EP2199176B1 - Ablasssystem für Grauwasser aus einer Sanitäreinrichtung eines Schienenfahrzeuges - Google Patents

Ablasssystem für Grauwasser aus einer Sanitäreinrichtung eines Schienenfahrzeuges Download PDF

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EP2199176B1
EP2199176B1 EP20090178717 EP09178717A EP2199176B1 EP 2199176 B1 EP2199176 B1 EP 2199176B1 EP 20090178717 EP20090178717 EP 20090178717 EP 09178717 A EP09178717 A EP 09178717A EP 2199176 B1 EP2199176 B1 EP 2199176B1
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discharge
end piece
rail vehicle
pipe
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Siemens AG
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B61—RAILWAYS
    • B61D—BODY DETAILS OR KINDS OF RAILWAY VEHICLES
    • B61D35/00—Sanitation

Definitions

  • the invention relates to a drainage system for gray water from a sanitary device of a rail vehicle, in particular the kitchen and / or toilet area of a passenger train, according to the preamble of claim 1.
  • Such a drainage system for gray water from a sanitary device of a rail vehicle is from the DD 271 353 A1 known.
  • the disposal on the trackbed has the advantage that only smaller wastewater tanks are needed for the black water and the amount of wastewater requiring disposal can be kept low.
  • the object of the present invention is to design a drainage system for gray water from a sanitary device of a rail vehicle so that a clogging of the greywater runoff caused by ice formation in the discharge pipe is reliably prevented under certain climatic influences and environmental boundary conditions.
  • the removal of the residual water can be influenced by changing the air flow conditions at the outlet pipe.
  • the air flow conditions at the outlet pipe During fast travel of the rail vehicle arises due to the wind Air turbulence at the discharge pipe end, which prevents the dripping of the residual water, so that under appropriate temperature conditions ice can build up, which slowly lead to the closure of the outlet.
  • the outer wall of the outlet tube is widened at its outlet end, a broad end face of the outlet tube end is formed with an unchanged inner wall, by which the flow is positively influenced. The result is a suction effect, which entrains the residual water at the outlet, so that it does not come to build a growing layer of ice.
  • the end surface of the discharge pipe forming an annular surface has a width at the outlet end which corresponds to a multiple of the wall thickness of the sewage pipe, the residual water is sucked out of the region of the pipe end and possibly thrown off in the form of smaller icicles.
  • the annular surface is formed on an end portion of the discharge pipe, which is interchangeably connected to the discharge pipe. Not the discharge pipe itself, but a piece of equipment that can be replaced if necessary, is designed accordingly. This is useful.
  • the drainage system can thus be composed of standardized tubes, the outlet end is provided according to the invention with a correspondingly shaped tail. Since it is precisely this tail, e.g. can be damaged by whirled track ballast, the easy interchangeability of advantage.
  • the end piece is formed as an annular disc, in which the discharge pipe is flush inserted.
  • an annular surface which positively influences the course of the air flow in the context of the task according to the invention, especially when the tail at least on the track bed side facing radially to the drain pipe is designed plan.
  • the tail runs on the side facing away from the track bed to form an acute-angled outer edge conical.
  • a pipe end with a conical back and a broad, flat outlet side aerodynamically best swirls the remaining water.
  • the residual water can be atomized targeted.
  • the drain pipe is provided with a heating and / or heat insulation.
  • the heat insulation is protected by the special design of the tail, especially if, according to another feature of the invention, the outer diameter of the heat pipe embracing the drain pipe is smaller than the outer diameter of the tail.
  • the tail of an insulating, cold-resistant and alkali-resistant plastic material with the smoothest possible surface. Since greywater usually contains soap residue, the material should be selected accordingly.
  • Plastic offers itself here because of its insulating properties particularly, especially plastic reacts elastic damage in damage caused by swirling gravel, such as metal. The smoother the surface of the material, the lower the inclination of the material Residual water to adhere and the better the suction effect of the residual water by the influenced air flow.
