DE102004038043A1

DE102004038043A1 - System mit mindestens zwei Tankbehältern und Verfahren zur Bevorratung von Fluiden unter Verwendung eines derartigen Systems

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Publication number: DE102004038043A1
Application number: DE200410038043
Authority: DE
Original assignee: DUCQUE RALF
Current assignee: Ducque Ralf
Priority date: 2004-08-02
Filing date: 2004-08-02
Publication date: 2006-03-16

Abstract

Die Erfindung betrifft ein System (1) mit mindestens zwei Tankbehältern (2, 3, 4), insbesondere zur Bevorratung von Fluiden (5, 6, 7), bei dem die mindestens zwei Tankbehälter (2, 3, 4) jeweils mit einem Zulauf (8, 9, 10) und einem Ablauf (11, 12) ausgestattet sind. DOLLAR A Des Weiteren betrifft die Erfindung ein Verfahren zur Bevorratung von Fluiden (5, 6, 7) unter Verwendung eines Systems (1). DOLLAR A Es soll zur Bevorratung von Fluiden ein System (1) mit mindestens zwei Tankbehältern (2, 3, 4), die jeweils mit einem Zulauf (8, 9, 10) und einem Ablauf (11, 12) ausgestattet sind, bereitgestellt werden, das den Fluiden (5, 6, 7) ein großes Tankvolumen zur Verfügung stellt bei einem im Vergleich zu herkömmlichen Systemen verhältnismäßig geringem Raumbedarf. DOLLAR A Erreicht wird dies durch ein System (1) der genannten Art, das dadurch gekennzeichnet ist, dass die mindestens zwei Tankbehälter (2, 3, 4) über mindestens eine gemeinsame bewegliche Begrenzungswand (13, 14) verfügen, wobei eine Bewegung der mindestens einen Begrenzungswand (13, 14) bei mindestens einem Behälter (2, 3, 4) zu einer Verkleinerung des Tankvolumens und gleichzeitig bei mindestens einem Behälter (2, 3, 4) zu einer Vergrößerung des Tankvolumens führt.

Description

Die Erfindung betrifft ein System mit mindestens zwei Tankbehältern, insbesondere zur Bevorratung von Fluiden, bei dem die mindestens zwei Tankbehälter jeweils mit einem Zulauf und einem Ablauf ausgestattet sind.
Des Weiteren betrifft die Erfindung ein Verfahren zur Bevorratung von Fluiden unter Verwendung eines derartigen Systems.

Ein System der genannten Art findet grundsätzlich überall dort Verwendung, wo eine Vielzahl von Fluiden, insbesondere Flüssigkeiten, bevorratet und gelagert werden muss. Häufig müssen dabei sowohl Fluide bzw. Flüssigkeiten für eine spätere Verwendung bevorratet werden, als auch verwendete Fluide bzw. Flüssigkeiten, insbesondere ehemals bevorratete Fluide, gegebenenfalls bis zu einer späteren Entsorgung oder einer weiteren Verwendung zwischengelagert werden.

Dabei werden die Fluide bzw. Flüssigkeiten häufig im Rahmen ihrer Verwendung kontaminiert, so dass das System einerseits nicht-kontaminierte Fluide für eine spätere Verwendung bevorraten und andererseits durch ihre Verwendung kontaminierte Fluide lagern muss. Um diese Aufgabe zu erfüllen, muss das System mindestens zwei Tankbehälter aufweisen. Wird bei den kontaminierten Fluiden zudem noch in der Art unterschieden, dass diese Fluide nach ihrer Verwendung getrennt voneinander zwischengelagert werden sollen, können auch Systeme mit drei, vier oder mehr Tankbehältern zum Einsatz kommen. Werden mehrere Behälter zur Bevorratung desselben Fluides oder verschiedener Fluide vorgesehen, erhöht dies ebenfalls die Anzahl der Tankbehälter.

Im folgenden wird zur Vereinfachung von Flüssigkeiten die Rede sein, wobei ausdrücklich darauf hingewiesen werden soll, dass ein System der oben genannten Art grundsätzlich auch im Zusammenhang mit anderen Fluiden, insbesondere Gasen, Suspensionen, Aerosolen und dergleichen verwendet werden kann.

Verwendungen finden die beschriebenen Systeme beispielsweise in Wohnmobilen, Wohnanhängern, Flugzeugen, Schienenfahrzeugen und dergleichen. Bei diesen Anwendungen wird insbesondere Frischwasser für eine Vielzahl von Anwendungen bevorratet, beispielsweise für die Versorgung der Toiletten, Duschen und dergleichen, aber auch als Trinkwasser oder zur Versorgung von Raumbefeuchtern oder aber zur Versorgung verschiedener Küchengeräte wie beispielsweise einem Geschirrspüler. Dabei wird das Frischwasser – soweit es nicht verbraucht wird – bei seiner Verwendung mehr oder weniger kontaminiert. Das kontaminierte Wasser kann dann gegebenenfalls für eine weitere Verwendung zur Verfügung gestellt werden, was durch eine Zwischenlagerung erfolgen kann, oder aber direkt bis zu seiner Entsorgung gelagert werden.

