DE102015205825A1 - Method for emptying the frost of a liquid container for a rail vehicle and liquid container with a frost removal device for a rail vehicle - Google Patents
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Abstract
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Frostentleerung eines Flüssigkeitsbehälters (1) für ein Schienenfahrzeug, wobei der Flüssigkeitsbehälter (1) eine Entleerungseinrichtung aufweist, welche eine Flüssigkeitsleitung (2) zur Abgabe von Flüssigkeit aus dem Flüssigkeitsbehälter (1) umfasst, welche nach dem Heberprinzip so angeordnet ist, sie zumindest in einem Scheitelpunkt über den vorgegebenen Flüssigkeitsspiegel geführt ist, wobei die Entleerungseinrichtung eine Fördereinrichtung (6) zur Förderung von Flüssigkeit aus dem Flüssigkeitsbehälter (1) durch die Flüssigkeitsleitung (2) aufweist, wobei Flüssigkeit aus dem Flüssigkeitsbehälter (1) in Richtung des Scheitelpunkts der Flüssigkeitsleitung (2) mittels der Fördereinrichtung (6) gefördert wird und wobei die Förderung der Flüssigkeit mittels der Fördereinrichtung (6) nach einem Überschreiten des Scheitelpunkts beendet wird.The invention relates to a method for emptying the frost of a liquid container (1) for a rail vehicle, wherein the liquid container (1) comprises an emptying device, which comprises a liquid line (2) for dispensing liquid from the liquid container (1) arranged according to the lifter principle is, it is guided at least in a vertex on the predetermined liquid level, wherein the emptying device comprises a conveyor (6) for conveying liquid from the liquid container (1) through the liquid line (2), wherein liquid from the liquid container (1) in the direction of the apex of the liquid line (2) is conveyed by means of the conveying device (6) and wherein the conveyance of the liquid by means of the conveyor (6) is terminated after exceeding the apex.
Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Frostentleerung eines Flüssigkeitsbehälters für ein Schienenfahrzeug.The invention relates to a method for freezing a liquid container for a rail vehicle.
Daneben betrifft die Erfindung einen Flüssigkeitsbehälter für ein Schienenfahrzeug mit einer Entleerungseinrichtung umfassend eine Flüssigkeitsleitung zur Abgabe von Flüssigkeit aus dem Flüssigkeitsbehälter, welche nach dem Heberprinzip so im Flüssigkeitsbehälter angeordnet ist, dass sie in einer vorgegebener Ruhelage des Flüssigkeitsbehälters mit einem ersten Ende unterhalb eines vorgegebenen Flüssigkeitsspiegels endet und, dass sie mit einem zweiten Ende unterhalb des ersten Endes endet, wobei sie über den vorgegebenen Flüssigkeitsspiegel geführt ist, wobei der Flüssigkeitsbehälter eine Tankbelüftung aufweist und wobei die Entleerungseinrichtung eine Fördereinrichtung zur Förderung von Flüssigkeit aus dem Flüssigkeitsbehälter durch die Flüssigkeitsleitung aufweist, welche unterhalb des vorgegebenen Flüssigkeitsspiegels angeordnet und geeignet ausgebildet ist, einen ausreichenden Unterdruck in der Flüssigkeitsleitung zu erzeugen, um die Flüssigkeit aus dem Flüssigkeitsbehälter durch die Flüssigkeitsleitung vom ersten Ende bis zur Fördereinrichtung zu fördern.In addition, the invention relates to a liquid container for a rail vehicle with an emptying device comprising a liquid line for dispensing liquid from the liquid container, which is arranged according to the lifter principle in the liquid container that it ends in a predetermined rest position of the liquid container with a first end below a predetermined liquid level and that it terminates at a second end below the first end, being passed over the predetermined liquid level, the liquid container having a tank ventilation and wherein the emptying means comprises a conveyor for conveying liquid from the liquid container through the liquid line, which below the predetermined liquid level is arranged and adapted to generate a sufficient negative pressure in the liquid line to the liquid from the F lüssigkeitsbehälter to promote through the liquid line from the first end to the conveyor.
Bei längerfristigem Abstellen von Schienenfahrzeugen ohne die Nutzung einer Energieversorgung muss bei Außentemperaturen von unter null Grad eine vollständige Entleerung der frostgefährdeten Frisch- und Abwasserbehälter erfolgen.For long-term parking of rail vehicles without the use of a power supply must be carried out at outdoor temperatures of below zero degrees complete emptying of frost-prone fresh and waste water containers.
