EP2493743B1 - Schienenfahrzeug mit füllstandsüberwachung eines abwasserbehälters - Google Patents
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Definitions
- the invention relates to a rail vehicle with a sanitary system, which has a waste water tank and a fresh water tank, which are each equipped with associated level sensors.
- the inflow is regulated to the gray water tank via a control valve.
- the control valve allows the inflow of drinking water or the interruption of another drinking water supply.
- WO 97/46435 A1 a method for the controlled partial emptying of a waste water tank is disclosed. In this case, the fresh water supply to all water consumers is automatically locked upon reaching a maximum allowable capacity of the wastewater tank.
- the general task is to keep the vehicle weight or vehicle mass as low as possible.
- An underlying vehicle mass determines namely the design of fuel supplies, which should also be kept as low as possible.
- the fresh water tank and the waste water tank are currently filled to 100% in the Calculation of the vehicle mass included, resulting in increased fuel stocks.
- a control device for control-technical link between the levels in the fresh water tank and waste water tank is provided, which associated with the level in the wastewater tank with the help Sensors monitored and, depending on a detected level in the wastewater tank, controls the level in the fresh water tank.
- the monitoring of the level of the waste water tank can be done in various ways, for example, continuously, cyclically or to reach a predetermined limit value for the level in the wastewater tank. Regardless of the type of monitoring of the filling level in the waste water tank, the control device locks upon reaching a predetermined level in the waste water tank filling lines of the fresh water tank. This ensures that the fresh water tank is not brought by filling to such a level that the water contained in the fresh water tank amount of water from the wastewater tank is no longer available. Of particular importance is the case to be avoided, for example, that the waste water tank is already filled to 95% and still the fresh water tank is completely filled in a new filling.
- a locking of the filling of the fresh water tank can be done in various ways: The filling is done with the help of a filling stop socket or in the course of the filling lines solenoid valves are provided with which the filling lines can be locked. A combination of these two approaches is possible. In both cases, the control device processes the signals of the active components, namely the filling stop socket or solenoid valves, so that the desired locking of the filling lines is achieved.
- control device empties the fresh water tank, depending on a level of the wastewater tank, via an outlet or overflow line.
- This embodiment goes beyond the above explained in that not only further filling of the fresh water tank is avoided, but the level of the fresh water tank is matched to that of the waste water tank. This vote is advantageously carried out in the way that the control device empties the fresh water tank to such a level that the remaining fresh water from the sewage tank is receivable.
- a level of the waste water tank can be generally signaled. It can be provided that the level sensor of the wastewater tank is connected to a display device on a rail vehicle outside, wherein the display device is then used as an output device for current status messages of the level sensor. Alternatively or additionally, the fill level sensor may also be in communication with a diagnostic device of the rail vehicle, to which the current status messages are signaled. In the first-mentioned alternative, it is possible, if necessary, to react manually to the displayed status message, while in the second case the diagnostic device can automatically derive measures from the signaled status message about the filling level of the wastewater container.
- a display device 5 attached to the vehicle exterior and to a vehicle diagnostic device 6.
- the display device 5 may also be configured as a simple indicator that indicates only the exceeding of a limit value for the level in the waste water tank 1.
- the level in the waste water tank 1 is monitored continuously, cyclically or to reach a limit, with the help of the level sensor 3 in combination with the control device. 4
- the fresh water tank 2 is provided with two filling lines 7, at the respective end of a nozzle with a filling stop socket 8 is used.
- the filling stop sockets 8 are controlled by the control device 4, if necessary, so that further filling of the fresh water tank is effectively prevented, ie the level of the fresh water tank 2 can not increase.
- the control device 4 triggers the closing of the filling lines 7 then, if in the sewage tank 1, a predetermined level is reached.
- the embodiment according to FIG. 2 differs from the one after FIG. 1 in that 7 solenoid valves 9 are provided in the respective course of the filling lines instead of the filling stop sockets 8, which in turn are controlled by the control device 4 in case of need so that a further filling of the fresh water tank 2 is prevented.
- an additional bypass line 12 is provided, which has a further solenoid valve 13 and extends from an interior of the fresh water tank 2 to a point of the frost discharge line beyond the solenoid valve 11.
