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Die
Erfindung betrifft ein Toilettensystem, insbesondere für Verkehrsmittel,
gemäß dem Oberbegriff
des vorgelegten Anspruchs 1. Toilettensysteme, die in Verkehrsmitteln
Verwendung finden sollen, müssen
häufig
gewichtssparend ausgeführt
sein, da viele Verkehrsmittel nur über eine begrenzte Nutzlast verfügen.
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In
diesem Zusammenhang ist zum Beispiel die Rede von Toilettensystemen
in Flugzeugen, aber auch Eisenbahnzügen, Autobussen oder Campingfahrzeugen.
Auch in anderen Einsatzbereichen müssen Toilettensysteme gewichtssparend
ausgestaltet sein, so zum Beispiel mobile Toilettensysteme für die Verwendung
auf Baustellen oder öffentlichen
Veranstaltungen.
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Aus
dem Stand der Technik sind im Wesentlichen zwei Grundprinzipien
bekannt, um das Systemgewicht eines Toilettensystems zu reduzieren. Gerade
aus dem Campingbereich sind sogenannte Chemietoiletten bekannt,
bei denen die anfallenden Fäkalien
nicht weggespült
werden, sondern in einem Tank aufgefangen und mit Chemikalien behandelt werden,
um diese zu desinfizieren und eine Geruchsbildung zu unterbinden.
Auf diese Weise wird sehr viel Spülwasser gespart und so eine
Gewichtsreduzierung erreicht.
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Ein
anderes Funktionsprinzip sind so genannte Vakuum-Toiletten, bei denen die Fäkalien aus einer
Toilettenschüssel
mithilfe eines Vakuums abgezogen werden. Auf diese Weise muss nur
noch sehr wenig Spülwasser
verwendet werden, so dass insgesamt die Menge des zu bevorratenden
Spülwassers reduziert
werden kann, was wiederum zu einer Gewichtsreduzierung führt.
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Letztere
Systeme werden vor allem im Flugzeug- und Eisenbahnbau verwendet.
Voraussetzung für
solche Systeme ist das Vorhandensein eines Vakuumsystems.
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Für einige
Einsatzzwecke, so zum Beispiel in Langstreckenflugzeugen, stellt
auch eine solche Vakuumtoilette noch keine befriedigende Lösung dar, da
sich die zu bevorratenden Spülwassermengen, insbesondere
auf langen Flugstrecken sowie bei einer hohen Passagieranzahl, auf
erhebliche Mengen summieren.
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Aus
dem Stand der Technik sind daher Toilettensysteme für Verkehrsmittel
bekannt, bei denen gänzlich
auf eine Wasserspülung
verzichtet wird. Hier kommt stattdessen ein Folienbeutel zum Einsatz,
der die Toilettenschüssel
auskleidet und nach Benutzung der Toilette nach unten hin abgezogen wird,
z.B. durch ein Vakuum oder durch eine geeignete Abzugseinrichtung.
Aus der
US 5 887 290 ist
z.B. ein wasserloses Toilettensystem bekannt, bei dem von einem
hinter dem Toilettensystem angeordneten Vorratsbehälter per
Hand eine Folie nach vorne über den
Toilettensitz gezogen wird und mithilfe eines Klemmrings fixiert
wird. Nach Beendigung der Benutzung der Toilette wird die Folie
nach unten abgezogen und in einer eigens vorgesehe nen Zerkleinerungs-
und Trenneinrichtung weiter verarbeitet.
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Diese
Vorrichtung hat den Nachteil, dass wesentliche Verfahrensschritte
für die
Benutzung der Toilette von Hand durchgeführt werden müssen, was, insbesondere
in modernen Verkehrsmitteln, für
den Benutzer kaum zumutbar ist. Überdies
eignet sich das erwähnte
Toilettensystem nicht für
die Verwendung in Verkehrsmitteln, da es insgesamt aufgrund der
Zerkleinerungs- und Trenneinrichtung sehr groß gebaut ist und ein zu hohes
Gewicht aufweist.
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Aus
der
DE 343 33 969 ist
ebenfalls ein wasserloses Toilettensystem bekannt, bei dem von unten her
ein Beutel stirnseitig und lösbar
an einer Klobrille befestigt ist und nach der Benutzung mithilfe
eines Greifers in einen Lagerbehälter
oder in eine Zerkleinerungsvorrichtung befördert wird.