Gemäß den Anforderungen des Regelwerks der
Bislang findet die Frostentleerung der Frischwasserbehälter in der Regel durch die Schwerkraft statt. Dazu weist der Frischwasserbehälter einen Ablauf an der tiefsten Stelle auf. Eine Frostentleerungsleitung kann an diesen Ablauf angeschlossen sein, um das Frischwasser aus dem Frischwasserbehälter weiter zu führen. Die Frostentleerungsleitung ist damit so am Frischwasserbehälter angeordnet, dass das Frischwasser aus dem Frischwasserbehälter im Ruhezustand des Schienenfahrzeugs schwerkraftbedingt zur Frostentleerungsleitung und bei geöffneter Frostentleerungsleitung durch diese ablaufen und der Frischwasserbehälter somit vollständig leer laufen kann. Zur Vermeidung von ungewollten Entleerungen ist zumindest ein Ventil in der Frostentleerungsleitung oder im Ablauf des Frischwasserbehälters anzuordnen.So far, the freezing of the fresh water tank usually takes place by gravity. For this purpose, the fresh water tank has a drain at the lowest point. A freeze drainage line may be connected to this drain to carry the fresh water out of the fresh water tank. The Frostentleerungsleitung is so arranged on the fresh water tank that the fresh water from the fresh water tank in the idle state of the rail vehicle due to gravity to drain the freeze emptying and open the freeze emptying line through them and the fresh water tank can thus run completely empty. To avoid unwanted emptying, at least one valve must be arranged in the frost discharge line or in the drain of the fresh water tank.
Um die neu entstandenen Anforderungen zu erfüllen und um die geforderten Volumenströme umsetzen zu können, könnten die Leitungsquerschnitte vergrößert werden. Durch die notwendige Vergrößerung käme es zwangsläufig zu einer Gewichtserhöhung und es wird mehr Bauraum benötigt.In order to meet the newly created requirements and to be able to implement the required volume flows, the cable cross-sections could be increased. Due to the necessary enlargement, there would inevitably be an increase in weight and more space is required.
Der Artikel
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Behälterentleerung mit hohem Volumenstrom und dennoch geringen Anforderungen an den Bauraum und den Energiebedarf vorzuschlagen.The invention has for its object to provide a container emptying with high volume flow and yet low demands on the space and energy requirements.
Gelöst wird die Aufgabe durch die Gegenstände der unabhängigen Patentansprüche 1 und 10. Weiterbildungen und Ausgestaltungen der Erfindung finden sich in den Merkmalen der abhängigen Patentansprüche wieder.The object is achieved by the subject matters of
Ein erfindungsgemäßes Verfahren zur Entleerung eines erfindungsgemäßen Flüssigkeitsbehälters für ein Schienenfahrzeug, welcher eine Entleerungseinrichtung aufweist, welche eine Flüssigkeitsleitung zur Abgabe von Flüssigkeit aus dem Flüssigkeitsbehälter umfasst, welche nach dem Heberprinzip so angeordnet ist, dass sie in einer vorgegebener Ruhelage des Flüssigkeitsbehälters mit einem ersten Ende im Flüssigkeitsbehälter unterhalb eines vorgegebenen Flüssigkeitsspiegels endet und, dass sie mit einem zweiten Ende außerhalb des Flüssigkeitsbehälters unterhalb des ersten Endes endet, wobei sie zumindest in einem Scheitelpunkt über den vorgegebenen Flüssigkeitsspiegel geführt ist, wobei die Entleerungseinrichtung eine Fördereinrichtung zur Förderung von Flüssigkeit aus dem Flüssigkeitsbehälter durch die Flüssigkeitsleitung aufweist, umfasst folgende Verfahrensschritte:
- a) In Betrieb nehmen der Fördereinrichtung und Fördern der Flüssigkeit aus dem Flüssigkeitsbehälter in Richtung des Scheitelpunkts der Flüssigkeitsleitung mittels der Fördereinrichtung;
- b) Überschreiten des Scheitelpunkts der Flüssigkeitsleitung durch die Flüssigkeit aus dem Flüssigkeitsbehälter;
- c) Außer Betrieb setzen der Fördereinrichtung und Beendigung der Förderung der Flüssigkeit aus dem Flüssigkeitsbehälter in Richtung des Scheitelpunkts der Flüssigkeitsleitung mittels der Fördereinrichtung.
- a) take into operation of the conveyor and conveying the liquid from the liquid container in the direction of the apex of the liquid line by means of the conveyor;
- b) exceeding the apex of the liquid line through the liquid from the liquid container;
- c) Put out of operation of the conveyor and termination of the promotion of the liquid from the liquid container in the direction of the apex of the liquid line by means of the conveyor.
