DE102013211889B3

DE102013211889B3 - Tank, especially water tank

Info

Publication number: DE102013211889B3
Application number: DE102013211889.9A
Authority: DE
Inventors: Burkhard Arras
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 2013-06-24
Filing date: 2013-06-24
Publication date: 2014-12-11
Anticipated expiration: 2033-06-25

Abstract

Schienenfahrzeug (200) mit einem Abwassertank (10, 220) dadurch gekennzeichnet, dass zumindest ein oberer Seitenwandabschnitt des Abwassertanks (10, 220) wärmeisolierter als zumindest ein unterer Seitenwandabschnitt des Abwassertanks (10, 220) ist.Rail vehicle (200) with a waste water tank (10, 220), characterized in that at least an upper side wall section of the waste water tank (10, 220) is more thermally insulated than at least a lower side wall section of the waste water tank (10, 220).

Description

Die Erfindung bezieht sich auf Tanks für den Einsatz bei Schienenfahrzeugen.The invention relates to tanks for use in rail vehicles.

Bekanntermaßen werden Wasser- und Abwassertanks auch in Schienenfahrzeugen eingesetzt. Je nach klimatischen Verhältnissen kann das im Tank befindliche Wasser gefrieren, wenn die Tanks für eine längere Zeit Temperaturen unter 0°C ausgesetzt sind. Es besteht infolge des im Vergleich zu flüssigem Wasser größeren Eisvolumens die Gefahr, dass sich der Tank verformt und undicht wird, wenn durch die Verformung zumindest lokal die jeweilige Festigkeitsgrenze des Tankmaterials überschritten wird. Außerdem besteht die Gefahr, dass bei der Verformung des Tanks benachbarte Strukturen beschädigt werden, beispielsweise die Befestigung des Tanks.As is known, water and waste water tanks are also used in rail vehicles. Depending on the climatic conditions, the water in the tank may freeze if the tanks are exposed to temperatures below 0 ° C for a longer period of time. As a result of the greater volume of ice compared to liquid water, there is a risk that the tank will be deformed and leaky if the deformation at least locally exceeds the respective strength limit of the tank material. In addition, there is a risk that adjacent structures are damaged during the deformation of the tank, such as the attachment of the tank.

Im Bereich der Schienenfahrzeugtechnik ist es bekannt, Tanks mit Tankheizungen zu versehen, die die den Tank umgebende Luft oder die Flüssigkeit selbst erwärmen, wenn die Umgebungstemperaturen zu stark absinken. Derartige Tankheizungen erfordern jedoch externe Heizenergie, so dass im Falle eines Ausfalls oder Wegfalls der Heizenergie das beschriebene Problem des Einfrierens auftreten kann. Zwar besteht bei Frischwassertanks die Möglichkeit, das darin befindliche Wasser rechtzeitig ablaufen zu lassen, um ein Einfrieren des Tanks und eine Zerstörung des Tanks zu vermeiden, jedoch ist eine solche Vorgehensweise im Falle von Abwassertanks nicht zulässig, so dass unter Umständen ein Einfrieren eines Abwassertanks sehenden Auges in Kenntnis der eventuell eintretenden Schäden in Kauf genommen werden muss.In the field of rail vehicle technology, it is known to provide tanks with tank heaters that heat the air surrounding the tank or the liquid itself when the ambient temperatures drop too much. However, such tank heaters require external heating energy, so that in case of failure or elimination of the heating energy described the problem of freezing can occur. While there is a possibility for fresh water tanks to drain the water therein in time to avoid freezing of the tank and destruction of the tank, such a procedure is not permissible in the case of waste tanks, so that a freeze tank may be seen to freeze Eye in knowledge of any occurring damage must be taken into account.

Es sind auch wärmeisolierte Tanks bekannt geworden, insbesondere zum Speichern von Warmwasser, deren Isolationswirkung über die Tankhöhe variiert, beispielsweise um einer Durchmischung des Wassers im Tank entgegenzuwirken. Die Offenlegungsschrift DE 33 12 089 A1 , die DE 44 34 442 A1 , die US 2004/0129711 A1 oder die JP S59-056 045 A zeigen solche Tanks. Die DE 940 354 B hingegen offenbart ein Schienenfahrzeug mit einem wärmeisolierten Tank.There are also known heat-insulated tanks, in particular for storing hot water whose insulation effect varies across the tank height, for example, to counteract mixing of the water in the tank. The publication DE 33 12 089 A1 , the DE 44 34 442 A1 , the US 2004/0129711 A1 or the JP S59-056 045 A show such tanks. The DE 940 354 B however, discloses a rail vehicle with a thermally insulated tank.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Tank, insbesondere Wassertank, anzugeben, bei dem sich die oben beschriebene Problematik einer Zerstörung oder Beschädigung im Falle eines Einfrierens der im Tank befindlichen Flüssigkeit vermeiden lässt.The invention has for its object to provide a tank, in particular water tank, in which the above-described problem of destruction or damage in the case of freezing of the liquid in the tank can be avoided.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch ein Schienenfahrzeug mit den Merkmalen gemäß Patentanspruch 1 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen des erfindungsgemäßen Schienenfahrzeugs sind in Unteransprüchen angegeben.This object is achieved by a rail vehicle with the features according to claim 1. Advantageous embodiments of the rail vehicle according to the invention are specified in subclaims.