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Nachteilig
bei dieser Vorrichtung ist, dass gerade der letzte Schritt zur Entsorgung
des Beutels nach Benutzung der Toilette sehr aufwendig und fehleranfällig ist.
Auch ist die Ladevorrichtung, die den Beutel aus dem Vorratsbehälter nimmt
und an der Klobrille befestigt, nicht durch einen Zugriff durch
einen Benutzer von oben geschützt.
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Aufgabe
der vorliegenden Erfindung ist es, ein Toilettensystem, insbesondere
für Verkehrsmittel, bereitzustellen,
das einerseits ohne bzw. mit einem Minimum an Wasser auskommt und
andererseits die oben geschilderten Nachteile nicht aufweist.
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Diese
Aufgabe wird mit einem Toilettensystem, aufweisend die Merkmale
des neu vorgelegten Anspruchs 1 gelöst.
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Demnach
ist ein Toilettensystem, insbesondere für Verkehrsmittel, vorgesehen,
aufweisend eine Toilettenschüssel
mit einem oberhalb derselben angeordneten Toilettensitz, einen Vorratsbehälter für Folienabschnitte,
eine automatisierte Zuführeinrichtung
zum Anordnen eines Folienabschnitts an dem Toilettensitz, dergestalt
dass die Toilettenschüssel durch
den Folienabschnitt auskleidbar ist, sowie eine Vakuum-Absaugeinrichtung
zum Absaugen des Folienabschnitts. Das Toilettensystem ist dadurch
gekennzeichnet, dass die Zuführeinrichtung
den Folienabschnitt von dem Vorratsbehälter her an dem Toilettensitz
anordnet, und die Zuführeinrichtung
nach oben hin durch einen Toilettendeckel verdeckt und vor Zugriff
durch einen Benutzer geschützt
ist.
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Ein
solches Toilettensystem eignet sich für die Verwendung in Verkehrsmitteln,
insbesondere Flugzeugen, aber auch Eisenbahnzügen, Autobussen oder Campingfahrzeugen.
Verkehrsflugzeuge besitzen in der Regel ein Vakuumsystem zum Betrieb der
sanitären
Anlagen. Auch moderne Eisenbahnzüge
verfügen
bereits über
ein solches System.
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Das
erfindungsgemäße Toilettensystem kann
ohne Wasser betrieben werden und trägt somit zur Gewichtseinsparung
in dem betreffenden Verkehrsmittel bei.
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Bei
einem Verkehrsflugzeug mit einer Passagierkapazität von 500
Fluggästen
muß z.B.
bei einem 10-stündigen
Langstreckenflug mit etwa 1500 Toilettenbenutzungen gerechnet werden.
Hierfür
müssen bei
Verwendung eines herkömmlichen
Toilettensystems also mindestens 1500 l Wasser vorgehal ten werden,
die einem Gewicht von 1,5 t entsprechen. Auf diesen mitgeführten Ballast
kann bei dem erfindungsgemäßen Toilettensystem
weitgehend verzichtet werden. Dies führt zu einer Verringerung des Treibstoffverbrauchs
und damit zu einer Verbesserung der Wirtschaftlichkeit. Alternativ
könnte
anstelle des eingesparten Spülwassers
die Nutzlast erhöht oder
die entsprechende Menge Treibstoff mitgeführt werden, um die Reichweite
zu erhöhen.
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Ebenso
kann das erfindungsgemäße Toilettensystem
aber auch in mobilen Toiletten verwendet werden, wie sie z.B. auf
Baustellen, öffentlichen
Veranstaltungen und dergleichen zum Einsatz kommen. Gleichfalls
kommt auch die Verwendung in stationären Toilettenanlagen in Betracht,
so z.B. in öffentlichen
Gebäuden,
und öffentlichen
Toilettenanlagen aber auch in Privathäusern.
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Durch
die Tatsache, dass das erfindungsgemäße Toilettensystem wasserfrei
arbeiten kann und im Prinzip nur auf eine Energieversorgung (z.B.
elektrischen Strom) angewiesen ist, eignet es sich besonders für mobile
Toiletten wie oben erwähnt
oder z.B. für
Toiletten in Bereichen ohne Wasseranschluß bzw. Abwasserkanal. Hier
kommt z.B. die Aufstellung in städtischen
Parks oder in Naturschutzgebieten in Frage.