Gemäß einer Weiterbildung der Erfindung ist die Fördereinrichtung zur Förderung von Flüssigkeit aus dem Flüssigkeitsbehälter durch die Flüssigkeitsleitung unterhalb des Scheitelpunkts der Flüssigkeitsleitung angeordnet und geeignet ausgebildet, einen ausreichenden Unterdruck in der Flüssigkeitsleitung zu erzeugen, um die Flüssigkeit aus dem Flüssigkeitsbehälter durch die Flüssigkeitsleitung vom ersten Ende bis zur Fördereinrichtung zu fördern, wobei die Flüssigkeit aus dem Flüssigkeitsbehälter in Richtung des Scheitelpunkts der Flüssigkeitsleitung gemäß Verfahrensschritt a) gefördert wird, indem die Fördereinrichtung in Betrieb genommen wird und ein Unterdruck zwischen dem ersten Ende der Flüssigkeitsleitung und der Fördereinrichtung mittels der Fördereinrichtung erzeugt wird, so dass die Flüssigkeit aus dem Flüssigkeitsbehälter in Richtung der Fördereinrichtung angesaugt wird. Die Förderung der Flüssigkeit aus dem Flüssigkeitsbehälter in Richtung des Scheitelpunkts der Flüssigkeitsleitung mittels der Fördereinrichtung wird übereinstimmend beendet wird, indem die Erzeugung des Unterdrucks beendet wird.According to one embodiment of the invention, the conveyor for conveying liquid from the liquid container through the liquid line below the vertex of the liquid line is arranged and adapted to generate a sufficient negative pressure in the liquid line to the liquid from the liquid container through the liquid line from the first end to to convey to the conveyor, wherein the liquid from the liquid container in the direction of the apex of the liquid line according to step a) is promoted by the conveyor is put into operation and a negative pressure between the first end of the liquid line and the conveyor is generated by means of the conveyor so that the liquid is sucked from the liquid container in the direction of the conveyor. The conveyance of the liquid from the liquid container toward the apex of the liquid line by means of the conveyor is consummately completed by stopping the generation of the negative pressure.
Verfahrensschritt a) lautet also wie folgt: In Betrieb nehmen der Fördereinrichtung und Erzeugen eines Unterdrucks zwischen dem ersten Ende der Flüssigkeitsleitung und der Fördereinrichtung mittels der Fördereinrichtung, so dass die Flüssigkeit aus dem Flüssigkeitsbehälter in Richtung der Fördereinrichtung, zumindest bis zum Überschreiten des Scheitelpunkts der Flüssigkeitsleitung, gesaugt wird. Verfahrensschritt c) lautet dann analog folgendermaßen: Außer Betrieb setzen der Fördereinrichtung und Beendigung der Erzeugung des Unterdrucks.Process step a) is thus as follows: Start up the conveyor and generating a negative pressure between the first end of the liquid line and the conveyor by means of the conveyor, so that the liquid from the liquid container in the direction of the conveyor, at least until the apex of the liquid line , is sucked. Method step c) is then analogous as follows: Put out of service the conveyor and stop the generation of the negative pressure.
Dann ist die Flüssigkeitsleitung zwischen dem ersten Ende der Flüssigkeitsleitung und der Fördereinrichtung frei von einem Unterdruck, da der Betrieb der Fördereinrichtung eingestellt ist. Dennoch wird der Flüssigkeitsbehälter nun selbstständig unter Ausnutzung des hydrostatischen Drucks und ohne weitere Einwirkung von außen entleert, zumindest bis der Flüssigkeitsspiegel das erste Ende der Flüssigkeitsleitung erreicht hat.Then, the liquid line between the first end of the liquid line and the conveyor is free from a negative pressure, since the operation of the conveyor is set. Nevertheless, the liquid container is now automatically emptied by utilizing the hydrostatic pressure and without further action from the outside, at least until the liquid level has reached the first end of the liquid line.
Gemäß einer weiteren Weiterbildung der Erfindung folgt dem Verfahrensschritt c:
- d) Entleeren des Flüssigkeitsbehälters unter Ausnutzung des hydrostatischen Drucks ohne weitere Förderung der Flüssigkeit aus dem Flüssigkeitsbehälter mittels der Fördereinrichtung.
- d) emptying the liquid container by utilizing the hydrostatic pressure without further promotion of the liquid from the liquid container by means of the conveyor.
Der Ausfluss der Flüssigkeit aus dem Flüssigkeitsbehälter, erfolgt nach dem Überschreiten des Scheitelpunkts der Flüssigkeitsleitung durch die Flüssigkeit aus dem Flüssigkeitsbehälter ohne weitere Förderung der Flüssigkeit aus dem Flüssigkeitsbehälter mittels der Fördereinrichtung alleine aufgrund des hydrostatischen Drucks.The outflow of the liquid from the liquid container takes place after the apex of the liquid line has been exceeded by the liquid from the liquid container without further delivery of the liquid from the liquid container by means of the conveyor alone due to the hydrostatic pressure.
Der Grad der Entleerung des Flüssigkeitsbehälters ist abhängig von der Position des ersten Endes der Flüssigkeitsleitung oberhalb eines Bodens des Flüssigkeitsbehälters. Dieses ist insbesondere so anzuordnen, dass eine weitestgehende Entleerung erfolgt. Der Flüssigkeitsbehälter wird dann nahezu vollständig leerlaufen gelassen.The degree of emptying of the liquid container is dependent on the position of the first end of the liquid line above a bottom of the liquid container. This is to be arranged in particular so that the greatest possible emptying takes place. The liquid container is then allowed to idle almost completely.
In einer weiteren Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass die Fördereinrichtung einen Ejektor umfasst, wobei nach erfolgter Entleerung, also nach einem der Verfahrensschritte c) oder d), folgt:
- e) In Betrieb nehmen des Ejektors der Fördereinrichtung und Ausblasen von Restflüssigkeit.