- the control device 4 is in communication with the further solenoid valve 12, which is driven in the same way as in Fig. 3 used solenoid valve 11 and serves the same purpose.
- the proposed bypass line makes it possible to make a permanent emptying of the fresh water tank 2 on reaching the predetermined solenoid valve 12 in the waste water tank 1.
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Description
- Die Erfindung bezieht sich auf ein Schienenfahrzeug mit einem Sanitärsystem, das einen Abwasserbehälter und einen Frischwasserbehälter aufweist, die jeweils mit zugeordneten Füllstandssensoren ausgestattet sind.
- Im Stand der Technik ist es bekannt, die Füllstände des Abwasserbehälters und des Frischwasserbehälters eines Sanitärsystems zu überwachen, um es bei Bedarf außer Betrieb nehmen zu können. Eine Außerbetriebnahme erfolgt insbesondere dann, wenn beim Abwasserbehälter ein Füllstand von 95% erreicht ist oder für den Frischwasserbehälter eine Leermeldung erfolgt.
- Zudem ist es aus der
DE 25 43 250 bekannt, beispielsweise bei Schienenfahrzeugen einen Grauwassertank (gebrauchtes Wasser) und einen Frischwassertank vorzusehen, wobei der Zufluss zu dem Grauwassertank über ein Steuerventil geregelt ist. Das Steuerventil gestattet das Einströmen von Trinkwasser oder die Unterbrechung einer weiteren Trinkwasserzufuhr. In derWO 97/46435 A1 - Bei Schienenfahrzeugen besteht die allgemeine Aufgabe, das Fahrzeuggewicht bzw. die Fahrzeugmasse möglichst gering zu halten. Eine zugrunde gelegte Fahrzeugmasse bestimmt nämlich die Bemessung von Betriebsstoffvorräten, die ebenfalls möglichst gering gehalten werden sollen. Für die Berechnung der Betriebsstoffvorräte werden derzeit der Frischwasserbehälter sowie der Abwasserbehälter jeweils als zu 100% gefüllt in die Berechnung der Fahrzeugmasse einbezogen, was damit zu erhöhten Betriebsstoffvorräten führt.
- Ausgehend hiervon liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, bei einem Schienenfahrzeug das Sanitärsystem derart weiterzuentwickeln, dass für die Einheit aus Frischwasserbehälter und Abwasserbehälter eine geringere Fahrzeugmasse für die Berechnung der Betriebsstoffvorräte ansetzbar wird.
- Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, dass eine Steuervorrichtung zur steuerungstechnischen Verknüpfung zwischen den Füllständen im Frischwasserbehälter und Abwasserbehälter vorgesehen ist, die den Füllstand im Abwasserbehälter mit Hilfe zugehöriger Sensoren überwacht und, abhängig von einem erfassten Füllstand im Abwasserbehälter, den Füllstand im Frischwasserbehälter steuert.
- Die vorgesehene Verknüpfung zwischen den Füllständen im Frischwasserbehälter einerseits und Abwasserbehälter andererseits gestattet es, die Gesamtfüllmenge in den Wasserbehältern des Sanitärsystems so zu steuern, dass beispielsweise ein vorgegebener Maximalwert für die Gesamtbefüllung des Frischwasser- und Abwasserbehälters nicht überschritten wird. Damit wird es ermöglicht, diesen Maximalwert in die Berechnung der Fahrzeugmasse eingehen zu lassen.
- Die Überwachung des Füllstands des Abwasserbehälters kann in verschiedener Weise erfolgen, beispielsweise kontinuierlich, zyklisch oder auf Erreichen eines vorbestimmten Grenzwertes für den Füllstand im Abwasserbehälter. Unabhängig von der Art der Überwachung des Füllstands im Abwasserbehälter verriegelt die Steuereinrichtung bei Erreichen eines vorbestimmten Füllstandes im Abwasserbehälter Befüllleitungen des Frischwasserbehälters. Dadurch ist sichergestellt, dass der Frischwasserbehälter nicht durch Befüllen auf einen solchen Füllstand gebracht wird, dass die in dem Frischwasserbehälter befindliche Wassermenge von dem Abwasserbehälter nicht mehr aufnehmbar ist. Besonders wichtig ist dabei der zu vermeidende Fall, dass beispielsweise der Abwasserbehälter bereits zu 95% gefüllt ist und trotzdem der Frischwasserbehälter in einem neuen Befüllvorgang vollständig gefüllt wird.