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Durch
Verwendung der Folienabschnitte kommt gerade beim Einsatz in öffentlichen
Toiletten ein hygienischer Vorteil zum Tragen, der die Akzeptanz
des Systems durch Benutzer erheblich erhöht.
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Durch
die Wasserersparnis eignet sich das Toilettensystem überdies
auch für
Umwelt- oder Niedrigenergiehäuser,
und es kommt dem Wunsch von Immobilienbesitzern oder Mietern nach
Wasserersparnis nach, die aus Umwelt- und Kostengründen immer
mehr gefragt ist.
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Die
Zuführeinrichtung
ordnet den Folienabschnitt an dem Toilettensitz an, ohne dass ein
Benutzereingriff erforderlich wäre.
Dieses Merkmal ist für eine
Akzeptanz des erfindungsgemäßen Toilettensystems
unverzichtbar. Ein händisches
Anordnen des Folienabschnitts über
dem Toilettensitz ist für Passagiere
eines modernen Verkehrsmittels unzumutbar, und würde zudem die Gefahr der Fehlbedienung
mit den sich daraus ergebenden hygienischen Konsequenzen ergeben.
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Zur
Benutzungsqualität
und -sicherheit trägt auch
bei, dass die Zuführeinrichtung
nach oben hin durch einen Toilettendeckel verdeckt und so vor Zugriff
durch einen Benutzer geschützt
ist.
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Dabei
kann vorgesehen sein, dass der Toilettendeckel während des gesamten, weiter
unten noch im Detail beschriebenen Betriebszyklus geschlossen ist
und nur in dem Abschnitt des Zyklus, in welchem die Toilette für die Benutzung
bereit ist, durch einen Benutzer geöffnet werden kann.
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In
einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass
der Vorratsbehälter
für Folienabschnitte
im rückseitigen
Bereich des Toilettensystems angeordnet ist.
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Durch
die Anordnung des Vorratsbehälters für die Folienabschnitte
im rückseitigen
Bereich lässt sich
das Toilettensystem z.B. in die Lavatory Section eins herkömmlichen
Verkehrsflugzeugs oder Eisenbahnzugs integrieren. Denkbar ist somit
auch eine Nachrüstung
bereits ausgelieferter Flugzeuge oder Züge. Eine seitliche Anordnung
würde hingegen
die Baugröße so verändern, dass
eine Integration des Systems in ein Verkehrsmittel nicht ohne weiteres möglich wäre.
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In
dieser bevorzugten Ausgestaltung ordnet die Zuführeinrichtung den Folienabschnitt
daher vom rückseitigen
Bereich des Toilettensystems nach vorne an dem Toilettensitz an.
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Gleichwohl
ist in einigen besonders gestalteten Umgebungen eine rückseitige
Anordnung des Vorratsbehälters
aus Platzgründen
nicht möglich. Hier
bietet sich eine seitliche Anordnung des Vorratsbehälters an.
In einer solchen Ausgestaltung, die ebenfalls unter den Schutzbereich
der vorliegenden Anmeldung fällt,
sind die Zuführeinrichtung
in Querrichtung und die Klemm- und Trenneinrichtung sowie der Klemmring
entsprechend seitlich an dem Toilettensystem angeordnet.
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In
diesen Ausgestaltungen ordnet die Zuführeinrichtung den Folienabschnitt
daher von einem seitlichen Bereich des Toilettensystems in Richtung zu
dessen anderer Seite an dem Toilettensitz an.
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In
einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass
die Zuführeinrichtung mindestens
einen beweglichen Arm sowie mindestens an einen diesem Arm angeordneten
Greifer zum Erfassen des Folienabschnitts aufweist. Bevorzugt sind
zwei einander gegenüber
liegende Arme mit mindestens jeweils einem Greifer vorgesehen. Bei dem
oder den beweglichen Armen kann es sich insbesondere um Teleskoparme
handeln. Der oder die beweglichen Arme können jedoch auch entlang einer Schiene
geführt
werden. Die beweglichen Armen und/oder die Greifer können beispielsweise
elektromotorisch, elektromagnetisch, pneumatisch oder hydraulisch
angetrieben werden. Für
die Kraftübertragung
kommen Seilzüge,
Wellen, Zahngestänge
oder pneumatische bzw. hydraulische Zylinder in Frage.