Die Erfindung bezieht sich auf ein Schienenfahrzeug mit einem Tank, wie er nachfolgend beschrieben ist. Bei dem Tank des Schienenfahrzeugs handelt es sich um einen Abwassertank.The invention relates to a rail vehicle with a tank, as described below. The tank of the rail vehicle is a waste water tank.

Es ist erfindungsgemäß vorgesehen, dass zumindest ein oberer Seitenwandabschnitt des Wassertanks wärmeisolierter als zumindest ein unterer Seitenwandabschnitt des Wassertanks ist.It is inventively provided that at least one upper side wall portion of the water tank is heat-insulated than at least one lower side wall portion of the water tank.

Ein wesentlicher Vorteil des erfindungsgemäßen Tanks besteht darin, dass aufgrund der erfindungsgemäß vorgesehenen ortsabhängigen Veränderung der Wärmeisolation des Tanks zunächst ein Einfrieren im Bodenbereich des Tanks auftreten wird. Falls sich die Flüssigkeit beim Einfrieren, wie beispielsweise Wasser, ausdehnt, kann die darüber befindliche Flüssigkeit nach oben hin ausweichen, so dass der Bodenbereich des Tanks und die von dem Einfrieren betroffenen Seitenwandabschnitte des Tanks keiner übermäßigen Druckbelastung ausgesetzt werden. Erfindungsgemäß wird die Flüssigkeit im Tank also von unten nach oben hin zufrieren, wobei die über der gefrorenen Flüssigkeit bzw. über dem Eis befindliche, noch ”flüssige” Flüssigkeit nach oben hin ausweichen kann. Der Tank wird also von unten nach oben kontinuierlich zufrieren, ohne dass die Seitenwände mechanisch überlastet werden.A significant advantage of the tank according to the invention is that, due to the location-dependent change of the heat insulation of the tank provided according to the invention, a freezing in the bottom area of the tank will initially occur. If the liquid expands upon freezing, such as water, the liquid above it may deflect upwards so that the bottom portion of the tank and the side wall portions of the tank affected by the freezing are not subjected to excessive pressure loading. According to the invention, the liquid in the tank will thus freeze from the bottom to the top, with the still "liquid" liquid above the frozen liquid or over the ice being able to escape upwards. The tank will thus freeze continuously from bottom to top, without the side walls being mechanically overloaded.

Besonders einfach und damit vorteilhaft lässt sich die beschriebene Verteilung der Wärmeisolation der Seitenwand erreichen, wenn der zumindest eine obere Seitenwandabschnitt des Wassertanks eine größere Wanddicke als der zumindest eine untere Seitenwandabschnitt des Wassertanks aufweist.The described distribution of the heat insulation of the side wall can be achieved particularly simply and thus advantageously if the at least one upper side wall section of the water tank has a greater wall thickness than the at least one lower side wall section of the water tank.

Als besonders vorteilhaft wird es angesehen, wenn die Seitenwanddicke stufenweise oder kontinuierlich nach oben größer wird.It is considered to be particularly advantageous if the side wall thickness increases stepwise or continuously upwards.

Im Falle einer stufenweisen Erhöhung der Seitenwanddicke wird es als vorteilhaft angesehen, wenn jede Stufung zumindest einen Dickenänderungsgrad von mindestens 10% der Seitendicke und damit eine Erhöhung der Wärmeisolation von mindestens 10% hervorruft.In the case of a stepwise increase in the sidewall thickness, it is considered advantageous if each step produces at least a thickness change of at least 10% of the side thickness and thus an increase in thermal insulation of at least 10%.

Um zu vermeiden, dass eine Erhöhung der Seitenwanddicke die Außenkontur bzw. den Außenquerschnitt des Tanks nach oben hin vergrößert oder signifikant vergrößert, wird es als vorteilhaft angesehen, wenn der Innenquerschnitt des Tanks stufenweise oder kontinuierlich nach oben kleiner wird. Besonders vorteilhaft ist es, wenn die stufenweise oder kontinuierliche Verkleinerung des Innenquerschnitts des Tanks auf der stufenweisen oder kontinuierlichen Vergrößerung der Seitenwanddicke des Tanks beruht, insbesondere dieser entspricht.In order to avoid that an increase in the side wall thickness increases or significantly increases the outer contour or the outer cross section of the tank, it is considered advantageous if the inner cross section of the tank is gradually reduced or continuously upward. It is particularly advantageous if the stepwise or continuous reduction of the internal cross section of the tank on the stepwise or continuous Increasing the side wall thickness of the tank is based, in particular this corresponds.