So kann beispielsweise Frischwasser, das zum Spülen in einem Geschirrspüler verwendet wurde und mehr oder weniger stark mit Essensresten kontaminiert ist, nochmals in einem weiteren Schritt zur Versorgung der Toilettenspülung verwendet werden. Eine derartige Mehrfachverwendung, die mit dem Ziel einer maximalen Ausnutzung der Ressourcen d.h. des bevorrateten Frischwasser durchgeführt wird, macht dann in der Regel eine Zwischenlagerung der Flüssigkeiten in einem Tankbehälter erforderlich.

Die genannten Anwendungsbeispiele – Wohnmobil, Wohnwagen etc. – haben den gemeinsamen Nachteil, dass grundsätzlich sehr wenig Raum für den Einbau eines Systems der in Rede stehenden Art zur Verfügung steht. Dies führt dazu, dass die Tankbehälter des Systems mit einem entsprechend kleinen Tankvolumen ausgeführt werden oder aber größere Tankvolumen auf Kosten anderer Ausstattungen vorgesehen werden. Hinsichtlich sämtlicher Ausstattungsgegenstände ist es ein grundsätzliches Ziel der Konstrukteure möglichst platzsparende Konzepte bereitzustellen, die vorzugsweise – im Hinblick auf das Gewicht der Gesamtkonstruktion – ein möglichst geringes Eigengewicht aufweisen sollten. Möglichst große Tankvolumen für zu bevorratende und zu lagernde Flüssigkeiten zur Verfügung zu stellen, steht diesem Ziel aber entgegen. Diese beiden Auslegungskriterien stehen folglich in einem unauflösbaren Konflikt einander entgegen und können nach dem Stand der Technik nur durch einen Kompromiss gehandhabt werden.

Aus dem Stand der Technik ist kein System mit mindestens zwei Tankbehältern bekannt, das das gewünschte große Tankvolumen zur Verfügung stellt und gleichzeitig einen nur geringen Raumbedarf aufweist.

Vor diesem Hintergrund ist es die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, zur Bevorratung von Fluiden ein System mit mindestens zwei Tankbehältern, die jeweils mit einem Zulauf und einem Ablauf ausgestattet sind, bereitzustellen, mit dem die aus Stand der Technik bekannten Nachteile überwunden werden und das insbesondere den Fluiden ein großes Tankvolumen zur Verfügung stellt bei einem im Vergleich zu herkömmlichen Systemen verhältnismäßig geringen Raumbedarf.

Eine weitere Teilaufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein Verfahren zur Bevorratung von Fluiden unter Verwendung eines derartigen Systems aufzuzeigen.

Gelöst wird die erste Teilaufgabe durch ein System mit mindestens zwei Tankbehältern, bei dem die mindestens zwei Tankbehälter jeweils mit einem Zulauf und einem Ablauf ausgestattet sind, und das dadurch gekennzeichnet ist, dass die mindestens zwei Tankbehälter über mindestens eine gemeinsame bewegliche Begrenzungswand verfügen, wobei eine Bewegung der mindestens einen Begrenzungswand bei mindestens einem Behälter zu einer Verkleinerung des Tankvolumens und gleichzeitig bei mindestens einem Behälter zu einer Vergrößerung des Tankvolumens führt.

Dadurch, dass das erfindungsgemäße System mit einer beweglichen Wand ausgestattet ist, die für mindestens zwei Tankbehälter eine flexible Begrenzungswand darstellt, verfügen diese mindestens zwei Tankbehälter jeweils über ein variables Tankvolumen, wobei die Summe der einzelnen Tankvolumen unverändert bleibt. Das Tankvolumen der Behälter kann durch eine Bewegung der beweglichen Wand verändert d.h. verkleinert bzw. vergrößert werden.

Dieses technische Merkmal der variablen Tankvolumina kann auf vorteilhafte Weise in der Art genutzt werden, dass die Tankvolumina bedarfsgerecht vergrößert bzw. verkleinert werden, um bei einem möglichst kleinen Gesamttankvolumen – wunschgemäß und jeweils dem aktuellen Bedarf entsprechend – einerseits die maximal möglichen Tankvolumen aber andererseits auch nur die minimal notwendigen Tankvolumen bereitzustellen Deutlich wird dies anhand eines Beispiels.