- Eine Verriegelung der Befüllleitungen des Frischwassertanks kann in verschiedener Weise erfolgen: Die Befüllung erfolgt mit Hilfe einer Befüllstopp-Steckdose ausgestattet sein oder im Verlauf der Befüllleitungen sind Magnetventile vorgesehen, mit denen die Befüllleitungen gesperrt werden können. Auch eine Kombination dieser beiden Vorgehensweisen ist möglich. In beiden Fällen verarbeitet die Steuervorrichtung die Signale der aktiven Komponenten, nämlich die Befüllstopp-Steckdose oder Magnetventile, so dass die erwünschte Verriegelung der Befüllleitungen erreicht wird.
- In einer weiteren Ausführungsform der Erfindung kann auch vorgesehen sein, dass die Steuereinrichtung den Frischwasserbehälter, abhängig von einem Füllstand des Abwasserbehälters, über eine Auslass- oder Überlaufleitung entleert. Diese Ausführungsform geht über die vorstehend erläuterte insofern hinaus, dass nicht nur ein weiteres Befüllen des Frischwasserbehälters vermieden wird, sondern der Füllstand des Frischwasserbehälters auf denjenigen des Abwasserbehälters abgestimmt wird. Diese Abstimmung erfolgt vorteilhafter Weise in der Art, dass die Steuereinrichtung den Frischwasserbehälter bis zu einem solchen Füllstand entleert, dass das verbleibende Frischwasser von dem Abwasserbehälter aufnehmbar ist.
- In weiteren Ausführungsformen kann ein Füllstand des Abwasserbehälters allgemein signalisiert werden. Dabei kann vorgesehen sein, dass der Füllstandssensor des Abwasserbehälters mit einer Anzeigevorrichtung an einer Schienenfahrzeugaußenseite in Verbindung steht, wobei die Anzeigevorrichtung dann als Ausgabeeinrichtung für aktuelle Zustandsmeldungen des Füllstandssensors eingesetzt ist. Alternativ oder zusätzlich kann der Füllstandssensor auch mit einer Diagnosevorrichtung des Schienenfahrzeugs in Verbindung stehen, welcher die aktuellen Zustandsmeldungen signalisiert werden. Bei der erstgenannten Alternative kann bei Bedarf manuell auf die angezeigte Zustandsmeldung reagiert werden, während in dem zweiten Fall die Diagnosevorrichtung automatisch Maßnahmen aus der signalisierten Zustandsmeldung über den Füllstand des Abwasserbehälters ableiten kann.
- Ausführungsbeispiele der Erfindung werden nachstehend unter Bezugnahme auf die Zeichnungen noch näher erläutert. Es zeigen:
- Figur 1
- eine Blockdiagrammdarstellung eines Sanitärsystems eines Schienenfahrzeugs in einer ersten Ausführungsform,
- Figur 2
- eine Blockdiagrammdarstellung eines Sanitärsystems eines Schienenfahrzeugs in einer zweiten Ausführungsform,
- Figur 3
- eine Blockdiagrammdarstellung eines Sanitärsystems eines Schienenfahrzeugs in einer dritten Ausführungsform und
- Figur 4
- eine Blockdiagrammdarstellung eines Sanitärsystems eines Schienenfahrzeugs in einer vierten Ausführungsform.
- Die Darstellung von
Figur 1 zeigt wesentliche Komponenten eines Sanitärsystems eines Schienenfahrzeugs, insbesondere einen Abwasserbehälter 1 und einen Frischwasserbehälter 2. Der Abwasserbehälter 1 ist mit einem Füllstandssensor ausgestattet. Der Füllstandssensor 3 des Abwasserbehälters 1 steht in einer Signalisierungsverbindung mit einer Steuervorrichtung 4, die abhängig von einem aktuell erfassten Messwert für den Füllstand des Abwasserbehälters 1, einen Füllstand des Frischwasserbehälters 2 steuert. - Darüber hinaus werden aktuelle Messwerte vor dem Füllstandssensor 3 des Abwasserbehälters 1 auch einer an der Fahrzeugaußenseite angebrachten Anzeigeeinrichtung 5 und einer Fahrzeugdiagnoseeinrichtung 6 zugeleitet. Dabei kann die Anzeigevorrichtung 5 auch als einfacher Leuchtmelder ausgestaltet sein, der lediglich das Überschreiten eines Grenzwertes für den Füllstand im Abwasserbehälter 1 anzeigt.