  • FIG. 1 1 is an end piece according to the invention is shown in a perspective schematic representation.
  • the end piece 1 consists of an annular body of revolution, the underside of which forms a planar annular surface 9 whose plane is perpendicular to the axis of symmetry of the end piece.
  • the upper side 5 of the end piece 1 extends, starting from the outer edge 6 of the lower annular surface 9 conically in the direction of the perpendicular bisector, to a hollow cylindrical collar 2, the cylindrical inner surface 4 is coaxial to the perpendicular bisector of the end piece 1 and substantially the outer diameter of the discharge tube 7 corresponds.
  • screws not shown
  • the tail 1 can be attached to the drain pipe 7. Due to the conically extending top 5 of the end piece 1, an acute-angled edge 6 is formed, which limits the flat underside of the end piece 1.
  • FIG. 2 is shown as the discharge pipe 7 is inserted into the end piece 1.
  • the discharge pipe 7 is inserted into the limited by the inner surface 4 central bore in the end piece 1 and fixed by screws that penetrate the collar 2 in the holes 3.
  • the discharge pipe 7 terminates flush with the planar annular surface 9 at the end, so that the annular surface 9 forms a flat continuation of the end face of the discharge pipe 7.
  • the air flow is off the wind of the rail vehicle guided past the flat annular surface, as shown at 10.
  • the air stream entrains the residual water located in the outlet pipe 7 on the outlet side and thus prevents the build-up of icing.
  • the discharge pipe 7 is surrounded by a thick insulating layer, the outer diameter of which corresponds approximately to the outer diameter of the end piece 1, measured in the region of the edge 6.
  • the insulating layer is drawn broken to better recognize at least the right half of the end piece 2 can.
  • the end portion of the insulating layer 8 is protected by the end piece 1 and the discharge pipe 7 is simultaneously isolated from cold.
  • heating coils are wound around the drain pipe 7, which protect the pipe itself from freezing.

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Description

  • Die Erfindung betrifft ein Ablasssystem für Grauwasser aus einer Sanitäreinrichtung eines Schienenfahrzeuges, insbesondere dem Küchen- und/oder WC-Bereich eines Reisezuges, nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
  • Ein solches Ablasssystem für Grauwasser aus einer Sanitäreinrichtung eines Schienenfahrzeugs ist aus der DD 271 353 A1 bekannt. Zudem offenbart die DE 24 26 089 A1 ein Ablasssystem für ein Schienenfahrzeug, mit einer Saughaube, die dazu dient, einen Verwirbelungspunkt für Schmutzwasser soweit abzusenken, dass das Schmutzwasser unverwirbelt auf das Schotterbett eines Gleises auftrifft.
  • In Sanitäreinrichtungen von Schienenfahrzeugen zur Personenbeförderung, insbesondere im Fernverkehr, werden in den WC-Systemen und in der Bordküche (Galley) verschiedene Wasserarten gehandhabt. Dabei unterscheidet man in der Regel neben dem Frischwasser zwei Wassersorten, nämlich das gewöhnlich als Schwarzwasser bezeichnete Abwasser und das als Grauwasser bezeichnete leicht verschmutzte Wasser, beispielsweise Handwaschwasser. Frischwasser (in der Regel Trinkwasser aus dem öffentlichen Versorgungsnetz) wird durch Fäkalien zum Schwarzwasser und wird in einem Abwassertank eines geschlossenen Systems komplett gesammelt. Das weniger verunreinigte Grauwasser wird derzeit entweder dem Abwasser zugeleitet oder während der Fahrt bei Geschwindigkeiten von z.B. v = > 45km/h unmittelbar aufs Gleisbett abgelassen.
  • Die Entsorgung auf das Gleisbett hat den Vorteil, dass nur kleinere Abwassertanks für das Schwarzwasser benötigt werden und die Mengen an entsorgungspflichtigem Abwasser gering gehalten werden kann.