Wird das erfindungsgemäße System beispielsweise in einem Wohnmobil verwendet, um einerseits Frischwasser zu bevorraten und andererseits kontaminierte Abwässer zu lagern, könnte zu Beginn – durch eine entsprechende Bewegung der beweglichen Begrenzungswand – ein Tankbehälter maximales Tankvolumen aufweisen und mit Frischwasser gefüllt werden, wohingegen ein anderer Tankbehälter, der zur Lagerung der kontaminierten Abwässer dient, sein minimales Tankvolumen aufweist. Dies würde auch dem anfänglichen Bedarf entsprechen. Es erscheint sinnvoll, beispielsweise am Anfang einer Reise, anfänglich ein möglichst großes Volumen an Frischwasser bereitzustellen, das infolge unterschiedlichster Verwendungen während der Reise kontinuierlich durch Verbrauch abnimmt, wohingegen die zu lagernden Abwassermengen infolge des Frischwasserverbrauches gleichzeitig zunehmen. Anfangs liegen in der Regel keine Abwassermengen vor oder nur in geringem Maße. Das Tankvolumen für das Frischwasser kann erfindungsgemäß mittels der beweglichen Wand im Verlauf der Reise mit zunehmendem Frischwasserverbrauch verkleinert und das Tankvolumen für das Abwasser gleichzeitig mit steigender Abwassermenge vergrößert werden.

Der Kern der vorliegenden Erfindung besteht demnach darin, dass ein- und dasselbe Teiltankvolumen – im folgenden variables Tankvolumen genannt – entsprechend dem jeweiligen Bedarf einmal von dem einen und ein anderes Mal von einem anderen Tankbehälter genutzt werden kann. Der Raumbedarf für nicht genutztes Tankvolumen wird auf diese Weise auf ein Minimum reduziert, so dass das erfindungsgemäße System eine möglichst platzsparende Lagerung einer möglichst großen Fluidmenge gewährleistet.

Das erfindungsgemäße System gestattet auf diese Weise eine bedarfsgerechte Bereitstellung von Tankvolumen für die jeweiligen zu lagernden Fluide. Um mit einem herkömmlichen System nach dem Stand der Technik, welches Tankbehälter mit unveränderlichen Tankvolumen aufweist, ähnlich große Frischwassermengen und ähnlich große Abwassermengen zu lagern, wäre ein System mit einem wesentlich größeren Gesamttankvolumen notwendig, wobei zu Beginn der Reise der Abwassertank aufgrund des noch nicht angefallenen Abwassers nahezu leer wäre und der Abwassertank lediglich Bauraum beanspruchen würde, der auch nicht anderweitig genutzt werden könnte, aber bei Verwendung des erfindungsgemäßen Systems anderen Nutzungsmöglichkeiten zugeführt werden kann, insbesondere infolge des variablen Tankvolumens der Nutzung durch andere Tankbehälter. Bei herkömmlichen Systemen müsste jeder Tankbehälter auf die maximal zu lagernde Fluidmenge ausgelegt werden.

Somit wird durch das erfindungsgemäße System die erste der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe gelöst, nämlich ein System bereitzustellen, das den Fluiden ein großes Tankvolumen zur Verfügung stellt und im Vergleich zu herkömmlichen Systemen nur einen geringen Raumbedarf aufweist.

Vorteilhaft sind bei Systemen mit zwei Tankbehältern Ausführungsformen, bei denen die zwei Tankbehälter über mindestens eine gemeinsame bewegliche Begrenzungswand verfügen, wobei eine Bewegung der mindestens einen Begrenzungswand bei dem ersten Behälter zu einer Verkleinerung des Tankvolumens um einen bestimmten Volumenbetrag führt und gleichzeitig bei dem zweiten Behälter zu einer Vergrößerung des Tankvolumens um einen gleichgroßen Volumenbetrag führt und umgekehrt. Vorteilhaft ist diese Ausführungsform des Systems insbesondere im Hinblick auf Anwendungsfälle, bei denen ein Fluid für spätere Verwendungen bevorratet wird und das verwendete Fluid wiederum gelagert werden muss, beispielsweise bis zu seiner Entsorgung. Ein Beispiel für einen derartigen Anwendungsfall ist das bereits oben Genannte, bei dem in einem Wohnmobil zunächst möglichst viel Frischwasser zu speichern ist, das durch Verbrauch kontinuierlich abnimmt, während gleichzeitig das verwendete Frischwasser als Abwasser zu speichern ist. Das Tankvolumen, das dem Frischwasser zur Verfügung gestellt werden muss, wird zunehmend kleiner, während umgekehrt das Tankvolumen, das dem Abwasser zur Verfügung gestellt werden muss, zunehmend und in der Regel um gleich große Volumenbeträge größer wird. Die vorgeschlagene Ausführungsform trägt solchen Anwendungsfällen Rechnung.

Vorteilhaft sind Ausführungsformen des Systems, bei denen jeder Tankbehälter mit einer Revisionsöffnung ausgestattet ist. Eine Revisionsöffnung zeichnet sich dadurch aus, dass sie eine Wartung bzw. Inspektion des Inneren der Tankbehälter zulässt, weshalb eine Revisionsöffnung im Vergleich zu einem Zulauf oder Ablauf in der Regel wesentlich größer ausgebildet ist. Eine Revisionsöffnung dient nicht der eigentlichen Entnahme oder Zuführung von Fluiden. Hierzu werden ein Zulauf und ein Ablauf vorgesehen.