- e) Start up the ejector of the conveyor and blow out residual liquid.
Nach der abgeschlossenen Entleerung des Flüssigkeitsbehälters kann sich noch ein Rest von Flüssigkeit in der Flüssigkeitsleitung, insbesondere nahe am zweiten Ende der Flüssigkeitsleitung befinden. Um eine Ablagerung von Kalk zu verhindern, wird die Flüssigkeitsleitung mittels des Ejektors getrocknet. Dazu wird die Restflüssigkeit durch das zweite Ende der Flüssigkeitsleitung, aus der Flüssigkeitsleitung geblasen.After the completed emptying of the liquid container may still be a residue of liquid in the liquid line, in particular close to the second end of the liquid line. To prevent limescale deposits, the liquid line is dried by means of the ejector. For this, the residual liquid is blown out of the liquid line through the second end of the liquid line.
Ejektoren sind eine Art der Strahlpumpe und erzeugen einen Unterdruck nach dem Venturi-Prinzip. Dabei wird Druckluft in den Ejektor eingeleitet und durchströmt eine Düse, wodurch Unmittelbar nach der Düse ein Unterdruck entsteht. Der Ejektor ist so mit der Flüssigkeitsleitung verbunden, dass der vom Ejektor erzeugte Unterdruck zwischen dem Ejektor und dem ersten Ende der Flüssigkeitsleitung erzeugt wird und, dass die Druckluft und die so angesaugte Flüssigkeit aus dem zweiten, insbesondere freien Ende der Flüssigkeitsleitung austreten.Ejectors are a type of jet pump and generate a vacuum according to the venturi principle. In this case, compressed air is introduced into the ejector and flows through a nozzle, which creates a negative pressure immediately after the nozzle. The ejector is connected to the liquid line so that the negative pressure generated by the ejector between the ejector and the first end of the liquid line is generated and that the compressed air and the liquid thus sucked out of the second, in particular free end of the liquid line.
Umfasst die Fördereinrichtung einen Ejektor oder handelt es sich bei der Fördereinrichtung um einen Ejektor lautet Verfahrensschritt e) wie folgt: Entleeren des Flüssigkeitsbehälters unter Ausnutzung des hydrostatischen Drucks ohne weiteres Erzeugen des Unterdrucks mittels der Fördereinrichtung.If the delivery device comprises an ejector or if the delivery device is an ejector, method step e) is as follows: emptying the liquid container by utilizing the hydrostatic pressure without further generation of the negative pressure by means of the delivery device.
Die Flüssigkeit wird zunächst aktiv aus dem Flüssigkeitsbehälter in Richtung des zweiten Endes der Flüssigkeitsleitung durch diese gefördert, zumindest bis sie den Scheitelpunkt der Flüssigkeitsleitung überschritten hat. Anschließend wird die aktive Förderung von Flüssigkeit durch die Flüssigkeitsleitung mittels der Fördereinrichtung eingestellt.The liquid is first actively conveyed from the liquid container in the direction of the second end of the liquid line through this, at least until it has crossed the apex of the liquid line. Subsequently, the active delivery of liquid through the liquid line by means of the conveyor is set.
Dabei kann die Fördereinrichtung außer Betrieb gesetzt und die Erzeugung des Unterdrucks und damit die aktive Förderung der Flüssigkeit aus dem Flüssigkeitsbehälter mittels der Fördereinrichtung gemäß Verfahrensschritt c) beendet werden, noch bevor Flüssigkeit aus dem Flüssigkeitsbehälter zum Ejektor gelangt.In this case, the conveyor can be put out of operation and the generation of the negative pressure and thus the active promotion of the liquid from the liquid container by means of the conveyor according to step c) are terminated, even before liquid from the liquid container reaches the ejector.
Alternativ wird die Fördereinrichtung außer Betrieb gesetzt und die Förderung der Flüssigkeit aus dem Flüssigkeitsbehälter mittels der Fördereinrichtung, insbesondere die Erzeugung des Unterdrucks mittels des Ejektors, gemäß Verfahrensschritt c) beendet, noch bevor Flüssigkeit aus dem Flüssigkeitsbehälter aus dem zweiten Ende der Flüssigkeitsleitung austritt.Alternatively, the conveyor is taken out of service and the promotion of the liquid from the liquid container by means of the conveyor, in particular the generation of the negative pressure by means of the ejector, according to step c) terminated before liquid exits the liquid container from the second end of the liquid line.