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Weitere
dem Fachmann bekannte Antriebs- und Kraftübertragungsarten aus dem Stand
der Technik werden als den oben genannten äquivalent betrachtet.
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Weiterhin
ist bevorzugt vorgesehen, dass die Folienabschnitte jeweils einen
eingearbeiteten Beutel aufweisen, der nach Anordnung des Folienabschnitts
an dem Toilettensitz in der Toilettenschüssel anordenbar ist und diese
auskleidbar gestaltet ist.
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Die
Auskleidung der Toilettenschüssel
durch den in dem Folienabschnitt angeordneten Beutel erfolgt dabei
bevorzugt durch kurzzeitige Anlage eines Vakuums. Das Vakuum wird
beispielsweise durch ein bereits vorhandenes Vakuum-Abwassersystem bereitgestellt.
Alternativ kann auch eine gesonderte Vakuumpumpe vorgesehen sein.
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Besonders
bevorzugt ist vorgesehen, dass der Toilettensitz einen Klemmring
aufweist, der so ausgebildet sind, dass der vordere Bereich des
Folienabschnitts nach Anordnung desselben an dem Toilettensitz am
demselben fixiert wird, und vor Betätigung der Vakuum-Absaugeinrichtung
wieder freigegeben wird.
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Mit
dem Begriff „vorderer
Bereich des Folienabschnitts" ist
vorliegend der Bereich des Folienabschnitts gemeint, der als erstes
aus dem Vorratsbehälter
gezogen wird. Hier setzen i.d.R. auch die Greifer der Zuführeinrichtung
an.
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In
den meisten Fällen,
d.h. bei rückseitiger Anordnung
des Vorratsbehälters,
wird der Folienabschnitt nach vorne gezogen. Bei seitlicher Anordnung des
Vorratsbehälters,
wird der Folienabschnitt hingegen auf die andere Seite gezogen.
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Vor
Betätigung
der Vakuum-Absaugeinrichtung wird der Folienabschnitt dann wieder
freigegeben, sodass er abgesaugt werden und das Toilettensystem
für eine
erneute Benutzung vorbereitet werden kann.
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Besonders
bevorzugt ist vorgesehen, dass der Toilettensitz ausserdem eine
Vakuumeinrichtung aufweist, die so ausgebildet sind, dass der vordere Bereich
des Folienabschnitts nach Anordnung desselben an dem Toilettensitz
angesaugt und anschließend
durch den Klemmring fixiert wird.
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Auch
in diesem Fall wird das Vakuum i.d.R. durch ein bereits vorhandenes
Vakuum-Abwassersystem bereitgestellt. Alternativ kann auch eine
gesonderte Vakuumpumpe vorgesehen sein.
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Der
Klemmring kann dabei zur Ausführung der
Klemmbewegung z.B. eine pneumatisch angetriebene Bewegung in Richtung
des Toilettensitzes machen, sodass der vordere Bereich des Folienabschnitts
zwischen Toilettensitz und Klemmring fixiert wird. Auch hier kommen
weitere Antriebsarten (elektromotorisch, elektromagnetisch oder
hydraulisch) in Frage.
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In
einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Toilettensystems
ist vorgesehen, dass im Bereich des Vorratsbehälters eine Klemm- und Trenneinrichtung
angeordnet ist, die so ausgebildet ist, dass sie den Folienabschnitt
nach dessen Anordnung an dem Toilettensitz von den weiteren noch
im Vorratsbehälter
befindlichen Folienabschnitten durch Klemmung abtrennt und fixiert,
und diesen vor Betätigung
der Vakuum-Absaugeinrichtung
wieder freigibt.
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In
dieser Ausgestaltung wird der Folienbeutel also durch den im Vorderbereich
angeordneten Klemmring sowie die im rückseitigen bereich angeordnete
Klemm- und Trenneinrichtung auf dem Toilettensitz fixiert.
