtung unteren Begrenzung in eine
Verbindungsleitung 8, die im Bereich ihrer dem Toilettenbecken
4 zugewandten Ausdehnung mit einem Absaugventil 7 versehen ist.
Im Bereich ihrer dem Toilettenbecken 4 abgewandten Ausdehnung mündet
die Verbindungsleitung 8 in einen Sammelbehälter 12 ein.
Wie der 1 fernerhin entnommen werden
kann, umfasst die Spülvorrichtung fernerhin ein Helmholtzvolumen
15 in Form eines Helmholtzresonators mit einem zugehörigen Schalldämpferrohr
14, wobei das Helmholtzvolumen 15 über das zugehörige
Schalldämpferrohr 14 und über eine Kupplung in Form eines Anschlussrohrstücks
an die Verbindungsleitung 8 angeschlossen ist. Das Helmholtzvolumen
15 ist dabei so angeordnet, dass es sich oberhalb eines maximalen Flüssigkeitspegels
der Toilettenschüssel 4 befindet, womit verhindert werden kann, dass
in unerwünschter Weise Verunreinigungen in das Helmholtzvolumen
15 gelangen. Wie der 1 ferner entnommen werden
kann, ist das Schalldämpferrohr 14 frei von jeglichen Absperrorganen,
sodass das Helmholtzvolumen 15 stets in Wirkverbindung mit der Verbindungsleitung
8 steht.
Zur Durchführung eines Spülvorgangs nach einer Benutzung
des Toilettenbeckens 4 wird über die Auslöseeinrichtung
1 die Steuereinheit 2 eingeschaltet. Die Steuereinheit
2 gibt dabei Einschaltzeiten für das Spülwasserventil
5 und das Absaugventil 7 vor. So wird zunächst für etwa
eine halbe Sekunde das Spülwasserventil 5 geöffnet, wodurch im
Bereich des Toilettenbeckens 4 befindliche Verunreinigungen in den in lotrechter
Richtung unteren Bereich des Toilettenbeckens geleitet werden. Anschließend
öffnet sich das Absaugventil 7 für etwa eine Sekunde, wodurch
die im Bereich des Toilettenbeckens 4 angesammelten Substanzen in Folge
einer Druckdifferenz zwischen dem Sammelbehälter 12 und dem Aufstellungsort
des Toilettenbeckens 4 in den Bereich der Verbindungsleitung
8 geführt werden.
Während der Öffnungszeit des Absaugventils 7 und
durch das Leerlaufen des Toilettenbeckens 4 ändert sich der Luftdruck
in der Verbindungsleitung 8, wobei durch diese Druckänderungen eine
Verminderung der Geräuschemissionen des Spülvorgangs in einem Frequenzband
bewerkstelligt wird, für dessen Dämpfung der Helmholtzresonator ausgelegt
ist. Hierdurch kann folglich die Geräuschemission in Richtung der Toilettenschüssel
4 reduziert werden.
Bei der Ausführungsform der 1 befindet
sich der Sammelbehälter 12 näher zur Kupplung 13 und
somit auch näher zum Toilettenbecken 4 als das Helmholtzvolumen
15. Im Gegensatz dazu befindet sich bei der Ausführungsform der Spülvorrichtung
gemäß 2 das Helmholtzvolumen 15
näher an der Kupplung 13 und damit auch näher an der Toilettenschüssel
4 als der Sammelbehälter 12. Davon abgesehen befindet sich
im Unterschied zu der Ausführungsform der 1 in
der in der 2 gezeigten Ausführungsform das Helmholtzvolumen
in einem Nebenzweig der Verbindungsleitung 8.
Gemäß der in der 3 gezeigten
weiteren Ausführungsform der erfindungsgemäßen Spülvorrichtung
weist diese zwei Helmholtzvolumina 15 mit jeweils einem zugehörigen
Schalldämpferrohr 14 auf, welches seinerseits wiederum über ein
entsprechendes Kupplungsstück 13 an die Verbindungsleitung
8 als Nebenzweig zu derselben angeordnet ist. Auch bei der Ausführungsform
der 3 befinden sich die Helmholtzvolumina
15 oberhalb eines maximalen Flüssigkeitspegels des Toilettenbeckens
4, wodurch die Zwischenschaltung eines Nebenstromventils in den Schalldämpferrohren
14 entbehrlich wird. Durch die Anordnung mehrerer Helmholtzvolumina
15 lässt sich das Auftreten von Geräuschemissionen entlang der
Verbindungsleitung 8 gezielt unterdrücken.
Ergänzend ist darauf hinzuweisen, dass „umfassend" keine
anderen Elemente oder Schritte ausschließt und „eine" oder „ein"
keine Vielzahl ausschließt. Ferner sei darauf hingewiesen, dass Merkmale oder
Schritte, die mit Verweis auf eines der obigen Ausführungsbeispiele beschrieben
worden sind, auch in Kombination mit anderen Merkmalen oder Schritten anderer oben
beschriebener Ausführungsbeispiele verwendet werden können. Bezugszeichen
in den Ansprüchen sind nicht als Einschränkung anzusehen.
- 1
- Auslöseeinrichtung
- 2
- Steuereinheit
- 3
- Spülring
- 4
- Vakuumtoilettenschüssel
- 5
- Spülwasserventil
- 6
- Spülwasserversorgung
- 7
- Absaugventil
- 8
- Verbindungsleitung
- 12
- Sammelbehälter
- 13
- Kupplung
- 14
- Schalldämpferrohr
- 15
- Helmholtzvolumen