Eine weitere Variante besteht darin, dass höchstens drei Sekunden nach einem ersten Austritt von Flüssigkeit aus dem Flüssigkeitsbehälter aus dem zweiten Ende der Flüssigkeitsleitung nach Inbetriebsetzung der Fördereinrichtung die Fördereinrichtung außer Betrieb gesetzt und die Förderung der Flüssigkeit aus dem Flüssigkeitsbehälter in Richtung des Scheitelpunkts der Flüssigkeitsleitung mittels der Fördereinrichtung, insbesondere die Erzeugung des Unterdrucks mittels eines Ejektors, gemäß Verfahrensschritt c) beendet wird. Eine aktive Förderung von Flüssigkeit erfolgt somit nur kurzfristig zu Beginn eines Entleerungsvorgangs.A further variant consists in that at the most three seconds after a first discharge of liquid from the liquid container from the second end of the liquid line after startup of the conveyor set the conveyor out of service and the promotion of the liquid from the liquid container in the direction of the apex of the liquid line by means of Conveyor, in particular the generation of the negative pressure by means of an ejector, according to step c) is terminated. An active delivery of liquid thus takes place only at short notice at the beginning of an emptying process.
Wie oben erwähnt, wird im Betrieb des Ejektors Druckluft in den Ejektor eingeleitet, welche die Düse durchströmt, wodurch Unmittelbar nach der Düse ein Unterdruck entsteht und die Flüssigkeit aus dem Flüssigkeitsbehälter angesaugt wird. Erreicht die Flüssigkeit den Ejektor, würden Luft und Flüssigkeit anfangs gemeinsam aus dem Ejektor und somit auch aus dem zweiten Ende der Flüssigkeitsleitung austreten. Erst nach dem Außerbetriebsetzen des Ejektors würde ausschließlich Flüssigkeit austreten. Das gleichzeitige Durchströmen des Ejektors bzw. der Flüssigkeitsleitung stromabwärts des Ejektors bis zum Austreten von Luft und Flüssigkeit aus dem zweiten Ende der Flüssigkeitsleitung vermindert jedoch den größtmöglichen Durchfluss an Flüssigkeit durch die Flüssigkeitsleitung und führt somit zu einer Erhöhung der Dauer der Entleerung des Flüssigkeitsbehälters. Die vorgenannten Maßnahmen dienen daher einer schnellstmöglichen Entleerung.As mentioned above, in the operation of the ejector compressed air is introduced into the ejector, which flows through the nozzle, whereby immediately after the nozzle, a negative pressure is created and the liquid is sucked from the liquid container. When the liquid reaches the ejector, air and liquid would initially exit together from the ejector and thus also from the second end of the liquid line. Only after shutdown of the ejector would only liquid leak. However, the simultaneous flow of the ejector or the liquid line downstream of the ejector to the escape of air and liquid from the second end of the liquid line reduces the greatest possible flow of liquid through the liquid line and thus leads to an increase in the duration of the emptying of the liquid container. The aforementioned measures therefore serve the fastest possible emptying.
Weitergebildet ist die Flüssigkeitsleitung frei von beweglichen Bauteilen, die zumindest teilweise in der Flüssigkeitsleitung angeordnet sind. Insbesondere ist die Flüssigkeitsleitung frei von beweglichen Teilen von Absperrorganen, insbesondere frei von Magnetventilen.Further developed, the liquid line is free of moving components, which are at least partially disposed in the liquid line. In particular, the liquid line is free of moving parts of shut-off devices, in particular free of solenoid valves.
Eine weitere Weiterbildung sieht vor, dass der Flüssigkeitsbehälter eine Tankbelüftung aufweist, durch welche Luft aus der Umgebung und somit von außerhalb des Flüssigkeitsbehälters in das Innere des Flüssigkeitsbehälters gesaugt wird.A further development provides that the liquid container has a tank ventilation through which air from the environment and thus from outside the liquid container is sucked into the interior of the liquid container.
Ein erfindungsgemäßer Flüssigkeitsbehälter für ein Schienenfahrzeug umfasst die genannten Merkmale. Gemäß einer bevorzugten Ausführung umfasst er zumindest eine Entleerungseinrichtung, welche ihrerseits wenigstens eine Flüssigkeitsleitung zur Leitung von Flüssigkeit aus dem Flüssigkeitsbehälter umfasst. Die Flüssigkeitsleitung ist dabei nach dem Heberprinzip so im und/oder am Flüssigkeitsbehälter angeordnet, dass sie in einer vorgegebener Ruhelage des Flüssigkeitsbehälters mit einem ersten Ende unterhalb eines vorgegebenen Flüssigkeitsspiegels endet und, dass sie mit einem zweiten Ende unterhalb des ersten Endes endet, wobei sie über den vorgegebenen Flüssigkeitsspiegel geführt ist, wobei der Flüssigkeitsbehälter eine Tankbelüftung aufweist und wobei die Entleerungseinrichtung eine Fördereinrichtung zur Förderung von Flüssigkeit aus dem Flüssigkeitsbehälter durch die Flüssigkeitsleitung aufweist, welche unterhalb des vorgegebenen Flüssigkeitsspiegels angeordnet und geeignet ausgebildet ist, einen ausreichenden Unterdruck in der Flüssigkeitsleitung zu erzeugen, um die Flüssigkeit aus dem Flüssigkeitsbehälter durch die Flüssigkeitsleitung vom ersten Ende bis zur Fördereinrichtung zu fördern.An inventive liquid container for a rail vehicle comprises the mentioned features. According to a preferred embodiment, it comprises at least one emptying device, which in turn comprises at least one liquid line for conducting liquid out of the liquid container. The liquid line is arranged according to the lift principle in and / or on the liquid container that it ends in a predetermined rest position of the liquid container with a first end below a predetermined liquid level and that it ends with a second end below the first end, where they over the predetermined liquid level is guided, wherein the liquid container has a tank ventilation and wherein the emptying device comprises a conveyor for conveying liquid from the liquid container through the liquid line, which is arranged below the predetermined liquid level and adapted to generate a sufficient negative pressure in the liquid line, to convey the liquid from the liquid container through the liquid line from the first end to the conveyor.