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Die
Klemm- und Trenneinrichtung weist in einer bevorzugten Ausgestaltung
eine Schneideinrichtung auf. Hierbei kann es sich z.B. um einen
Glühdraht
handeln, jedoch ebenso um ein Schneidmesser, ggf. mit einer gezackten
bzw. mit einem Wellenschliff versehenen Klinge.
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Bevorzugt
wird der Folienabschnitt von oben her über dem Toilettensitz angeordnet,
und zwar dergestalt, dass er die Sitzfläche des Toilettensitzes vollkommen
abdeckt. Hierdurch ergeben sich hygienische Vorteile, die auch die
Akzeptanz des erfindungsgemäßen Toilettensystems
erhöhen.
Außerdem
können
so die Reinigungsintervalle verlängert und
die Häufigkeit
der Reinigungen reduziert werden.
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Besonders
bevorzugt besteht der Folienabschnitt aus einem bioabbaubaren Material.
Hierbei kann es sich z.B. um ein bedingt wasserfestes Papiermaterial
handeln, oder um ein bioabbaubares Kunststoffmaterial. Letzteres
ist gerade beim stationären
Einsatz des Toilettensystems in einem Bereich ohne Wasserversorgung
und Abwasserentsorgung von großem
Vorteil.
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Weiterhin
ist bevorzugt vorgesehen, dass die Zuführeinrichtung zumindest abschnitts-
und/oder phasenweise in dem nach oben geschlossenen Toilettendeckel
angeordnet und/oder geführt
ist.
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Dabei
soll der Begriff „phasenweise" klarstellen, dass
Teile der Zuführeinrichtung
in bestimmten Phasen des Betriebszyklus, der weiter unten noch genauer
diskutiert wird, in dem Toilettendeckel angeordnet und/oder geführt sein
können.
Konkret heißt dies,
dass z.B. der mindestens eine bewegliche Arm der Zuführeinrichtung
in einer seitlich am Toilettendeckel angeordneten Schiene geführt sein
kann, sodass er während
der Anordnung des Folienabschnitts auf dem Toilettensitz, anlässlich welcher
er z.B. eine Bewegung vom rückseitigen
Bereich des Toilettensystems nach vorne und wieder zurück durchführt, im
Toilettendeckel angeordnet ist.
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Es
versteht sich, dass das erfindungsgemäße Toilettensystem als wasserfreies
Toilettensystem ausgebildet ist. Aus verschiedenen Gründen kann
jedoch vorgesehen sein, dass das Toilettensystem in einer oder mehrerer
Phasen des Betriebszyklus Wasser verwendet.
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Weiterhin
ist erfindungsgemäß ein Verfahren zum
zyklischen Betrieb eines Toilettensystems gemäß einem der vorherigen Ansprüche vorgesehen. Das
Verfahren weist die folgenden Schritte auf:
- a)
Anordnen des Folienabschnitts an dem Toilettensitz durch eine Bewegung
der Zuführeinrichtung
von dem Vorratsbehälter
her;
- b) Fixieren des Folienabschnitts im Bereich des Vorratsbehälters durch
die Klemm- und Trenneinrichtung;
- c) Fixieren des vorderen Bereich des Folienabschnitts am Toilettensitz
durch den Klemmring;
- d) Freigabe des Folienabschnitts durch die Klemm- und Trenneinrichtung
sowie den Klemmring nach Benutzung der Toilette; und
- e) Absaugen des Folienabschnitts durch Betätigung der Vakuum-Absaugeinrichtung.
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In
einer bevorzugten Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens
ist vorgesehen, dass während
des aufgeführten
Verfahrensschritts a) der Folienabschnitt an dem Toilettensitz durch
eine Bewegung der Zuführeinrichtung
vom rückseitigen
Bereich des Toilettensystems nach vorne angeordnet wird. In dieser
Ausgestaltung wäre
demnach der Vorratsbehälter
im rückseitigen
Bereich des Toilettensystems angeordnet. In den anderen oben erwähnten Ausgestaltungen,
in welchen der Vorratsbehälter seitlich
angeordnet ist, würde
während
des aufgeführten
Verfahrensschritts a) der Folienabschnitt an dem Toilettensitz durch
eine Bewegung der Zuführeinrichtung
vom seitlichen Bereich des Toilettensystems zur anderen Seite angeordnet
werden.