Um zu ermöglichen, dass der hier beschriebene Tank als Ersatz für Tanks, die bereits im Einsatz sind, verwendet werden kann, wird es als vorteilhaft angesehen, wenn der Außenquerschnitt des Tanks – in Richtung vom Tankboden nach oben gesehen – unverändert bleibt.In order to allow the tank described herein to be used as a replacement for tanks already in use, it is considered advantageous if the outer cross-section of the tank remains unchanged, as seen from the tank bottom upwards.

Alternativ kann vorgesehen sein, dass durch die stufenweise oder kontinuierliche Vergrößerung der Seitenwanddicke der Außenquerschnitt des Tanks stufenweise oder kontinuierlich nach oben größer wird. Eine solche Ausgestaltung wird man vorzugsweise wählen, wenn ein entsprechendes Bauvolumen zur Verfügung steht und das Innenvolumen des Tanks von der Dickenänderung der Seitenwand unbeeinflusst bleiben soll.Alternatively, it can be provided that the outer cross section of the tank gradually increases in a stepwise or continuous upward direction as a result of the stepwise or continuous enlargement of the side wall thickness. Such an embodiment will preferably be selected if a corresponding construction volume is available and the inner volume of the tank is to remain unaffected by the change in thickness of the side wall.

Alternativ oder zusätzlich zu der beschriebenen höhenabhängigen Verteilung der Seitendicke kann vorgesehen sein, dass der zumindest eine obere Seitenwandabschnitt des Wassertanks aus einem Material besteht, das eine geringere Wärmeleitfähigkeit als das Material des zumindest einen unteren Seitenwandabschnitts aufweist. Durch die beschriebene Wärmeleitfähigkeitsverteilung lässt sich in entsprechender Weise erreichen, dass ein Zufrieren der im Tank befindlichen Flüssigkeit vom Tankboden nach oben hin erfolgt und die noch nicht gefrorene Flüssigkeit einer Volumenvergrößerung des Eises ausweichen kann.As an alternative or in addition to the described height-dependent distribution of the side thickness, it can be provided that the at least one upper side wall section of the water tank consists of a material which has a lower thermal conductivity than the material of the at least one lower side wall section. By the described heat conductivity distribution can be achieved in a corresponding manner that a freezing of the liquid in the tank from the tank bottom takes place upwards and the not yet frozen liquid can escape an increase in volume of the ice.

Mit Blick auf eine kontinuierliche Eisbildung von unten nach oben wird es als vorteilhaft angesehen, wenn die thermische Leitfähigkeit des Materials der Seitenwand stufenweise oder kontinuierlich nach oben kleiner wird.In view of a continuous formation of ice from bottom to top, it is considered advantageous if the thermal conductivity of the material of the side wall is gradually or continuously upwards smaller.

Mit Blick auf ein Zufrieren des Tanks von unten nach oben wird es außerdem als vorteilhaft angesehen, wenn die Wärmeisolierung der Tankoberseite des Tanks mindestens so groß wie die Wärmeisolierung des zumindest einen oberen Seitenwandabschnitts ist. Vorzugsweise ist die Tankoberseite mindestens so gut wärmeisoliert wie alle anderen Seitenwandabschnitte des Tanks.With a view to freezing the tank from bottom to top, it is also considered advantageous if the heat insulation of the tank top of the tank is at least as large as the thermal insulation of the at least one upper side wall portion. Preferably, the tank top is at least as good thermal insulation as all other side wall portions of the tank.

Die Wärmeisolierung der Tankoberseite des Tanks ist bevorzugt mindestens so groß wie die Wärmeisolierung der Tankunterseite des Tanks.The heat insulation of the tank top of the tank is preferably at least as large as the heat insulation of the tank bottom of the tank.

Der Tank, wie er oben beschrieben ist, lässt sich überall dort einsetzen, wo die Gefahr eines Frierens und einer Volumenzunahme der im Tank befindlichen Flüssigkeit besteht, also beispielsweise als Tank für Gartenwasser, als Trinkwasserspeicher, als KFZ-Scheibenwassertank, als Tank für Wohnmobile oder dergleichen. Als besonders vorteilhaft wird es jedoch angesehen, wenn ein Einsatz bei Schienenfahrzeugen erfolgt, bei denen Frostsicherheit bei möglichst geringen Kosten und auf der Basis eines einfachen und stabilen Tankaufbaus gewährleistet werden soll, insbesondere zur Speicherung von Frisch- oder Abwasser.The tank, as described above, can be used wherever there is a risk of freezing and an increase in volume of the liquid in the tank, so for example as a tank for garden water, as drinking water storage, as a car window glass tank, as a tank for campers or like. However, it is considered to be particularly advantageous if it is used in rail vehicles in which frost protection is to be ensured at the lowest possible cost and on the basis of a simple and stable tank construction, in particular for the storage of fresh or waste water.