Erfindungsgemäß ist die Flüssigkeitsleitung zwischen ihrem ersten und ihrem zweiten Ende frei von beweglichen Bauteilen, die zumindest teilweise in der Flüssigkeitsleitung angeordnet sind. Dazu zählen beispielsweise bewegliche Bauteile von Absperrorganen. Die Flüssigkeitsleitung ist somit insbesondere frei von Bauteilen von Absperrorganen, sowie auch von beweglichen Teilen der Fördereinrichtung, welche in einem ausgeschalteten Zustand der Fördereinrichtung zumindest teilweise in die Flüssigkeitsleitung hineinragen. Somit wird die freie Strömung der Flüssigkeit durch die Leitung nicht beeinflusst, da der Leitungsquerschnitt nicht durch weitere Bauteile verändert wird.According to the invention, the liquid line between its first and its second end is free of movable components which are at least partially disposed in the liquid line. These include, for example, moving components of shut-off devices. The liquid line is thus in particular free of components of shut-off devices, as well as of moving parts of the conveyor, which at least partially protrude into the liquid line in an off state of the conveyor. Thus, the free flow of the liquid is not affected by the line, since the line cross section is not changed by other components.
Unter den weiteren, beweglichen Bauteilen sind solche Bauteile zu verstehen, die nicht integraler Bestandteil der Flüssigkeitsleitung sind oder die die Integrität der Flüssigkeitsleitung verletzen. Ragen beispielsweise bewegliche Absperrorgane, wie Ventile, oder bewegliche Komponenten einer Fördereinrichtung in eine Flüssigkeitsleitung hinein, wirken sie auf den freien Querschnitt der Flüssigkeitsleitung ein und verändern diesen, insbesondere querschnittsreduzierend. Dadurch können sie die freie Strömung der Flüssigkeit durch die Flüssigkeitsleitung behindern. Ein Kugelhahn kann hingegen beispielsweise so ausgebildet sein, dass er nicht zu einer Querschnittsreduzierung der Flüssigkeitsleitung beiträgt. Insbesondere ist die Flüssigkeitsleitung frei von Magnetventilen.Other movable components are those components which are not integral with the fluid conduit or which violate the integrity of the fluid conduit. If, for example, movable shut-off devices, such as valves, or moving components of a conveyor extend into a fluid line, they act on the free cross section of the fluid line and change it, in particular reducing the cross-section. This allows them the free flow obstruct the fluid through the fluid line. By contrast, a ball valve may, for example, be designed such that it does not contribute to a reduction in cross-section of the fluid line. In particular, the liquid line is free of solenoid valves.
Eine Querschnittsveränderung der Flüssigkeitsleitung selbst, beispielsweise im Bereich einer Krümmung ist hingegen integraler Bestandteil der Leitung.A change in cross section of the liquid line itself, for example in the region of a curvature, however, is an integral part of the line.
Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung ist das zweite Ende der Flüssigkeitsleitung ein freies Ende. Am zweiten Ende tritt die Flüssigkeit aus der Leitung aus und wird nicht weiter durch diese geführt. Die Flüssigkeit tritt aus dem zweiten Ende insbesondere frei in die Umgebung aus.According to an advantageous embodiment of the invention, the second end of the liquid line is a free end. At the second end, the liquid exits the line and is not passed through it. The liquid exits from the second end in particular free in the environment.
Die Richtung der Wirkung der Schwerkraft steht senkrecht auf der Ebene des Flüssigkeitsspiegels im Flüssigkeitsbehälter. Der Flüssigkeitsspiegel verläuft in der Regel horizontal, die Schwerkraft wirkt in der Regel in vertikaler Richtung. In der vorgegebenen Ruhelage endet das erste Ende der Flüssigkeitsleitung in Wirkungsrichtung der Schwerkraft unterhalb Flüssigkeitsspiegels. Das zweite Ende endet in Wirkungsrichtung der Schwerkraft unterhalb des ersten Endes. Die Flüssigkeitsleitung ist entgegen der Wirkungsrichtung der Schwerkraft über den Flüssigkeitsspiegel geführt. Ein Scheitelpunkt der Flüssigkeitsleitung liegt somit in Ruhelage des Flüssigkeitsbehälters oberhalb des Flüssigkeitsspiegels.The direction of the action of gravity is perpendicular to the level of the liquid level in the liquid container. The liquid level usually runs horizontally, the gravity usually acts in the vertical direction. In the predetermined rest position, the first end of the liquid line ends in the direction of action of gravity below the liquid level. The second end terminates in the direction of gravity of gravity below the first end. The liquid line is guided against the direction of action of gravity on the liquid level. A vertex of the liquid line is thus in the rest position of the liquid container above the liquid level.
