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Die
Anmeldung betrifft eine Löschdüsenanordnung
in Schienenfahrzeugen umfassend zumindest eine Rohrleitung zur Versorgung
zumindest einer Löschdüse mit Löschfluid.
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In
modernen Schienenfahrzeugen werden aus sicherheits- und zulassungstechnischen
Gründen
Systeme zur Brandbekämpfung
eingebaut, welche im Brandfall einen Schwelbrand als auch einen offenen
Brand bekämpfen.
Hierzu werden, insbesondere zum Schutze Reisender in Fahrgasträumen, häufig auf
Wasser als Löschmedium
basierende Systeme eingesetzt, welche die Brandlast mit Wassertropfen
beaufschlagen und somit den Brand bekämpfen.
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Zur
Versorgung dieser Brandschutzsysteme ist es notwendig, Löschfluid,
vorzugsweise Wasser oder mit Tensiden oder anderen Additiven (z.
B. Frostschutzadditive) versetztes Wasser, an die Löschdüsen bzw.
die Löschdüseneinsätze zu transportieren.
Hierzu werden in den Schienenfahrzeugen Rohrleitungssysteme eingebaut.
Die Rohrleitungssysteme zur Versorgung der Löschdüsen mit Löschfluid verlaufen bei diesen
Schienenfahrzeugen in der Mittelachse des Fahrzeuges. Diese Anordnung
ist bei herkömmlichen
Schienenfahrzeugen vorteilhaft, da in diesen Bereichen die Einbauräume zwischen Deckenverkleidung
und Außenwand
meist ausreichend Platz für
die Anordnung der Rohrleitung bieten. Die Löschdüsen selbst sind in der Mittelachse des
Fahrzeuges angeordnet, da auf diesem Wege die bestmögliche Verteilung
des Löschmediums
erreicht wird. Gleichzeitig erfolgt aufgrund der meist größten Durchgangshöhe eine
Risikoreduzierung, bei der sich im Fahrzeug bewegende Reisende, durch
Kontakt mit den Düsen
Verletzungen im Kopfbereich zuziehen könnten.
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In
modernen Schienenfahrzeugen wird der Raum im Deckenbereich jedoch
meist für
weitere Installationen wie z. B. Videoüberwachung, Lüftungs- und
Informationssysteme benötigt.
Außerdem
muss in modernen doppelstöckigen
Personenwaggons der aufgrund des vorgegebenen Lichtraumprofils begrenzt
zur Verfügung
stehende Bauraum optimal für die
Integration zweier Vollgeschosse genutzt werden. Daraus ergibt sich,
dass in der Zwischendecke zwischen dem unteren und dem oberen Geschoss
sowie der Deckenkonstruktion des oberen Geschosses keine Einbauräume für Systembauteile
jeglicher Art zur Verfügung
gestellt werden können.
Dies bezieht sich somit ebenso auf zu integrierende Rohrleitungen
wie auch andere Elemente eines Brandschutzsystems. Gleichzeitig
wird bei einer Anordnung von Löschdüsen in der
Mittelachse bei diesen Fahrzeugen die bereits niedrige Deckenhöhe zusätzlich reduziert
und Gefahrenpotential für
Reisende geschaffen (Kopfverletzungen durch Kontakt mit dem Düsenkörper). Dadurch
ist auch eine Installation der Rohrleitung auf der Deckenverkleidung
in diesem Bereich ausgeschlossen. Dies wird jedoch sowieso durch
die Fahrzeughersteller als störendes
Element des meist homogen ausgeführten
Deckenteils abgelehnt.
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Aufgrund
der zuvor aufgezeigten Nachteile lag der Erfindung die Aufgabe zugrunde,
eine sichere Brandbekämpfung
in Schienenfahrzeugen bei optimaler Raumnutzung zur Verfügung zu
stellen.
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Die
zuvor hergeleitete und aus dem Stand der Technik aufgezeigte Aufgabe
wird gemäß einer Ausgestaltung
dadurch gelöst,
dass die zumindest eine Löschdüse im Deckenbereich
seitlich von der Mittelachse des Schienenfahrzeugs angeordnet ist.
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Es
ist erkannt worden, dass aufgrund der beengten Einbauräume sowie
der benötigten
Durchgangshöhe
für eine
ausreichende Kopffreiheit entlang der Mittelachse in der Deckenverkleidung
nicht mehr ausreichend Platz für
die Anordnung eines Rohrleitungssystems vorhanden ist. Es ist ferner
erkannt worden, dass die sich zu den Seiten erstreckende Deckenverkleidung
z. B. für
die Unterbringung von Lüftungskanälen abgehängt ist,
da sich darunter die Sitzplätze
befinden und die Raumhöhe geringer
sein kann, als im Mittelstück
des Waggons, in dem die Passagiere gehen. Es wird daher vorgeschlagen,
die Rohrleitung des Löschsystems
in dem Bereich der Decke anzuordnen, der seitlich von der Mittelachse
ist und bevorzugt aus abgehängten
Deckenverkleidungen gebildet ist.
