PatentDe  


Dokumentenidentifikation DE102006014011A1 11.10.2007
Titel Spülvorrichtung für ein Vakuumurinal mit Helmholtzdämpfer
Anmelder Airbus Deutschland GmbH, 21129 Hamburg, DE
Erfinder Schuldzig, Hansgeorg, 21635 Jork, DE;
Seibt, Christian, 21335 Lüneburg, DE
Vertreter Maiwald Patentanwaltsgesellschaft mbH, 80335 München
DE-Anmeldedatum 27.03.2006
DE-Aktenzeichen 102006014011
Offenlegungstag 11.10.2007
Veröffentlichungstag im Patentblatt 11.10.2007
IPC-Hauptklasse E03D 5/00(2006.01)A, F, I, 20060327, B, H, DE
IPC-Nebenklasse B64D 11/02(2006.01)A, L, I, 20060327, B, H, DE   
Zusammenfassung Die Erfindung betrifft eine Spülvorrichtung für eine Vakuumtoilette und ist insbesondere zur Verwendung im Bereich der Luftfahrt geeignet. Die Vorrichtung verfügt über ein Helmholtzvolumen (15), welches über ein zugehöriges Schalldämpferrohr (14) dauerhaft wirksam an eine Absaugleitung (8) der Toilette angeschlossen ist.

Beschreibung[de]

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


Anspruch[de]
Vorrichtung zur Spülung einer Vakuumtoilettenschüssel (4), umfassend:

– einen Sammelbehälter (12);

– eine Verbindungsleitung (8), welche an einem Ende an den Sammelbehälter (12) angeschlossen ist und an dem anderen Ende ausgebildet ist, um an die Vakuumtoilettenschüssel (4) angeschlossen zu werden;

– zumindest ein Helmholtzvolumen (15) mit einem zugehörigem Schalldämpferrohr (14);

wobei das zumindest eine Helmholtzvolumen (15) über sein zugehöriges Schalldämpferrohr (14) dauerhaft wirksam an die Verbindungsleitung (8) unmittelbar angeschlossen ist.
Vorrichtung gemäß Anspruch 1, wobei das zumindest eine Helmholtzvolumen (15) als Helmholtzresonator für die Länge der Verbindungsleitung (8) und die Vakuumtoilettenschüssel (4) ausgelegt ist. Vorrichtung gemäß Anspruch 1 oder 2, wobei das zu dem zumindest einen Helmholtzvolumen (15) zugehörige Schalldämpferrohr (14) frei von Absperrorganen ist. Vorrichtung gemäß einem der voranstehenden Ansprüche, wobei das zumindest eine Helmholtzvolumen (15) oberhalb eines maximalen Flüssigkeitspegels der Vakuumtoilettenschüssel (4) angeordnet ist. Vorrichtung gemäß Anspruch 1, ferner umfassend:

– zumindest eine Kupplung (13), welche die Verbindungsleitung (8) über das Schalldämpferrohr (14) an das zumindest eine Helmholtzvolumen (15) anschließt.
Vorrichtung gemäß einem der voranstehenden Ansprüche, wobei die Vorrichtung mehr als ein Helmholtzvolumen (15) mit jeweils zugehörigem Schalldämpferrohr (14) aufweist, wobei jedes der Helmholtzvolumina (15) über sein zugehöriges Schalldämpferrohr (14) dauerhaft wirksam an die Verbindungsleitung (8) unmittelbar angeschlossen ist. Vorrichtung gemäß Anspruch 3, wobei die Schalldämpferrohre (14) der jeweiligen Helmholtzvolumina (15) an verschiedenen Stellen über die Ausdehnung der Verbindungsleitung (8) hinweg in die Verbindungsleitung (8) einbinden. Vorrichtung gemäß einem der voranstehenden Ansprüche, ferner umfassend:

– eine über eine Auslöseeinheit betätigbare Steuereinheit; und

– ein Absaugventil (7), welches im Bereich des dem Sammelbehälter abgewandten Endes der Verbindungsleitung (8) angeordnet ist;

wobei das Absaugventil eingerichtet ist, um von der Steuereinheit betätigt zu werden,

wobei für das Absaugventil eine Einschaltdauer von etwa einer Sekunde vorgesehen ist.
Verwendung eines Helmholtzresonators zur Dämpfung von Geräuschemissionen, die entlang einer Verbindungsleitung (8) zwischen einer Vakuumtoilettenschüssel (4) und einem Sammelbehälter (12) während eines Vakuumspülvorgangs auftreten.






IPC
A Täglicher Lebensbedarf
B Arbeitsverfahren; Transportieren
C Chemie; Hüttenwesen
D Textilien; Papier
E Bauwesen; Erdbohren; Bergbau
F Maschinenbau; Beleuchtung; Heizung; Waffen; Sprengen
G Physik
H Elektrotechnik

Anmelder
Datum

Patentrecherche

Patent Zeichnungen (PDF)

Copyright © 2008 Patent-De Alle Rechte vorbehalten. eMail: info@patent-de.com