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In
einer bevorzugten Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens
ist vorgesehen, dass während
des aufgeführten Verfahrensschritts
c) der vordere Bereich des Folienabschnitts durch die Vakuumeinrichtung
angesaugt und erst dann durch den Klemmring fixiert wird.
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In
einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens
ist vorgesehen, dass der Toilettendeckel während der aufgeführten Verfahrensschritte
a)–e)
in Anordnung auf dem Toilettensitz verriegelt ist und lediglich
zwischen den Schritten c) und d) entriegelbar ist, so dass er für eine Benutzung
geöffnet
werden kann, wobei er vor Ausführung
des Schritts e) erneut schließt
bzw. geschlossen werden muß.
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Auf
diese Weise wird gewährleistet,
dass der gesamte Entsorgungs- und Neubestückungsvorgang der Toilette
automatisiert und ohne Benutzereingriff durchführbar ist, und der Benutzer
ausschließlich eine
für die
Benutzung bereite Toilette vorfindet. Hierdurch wird einerseits
die Akzeptanz des Systems erhöht,
und andererseits wird die Betriebssicherheit erhöht.
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Bevorzugt
ist dabei vorgesehen, dass die Greifer der Zuführeinrichtung nach dem Schritt
a) öffnen,
die Zuführeinrichtung
zurückfährt und
die Greifer anschließend
bzw. nach einem der Schritte b) oder c) einen neuen Folienabschnitt
ergreifen. Da in diesem Stadium der auf dem Toilettensitz angeordnete
Folienabschnitt durch die Klemm- und
Trenneinrichtung arretiert ist, muß die Zuführeinrichtung in eine hinter
der Klemm- und Trenneinrichtung gelegene Position fahren und dort
den neuen Folienabschnitt ergreifen.
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Bevorzugt
ist dabei überdies
vorgesehen, dass der Folienabschnitt im Verlauf einer der Schritte b)
bis e) durch die Klemm- und Trenneinrichtung von den weiteren noch
im Vorratsbehälter
befindlichen Folienabschnitten abgetrennt wird. Dieser Schritt erfolgt
bevorzugt während
des Schritts b).
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Im
Verlauf des Verfahrens wird bevorzugt der Folienabschnitt bzw. ein
in diesen eingearbeiteter Beutel durch Anlage eines Vakuums in eine
die Toilettenschüssel
auskleidende Position gebracht. Dieser Schritt erfolgt bevorzugt
nach dem Schritt c).
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Die
Erfindung wird nachfolgend mit Bezug auf die Zeichnungen beispielhaft
erläutert.
Es werden dabei Ausführungsbeispiele
gezeigt, die den Schutzbereich der vorgelegten Ansprüche in keiner
Weise einschränken
sollen. Es zeigen:
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1 zeigt
ein erfindungsgemäßes Toilettensystem 10 in
teiltransparenter Darstellung, aufweisend eine Toilettenschüssel 11,
einen Toilettensitz 12, einen Vorratsbehälter für Folienabschnitte 13, eine
automatisierte Zuführeinrichtung 14 zum
Anordnen eines Folienabschnitts, eine nicht dargestellte Vakuum-Absaugeinrichtung
zum Absaugen des Folienabschnitts, die im unteren Bereich der Toilettenschüssel 11 angeordnet
ist, ein aus vier miteinander verschraubten Aluminium-Platten bestehendes
Rahmengestell 15, an welches alle weiteren Baugruppen des
Toilettensystems verschraubt werden, wobei das Grundgestell dann
mit dem Boden der Toilettenkabine verschraubt wird, einen Toilettendeckel 16,
welcher die Zuführeinrichtung
verdeckt und während
des überwiegenden
Teils des Betriebzyklus geschlossen ist, sowie eine Klemm- und Trenneinrichtung 17.
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Der
untere Bereich des Toilettensystems ist durch ein Gehäuse 18 verdeckt.
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2 zeigt
das selbe Toilettensystem 20 in einer Explosionsansicht,
aufweisend einen Toilettensitz 22, eine Vorratsrolle für die Folienabschnitte 23, eine
Zuführeinrichtung 24,
ein Rahmengestell 25, einen Deckel 26, eine Klemm-
und Trenneinrichtung 27 sowie ein äußeres Gehäuse 28.