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In
dem Deckenbereich seitlich der Mittelachse befinden sich Deckenverkleidungen,
Installationskanäle,
Gepäckablage,
Lampen und dergleichen. Neben diesen Elementen lässt sich die Löschdüsenanordnung
gemäß der Anmeldung
ohne räumliche Beschränkung einbauen.
Durch eine geschickte Anordnung der Löschdüsen bzw. der Düseneinsätze entlang
des Deckenbereiches und durch eine entsprechende Wahl des Sprühöffnungswinkels
als auch des Sprühwinkels
wird erreicht, dass die Brandlast optimal geschützt ist, ohne dass die Löschdüsen im Bereich
der Mittelachse der Decke angeordnet sind.
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Bevorzugt
wird, wenn die Löschdüse in einer seitlichen
Deckenverkleidung des Schienenfahrzeugs angeordnet ist. Die Deckenverkleidung,
beispielsweise die Verkleidung für
Beleuchtung und Belüftung,
wird zusätzlich
für die
Verlegung der Rohrleitung als auch der Löschdüsen verwendet.
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Besonders
bevorzugt ist die Anordnung der Löschdüse bzw. der Rohrleitung in
der Deckenverkleidung die als Kanal für eine Klimatisierung des Fahrgastraumes
oder als Gepäckablage
gestaltet ist. Dies ermöglicht
es, neben der Klimatisierung und der Gepäckverstauung ein Löschsystem
in einem Fahrgastraum eines Schienenfahrzeugs anzuordnen.
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Eine
Integration in den Klimakanal ist gemäß eines vorteilhaften Ausführungsbeispiels
vorgeschlagen. Es ist möglich,
die Deckenverkleidung als verbindbare Elemente zu gestalten, wobei
neben dem Klimakanal die Rohrleitung in der Deckenverkleidung angeordnet
ist. Klimakanal und Rohrleitung können als Verbindungssystem
gebildet sein. Bei der Innenausstattung des Fahrgastraumes ist es
dann lediglich notwendig, die mit dem Klimakanal und der Rohrleitung
versehene Deckenverkleidung miteinander zu verbinden und die Löschdüsenanordnung
ist bereitgestellt. Als Verbindung kann ein Stecksystem als auch
Schraubkupplungen und Schnellschraubkupplungen zum Einsatz kommen.
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Die
Löschdüse kann
integraler Bestandteil der Rohrleitung sein oder an die Rohrleitung
angesteckt oder verschraubt werden. Beispielsweise ist es möglich, dass
die Löschdüse als separates
Element an die Rohrleitung angesteckt oder angeschraubt werden kann.
Auch ist es möglich,
dass die Rohrleitung unmittelbar mit den Löschdüsen bzw. den Düseneinsätzen gefertigt
wird.
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Die
Gepäckablage
in den Fahrgasträumen von
Schienenfahrzeugen kann aus Rohren gebildet sein. Entlang eines
Rohres längs
zur Fahrzeugachse sind Gepäcknetze
bzw. Tragerohre quer zur Fahrzeugsachse angeordnet. Das Rohr längs zur
Fahrzeugachse kann neben der Stützung
der quer verlaufenden Rohre auch als Rohrleitung für die Löschdüsenanordnung
verwendet werden, bzw. die Rohrleitung kann darin integriert sein.
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Eine
besonders einfache Montage der Gepäckablage wird dadurch ermöglicht,
dass die Rohrleitung und die Gepäckablage
als verbindbare Elemente gebildet sind und dass zur Bildung der
Löschdüsenanordnung
mehrere Rohrleitungen und Gepäckablagen
miteinander verbindbar sind. Steck- als auch Schraubverbindungen
sind hierbei möglich.
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Um
das Sprühbild
des ausgebrachten Löschfluids
beeinflussen zu können,
wird vorgeschlagen, verschiedene Düseneinsätze in die Löschdüse einzubauen.
Daher wird vorgeschlagen, dass die Löschdüse zumindest einen Düseneinsatz
bzw. eine Aufnahme hierfür
aufweist. Es ist aber auch möglich,
dass die Düseneinsätze unmittelbar
in die Rohrleitung integriert sind.