Vorteilhaft sind Ausführungsformen des Systems, bei denen an dem Ablauf jedes Tankbehälters eine Entnahmeleitung angeschlossen ist und in der Entnahmeleitung ein Ventil vorgesehen ist. Das Ventil dient der Steuerung der Fluidströmung bei der Entnahme. Grundsätzlich können auch in der am Zulauf angeschlossenen Zulaufleitung Ventile vorgesehen werden.

Vorteilhaft sind Ausführungsformen des Systems, bei denen die mindestens eine gemeinsame bewegliche Begrenzungswand als elastische Membran ausgebildet ist, wobei die Bewegung der mindestens einen Begrenzungswand zum Zwecke einer Vergrößerung oder Verkleinerung eines Tankvolumens durch ein Dehnen bzw. Zusammenziehen der elastischen Membran erfolgt. Diese Ausführungsform zeichnet sich durch den einfachen Aufbau der mindestens einen Begrenzungswand aus. So kann ein erfindungsgemäßes System bereits dadurch ausgebildet werden, dass in einem Tankbehälter eine elastische Membran in der Art angeordnet wird, dass der Tankbehälter in zwei Tankbehälter aufgeteilt wird und jeder dieser beiden Tankbehälter mit einem Zulauf und einem Ablauf versehen wird. Diese Ausführungsform des erfindungsgemäßen Systems wird noch näher im Zusammenhang mit der Figurenbeschreibung erläutert werden. Um ein möglichst großes variables Tankvolumen zu erzielen, muss die Membran über entsprechend hohe elastische Eigenschaften verfügen. Die Membran wird prinzipbedingt hohen Belastungen ausgesetzt.

Vorteilhaft sind Ausführungsformen des Systems, bei denen die mindestens eine gemeinsame bewegliche Begrenzungswand als Faltbalg ausgebildet ist, wobei die Bewegung der mindestens einen Begrenzungswand zum Zwecke einer Vergrößerung oder Verkleinerung eines Tankvolumens durch ein Auseinanderfalten d.h. ein Auseinanderziehen bzw. durch ein Zusammenfalten d.h. ein Zusammendrücken des Faltbalgs erfolgt. Im Gegensatz zu der zuvor beschriebenen Ausführungsform erfolgt bei der in Rede stehenden Ausführungsform die Bewegung der Begrenzungswand nicht durch ein direktes Dehnen und Zusammenziehen des Wandmaterials d.h. des Faltbalgmaterials, sondern durch ein Zusammenfalten bzw. Auseinanderfalten des Balgs an sich. Dies kann beispielsweise dadurch erreicht werden, dass bei einem im Querschnitt runden Faltbalg die Mantelfläche einer Ziehharmonika ähnlich ausgebildet wird, was im Rahmen der Figurenbeschreibung noch deutlich werden wird.

Vorteilhaft sind dabei Ausführungsformen des Systems, bei denen an einer freien Stirnseite des Faltbalgs ein Stabilisationskörper vorgesehen ist. Der Stabilisationskörper dient dazu, die äußere Form bzw. Gestalt des formlabilen Faltbalgs zu stabilisieren, um auf diese Weise ein kontrolliertes Auseinanderfalten bzw. Zusammenfalten des Faltbalgs sicherzustellen.

Vorteilhaft sind dabei Ausführungsformen des Systems, bei denen der Stabilisationskörper in Gestalt einer Platte oder in Gestalt eines Rahmens ausgebildet ist. Der Faltbalg wird dabei an seiner freien Stirnseite gewissermaßen aufgespannt. Dabei kann der Stabilisationskörper durch sein Eigengewicht eine Rückstellkraft in der Weise auf den Faltbalg ausüben, dass der Faltbalg in Richtung Zusammenfalten gedrückt wird.

Vorteilhaft sind aber insbesondere Ausführungsformen des Systems, bei denen der Stabilisationskörper mindestens einen Hohlraum aufweist, so dass dieser Stabilisationskörper als Schwimmkörper dient. Dabei entlastet der Stabilisationskörper bzw. Schwimmkörper den Faltbalg und zwingt ihn durch die am Schwimmkörper angreifenden Auftriebskräfte in Richtung Auseinanderfalten.

Vorteilhaft sind Ausführungsformen des Systems, bei denen das System modular aufgebaut ist in der Art, dass mindestens zwei separate Tankbehälter mit im montierten Zustand zueinander korrespondierenden Öffnungen vorgesehen sind, wobei die mindestens zwei separaten Tankbehälter durch Anordnung mindestens einer gemeinsamen beweglichen Begrenzungswand in den zueinander korrespondierenden Öffnungen miteinander verbunden sind.

Diese Ausführungsform verfügt über die modularen Systemen grundsätzlich immanenten Vorteile. Insbesondere gestattet ein aus mehreren Einzelteilen aufgebautes System den Einsatz bereits auf dem Markt befindlicher Bauteile und Bauteilgruppen. So können herkömmliche Tankbehälter – gegebenenfalls nach einer entsprechenden Modifikation, insbesondere einem Einbringen einer zusätzlichen Öffnung – verwendet werden. Modulare Systeme gestatten darüber hinaus aber auch die Auslegung des Systems nach dem Baukastenprinzip, insbesondere die Verwendung desselben Bauteils – beispielsweise des Faltbalgs – in mehreren Ausführungsformen. Zudem können derartige Systeme Vorteile beim Einbau des Systems mit sich bringen, indem sie im Rahmen des Einbau erst zusammengefügt werden.