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3a zeigt
eine Zuführeinrichtung 30,
die dazu dient, einen Folienabschnitt aus dem Vorratsbehälter zu
ergreifen und in einer Bewegung vom rückwärtigen Bereich des Toilettensystems
nach vorne auf dem Toilettensitz anzuordnen.
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Die
Zuführeinrichtung
weist zwei teleskopierbare Arme 31, 32 auf, die über einen
gemeinsamen elektrischen Antrieb 33 betrieben werden, wobei
der gemeinsame Antrieb über
eine gemeinsame Antriebswelle 34 beide Arme gleichmäßig anspricht.
Im distalen Bereich der teleskopierbaren Arme ist jeweils ein Greifer 35, 36 angeordnet,
der dazu dient, den Folienabschnitt im Bereich des Vorratsbehälters zu
ergreifen, nach vorne zu ziehen und über dem Toilettensitz anzuordnen.
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Die
Greifer 35, 36 werden pneumatisch betrieben. Die
hierzu erforderliche Druckluft wird durch das Innere der teleskopierbaren
Arme geleitet.
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Sowohl
die teleskopierbaren Arme als auch die beiden Greifer können auch
anderweitig betrieben werden, so zum Beispiel elektrisch, pneumatisch und
dergleichen. Hierzu wird auf die Beschreibung verwiesen.
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3b zeigt
einen Greifer 37 in Detailansicht. Dargestellt ist der
distale Abschnitt eines teleskopierbaren Arms 38 sowie
die beiden Greiferarme 39a und 39b, die zum Ergreifen
des Folienabschnitts im Bereich des Vorratsbehälters eine pneumatisch angetriebene,
durch die Pfeile angedeutete Klappbewegung durchführen.
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4 zeigt
einen Toilettensitz 40 eines erfindungsgemäßen Toilettensystems,
aufweisend eine Toilettenbrille 41, einen Klemmring 42 sowie
eine Vakuumeinrichtung 43. Sobald ein Folienabschnitt mithilfe
der Zuführeinrichtung
vom rückseitigen
Bereich des Toilettensystems nach vorne auf dem Toilettensitz angeordnet
worden ist, wird dessen vorderer Bereich durch die Vakuumeinrichtung 43 angesaugt
und in den Bereich zwischen dem Klemmring 42 und der Toilettenbrille 41 gebracht.
Daraufhin führt
der Klemmring 42, der im Übrigen in 4 zweiteilig
dargestellt ist, eine pneumatisch betriebene Bewegung aus, in deren
Verlauf er in eine im Randbereich der Toilettenbrille 41 angeordnete
Nut 44 bewegt wird und dabei den Folienbeutel durch Klemmung
fixiert.
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Vor
Betätigung
der Vakuum-Absaugeinrichtung geht der Klemmring zurück in die
Ausgangsposition, wodurch der Folienabschnitt wieder freigegeben
wird.
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5a zeigt
die im rückseitigen
Bereich des Toilettensystems angeordnete Klemm- und Trenneinrichtung 50,
die einen stationären
Abschnitt 51, einen eine Vertikalbewegung ausführbaren,
pneumatisch betriebenen Abschnitt 52, sowie einen Basisabschnitt 53 aufweist.
Der stationäre
Abschnitt 51 weist einen Längsschlitz 54 sowie
zwei Aussparungen 55, 56 auf. Der Längsschlitz 54 ist
so aus gestaltet, dass der über
den Toilettensitz zu bringende Folienabschnitt durch diesen hindurchgeführt werden
kann. Gleichzeitig sind die Aussparungen 55, 56 so
ausgebildet, dass die Greifer der Folienzuführeinrichtung durch diese Aussparungen
gefahren werden können, und
zwar jeweils dann, wen ein neuer Folienabschnitt im Bereich des
Vorratsbehälters
ergriffen werden und nach vorne hin über dem Toilettensitz angeordnet werden
soll.
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5b zeigt
die Klemm- und Trenneinrichtung im Querschnitt mit dem stationären Abschnitt 51 und
dem vertikal bewegbaren Abschnitt 52. Letzterer weist zwei
Klemmkanten 57a, 57b sowie eine Schneidklinge 58 auf.
