-
Die Erfindung betrifft einen Flüssigkeitsbehälter für ein Schienenfahrzeug mit einer Frostentleerungsleitung zur Abgabe von Flüssigkeit aus dem Flüssigkeitsbehälter.
-
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.
-
Gemäß den Anforderungen des Regelwerks der „Union internationale des chemins de fer” (UIC 563) zur Entleerung von Frischwasserbehältern, welches „Hygiene- und Sauberkeitsanlagen der Reisezugwagen” betrifft, sollte die Entleerung innerhalb eines Zeitintervalls von 30 Minuten erfolgen. Durch Anforderungen der Europäischen Norm (DIN EN 16362) für „Bahnanwendungen – Versorgungsdienste – Wassernachfülleinrichtungen”, gilt jedoch die Vorgabe von 60 Litern pro Minute, wodurch erhöhte Anforderungen an die Auslegung der Entleerungseinrichtung entstehen.
-
Bislang findet die Frostentleerung der Frischwasserbehälter in der Regel durch die Schwerkraft statt. Um die neu entstandenen Anforderungen zu erfüllen und um die geforderten Volumenströme umsetzen zu können, könnte der Leitungsquerschnitt vergrößert und weitere Komponenten, wie z. B. Absperrventile, an den vergrößerten Leitungsquerschnitt angepasst werden. Durch die notwendige Vergrößerung käme es zwangsläufig zu einer Gewichtserhöhung und es wird mehr Bauraum benötigt.
-
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Behälterentleerung mit hohem Volumenstrom und dennoch geringen Anforderungen an den Bauraum vorzuschlagen.
-
Gelöst wird die Aufgabe durch den Gegenstand des unabhängigen Anspruchs 1. Weiterbildungen und Ausgestaltungen der Erfindung finden sich in den Merkmalen der abhängigen Ansprüche wieder.
-
Ein erfindungsgemäßer Flüssigkeitsbehälter für ein Schienenfahrzeug umfasst eine Frostentleerungsleitung zur Abgabe von Flüssigkeit aus dem Flüssigkeitsbehälter und eine Fördereinrichtung zur Förderung von Flüssigkeit aus dem Flüssigkeitsbehälter durch die Frostentleerungsleitung.
-
Die Frostentleerungsleitung weist insbesondere ein erstes Ende und ein zweites Ende auf, wobei das erste Ende so im oder am Flüssigkeitsbehälter angeordnet ist, dass es mit der Flüssigkeit im Flüssigkeitsbehälter in Kontakt steht. Das zweite Ende kann ein freies Ende sein. 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.
-
Weitergebildet handelt es sich bei der Fördereinrichtung um eine selbstansaugende Fördereinrichtung, die so mit der Frostentleerungsleitung in Verbindung steht, dass beim Betrieb der Fördereinrichtung Flüssigkeit aus dem Flüssigkeitsbehälter in die Frostentleerungsleitung gefördert wird.
-
Eine beschleunigte Entleerung mittels einer Erzeugung eines Überdrucks im Flüssigkeitsbehälter zur Volumenstromerhöhung würde eine hohe Reinheit an die verwendete Druckluft voraussetzen, um die Qualität des Trinkwassers im Flüssigkeitsbehälter nicht zu beeinträchtigen. Diese Problematik wird durch die vorschlagsgemäße Lösung umgangen, da der Einsatz der selbstansaugenden Fördereinrichtung keine Belastung des Trinkwassers hervorruft.
-
Beispielsweise ist die Fördereinrichtung zwischen dem ersten Ende und dem zweiten Ende der Frostentleerungsleitung angeordnet oder sie ist am zweiten Ende der Frostentleerungsleitung angeordnet.
-
Die Fördereinrichtung zur Förderung von Flüssigkeit aus dem Flüssigkeitsbehälter durch die Frostentleerungsleitung kann einen Ejektor umfassen. Insbesondere ist die Fördereinrichtung als Ejektor ausgebildet. Alternativ umfasst die Fördereinrichtung eine selbstansaugende Pumpe oder sie ist als solche ausgebildet.
-
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 Frostentleerungsleitung verbunden, dass der vom Ejektor erzeugte Unterdruck zwischen dem Ejektor und dem ersten Ende der Frostentleerungsleitung erzeugt wird und, dass die Druckluft und die so angesaugte Flüssigkeit gemeinsam aus dem zweiten, insbesondere freien Ende der Frostentleerungsleitung austreten.
-
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.
-
In einer weiteren Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass die Frostentleerungsleitung nach dem Heberprinzip so angeordnet ist, dass sie in einer vorgegebenen 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.
-
Das erste Ende der Frostentleerungsleitung mündet beispielsweise im Bereich eines Bodens des Flüssigkeitsbehälters, insbesondere kurz oberhalb des Bodens.
-
Der Flüssigkeitsbehälter weist vorteilhaft eine Tankbelüftung auf. 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.
-
Die Fördereinrichtung kann bei einer Frostentleerungsleitung, die nach dem Heberprinzip angeordnet ist, unterhalb des vorgegebenen Flüssigkeitsspiegels angeordnet und geeignet ausgebildet sein, einen ausreichenden Unterdruck in der Frostentleerungsleitung zu erzeugen, um die Flüssigkeit aus dem Flüssigkeitsbehälter durch die Frostentleerungsleitung vom ersten Ende bis zur Fördereinrichtung zu fördern.