  • Bei der Entsorgen des Grauwassers auf das Gleisbett durch Auslassöffnungen im Unterflurbereich des Schienenfahrzeuges tritt das Problem auf, dass bei Frost die nach unten geführten Ablassrohre vereisen bzw. zufrieren. Selbst eine übliche Beheizung der Ablassrohre für das Grauwasser kann eine Vereisung im Endbereich des Ablassrohres nicht verhindern. Bei bestimmten Klimaeinflüssen und Umgebungsrandbedingungen ist selbst eine vollständige Vereisung nie völlig auszuschließen. Diese hat zur Folge, dass das Ablasssystem wegen der Verstopfung des Grauwasserabflusses außer Betrieb genommen werden muss, was zu einer erheblichen Einschränkung des Reisekomforts führt.
  • Es ist zwar schon vorgeschlagen worden, das offene Rohrende mit einer Gummitülle zu verlängern und durch Beheizung des Ablassrohres ein Einfrieren des Grauwassers zu verhindern, doch konnte eine Eisbildung im Unterflurbereich direkt an der Auslassöffnung mangels Wärmezufuhr im Gummitüllenbereich nicht verhindert werden. Die Zuverlässigkeit der Grauwasseranlagen ist somit bei Frost nicht immer gewährleistet.
  • Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, ein Ablasssystem für Grauwasser aus einer Sanitäreinrichtung eines Schienenfahrzeuges so zu gestalten, dass eine unter bestimmten Klimaeinflüssen und Umgebungsrandbedingungen auftretende Verstopfung des Grauwasserabflusses durch Eisbildung im Ablassrohr sicher verhindert wird.
  • Diese Aufgabe wird bei einem Ablasssystem für Grauwasser der eingangs genannten Art durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruchs 1 gelöst. Bei Beobachtungen der Eisbildung im Endbereich des Ablassrohres wurde erkannt, dass in der Praxis nur ein geringer Teil des Grauwassers, nämlich das Restwasser (ca.30%), welches sich in Rohrbögen und -krümmungen langsam in kleinen Mengen ergießt, für das vereisende Zuwachsen des Rohrendes verantwortlich ist. Als Grund für dieses Verhalten ist, neben der rauen Innenoberfläche des Rohres, die geringere Wärmeenergie mangels Wassermenge am Auslassende des Rohrs zu vermuten.
  • Es hat sich gezeigt, dass die Abfuhr des Restwassers durch Veränderung der Luftströmungsverhältnisse am Auslassrohr beeinflusst werden kann. Bei schneller Fahrt des Schienenfahrzeuges entsteht infolge des Fahrtwindes Luftverwirbelungen am Ablassrohrende, die das Abtropfen des Restwassers verhindert, so dass sich bei entsprechenden Temperaturbedingungen Eisschichten aufbauen können, die langsam zum Verschluss des Auslasses führen. Wird erfindungsgemäß die Außenwand des Ablassrohres an seinem Auslassende aufgeweitet, so entsteht bei unveränderter Innenwand eine breite Stirnseite des Ablassrohrendes, durch die die Strömung positiv beeinflusst wird. Es entsteht ein Saugeffekt, der das Restwasser am Auslass mitreißt, so dass es nicht zum Aufbau einer wachsenden Eisschicht kommt.
  • Da vorgesehen ist, dass die eine Ringfläche bildende Stirnseite des Ablassrohres am Auslassende eine Breite aufweist, die einem Mehrfachen der Wandstärke des Abwasserrohres entspricht, wird das Restwasser aus dem Bereich des Rohrendes herausgesaugt und ggf. in Form von kleineren Eiszapfen abgeworfen.
  • Die Ringfläche ist an einem Endstück des Ablassrohres ausgebildet, das mit dem Ablassrohr austauschbar verbunden ist. Nicht das Ablassrohr selbst, sondern ein Anbaustück, das bei Bedarf ausgetauscht werden kann, ist entsprechend gestaltet. Dies bietet sich an. Das Ablasssystem kann somit aus standardisierten Rohren zusammengesetzt werden, deren Auslassende erfindungsgemäß mit einem entsprechend gestalteten Endstück versehen wird. Da gerade dieses Endstück, z.B. durch aufgewirbelten Gleisbauschotter, beschädigt werden kann, ist die leichte Austauschbarkeit von Vorteil.