Vorteilhaft sind Ausführungsformen des Systems, bei denen mindestens ein Behälter ein Frischwasserbehälter ist und mindestens ein Behälter ein Abwasserbehälter ist. Es wird Bezug genommen auf das bereits oben im Zusammenhang mit einem Wohnmobil erörterte Beispiel.

Vorteilhaft sind Ausführungsformen des Systems, bei denen mindestens ein Behälter mit mindestens einem anderen Behälter – gegebenenfalls unter Zwischenschaltung von Untersystemen – in der Art in Verbindung steht, dass zumindest ein Teil eines dem mindestens einen Behälter entnommenen Fluids dem mindestens einen anderen Behälter zuführbar ist. So steht beispielsweise der Frischwassertank eines Wohnwagens vorzugsweise in Verbindung mit dem Abwassertank. Für die Dusche oder zum Spülen verwendetes Frischwasser kann auf diese Weise dem Abwassertank zugeführt werden, so dass zumindest ein Teil des Frischwassers bis zur Entsorgung oder einer weiteren Verwendung zwischengelagert wird. Für die Versorgung der Toilettenspülung verwendetes Frischwasser wäre ein Beispiel für nicht dem Abwassertank zugeführtes kontaminiertes Wasser.

Bei Systemen mit zwei Tankbehältern sind Ausführungsformen vorteilhaft, bei denen die beiden Tankbehälter im Ruhezustand im wesentlichen ein gleichgroßes Tankvolumen aufweisen. Im Rahmen der vorliegenden Erfindung soll der Ruhezustand des Systems dadurch bestimmt sein, dass die beiden Tankbehälter zu gleichen Anteilen das variable Tankvolumen beanspruchen bzw. nutzen.

Vorteilhaft sind Ausführungsformen des Systems, bei denen das System infolge der mindestens einen gemeinsamen beweglichen Begrenzungswand über ein variables Tankvolumen von 50 bis 80 % des Gesamttankvolumens verfügt.

In gewissen Anwendungsfällen kann es aber auch schon ausreichen, dass das System lediglich über ein variables Tankvolumen von 10 bis 50 % des Gesamttankvolumens verfügt. Der Vorteil gegenüber herkömmlichen starren Tanksystemen bleibt auch bei kleinen variablen Tankvolumen erhalten.

Die zweite der Erfindung zugrunde liegende Teilaufgabe wird gelöst durch ein Verfahren zur Bevorratung von Fluiden unter Verwendung eines der beschriebenen Systeme, das dadurch gekennzeichnet ist, dass mindestens einem Tankbehälter ein Fluid entnommen wird, wobei die mindestens eine gemeinsame bewegliche Begrenzungswand in der Art bewegt wird, dass das Tankvolumen dieses mindestens einen Behälters verkleinert wird.

Das bereits für das erfindungsgemäße System Gesagte gilt auch für das erfindungsgemäße Verfahren. Hervorzuheben ist insbesondere, dass das Tankvolumen des Behälters, dem etwas entnommen wird, durch Bewegung der Wand verkleinern wird, um auf diese Weise das durch die Entnahme freigesetzte bzw. freigewordene Tankvolumen anderen Nutzungsmöglichkeiten zugänglich zu machen, insbesondere dieses Tankvolumen für andere Tankbehälter nutzbar zu machen, deren Tankvolumen durch die Bewegung der Wand vorzugsweise gleichzeitig vergrößert werden sollte.

Aus diesem Grund sind Verfahren vorteilhaft, bei denen zumindest ein Teil des entnommenen Fluids mindestens einem anderen Tankbehälter, dessen Tankvolumen durch die Entnahme des Fluids bzw. die Bewegung der mindestens einen Begrenzungswand vergrößert wird, zugeführt wird.