Um einen bedenkenlosen Einsatz des Tanks auch im Trinkwasserbereich zu ermöglichen, wird es als vorteilhaft angesehen, wenn das Material der Seitenwand, der Tankoberseite und/oder der Tankunterseite aus einem Feststoffmaterial, also keiner Flüssigkeit, besteht. Das Feststoffmaterial kann massiv ausgestaltet sein oder eine Schüttgutfüllung enthalten.In order to enable a safe use of the tank in the drinking water area, it is considered advantageous if the material of the side wall, the tank top and / or the underside of the tank made of a solid material, so no liquid exists. The solid material may be solid or contain a bulk filling.

Die Seitenwand, die Tankoberseite und/oder die Tankunterseite können einschichtig oder mehrschichtig ausgeführt sein.The side wall, the tank top and / or the tank bottom can be designed as a single-layered or multi-layered.

Die Erfindung bezieht sich auf ein Schienenfahrzeug mit einem Tank, wie er oben beschrieben worden ist. Bezüglich der Vorteile des erfindungsgemäßen Schienenfahrzeugs sei auf die obigen Ausführungen im Zusammenhang mit dem erfindungsgemäßen Tank verwiesen. Wie erläutert, lässt sich eine Beschädigung oder Zerstörung des Tanks im Falle einer Eisbildung der darin befindlichen Flüssigkeit vermeiden.The invention relates to a rail vehicle with a tank, as has been described above. With regard to the advantages of the rail vehicle according to the invention, reference is made to the above statements in connection with the tank according to the invention. As explained, damage to or destruction of the tank in the event of ice formation of the liquid therein can be avoided.

Bei dem Tank des Schienenfahrzeugs handelt es sich um einen Abwassertank.The tank of the rail vehicle is a waste water tank.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand von Ausführungsbeispielen näher erläutert; dabei zeigen beispielhaft:The invention will be explained in more detail with reference to embodiments; thereby show exemplarily:

1 ein Ausführungsbeispiel für einen erfindungsgemäßen Wassertank, bei dem die Seitenwanddicke stufenweise nach oben hin größer wird, 1 an embodiment of a water tank according to the invention, in which the side wall thickness is gradually increased in the upper direction,

2 ein Ausführungsbeispiel für einen erfindungsgemäßen Tank, bei dem die Seitenwanddicke stufenweise nach innen hin größer wird, so dass sich der Innenquerschnitt des Tanks nach oben verkleinert, 2 An exemplary embodiment of a tank according to the invention, in which the side wall thickness becomes gradually larger toward the inside, so that the internal cross-section of the tank is reduced in size,

3 ein Ausführungsbeispiel für einen erfindungsgemäßen Tank, bei dem sich der Innenquerschnitt des Tanks kontinuierlich nach oben hin verjüngt, wobei die Verjüngung auf einer Vergrößerung der Seitenwanddicke beruht, 3 an embodiment of a tank according to the invention, in which the inner cross-section of the tank continuously tapers towards the top, wherein the taper is based on an increase in the sidewall thickness,

4 ein Ausführungsbeispiel für einen erfindungsgemäßen Tank, bei dem sich die Dicke der Seitenwand kontinuierlich nach oben hin vergrößert, wodurch auch eine kontinuierliche Vergrößerung des Außenquerschnitts des Tanks nach oben hin hervorgerufen wird, 4 an embodiment of a tank according to the invention, in which the thickness of the side wall increases continuously upward, whereby a continuous increase in the outer cross-section of the tank is caused upward,

5 ein Ausführungsbeispiel für einen erfindungsgemäßen Tank, bei dem die Wärmeleitfähigkeit der Seitenwand nach oben hin stufenförmig abfällt, 5 An exemplary embodiment of a tank according to the invention, in which the thermal conductivity of the side wall slopes downwards in the form of a step,

6 ein Ausführungsbeispiel für einen erfindungsgemäßen Tank, bei dem die Wärmeleitfähigkeit der Seitenwand nach oben hin kontinuierlich abfällt und 6 an embodiment of a tank according to the invention, in which the thermal conductivity of the side wall continuously decreases towards the top and

7 ein Ausführungsbeispiel für ein erfindungsgemäßes Schienenfahrzeug, das mit einem Frischwassertank sowie einem Abwassertank ausgestattet ist, wobei bei beiden Tanks jeweils die Wärmeisolation nach oben hin größer wird. 7 An embodiment of a rail vehicle according to the invention, which is equipped with a fresh water tank and a waste water tank, wherein in both tanks, respectively, the heat insulation is higher towards the top.

In den Figuren werden der Übersicht halber für vergleichbare oder identische Komponenten stets dieselben Bezugszeichen verwendet.For the sake of clarity, the same reference numerals are always used in the figures for comparable or identical components.