-
Des Weiteren betrifft die Erfindung ein Schienenfahrzeug mit einem erfindungsgemäßen Flüssigkeitsbehälter.
-
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.
-
Die Erfindung lässt zahlreiche Ausführungsformen zu. Sie wird anhand der nachfolgenden Figuren näher erläutert, in denen jeweils ein Ausgestaltungsbeispiel dargestellt ist. Gleiche Elemente in den Figuren sind mit gleichen Bezugszeichen versehen.
-
In 1 ist schematisch ein erstes Ausgestaltungsbeispiel der Erfindung dargestellt. Ein Flüssigkeitsbehälter 1 eines Schienenfahrzeugs umfasst eine Tankbelüftung 9 und einen Auslass in seinem Boden. An diesen ist eine Leitung 2 mit ihrem ersten Ende 4 angeschlossen, die über ein Ventil 10 und im weiteren Verlauf der Leitung über ein Rückschlagventil 11 mit einem Verbraucher verbunden ist. Nach dem Ventil 10 teilt sich die Leitung. Der Leitungsabschnitt zum Verbraucher führt über das bereits genannte Rückschlagventil 11. Der diesem gegenüberliegende Leitungsabschnitt weist ein weiteres Ventil 12 auf und stromabwärts eine Fördereinrichtung 6, hier ein Ejektor mit einem Lufteinlass 7 und einem Wasser- und Luftauslass 8. Soll Wasser aus dem Flüssigkeitsbehälter 1 zum Verbraucher geleitet werden, ist das Ventil 12 geschlossen zu halten, wobei das Ventil 10 öffnet. Soll hingegen Flüssigkeit aus dem Flüssigkeitsbehälter 1 abgelassen werden, sind beide Ventile 10 und 12 zu öffnen, sowie die Fördereinrichtung 6 in Betrieb zu nehmen, um den Flüssigkeitsbehälter 1 beschleunigt zu leeren. Die Variante gemäß 2 unterscheidet sich lediglich dadurch, dass als Fördereinrichtung 6 anstelle des Ejektors eine Pumpe vorgesehen ist.
-
Diese aktive Fördereinrichtung 6 ist in die bisher gebräuchliche Fallwasserleitung integriert.
-
Eine weitere Möglichkeit wäre die Anbringung in eine Saugleitung, wie es in den 3 und 4 veranschaulicht wird. Diese unterscheiden sich wiederum nur durch die Art der Fördereinrichtung 6 als Ejektor (3) oder als selbstansaugende Pumpe (4). In jedem Fall sieht die vorschlagsgemäße Lösung die Integration einer aktiv wasserfördernden Fördereinrichtung 6 unter Beibehaltung der bisherigen Leitungsdurchmesser der Frostentleerungsleitung 2 vor.
-
3 zeigt schematisch das bereits erwähnte, weitere Ausgestaltungsbeispiel der Erfindung. Die Frostentleerungsleitung 2 ist nach dem Heberprinzip im und/oder am Flüssigkeitsbehälter 1 angeordnet. Ein erstes Ende 4 der Frostentleerungsleitung 2 ist in die Flüssigkeit 3 im Flüssigkeitsbehälter 1 eingetaucht. Insbesondere endet die Frostentleerungsleitung 2 mit ihrem ersten Ende 4 unterhalb eines vorgegebenen, maximalen Flüssigkeitsspiegels. Hier ist die Frostentleerungsleitung 2 bis auf den Boden des Behälters geführt und endet kurz oberhalb des Bodens des Flüssigkeitsbehälters 1. Die Frostentleerungsleitung 2 ist dann über den Flüssigkeitsspiegel, insbesondere über den Rand des Flüssigkeitsbehälters 1, aus diesem heraus geführt, und fällt, nach Überschreiten eines Scheitelpunkts, wieder unter den Flüssigkeitsspiegel der Flüssigkeit 3 im Flüssigkeitsbehälters 1 ab, insbesondere endet die Frostentleerungsleitung 2 mit einem zweiten Ende unterhalb ihres ersten Endes 5. Am zweiten Ende 5 umfasst die Entleerungseinrichtung eine Fördereinrichtung 6 zur Förderung von Flüssigkeit durch die Frostentleerungsleitung 2. Hier ist ein druckluftbetriebener Ejektor am zweiten Ende 5 der Frostentleerungsleitung 2 so angeordnet, dass er im Betrieb selbstansaugend ist, d. h. einen ausreichenden Unterdruck in der Frostentleerungsleitung 2 zwischen dem zweiten Ende 5 und dem Flüssigkeitsspiegel erzeugt, um die Flüssigkeit aus dem Flüssigkeitsbehälter 1 durch die Frostentleerungsleitung 2 vom ersten Ende 4 bis zur Fördereinrichtung 6 zu fördern.
-
Hier umfasst der Ejektor 6 eine Drucklufteinspeisung 7 und einen Flüssigkeits- und Luftauslass 8.
-
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
-
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
-
Zitierte Nicht-Patentliteratur
-
- UIC 563 [0003]
- Europäischen Norm (DIN EN 16362) [0003]