Im folgenden wird die Erfindung anhand von drei Ausführungsbeispielen gemäß den 1 bis 4c näher beschrieben. Hierbei zeigt:
1 schematisch im Querschnitt eine erste Ausführungsform des Systems in drei verschiedenen Zuständen A, B, C,
2a schematisch im Querschnitt eine zweite Ausführungsform des Systems zu einem Zeitpunkt t₁,
2b die in 2a dargestellte Ausführungsform zu einem Zeitpunkt t₂ = t₁ + Δ t,
2c die in 2a dargestellte Ausführungsform zu einem Zeitpunkt t₃ = t₂ + Δ t,
3 die in der 2a dargestellte Ausführungsform in einer Explosionsdarstellung,
4a schematisch im Querschnitt eine dritte Ausführungsform des Systems zu einem Zeitpunkt t₁,
4b die in 4a dargestellte Ausführungsform zu einem Zeitpunkt t₂ = t₁ + Δ t, und
4c die in 4a dargestellte Ausführungsform zu einem Zeitpunkt t₃ = t₂ + Δ t.
1 zeigt schematisch eine erste Ausführungsform des Systems 1 im Querschnitt, wobei die Begrenzungswand 13, die als elastische Membran 13 ausgebildet ist, in drei verschiedenen Zuständen bzw. Positionen A, B, C dargestellt ist.
Das System 1 umfasst zwei Tankbehälter 2,3, die beide mit einem Zulauf 8,9 und einem Ablauf 11,12 ausgestattet sind, wobei sowohl der Ablauf 11 des ersten Tankbehälters 2 als auch der Ablauf 12 des zweiten Tankbehälters 3 jeweils mit einer Entnahmeleitung 17,18 verbunden sind. In den Entnahmeleitungen 17,18 ist jeweils ein Ventil 19,20 vorgesehen, um die Entnahme der in den beiden Tankbehältern 2,3 bevorrateten Fluide 5,6 zu steuern.
Die beiden Tankbehälter 2,3 verfügen über eine gemeinsame bewegliche Begrenzungswand 13 in Gestalt einer elastischen Membran 13. Eine Bewegung der Begrenzungswand 13 d.h. ein Dehnen oder Zusammenziehen der elastischen Membran 13 führt bei einem Behälter 2,3 zu einer Verkleinerung des Tankvolumens und gleichzeitig bei dem anderen Behälter 2,3 zu einer Vergrößerung des Tankvolumens.
Dadurch, dass das in der 1 dargestellte System 1 über zwei Tankbehälter 2,3 verfügt, führt eine Bewegung der Membran 13 bei einem Behälter 2,3 zu einer Verkleinerung des Tankvolumens um einen bestimmten Volumenbetrag und gleichzeitig bei dem anderen Behälter 2,3 zu einer Vergrößerung des Tankvolumens um einen gleichgroßen Volumenbetrag und umgekehrt.
2a zeigt schematisch eine zweite Ausführungsform des Systems 1 im Querschnitt zu einem Zeitpunkt t₁, wobei das System 1 über eine Begrenzungswand 14 verfügt, die als Faltbalg 14 ausgebildet ist. 2b zeigt diese Ausführungsform zu einem Zeitpunkt t₂ = t₁ + Δ t. 2c zeigt diese Ausführungsform zu einem Zeitpunkt t₃ = t₂ + Δ t.
Diese zweite Ausführungsform des Systems 1 umfasst wie die erste in 1 dargestellte Ausführungsform zwei Tankbehälter 2,3, die beide mit einem Zulauf 8,9 und einem Ablauf 11,12 ausgestattet sind, wobei sowohl der Ablauf 11 des ersten Tankbehälters 2 als auch der Ablauf 12 des zweiten Tankbehälters 3 jeweils mit einer Entnahmeleitung 17,18 verbunden sind. In den Entnahmeleitungen 17,18 ist jeweils ein Ventil 19,20 vorgesehen, um die Entnahme der in den beiden Tankbehältern 2,3 bevorrateten Fluide 5,6 zu steuern.
Die beiden Tankbehälter 2,3 verfügen über eine gemeinsame bewegliche Begrenzungswand 14 in Gestalt eines Faltbalgs 14. Durch ein Zusammenfalten bzw. Auseinanderfalten dieses Faltbalgs 14 wird eine Bewegung der Begrenzungswand 14 realisiert. Diese Bewegung führt bei einem Behälter 2,3 zu einer Verkleinerung des Tankvolumens und gleichzeitig bei dem anderen Behälter 2,3 zu einer Vergrößerung des Tankvolumens, wobei ein Auseinanderfalten zu einer Verkleinerung des Tankvolumens des zweiten Tankbehälters 3 und gleichzeitig zu einer Vergrößerung des Tankvolumens des ersten Tankbehälters 2 führt. Hingegen führt ein Zusammenfalten zu einer Verkleinerung des Tankvolumens des ersten Tankbehälters 2 und gleichzeitig zu einer Vergrößerung des Tankvolumens des zweiten Tankbehälters 3 führt. Da das System 1 zwei Tankbehälter 2,3 aufweist, erfolgen die zeitgleich ablaufende Vergrößerung und Verkleinerung um gleichgroße Volumenbeträge.