Die 1 zeigt ein Ausführungsbeispiel für einen Tank 10, bei dem es sich beispielsweise um einen Wassertank handeln kann. Der Tank 10 umfasst eine Tankunterseite in Form eines Tankbodens 20, eine den Innenraum des Tanks 10 seitlich begrenzende Seitenwand 30 sowie eine den Tank 10 nach oben hin abschließende Tankoberseite in Form eines Deckels 40.The 1 shows an embodiment of a tank 10 , which may be, for example, a water tank. The Tank 10 comprises a tank bottom in the form of a tank bottom 20 , one the interior of the tank 10 laterally limiting side wall 30 as well as the tank 10 upper tank top in the form of a lid 40 ,

Der Tank 10 ist bei dem Ausführungsbeispiel gemäß 1 ca. bis zur Hälfte seines Volumens mit Wasser 50 gefüllt. Der über dem Wasser befindliche Bereich des Tanks 10 ist mit Luft 60 gefüllt.The Tank 10 is in the embodiment according to 1 about half of its volume with water 50 filled. The over-water area of the tank 10 is with air 60 filled.

In der 1 lässt sich erkennen, dass die Dicke d der Seitenwand 30 entlang der Pfeilrichtung P nach oben hin stufenförmig ansteigt. Durch den stufenförmigen Anstieg der Dicke d werden in der Seitenwand 30 vier ringförmige Seitenwandabschnitte gebildet, die in der 1 mit den Bezugszeichen 31, 32, 33 und 34 gekennzeichnet sind.In the 1 can be seen that the thickness d of the sidewall 30 along the direction of the arrow P increases stepwise upwards. Due to the step-like increase in the thickness d be in the side wall 30 four annular side wall portions formed in the 1 with the reference numerals 31 . 32 . 33 and 34 Marked are.

Die Dicke der ringförmingen Seitenwandabschnitte 31 bis 34 nimmt nach oben hin zu, so dass der Durchmesser Do im Bereich des Deckels 40 des Tanks 10 deutlich größer als der Durchmesser Du im Bereich des Tankbodens 20 ist.The thickness of the annular side wall sections 31 to 34 increases towards the top so that the diameter DO is in the area of the lid 40 of the tank 10 significantly larger than the diameter you in the area of the tank bottom 20 is.

Die Wärmeisolierung des Deckels 40 ist vorzugsweise mindestens so groß wie die des ringförmigen Seitenwandabschnitts 34 und die des Tankbodens 20.The thermal insulation of the lid 40 is preferably at least as large as that of the annular side wall portion 34 and the bottom of the tank 20 ,

Fällt die Umgebungstemperatur außerhalb des Tanks 10 unter den Gefrierpunkt, so wird es zu einem Abkühlen des Wassers 50 innerhalb des Tanks 10 kommen. Aufgrund der unterschiedlichen Dicke der ringförmigen Seitenwandabschnitte 31 bis 34 und der größeren thermischen Isolation im oberen Bereich des Tanks 10 wird zunächst das Wasser 50 im Bereich des Tankbodens 20 und im Bereich des unteren Seitenwandabschnitts 31 den Gefrierpunkt erreichen, und es wird zu einem Gefrieren des Wassers 50 zunächst dort kommen. Die Ausdehnung des gefrorenen Wassers führt bei dem Tank 10 zu keinen mechanischen Problemen, da das über dem Eis befindliche, noch flüssige Wasser entlang der Pfeilrichtung P nach oben hin ausweichen kann und die über dem Wasser 50 befindliche Luft 60 komprimieren oder verdrängen kann. Die weitere Abkühlung des Wassers 50 wird aufgrund des Dickenverlaufs der Dicke d der Seitenwand 30 in entsprechender Weise von unten nach oben erfolgen, so dass das noch flüssige Wasser 50 stets nach oben hin ausweichen wird. Eine mechanische Überanspruchung des Tanks 10, insbesondere eine Deformation oder Zerstörung der Seitenwand 30 des Tanks 10, wird so in vorteilhafter Weise vermieden.If the ambient temperature falls outside the tank 10 Below freezing, it will cause the water to cool 50 inside the tank 10 come. Due to the different thickness of the annular side wall sections 31 to 34 and the larger thermal insulation in the upper part of the tank 10 First, the water 50 in the area of the tank bottom 20 and in the region of the lower side wall section 31 reach the freezing point, and it becomes a freezing of the water 50 first come there. The expansion of the frozen water leads to the tank 10 No mechanical problems, since the still liquid water over the ice can escape upwards along the direction of the arrow P and the one above the water 50 air present 60 can compress or displace. The further cooling of the water 50 becomes due to the thickness profile of the thickness d of the side wall 30 in a similar manner from bottom to top, so that the still liquid water 50 always dodge upwards. A mechanical over-utilization of the tank 10 , in particular a deformation or destruction of the side wall 30 of the tank 10 , is thus avoided in an advantageous manner.