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In
einer Löschdüse, die
beispielsweise als verbindbares Element mit der Rohrleitung verbunden wird,
können
auch zwei Düseneinsätze angeordnet sein.
Diese können
in Umfangsrichtung versetzt zueinander angeordnet sein, so dass
diese das Löschfluid
unter unterschiedlichen Sprühwinkeln
ausbringen. Dies ermöglicht
eine optimale Anpassung des Sprühbilds
an die Brandlast.
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Um
den Fahrgastraum optimal mit Löschfluid im
Brandfall beaufschlagen zu können,
wird vorgeschlagen, dass die Löschdüse derart
angeordnet ist, dass das Löschfluid
unter einem Sprühwinkel
von 30–50° und/oder
60–80° in radialer
Richtung ausgebracht wird. Es ist ebenfalls möglich, dass anstatt der Löschdüse die Düseneinsätze, die
in die Rohrleitung integriert sind, derart angeordnet sind, dass
die verschiedenen genannten Sprühwinkel
realisiert werden. Entlang der Rohrleitung ist es möglich, beispielsweise
abwechselnd, zwei verschiedene Sprühwinkel zu realisieren, so
dass abwechselnd zueinander das Löschfluid unter einem Winkel
von 45° und unter
einem Winkel von 70° ausgebracht
wird. Die genannten Winkelangaben sind jedoch lediglich beispielhaft.
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Ferner
lässt sich
das Sprühbild
durch eine Anpassung des Sprühöffnungswinkels
verändert. Daher
wird vorgeschlagen, dass die Löschdüse derart
gebildet ist, das Löschfluid
unter einem Sprühöffnungswinkel
zwischen 10 und 100° ausgebracht wird.
Bevorzugt ist ein Ausbringen unter einem Sprühöffnungswinkel zwischen 30 und
70°.
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Eine
besonders gute Kühlung
und Bekämpfung
eines Brandes wird dadurch erreicht, dass das Löschfluid als feiner Nebel ausgebracht
wird. Insbesondere Tröpfchengrößen von
weniger als 10 μm, vorzugsweise
weniger als 5 μm
ermöglichen
es, den Brandraum gut abzukühlen
und den Brand nieder zu halten.
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Um
eine Verletzung der Fahrgäste
zu vermeiden, wird vorgeschlagen, dass die Düseneinsätze weniger als 1 mm, bevorzugt
weniger als 0,5 mm aus der Mantelfläche der Löschdüse oder der Rohrleitung herausragen.
Somit sind die Düseneinsätze fast
flächenbündig mit
der Rohrleitung bzw. der Löschdüse und können nicht
Abschürfungen
verursachen.
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Um
in einem Fahrgastraum eine optimale Abdeckung der Brandlast zu erreichen,
wird vorgeschlagen, dass ein Rohrleitungssystem entlang der Längsachse
des Schienenfahrzeugs angeordnet ist, und dass entlang der Längsachse
zumindest zwei Düseneinsätze bzw.
Löschdüsen in Abständen zwischen
1 m und 4 m, bevorzugt zwischen 1,5 m und 3 m entlang der Rohrleitung
angeordnet sind. Es hat sich gezeigt, dass ein Abstand von 1,5–3 m zwischen zwei
Löschdüsen bzw.
Düseneinsätzen eine
optimale Bekämpfung
einer Brandlast ermöglicht.
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Um
eine optimale Abdeckung des Fahrgastraumes zu gewährleisten,
wird vorgeschlagen, dass Rohrleitungen beidseitig der Mittelachse
des Schienenfahrzeugs angeordnet sind.
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In
diesem Falle wird vorgeschlagen, dass die Düseneinsätze bzw. die Löschdüsen, die
in den Rohrleitungen angeordnet sind, und in einem radialen Winkel
in den Fahrgastraum hineingerichtet sind, versetzt zueinander angeordnet
sind. Somit kann auf jeder Seite der Mittelachse ein Rohrleitungssystem angeordnet
sein, in welchem die Düseneinsätze bzw. die
Löschdüsen in Abständen von
1,5–3
m zueinander angeordnet sind. Auch auf der gegenüberliegenden Seite ist ein
entsprechendes Rohrleitungssystem angeordnet. Die Düseneinsätze bzw.
die Löschdüsen in den
beiden Rohrleitungen sind so angeordnet, dass sie versetzt zueinander
sind, d. h., dass der Abstand zwischen zwei Löschdüsen halbiert wird.
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Um
einen Brand sowohl im oberen Bereich als auch im unteren Bereich
eines Fahrgastraumes gut bekämpfen
zu können,
wird vorgeschlagen, dass zwei aufeinanderfolgende Löschdüsen bzw.