Die Klemmkanten 57a und 57b greifen, wenn der
Abschnitt 52 eine Vertikalbewegung durchführt, in
entsprechende Nuten 59a, 59b ein. Gleichzeitig
wird bei der Aufwärtsbewegung
der Folienabschnitt durch das Schneidmesser 58 von den
weiteren, noch im Vorratsbehälter
befindlichen Folienabschnitten getrennt. Durch Eingreifen der Klemmkante 57 in
die Nut 59b wird der bereits über dem Toilettensitz angeordnete
Folienabschnitt im rückwärtigen Bereich
fixiert. Hierdurch wird im Zusammenspiel mit der Fixierung durch
den Klemmring am Toilettensitz der Folienabschnitt straff über der Toilettenschüssel gespannt.
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Gleichzeitig
wird durch Eingreifen der Klemmkante 57a in die Nut 59a der
nächstfolgende, noch
im Vorratsbehälter
befindliche Folienabschnitt ebenfalls fixiert, so dass er im weiteren
Verlauf durch die Greifer der Zuführeinrichtung ergriffen und
nach vorne geführt
werden kann.
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6 zeigt
ein Fluss-Diagramm eines beispielhaften Betriebszyklus einer erfindungsgemäßen Flugzeugtoilette.
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In
Ausgangsstellung befindet sich auf dem Toilettensitz ein „frischer", unbenutzter Folienabschnitt,
die Klemm- und Trenneinrichtung
sowie der Klemmring sind geschlossen, und die Zuführeinrichtung
ist eingefahren. Die Greifer haben bereits einen neuen Folienabschnitt
ergriffen. Der Toilettendeckel ist freigegeben und kann von Hand
durch den Benutzer geöffnet
werden, sodass eine Benutzung stattfinden kann.
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Nach
Beendigung der Benutzung muss sichergestellt werden, dass der Toilettendeckel
entweder durch den Benutzer oder nach der Betätigung der Spülung, d.h.
der Vakuum-Absaugeinrichtung,
automatisch geschlossen wird. In diesem geschlossenen Zustand wird
der Toilettendeckel fixiert, so dass er während der nun folgenden Absaugung
des benutzen Foliensacks, sowie der Exkremente und der anschließenden Neubestückung der
Toilette mit einem unbenutzten Foliensack, nicht geöffnet werden
kann.
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Wird
die Spülung
betätigt, öffnet sich
der Klemmring, der den Foliensack von außen um die Toilette spannt.
Gleichzeitig öffnet
sich ebenfalls die Klemm- und Trenneinrichtung, die den Folienabschnitt
im rückseitigen
Bereich fixiert. Dieser Verfahrensschritt entspricht dem oben erwähnten Schritt
d). Jetzt kann der benutzte Folienbeutel mit den Exkrementen durch
Betätigung
der Spülung
abgesaugt werden. Der Greifer der die Folie, wie oben erwähnt, bereits
Hierbei öffnet
sich ein sogenanntes Flush-Ventil. Dieser Verfahrensschritt entspricht
dem oben erwähnten
Schritt e). Anschließend
wickelt die Zuführeinrichtung
einen neuen Folienabschnitt von der Folienrolle ab und ordnet diesen
auf dem Toilettensitz an.
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Dieser
Verfahrensschritt entspricht dem oben erwähnten Schritt a).
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Das
Messer der Klemm- und Trenneinrichtung wird geschlossen und der
Folienabschnitt gleichzeitig geklemmt und getrennt. Um den Folienabschnitt
im vorderen Bereich zu fixieren, wird die Folie durch einen Schlitz,
der sich unterhalb der Anlagefläche
des Klemmrings befindet, angesaugt. Anschließend wird der Klemmring geschlossen.
Dieser Verfahrensschritt entspricht dem oben erwähnten Schritt b).
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Die
Greifer werden geöffnet,
mitsamt der Zuführeinrichtung
zurück
in Ausgangsstellung gefahren und erneut geschlossen, wobei ein neuer
Folienabschnitt ergriffen wird.
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Anschließend wird
der Beutel des Folienabschnitts innerhalb der Toilettenschüssel durch
kurzzeitige Anlage eines Vakuums entfaltet und ausgebreitet. Damit
ist der Zyklus abgeschlossen und die Toilette wieder für die Benutzung
bereit. Die Verriegelung des Toilettensitzes wird geöffnet und
die Toilette zur Benutzung freigegeben.