Eine vorgegebene Einbaulage in einem auf einer horizontaler Ebene stehendem Schienenfahrzeug ist der vorgegebenen Ruhelage gleich zu setzen.A predetermined mounting position in a standing on a horizontal plane rail vehicle is the default rest position to set the same.
Das erste Ende der Flüssigkeitsleitung mündet beispielsweise im Bereich eines Bodens des Flüssigkeitsbehälters, insbesondere kurz oberhalb des Bodens. Die Tankbelüftung ist insbesondere oberhalb des Flüssigkeitsspiegels vorgesehen. Sie dient dem Druckausgleich im Flüssigkeitsbehälter bei der Abgabe von Flüssigkeit aus dem Flüssigkeitsbehälter und beim Zulauf von Flüssigkeit in den Flüssigkeitsbehälter.The first end of the liquid line opens, for example, in the region of a bottom of the liquid container, in particular just above the bottom. The tank ventilation is provided in particular above the liquid level. It serves to equalize the pressure in the liquid container in the discharge of liquid from the liquid container and the supply of liquid in the liquid container.
Gemäß einer Weiterbildung der Erfindung umfasst die Fördereinrichtung einen Ejektor als Fördereinrichtung zur Förderung von Flüssigkeit aus dem Flüssigkeitsbehälter durch die Flüssigkeitsleitung. Insbesondere ist die Fördereinrichtung als Ejektor ausgebildet.According to one embodiment of the invention, the conveyor comprises an ejector as a conveyor for conveying liquid from the liquid container through the liquid line. In particular, the conveyor is designed as ejector.
Alternativ könnte die Fördereinrichtung zur Förderung von Flüssigkeit aus dem Flüssigkeitsbehälter durch die Flüssigkeitsleitung auch eine selbstansaugende Pumpe umfassen oder als solche ausgebildet sein. Pumpen werden üblicherweise mittels elektrischer Energie betrieben, wohingegen ein Ejektor druckluftbetrieben ist. Dies bringt den Vorteil mit sich, dass Flüssigkeit aus dem Flüssigkeitsbehälter auch bei einem Stromausfall mittels des Ejektors angesaugt werden kann, so dass sie anschließend schwerkraftbedingt selbstständig durch die Flüssigkeitsleitung fließen und frei ausströmen kann. Selbst in einem abgerüsteten Zustand des Schienenfahrzeugs könnte der Restluftdruck aus den Luftdrucktanks ausreichen und entsprechend genutzt werden, um die Frostentleerung zu initiieren und den Flüssigkeitsbehälter zu entleeren.Alternatively, the conveying device for conveying liquid out of the liquid container through the liquid line could also comprise or be designed as a self-priming pump. Pumps are usually powered by electrical energy, whereas an ejector is air driven. This has the advantage that liquid can be sucked from the liquid container even in the event of a power failure by means of the ejector, so that it can then flow independently by gravity through the liquid line and can flow freely. Even in a disarmed state of the rail vehicle, the residual air pressure from the air pressure tanks could be sufficient and used accordingly to initiate the depletion of the frost and to empty the liquid container.
Ein weiterer Vorteil eines Ejektors ist, dass er bauartbedingt keine beweglichen Teile aufweist, die Einfluss auf den freien Querschnitt der Flüssigkeitsleitung haben. Der Ejektor selbst kann eine Venturi-Düse aufweisen und sehr wohl einen Einfluss auf den freien Querschnitt der Flüssigkeitsleitung ausüben. Die Düse des Ejektors und damit der Ejektor selbst können jedoch einen Teil der Flüssigkeitsleitung zwischen ihrem ersten und ihrem zweiten Ende bilden. Diese Querschnittsveränderung ist somit ebenfalls integraler Bestandteil der Leitung. Zudem weist er keine beweglichen Bauteile auf, die in die Flüssigkeitsleitung ragen und ihren Querschnitt beeinflussen. Eine Pumpe, welche in der Flüssigkeitsleitung angeordnet ist, könnte im ausgeschalteten Zustand hingegen die freie Strömung der Flüssigkeit durch die Flüssigkeitsleitung behindern. Herkömmlicherweise wird Flüssigkeit in der Flüssigkeitsleitung durch bewegliche Teile der Pumpe in der Flüssigkeitsleitung gefördert, welche im ausgeschalteten Zustand der Pumpe jedoch bewegungslos in der Flüssigkeitsleitung verharren und somit die Strömung behindern. Auch könnte eine Pumpe in einem Bypass zur Flüssigkeitsleitung angeordnet sein, welcher in Strömungsrichtung der Flüssigkeit durch die Flüssigkeitsleitung beim Entleerungsvorgang des Flüssigkeitsbehälters vor dem zweiten Ende der Flüssigkeitsleitung in die Flüssigkeitsleitung mündet, insbesondere unterhalb des Scheitelpunkts der Flüssigkeitsleitung, insbesondere im Bereich des zweiten Endes. Um jedoch einen Unterdruck in der Flüssigkeitsleitung, wie oben beschrieben, zu erzeugen, müsste das zweite Ende der Flüssigkeitsleitung dann während des Ansaugvorgangs durch die Pumpe verschlossen sein, beispielsweise durch ein Ventil, welches seinerseits wieder zu öffnen ist, um den Ausfluss der Flüssigkeit