  • Es wird vorgeschlagen, das Endstück als Ringscheibe auszubilden, in die das Ablassrohr bündig abschließend eingesetzt ist. Bei dieser Lösung entsteht um das Ablassrohrende eine Ringfläche, die den Verlauf der Luftströmung im Sinne der erfindungsgemäßen Aufgabe positiv beeinflusst, vor allem dann, wenn das Endstück mindestens auf der dem Gleisbett zugewandten Seite radial zum Ablassrohr plan ausgeführt ist.
  • Das Endstück verläuft auf der dem Gleisbett abgewandten Seite unter Bildung einer spitzwinkligen äußeren Kante konisch. Anhand zahlreicher Versuchsreihen wurde erkannt, dass ein Rohrendstück mit einer konischen Rückseite und einer breiten planen Austrittseite aus aerodynamischer Sicht das Restwasser am besten verwirbelt. Durch ein solches Endstück kann das Restwasser gezielt zerstäubt werden. Eine geringere Eisbildung, welche aber vom Rohrrand fern gehalten wird, verhindert das komplette Zufrieren der Auslassöffnung. Bedingt durch turbulente Strömungsverhältnisse an der Außenkante der Scheibe wird eine Eisbildung zwar nicht völlig verhindert, aber doch in ihrer Form günstig manipuliert bzw. minimiert. Sich bildende Eiszapfen lösen sich durch Erschütterungen oder Druckstöße im Fahrbetrieb leicht von der planen Fläche der Scheibe.
  • Erfindungsgemäß ist das Ablassrohr mit einer Beheizung und/oder Wärmeisolierung versehen. Die Wärmeisolierung wird durch die besondere Ausbildung des Endstückes geschützt, besonders wenn nach einem anderen Merkmal der Erfindung der Außendurchmesser der das Ablassrohr umgreifenden Wärmeisolierung kleiner dem Außendurchmesser des Endstückes ist.
  • Vorzugsweise besteht das Endstück aus einem isolierenden, kälteresistenten und laugenresistenten Kunststoffmaterial mit möglichst glatter Oberfläche. Da im Grauwasser zumeist Seifenreste enthalten sind, sollte der Werkstoff entsprechend gewählt sein. Kunststoff bietet sich wegen seiner Isoliereigenschaften hier besonders an, zumal Kunststoff bei Beschädigungen durch aufwirbelnden Schotter elastischer reagiert, als beispielsweise Metall. Je glatter die Oberfläche des Materiales, desto geringer die Neigung des Restwassers zum Anhaften und desto besser der Absaugeffekt des Restwassers durch die beeinflusste Luftströmung.
  • Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird nachfolgend beschrieben. Es zeigt:
    • Figur 1
    eine perspektivische Darstellung eines Endstückes nach der Erfindung und
    Figur 2
    ein Ablassrohrstück mit Endstück und Isolierung.
  • In Figur 1 ist mit 1 bezeichnet ein Endstück nach der Erfindung in perspektivischer schematischer Darstellung gezeigt. Das Endstück 1 besteht aus einem ringförmigen Rotationskörper, dessen Unterseite eine plane Ringfläche 9 bildet, deren Ebene senkrecht zur Symmetrieachse des Endstückes verläuft. Die Oberseite 5 des Endstückes 1 verläuft, ausgehend von der äußeren Kante 6 der unteren Ringfläche 9 konisch in Richtung zur Mittelsenkrechten, hin bis zu einem hohlzylindrischen Bund 2, dessen zylindrische Innenfläche 4 koaxial zur Mittelsenkrechten des Endstückes 1 verläuft und im Wesentlichen dem Außendurchmesser des Ablassrohres 7 entspricht. Mittels Schrauben (nicht dargestellt), die in Bohrungen 3 im Bund 2 eingesetzt werden, kann das Endstück 1 am Ablassrohrs 7 befestigt werden. Durch die konisch verlaufende Oberseite 5 des Endstückes 1 wird eine spitzwinkelige Kante 6 geformt, die die plane Unterseite des Endstückes 1 begrenzt.