Düseneinsätze entlang
der Rohrleitung Löschfluid
unter verschiedenen Sprühwinkeln
in radialer Richtung ausbringen. So kann z. B. eine erste Löschdüse bzw. ein
erster Düseneinsatz
ein Löschfluid
unter einem Winkel von 45° zur
Senkrechten das Löschfluid
ausbringen und eine darauffolgende Löschdüse bzw. ein darauffolgender
Düseneinsatz,
der beispielsweise mit einem Abstand von 1,5 m zu dem vorherigen
Düseneinsatz
angeordnet ist, Löschfluid
unter einem Winkel zwischen 60 und 70° zur Senkrechten ausbringen.
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Besonders
bevorzugt ist, wenn sich die Sprühwinkel
entlang der Rohrleitung abwechseln. So ist es beispielsweise möglich, dass
sich die Sprühwinkel
45° und
70° abwechseln.
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Besonders
bevorzugt wird die anmeldungsgemäße Löschdüsenanordnung
in einem doppelstöckigen
Schienenfahrzeug angeordnet, da dort die durch die anmeldungsgemäße Anordnung
erreichte Platzersparnis die größten Vorteile
bringt. Gleichzeitig können
durch diese Anordnung Gestaltungen des Innenraumes realisiert werden,
welche bislang unmöglich
erschienen. Die Anordnung eines Brandbekäpfungssystems sowohl im Unter-
als auch im Obergeschoss eines doppelstöckigen Waggons ist bereits selbstständig erfinderisch.
Alle Merkmale der Unteransprüche
als auch des Hauptanspruches lassen sich unabhängig voneinander mit einer
Integration in einen doppelstöckigen
Waggon realisieren.
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Nachfolgend
wird die Anmeldung anhand einer Ausführungsbeispiele zeigenden Zeichnung
näher erläutert.
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In
der Zeichnung zeigen:
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1 einen
schematischen Querschnitt eines Fahrgastraumes;
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2 einen
schematisches Querschnitt einer Deckenverkleidung;
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3 eine
schematische Draufsicht einer Löschdüse;
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4 eine
schematische Ansicht einer Anordnung zweier Rohrleitungen entlang
der Längsachse
eines Schienenfahrzeugs.
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1 zeigt
einen Querschnitt eines Personenwaggons 2. Der Personenwaggon 2 ist
ein doppelstöckiger
Personenwaggon 2 mit einem Obergeschoss 4 und
einem Untergeschoss 6. Die Aufbauhöhe des doppelgeschossigen Waggons 2 ist
entlang der Mittelachse 10 an äußere Vorgaben gebunden, da
aufgrund des vorgegebenen Lichtraumprofils die maximale Aufbauhöhe vorgegeben.
Dies führt
dazu, dass die Deckenhöhen 12a, 12b in
den Geschossen 4, 6 an die maximale Bauhöhe angepasst
werden müssen,
als auch ausreichend Kopffreiheit für in dem Mittelgang sich bewegende
Passagiere ermöglichen werden
muss. Dadurch, dass die Deckenhöhe 12a, 12b maximiert
werden muss, wird in modernen Waggons 2 die Aufbauhöhe 14 der
Zwischendecke, als auch die Aufbauhöhe 16 des Daches möglichst
gering gehalten. Dies führt
dazu, dass entlang der Mittelachse 10 die Zwischendecken
als auch die Decken nur geringe Aufbauhöhen 14, 16 haben,
so dass in diese Zwischendecken/Decken keine Rohrleitungssysteme
und Löschdüsen für Brandbekämpfungs- oder
Löschanlagen
eingebaut werden können.
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Es
ist aber erkannt worden, dass im Bereich der Sitze 8 die
Deckenhöhe
geringer sein kann. Da die Passagiere im Bereich der Sitze 8 lediglich
Platz zum Aufstehen benötigen,
kann hier eine Deckenverkleidung 18 angeordnet werden.
Die Deckenverkleidung 18 ist auf beiden Seiten der Mittelachse 10 des Waggons 2 angeordnet.
In der Deckenverkleidung 18 integriert kann ein Klimakanal 20,
als auch eine Gepäckablage 22 vorgesehen
sein.
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Es
ist erkannt worden, dass ein Brandbekämpfungssystem ohne Auswirkung
auf die Deckenhöhe 12 entweder
in den Klimakanal 20 oder die Gepäckablage 22 integriert
werden kann. Zu diesem Zweck wird entweder in den Klimakanal 20,
oder in die Gepäckablage 22 oder
sowohl in den Klimakanal 20 als auch die Gepäckablage 22 ein
Rohrleitungssystem integriert, welches Löschdüsen mit Löschfluid versorgen kann. Die
Deckenverkleidung 18 kann so gestaltet sein, dass diese
als steckbares Element gefertigt wird und die in der Deckenverkleidung 18 vorgesehenen
Klimakanäle 20 und
Gepäckablagen 22 können mit
dem Rohrleitungssystem ebenfalls als steckbare Elemente gebildet
sein.