Die 2 zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel für einen Tank 10, bei dem die Dicke d der Seitenwand 30 entlang der Pfeilrichtung P nach oben hin ansteigt. Im Unterschied zu dem Ausführungsbeispiel gemäß 1 erfolgt die Dickenzunahme der Seitenwand 30 in Richtung des Behälterinneren, so dass der Durchmesser bzw. der Außenquerschnitt des Tanks 10 entlang der Pfeilrichtung P unverändert bleiben kann. So lässt sich erreichen, dass der Außendurchmesser Do im Bereich des Deckels 40 genauso groß oder zumindest ähnlich groß sein kann wie der Durchmesser Du im Bereich des Tankbodens 20 des Tanks 10.The 2 shows a further embodiment of a tank 10 in which the thickness d of the sidewall 30 along the direction of the arrow P increases towards the top. In contrast to the embodiment according to 1 the thickness increase of the sidewall takes place 30 in the direction of the container interior, so that the diameter or the outer cross-section of the tank 10 along the direction of arrow P can remain unchanged. So you can achieve that the outer diameter Do in the area of the lid 40 can be just as big or at least as big as the diameter you in the area of the tank bottom 20 of the tank 10 ,

Die Wärmeisolierung des Deckels 40 ist vorzugsweise mindestens so groß wie die der Seitenwand 30 in deren oberen Bereich und vorzugsweise mindestens so groß wie die des Tankbodens 20.The thermal insulation of the lid 40 is preferably at least as large as that of the sidewall 30 in the upper region and preferably at least as large as that of the tank bottom 20 ,

Die Ausführungsform gemäß 2 weist den Vorteil auf, dass der Tank 10 auch an Einbauorten eingesetzt werden kann, bei denen eine Zunahme des Außendurchmessers des Tanks nach oben hin nicht vorgesehen bzw. nicht möglich ist. Beispielsweise kann der Tank 10 gemäß 2 an Orten eingesetzt werden, bei denen der Durchmesser Do im Bereich des Deckels 60 genauso groß sein muss wie der Durchmesser Du im Bereich des Tankbodens 20. Der Tank 10 gemäß 2 ermöglicht es beispielsweise, den Tank als Ersatz für einen herkömmlichen Tank einzusetzen, bei dem die Seitenwand 30 senkrecht zum Tankboden 20 und zum Deckel 40 ausgerichtet ist.The embodiment according to 2 has the advantage that the tank 10 can also be used at installation locations where an increase in the outer diameter of the tank is not provided upwards or not possible. For example, the tank 10 according to 2 be used in places where the diameter do in the area of the lid 60 must be the same size as the diameter you in the area of the tank bottom 20 , The Tank 10 according to 2 allows, for example, to use the tank as a replacement for a conventional tank, in which the side wall 30 perpendicular to the tank bottom 20 and to the lid 40 is aligned.

Bezüglich der Funktionsweise des Tanks 10 gemäß 2 beim Gefrieren des im Tank 10 befindlichen Wassers 50 sei auf die obigen Ausführungen im Zusammenhang mit der 1 verwiesen.Regarding the functioning of the tank 10 according to 2 when freezing in the tank 10 located water 50 be on the above statements in connection with the 1 directed.

Die 3 zeigt ein Ausführungsbeispiel für einen Tank 10, bei dem die Seitenwanddicke d der Seitenwand 30 kontinuierlich entlang der Pfeilrichtung P nach oben größer wird. Die Vergrößerung der Seitenwanddicke erfolgt dabei in Richtung des Inneren des Tanks 10, so dass der Außenquerschnitt bzw. der Außendurchmesser des Tanks 10 höhenunabhängig oder zumindest näherungsweise höhenunabhängig bleiben kann. Beispielsweise kann der Außendurchmesser Do im Bereich des Deckels 40 genauso groß sein wie der Außendurchmesser Du im Bereich des Tankbodens 20.The 3 shows an embodiment of a tank 10 in which the sidewall thickness d of the Side wall 30 continuously increases along the direction of arrow P upward. The enlargement of the sidewall thickness takes place in the direction of the interior of the tank 10 , so that the outer cross section or the outer diameter of the tank 10 height-independent or at least approximately height-independent can remain. For example, the outer diameter Do in the region of the lid 40 be the same size as the outer diameter you in the area of the tank bottom 20 ,

Bezüglich der Funktionsweise des Tanks 10 gemäß 3 beim Gefrieren des im Tank befindlichen Wassers 50 sei auf die obigen Ausführungen im Zusammenhang mit der 1 verwiesen.Regarding the functioning of the tank 10 according to 3 when freezing the water in the tank 50 be on the above statements in connection with the 1 directed.