Der Faltbalg 14 weist an seiner freien Stirnseite einen plattenförmigen Stabilisationskörper 21 auf, der den Faltbalg 14 stabilisiert, indem er dem Faltbalg 14 an der freien Stirnseite aufspannt und ihm dadurch eine gewisse Formstabilität verleiht. Die Platte 21 kann optional einen Hohlraum aufweisen und als Schwimmkörper dienen.
Das in der 2a dargestellte System 1 könnte beispielsweise in einem Wohnmobil zur Bevorratung von Frischwasser 5 und zur Lagerung der kontaminierten Abwässer 6 dienen.
Zu Beginn weist der erste Tankbehälter 2 sein maximales Tankvolumen auf und wird mit Frischwasser 5 gefüllt. Der zweite Tankbehälter 3, der zur Lagerung der kontaminierten Abwässer 6 dient, nimmt sein minimales Tankvolumen ein. Dieser Zustand entspricht auch dem anfänglichen Bedarf am Beginn einer Reise.
Der Frischwasservorrat 5 nimmt nun infolge unterschiedlichster Verwendungen während der Reise kontinuierlich durch Verbrauch ab, weshalb auch das Tankvolumen des ersten Tankbehälters 2 abnehmen kann. Dies ist in den 2b und 2c dargestellt.
Das freigesetzte Tankvolumen findet auch direkt Verwendung, denn infolge des Frischwasserverbrauches nehmen gleichzeitig die zu lagernden Abwassermengen 6 zu, weshalb das durch den Frischwasserverbrauch freiwerdende Tankvolumen, um das sich der erste Tankbehälter 2 verkleinert, der Lagerung der Abwässer 6 in der Art nutzbar gemacht wird, dass sich das Tankvolumen des zweiten Tankbehälters 3 um das freigewordene Tankvolumen vergrößert. Dies ist ebenfalls in den 2b und 2c dargestellt.
Die Vergrößerung und Verkleinerung der Tankvolumen erfolgt erfindungsgemäß mittels des Faltbalgs 14 durch ein Auseinanderziehen bzw. Zusammendrücken. Jeder Tankbehälter 2,3 der dargestellten Ausführungsform des Systems 1 ist mit einer Revisionsöffnung 15,16 ausgestattet, die eine Wartung bzw. Inspektion des Inneren der Tankbehälter 2,3 zulässt, weshalb die Revisionsöffnung 15,16 im Vergleich zum Zulauf 8,9 und Ablauf 11, 12 wesentlich größer ausgebildet ist.
3 zeigt die in den 2a, 2b und 2c dargestellte Ausführungsform in einer Explosionsdarstellung, um die Fertigung bzw. Montage des Systems 1 zu verdeutlichen. Dabei sind lediglich die wesentlichen Baugruppen dargestellt, nämlich die beiden Tankbehälter 2,3 und der Faltbalg 14.
Das System 1 ist modular aufgebaut. Als Baugruppen sind zwei separate Tankbehälter 2,3 mit im montierten Zustand zueinander korrespondierenden Öffnungen 22,23 vorgesehen. Die zwei separaten Tankbehälter 2,3 werden durch Anordnung eines Faltbalgs 14 in den zueinander korrespondierenden Öffnungen 22,23 miteinander verbunden. Im übrigen wird bezug genommen auf die 2a, 2b und 2c. Für dieselben Bauteile wurden dieselben Bezugszeichen verwendet.
4a zeigt schematisch eine dritte Ausführungsform des Systems 1 im Querschnitt zu einem Zeitpunkt t₁. 4b zeigt diese Ausführungsform zu einem Zeitpunkt t₂ = t₁ + Δ t. 4c zeigt die Ausführungsform zu einem Zeitpunkt t₃ = t₂ + Δ t.
Es sollen nur die Unterschiede zu der in 2a, 2b und 2c dargestellten Ausführungsform erörtert werden, weshalb im übrigen bezug genommen wird auf die 2a, 2b und 2c. Für dieselben Bauteile wurden dieselben Bezugszeichen verwendet.
Im Unterschied zu der zweiten Ausführungsform, bei der lediglich eine Begrenzungswand 14 in Gestalt eines Faltbalgs 14 vorgesehen ist, verfügt die dritte Ausführungsform des Systems 1 über eine zusätzliche zweite Begrenzungswand 13 in Gestalt einer elastischen Membran 13. Diese elastische Membran 13 sorgt zusammen mit dem Faltbalg 14 dafür, dass das System 1 mit drei Tankbehältern 2,3,4 ausgestattet ist. Der dritte Tankbehälter 4 verfügt über einen Zulauf 10 und einen Ablauf (nicht dargestellt).
Der dritte Tankbehälter 4 gestattet beispielsweise die getrennte Lagerung unterschiedlicher Abwässer 6,7.