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2 zeigt
einen Querschnitt eines Klimakanals 20 mit einer Rohrleitung 24.
Zu erkennen ist, dass die Rohrleitung 24 in den Klimakanal 20 integriert
ist. Die Rohrleitung 24 ist mit Aufnahmen 26 für Düseneinsätze versehen.
Die Aufnahmen 26 können in
der Rohrleitung 24 so angeordnet sein, dass sie unter einem
Winkel 32 zu der Senkrechten 30 einen Sprühwinkel
definieren. Der Winkel 32 ist bevorzugt zwischen 45° und 50°, besonders
bevorzugt 45°. Auch
sind Winkel 32 zwischen 60° und 80°, bevorzugt 70° möglich. In
der in 2 gezeigten Darstellung werden die Düseneinsätze (nicht
dargestellt) unmittelbar an die Aufnahmen 26 der Rohrleitung 24 eingeschraubt,
so dass die Düseneinsätze in die Rohrleitung 24 integriert
sind. Es ist jedoch auch möglich,
dass die Rohrleitung mit Löschdüsen 24 verbunden
werden, die entlang der Längsachse
der Rohrleitung 24 an diese angeschraubt oder angesteckt
werden.
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Eine
solche Löschdüse 34 ist
in 3 dargestellt. In 3 sind zwei
Aufnahmen 26a, 26b in der Löschdüse 34 vorgesehen.
Dies soll veranschaulichen, dass die Düseneinsätze unter verschiedenen Winkeln
radial zur Rohrleitung 24 bzw. zur Löschdüse 34 angeordnet sein
können.
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4 zeigt
ein Rohrleitungssystem mit Rohrleitung 24a, 24b,
die rechts und links der Mittelachse 10 des Waggons 2 angeordnet
sind. Die dargestellten Rohrleitungen 24a, 24b können entweder in
den Klimakanälen 20a, 20b und 20c, 20d angeordnet
sein oder in den Gepäckablagen 22a, 22b und 22c, 22d.
Die Rohrleitungen 24 sind mit Löschdüsen 34 verbunden.
Die Löschdüsen 34 sind
in Abständen 36 zueinander
mit der Rohrleitung 24 verbunden. Die Abstände 36 zwischen
zwei Löschdüsen 34 können zwischen
1,5 und 4 m variieren. Bevorzugt sind 1,5 und 3 m.
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Zu
erkennen ist, dass die Löschdüsen 34a, 34b versetzt
zu den Löschdüsen 34c, 34d, 34e angeordnet
sind. Durch diese versetzte Anordnung ist der Abstand 38 zwischen
zwei gegenüberliegenden Löschdüsen 34 halb
so groß wie
der Abstand 36 zwischen zwei entlang einer Rohrleitung 24 angeordneten
Löschdüsen 34.
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Ferner
ist es möglich,
dass die Sprühwinkel 32 der
Löschdüsen 34c, 34d, 34e bzw. 34a, 34b einander
abwechselnd. So ist es beispielsweise möglich, dass Löschdüse 34a einen
Sprühwinkel 32 von 45° hat und
Löschdüse 34b einen
Sprühwinkel 32 von
70° hat.
Ferner ist es möglich,
dass Löschdüse 34c einen
Sprühwinkel 32 von
45° hat,
Löschdüse 34d einen
Sprühwinkel 32 von
70° hat
und Löschdüse 34e wiederum
einen Sprühwinkel 32 von
45° hat.
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Auch
ist es möglich,
dass die Löschdüsen 34a, 34b beide
einen Sprühwinkel 32 von
45° haben und
die Löschdüsen 34c–e alle
einen Sprühwinkel 32 von
70° haben.
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Die
Abstände 36 sind
bevorzugt zwischen 1 m und 3 m, so dass die Abstände 38 bevorzugt zwischen
0,5 und 1,5 m liegen.
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Die
gezeigte Rohrleitung 24 kann als Stecksystem entweder in
dem Klimakanal 20 oder der Gepäckablage 22, welche
in der Deckenverkleidung 18 angeordnet sein können, integriert
sein. Durch diese Anordnung wird bei ausreichender Deckenhöhe 12a eine
optimale Verteilung von Löschfluid
im Fahrgastraum im Brandfall gewährleistet.