aus dem Flüssigkeitsbehälter zu ermöglichen. Dies könnte dann aber wiederum, selbst im geöffneten Zustand, den weiteren Fluss der Flüssigkeit behindern, indem es zumindest abschnittsweise in die Flüssigkeitsleitung hineinragt.Another advantage of an ejector is that it has no moving parts due to the design, which have an influence on the free cross section of the liquid line. The ejector itself can have a Venturi nozzle and very well exert an influence on the free cross section of the liquid line. However, the ejector nozzle and thus the ejector itself may form part of the fluid conduit between its first and second ends. This cross-sectional change is therefore also an integral part of the line. In addition, it has no moving parts that protrude into the liquid line and affect its cross section. A pump, which is arranged in the liquid line, however, could hinder the free flow of the liquid through the liquid line in the off state. Conventionally, liquid is conveyed in the liquid line by moving parts of the pump in the liquid line, which, however, remain motionless in the liquid line in the off state of the pump and thus hinder the flow. Also, a pump could be arranged in a bypass to the liquid line, which opens in the flow direction of the liquid through the liquid line during the emptying process of the liquid container before the second end of the liquid line in the liquid line, in particular below the apex of the liquid line, in particular in the region of the second end. However, in order to produce a negative pressure in the liquid line, as described above, the second end of the liquid line would then have to be closed during the suction by the pump, for example by a valve, which in turn is open again to the outflow of the liquid from the To allow liquid container. However, this in turn, even in the opened state, could impede the further flow of the liquid by protruding at least in sections into the liquid line.
Bei dem Flüssigkeitsbehälter handelt es sich weitergebildet um einen Frischwasserbehälter eines Schienenfahrzeugs des Personenverkehrs. Es könnte sich auch um einen Abwasserbehälter eines Schienenfahrzeugs des Personenverkehrs handeln.The liquid container is further developed by a fresh water tank of a rail vehicle of passenger traffic. It could also be a waste container of a passenger rail vehicle.
Weitergebildet dient die Entleerungseinrichtung der Frostentleerung. Beispielsweise führt die Flüssigkeitsleitung ins Freie. Somit kann die Flüssigkeitsleitung als Frostentleerungsleitung bezeichnet werden.Further developed, the emptying device serves for the emptying of frost. For example, the liquid line leads to the outside. Thus, the liquid line may be referred to as a frost discharge line.
Ein erfindungsgemäßes Schienenfahrzeug umfasst wenigstens einen erfindungsgemäßen Flüssigkeitsbehälter mit einer Entleerungseinrichtung umfassend eine Flüssigkeitsleitung zur Abgabe von Flüssigkeit aus dem Flüssigkeitsbehälter.An inventive rail vehicle comprises at least one liquid container according to the invention with an emptying device comprising a liquid line for dispensing liquid from the liquid container.
Vorteile der vorschlagsgemäßen Lösung einer Integration einer aktiv flüssigkeitsfördernden und selbstansaugenden Fördereinheit zur Entleerung des Frischwasserbehälters, liegen zunächst in der Gewährleistung der neuen normativen Anforderungen. Darüber hinaus müssen die bisher verwendeten Rohr- und Komponentendurchmesser nicht angepasst werden, wodurch Gewichts-, Kosten- und Bauraumeinsparungen resultieren. Der Einsatz der selbstansaugenden Komponente ruft keine Belastung des Trinkwassers hervor. Außerdem ist eine sehr zuverlässige und fehlersichere Frostentleerung gegeben.Advantages of the proposed solution integration of an active liquid-promoting and self-priming conveyor unit for emptying the fresh water tank, are initially in ensuring the new normative requirements. In addition, the previously used pipe and component diameters do not have to be adjusted, resulting in weight, cost and space savings. The use of the self-priming component does not cause a load on the drinking water. In addition, a very reliable and fail-safe freezing is given.
Die Erfindung lässt zahlreiche Ausführungsformen zu. Sie wird anhand der nachfolgenden Figur näher erläutert, in welcher ein Ausgestaltungsbeispiel dargestellt ist.The invention allows numerous embodiments. It will be explained in more detail with reference to the following figure, in which a design example is shown.
In
Dazu ist die Flüssigkeitsleitung
Auch der Ejektor beeinflusst die Strömung der Flüssigkeit durch den freien Querschnitt der Flüssigkeitsleitung
Zur Frostentleerung wird in einfacher Weise Flüssigkeit
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION
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