Die 4 zeigt ein Ausführungsbeispiel für einen Tank 10, bei dem die Seitenwanddicke d der Seitenwand 30 entlang der Pfeilrichtung P kontinuierlich nach oben hin zunimmt. Insoweit entspricht das Ausführungsbeispiel gemäß 4 dem Ausführungsbeispiel gemäß 3. Unterschiedlich ist lediglich die Ausrichtung der Dickenzunahme der Seitenwand 30, die bei dem Ausführungsbeispiel gemäß 4 nach außen erfolgt. Aufgrund der Zunahme der Seitenwanddicke d nach außen vergrößert sich der Außenquerschnitt bzw. der Außendurchmesser des Tanks 10 entlang der Pfeilrichtung P nach oben. So lässt sich erkennen, dass der Außendurchmesser Do im Bereich des Deckels 40 größer als der Außendurchmesser Du im Bereich des Tankbodens 20 ist.The 4 shows an embodiment of a tank 10 in which the side wall thickness d of the side wall 30 increases continuously along the direction of arrow P upwards. In that regard, the embodiment corresponds to 4 the embodiment according to 3 , The only difference is the orientation of the increase in thickness of the side wall 30 , which in the embodiment according to 4 outwards. Due to the increase in the side wall thickness d outward increases the outer cross section and the outer diameter of the tank 10 along the direction of arrow P upwards. So it can be seen that the outer diameter do in the area of the lid 40 larger than the outer diameter you in the area of the tank bottom 20 is.

Bezüglich der Funktionsweise des Tanks 10 gemäß 4 beim Gefrieren des im Tank befindlichen Wassers 50 sei auf die obigen Ausführungen im Zusammenhang mit der 1 verwiesen.Regarding the functioning of the tank 10 according to 4 when freezing the water in the tank 50 be on the above statements in connection with the 1 directed.

Die 5 zeigt ein Ausführungsbeispiel für einen Tank 10, bei dem die Seitenwanddicke d konstant ist. Um eine ortsabhängige Wärmeisolation der Seitenwand 30 zu erreichen, nämlich dergestalt, dass die Wärmeisolation nach oben hin ansteigt, ist die Seitenwand 30 durch unterschiedliche Materialien gebildet, deren thermische Leitfähigkeit nach oben hin stufenförmig abnimmt. So lässt sich in der 5 erkennen, dass die Seitenwand 30 durch vier ringförmige Seitenwandabschnitte 31 bis 34 gebildet ist, die sich materialmäßig unterscheiden und unterschiedliche Wärmeleitfähigkeitswerte k1 bis k4 aufweisen.The 5 shows an embodiment of a tank 10 in which the sidewall thickness d is constant. For a location-dependent heat insulation of the side wall 30 to achieve, namely in such a way that the heat insulation increases upward, is the side wall 30 formed by different materials whose thermal conductivity decreases stepwise towards the top. So can be in the 5 recognize that the sidewall 30 by four annular side wall sections 31 to 34 is formed, which differ materially and have different thermal conductivity values k1 to k4.

Der Verlauf der thermischen Leitfähigkeit k in Abhängigkeit von der Höhe h des Tanks 10 ist im rechten Abschnitt der 5 gezeigt, in dem der Verlauf der thermischen Leitfähigkeit k über der Höhe h im Rahmen eines Diagramms visualisiert ist. Es lässt sich erkennen, dass mit zunehmender Höhe h die thermische Leitfähigkeit stufenförmig abnimmt.The course of the thermal conductivity k as a function of the height h of the tank 10 is in the right section of the 5 in which the course of the thermal conductivity k over the height h is visualized in the context of a diagram. It can be seen that with increasing height h, the thermal conductivity gradually decreases.

Bezüglich der Funktionsweise des Tanks 10 gemäß 5 beim Gefrieren des im Tank befindlichen Wassers 50 sei auf die obigen Ausführungen im Zusammenhang mit der 1 verwiesen.Regarding the functioning of the tank 10 according to 5 when freezing the water in the tank 50 be on the above statements in connection with the 1 directed.

Die 6 zeigt ein Ausführungsbeispiel für einen Tank 10, bei dem die Seitenwanddicke d der Seitenwand 30 konstant ist und eine Zunahme der Wärmeisolation nach oben durch einen kontinuierlichen Abfall der Wärmeleitfähigkeit k über der Höhe h hervorgerufen wird. Der Verlauf der thermischen Leitfähigkeit k in Abhängigkeit von der Höhe h im Tank 10 ist im rechten Abschnitt der 6 visualisiert.The 6 shows an embodiment of a tank 10 in which the side wall thickness d of the side wall 30 is constant and an increase in the heat insulation is caused upward by a continuous decrease in the thermal conductivity k over the height h. The course of the thermal conductivity k as a function of the height h in the tank 10 is in the right section of the 6 visualized.

Der in der 6 gezeigte kontinuierliche Abfall der thermischen Leitfähigkeit k im Material 100 der Seitenwand 30 lässt sich beispielsweise erreichen, indem bei der Herstellung der Seitenwand 30 in Richtung des späteren Tankbodens 20 Zusätze in das Material der Seitenwand 30 eingebracht werden, die eine Erhöhung der thermischen Leitfähigkeit bewirken. Beispielsweise lassen sich Metallpulver oder dergleichen in ein Kunststoffmaterial einbetten, um eine Erhöhung der thermischen Leitfähigkeit im unteren Bereich der Seitenwand 30 zu gewährleisten, wie dies in der 6 dargestellt ist.The Indian 6 shown continuous drop in thermal conductivity k in the material 100 the side wall 30 can be achieved, for example, by making the sidewall 30 in the direction of the later tank bottom 20 Additives in the material of the sidewall 30 are introduced, which cause an increase in the thermal conductivity. For example, metal powder or the like can be embedded in a plastic material to increase the thermal conductivity in the lower portion of the sidewall 30 to ensure this in the 6 is shown.