  • In Figur 2 ist dargestellt, wie das Ablassrohr 7 in das Endstück 1 eingesetzt ist. Das Ablassrohr 7 ist in die durch die Innenfläche 4 begrenzte zentrale Bohrung in dem Endstück 1 eingeschoben und durch Schrauben, die den Bund 2 in den Bohrungen 3 durchdringen, fixiert. Das Ablassrohr 7 schließ stirnseitig bündig mit der planen Ringfläche 9 ab, so dass die Ringfläche 9 eine ebene Fortsetzung der Stirnseite des Ablassrohres 7 bildet. Infolge dessen wird der Luftstrom aus dem Fahrtwind des Schienenfahrzeuges an der ebenen Ringfläche vorbei geführt, wie bei 10 dargestellt. Der Luftstrom reißt das in dem Ablassrohr 7 auslassseitig befindliche Restwasser mit und verhindert so die aufbauende Vereisung. Wie bei 8 dargestellt, wird das Ablassrohr 7 von einer dicken Isolierschicht umgeben, deren Außendurchmesser etwas dem Außendurchmesser des Endstückes 1, gemessen im Bereich der Kante 6, entspricht. In der Figur 2 ist die Isolierschicht aufgebrochen gezeichnet, um zumindest die rechte Hälfte des Endstückes 2 besser erkennen zu können. Bei der dargestellten Anordnung ist der Endbereich der Isolierschicht 8 durch das Endstück 1 geschützt und das Ablassrohr 7 wird gleichzeitig gegen Kälte isoliert. Zwischen der Isolierschicht 8 und dem Ablassrohr 7 sind (hier nicht erkennbar) Heizspiralen um das Ablassrohr 7 gewickelt, die das Rohr selbst vor dem Einfrieren schützen.

Claims (6)

  1. Ablasssystem für Grauwasser aus einer Sanitäreinrichtung eines Schienenfahrzeuges, insbesondere dem Küchen- und WC-Bereich eines Reisezuges, bei dem das Grauwasser über ein Ablassrohr unterhalb des Schienenfahrzeuges nach außen auf das Gleisbett abgeleitet wird,
    wobei die Außenwand des Ablassrohres (7) mindestens unmittelbar an seinem Auslassende unter Bildung einer stirnseitigen planen Ringfläche aufgeweitet ist und die eine Ringfläche (9) bildende Stirnseite des Ablassrohres (7) am Auslassende eine Breite aufweist, die einem Mehrfachen der Wandstärke des Ablassrohres (7) entspricht,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    die Ringfläche (9) an einem Endstück (1) des Ablassrohres (7) ausgebildet ist, das mit dem Ablassrohr (7) austauschbar (3) verbunden ist und
    das Endstück (1) auf der dem Gleisbett abgewandten Seite unter Bildung einer spitzwinkligen äußeren Kante (6) konisch verläuft.
  2. Ablasssystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Endstück (1) als Ringscheibe ausgebildet ist, in die das Ablassrohr (7) bündig abschließend eingesetzt ist
  3. Ablasssystem nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Endstück (1) mindestens auf der dem Gleisbett des Schienenfahrzeuges zugewandten Seite radial zum Ablassrohr (7) plan ausgeführt ist.
  4. Ablasssystem nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Ablassrohr (7) mit einer Beheizung und/oder Wärmeisolierung (8) versehen ist.
  5. Ablasssystem nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Außendurchmesser der das Ablassrohr (7) umgreifende Wärmeisolierung (8) kleiner dem Außendurchmesser des Endstückes (1) ist.
  6. Ablasssystem nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Endstück (1) aus einem isolierenden, kälteresistenten und laugenresistenten Kunststoffmaterial mit möglichst glatter Oberfläche besteht.
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