1: System
2: erster Tankbehälter
3: zweiter Tankbehälter
4: dritter Tankbehälter
5: erstes Fluid, Frischwasser
6: zweites Fluid, kontaminierte Abwässer
7: drittes Fluid
8: Zulauf
9: Zulauf
10: Zulauf
11: Ablauf
12: Ablauf
13: bewegliche Begrenzungswand, elastische Membran
14: bewegliche Begrenzungswand, Faltbalg
15: Revisionsöffnung
16: Revisionsöffnung
17: Entnahmeleitung
18: Entnahmeleitung
19: Ventil
20: Ventil
21: Stabilisationskörper, Platte
22: Öffnung
23: Öffnung

Claims

System (1) mit mindestens zwei Tankbehältern (2,3,4), insbesondere zur Bevorratung von Fluiden (5,6,7), bei dem die mindestens zwei Tankbehälter (2,3,4) jeweils mit einem Zulauf (8,9,10) und einem Ablauf (11,12) ausgestattet sind, dadurch gekennzeichnet, dass die mindestens zwei Tankbehälter (2,3,4) über mindestens eine gemeinsame bewegliche Begrenzungswand (13,14) verfügen, wobei eine Bewegung der mindestens einen Begrenzungswand (13,14) bei mindestens einem Behälter (2,3,4) zu einer Verkleinerung des Tankvolumens und gleichzeitig bei mindestens einem Behälter (2,3,4) zu einer Vergrößerung des Tankvolumens führt.
System (1) mit zwei Tankbehältern (2,3) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die zwei Tankbehälter (2,3) über mindestens eine gemeinsame bewegliche Begrenzungswand (13) verfügen, wobei eine Bewegung der mindestens einen Begrenzungswand (13) bei dem ersten Behälter (2) zu einer Verkleinerung des Tankvolumens um einen bestimmten Volumenbetrag führt und gleichzeitig bei dem zweiten Behälter (3) zu einer Vergrößerung des Tankvolumens um einen gleichgroßen Volumenbetrag führt und umgekehrt.
System (1) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass jeder Tankbehälter (2,3,4) mit einer Revisionsöffnung (15,16) ausgestattet ist.
System (1) nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass an dem Ablauf (11,12) jedes Tankbehälters (2,3,4) eine Entnahmeleitung (17,18) angeschlossen ist und in der Entnahmeleitung (17,18) ein Ventil (19,20) vorgesehen ist.
System (1) nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die mindestens eine gemeinsame bewegliche Begrenzungswand (13) als elastische Membran (13) ausgebildet ist, wobei die Bewegung der mindestens einen Begrenzungswand (13) zum Zwecke einer Vergrößerung oder Verkleinerung eines Tankvolumens durch ein Dehnen bzw. Zusammenziehen der elastischen Membran (13) erfolgt.
System (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die mindestens eine gemeinsame bewegliche Begrenzungswand (14) als Faltbalg (14) ausgebildet ist, wobei die Bewegung der mindestens einen Begrenzungswand (14) zum Zwecke einer Vergrößerung oder Verkleinerung eines Tankvolumens durch ein Auseinanderfalten d.h. ein Auseinanderziehen bzw. durch ein Zusammenfalten d.h. ein Zusammendrücken des Faltbalgs (14) erfolgt
System (1) nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass an einer freien Stirnseite des Faltbalgs (14) ein Stabilisationskörper (21) vorgesehen ist.
System (1) nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Stabilisationskörper (21) in Gestalt einer Platte (21) ausgebildet ist.
System (1) nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Stabilisationskörper (21) in Gestalt eines Rahmens ausgebildet ist.
System (1) nach einem der Ansprüche 7 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass der Stabilisationskörper (21) mindestens einen Hohlraum aufweist, so dass dieser Stabilisationskörper (21) als Schwimmkörper dient.
System (1) nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das System (1) modular aufgebaut ist in der Art, dass mindestens zwei separate Tankbehälter (2,3) mit im montierten Zustand zueinander korrespondierenden Öffnungen (22,23) vorgesehen sind, wobei die mindestens zwei separaten Tankbehälter (2,3) durch Anordnung mindestens einer gemeinsamen beweglichen Begrenzungswand (13,14) in den zueinander korrespondierenden Öffnungen (22,23) miteinander verbunden sind.
System (1) nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens ein Behälter (2) ein Frischwasserbehälter ist und mindestens ein Behälter (3) ein Abwasserbehälter ist.
System (1) nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens ein Behälter (2) mit mindestens einem anderen Behälter (3) – gegebenenfalls unter Zwischenschaltung von Untersystemen – in der Art in Verbindung steht, dass zumindest ein Teil eines dem mindestens einen Behälter (2) entnommenen Fluids (5) dem mindestens einen anderen Behälter (3) zuführbar ist.
System (1) nach einem der Ansprüche 2 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass die beiden Tankbehälter (2,3) im Ruhezustand im wesentlichen ein gleichgroßes Tankvolumen aufweisen.
System (1) nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass das System (1) infolge der mindestens einen gemeinsamen beweglichen Begrenzungswand (13,14) über ein variables Tankvolumen von 50 bis 80 % des Gesamttankvolumens verfügt.
Verfahren zur Bevorratung von Fluiden (5,6,7) unter Verwendung eines Systems (1) nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens einem Tankbehälter (2,3,4) ein Fluid (5.6,7) entnommen wird, wobei die mindestens eine gemeinsame bewegliche Begrenzungswand (13,14) in der Art bewegt wird, dass das Tankvolumen dieses mindestens einen Behälters (2,3,4) verkleinert wird.
Verfahren nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest ein Teil des entnommenen Fluids (5,6,7) mindestens einem anderen Tankbehälter (5,6,7), dessen Tankvolumen durch die Entnahme des Fluids (5,6,7) bzw. die Bewegung der mindestens einen Begrenzungswand (13,14) vergrößert wird, zugeführt wird.