Bezüglich der Funktionsweise des Tanks 10 gemäß 6 beim Gefrieren des im Tank befindlichen Wassers 50 sei auf die obigen Ausführungen im Zusammenhang mit der 1 verwiesen.Regarding the functioning of the tank 10 according to 6 when freezing the water in the tank 50 be on the above statements in connection with the 1 directed.

Die 7 zeigt ein Ausführungsbeispiel für ein Schienenfahrzeug 200, das mit einem Frischwassertank 210 und einem Abwassertank 220 ausgestattet ist. Der Frischwassertank 210 und der Abwassertank 220 sind jeweils derart ausgestaltet, dass zumindest ein oberer Seitenwandabschnitt eines jeden der beiden Tanks wärmeisolierter ist als zumindest ein unterer Seitenwandabschnitt des jeweiligen Tanks. Der Frischwassertank 210 und der Abwassertank 220 können beispielsweise so ausgestaltet sein, wie dies im Zusammenhang mit den 1 bis 6 oben erläutert worden ist.The 7 shows an embodiment of a rail vehicle 200 that with a fresh water tank 210 and a wastewater tank 220 Is provided. The fresh water tank 210 and the wastewater tank 220 are each configured such that at least one upper side wall portion of each of the two tanks is more thermally insulated than at least one lower side wall portion of the respective tank. The fresh water tank 210 and the wastewater tank 220 For example, they may be configured as described in connection with FIGS 1 to 6 has been explained above.

Obwohl die Erfindung im Detail durch bevorzugte Ausführungsbeispiele näher illustriert und beschrieben wurde, so ist die Erfindung nicht durch die offenbarten Beispiele eingeschränkt und andere Variationen können vom Fachmann hieraus abgeleitet werden, ohne den Schutzumfang der Erfindung zu verlassen.While the invention has been further illustrated and described in detail by way of preferred embodiments, the invention is not limited by the disclosed examples, and other variations can be derived therefrom by those skilled in the art without departing from the scope of the invention.

Claims

Rail vehicle ( 200 ) with a waste water tank ( 10 . 220 ), characterized in that at least one upper side wall section of the waste water tank ( 10 . 220 ) thermally insulated than at least a lower side wall portion of the waste water tank ( 10 . 220 ).

Rail vehicle ( 200 ) according to claim 1, characterized in that the at least one upper side wall section of the waste water tank ( 10 . 220 ) has a greater wall thickness than the at least one lower side wall section of the waste water tank ( 10 . 220 ) having.

Rail vehicle ( 200 ) according to one of the preceding claims, characterized in that the side wall thickness of the waste water tank ( 10 . 220 ) increases gradually or continuously upwards.

Rail vehicle ( 200 ) according to one of the preceding claims, characterized in that the internal cross section of the waste water tank ( 10 . 220 ) is gradually or continuously upwards smaller.

Rail vehicle ( 200 ) according to claim 4, characterized in that the stepwise or continuous reduction of the internal cross section of the waste water tank ( 10 . 220 ) on the gradual or continuous enlargement of the side wall thickness of the waste water tank ( 10 . 220 ).

Rail vehicle ( 200 ) according to claim 5, characterized in that the outer cross section of the waste water tank ( 10 . 220 ) - in the direction of the tank bottom ( 20 ) upwards - remains unchanged.

Rail vehicle ( 200 ) according to one of the preceding claims 1-5, characterized in that the outer cross section of the waste water tank ( 10 . 220 ) increases gradually or continuously upwards.

Rail vehicle ( 200 ) according to claim 7, characterized in that the stepwise or continuous enlargement of the outer cross section of the waste water tank ( 10 . 220 ) on the gradual or continuous enlargement of the side wall thickness of the waste water tank ( 10 . 220 ).

Rail vehicle ( 200 ) according to one of the preceding claims, characterized in that the at least one upper side wall section of the waste water tank ( 10 . 220 ) is made of a material having a lower thermal conductivity than the material of the at least one lower side wall portion.

Rail vehicle ( 200 ) according to any one of the preceding claims, characterized in that the thermal conductivity of the material ( 100 ) of the sidewall gradually or continuously upward becomes smaller.

Rail vehicle ( 200 ) according to one of the preceding claims, characterized in that the heat insulation of the tank top side of the waste water tank ( 10 . 220 ) is at least as large as the thermal insulation of the at least one upper side wall portion.

Rail vehicle ( 200 ) according to one of the preceding claims, characterized in that the heat insulation of the tank top side of the waste water tank ( 10 . 220 ) at least as large as the heat insulation of the tank bottom of the waste water tank ( 10 . 220 ).