- Der Füllstand im Abwasserbehälter 1 wird kontinuierlich, zyklisch oder auf Erreichen eines Grenzwertes überwacht, und zwar mit Hilfe des Füllstandssensors 3 in Kombination mit der Steuervorrichtung 4.
- In
Figur 1 ist der Frischwasserbehälter 2 mit zwei Befüllleitungen 7 versehen, an deren jeweiligem Ende ein Stutzen mit einer Befüllstopp-Steckdose 8 zum Einsatz kommt. Die Befüllstoppsteckdosen 8 werden von der Steuervorrichtung 4 im Bedarfsfall angesteuert, so dass eine weitere Befüllung des Frischwasserbehälters wirksam unterbunden wird, d.h. der Füllstand des Frischwasserbehälters 2 nicht weiter zunehmen kann. Die Steuereinrichtung 4 löst das Verschließen der Befüllleitungen 7 dann aus, wenn im Abwasserbehälter 1 ein vorgegebener Füllstand erreicht wird. - Die Ausführungsform nach
Figur 2 unterscheidet sich von derjenigen nachFigur 1 dadurch, dass statt der Befüllstoppsteckdosen 8 im jeweiligen Verlauf der Befüllleitungen 7 Magnetventile 9 vorgesehen sind, die wiederum von der Steuervorrichtung 4 im Bedarfsfall so angesteuert werden, dass eine weitere Befüllung des Frischwasserbehälters 2 unterbunden wird. - Die beiden anhand der
Figuren 1 und 2 vorgestellten Ausführungsformen des Sanitärsystems für ein Schienenfahrzeug bewirken, dass die weitere Befüllung 7 des Frischwasserbehälters 2 verriegelt wird. Die nachstehend anhand derFiguren 3 und 4 erläuterten Ausführungsformen gehen über die einfache Verriegelung des aktuellen Füllstands im Frischwasserbehälter 1 hinaus. Bei den dort beschriebenen Ausführungsformen wird aktiv auf den Füllstand im Frischwasserbehälter 2 eingewirkt. Dies bedeutet, dass bei Erreichen eines vorbestimmten Füllstands im Abwasserbehälter 1, signalisiert von dem Füllstandssensor 3, die Steuereinrichtung 4 eine dosierte Entleerung des Frischwasserbehälters 2 veranlasst. - Dies kann gemäß einer Ausführungsform nach
Figur 3 in der Weise geschehen, dass eine vorgesehene Frostentleerungsleitung 10 zum dosierten Entleeren des Frischwasserbehälters 2 genutzt wird. Bei der Ausführungsform nachFigur 3 steuert die Steuerungsvorrichtung 4 ein Magnetventil 11 in der Weise an, dass mit zunehmendem Füllstand im Abwasserbehälter 1 der Füllstand im Frischwasserbehälter 2 abgesenkt wird. Dabei wird insgesamt das Steuerungsziel verfolgt, dass der Frischwasserbehälter bis zu einem solchen Füllstand entleert wird, dass das verbleibende Frischwasser von dem Abwasserbehälter 1 aufnehmbar ist. Dies leistet die Steuervorrichtung 4 durch geeignete Ansteuerung des Magnetventils 11. - Bei der Ausführungsform nach
Figur 4 ist eine zusätzliche Bypass-Leitung 12 vorgesehen, die ein weiteres Magnetventil 13 aufweist und von einem Innenraum des Frischwasserbehälters 2 zu einem Punkt der Frostentleerungsleitung jenseits des Magnetventils 11 reicht. Die Steuervorrichtung 4 steht in Verbindung mit dem weiteren Magnetventil 12, das in derselben Weise angesteuert wird, wie das inFig. 3 verwendete Magnetventil 11 und denselben Zweck erfüllt. - Die vorgesehene Bypass-Leitung gestattet es, über das vorgesehene Magnetventil 12 eine permanente Entleerung des Frischwasserbehälters 2 bei Erreichen eines vorbestimmten Füllstands im Abwasserbehälter 1 vorzunehmen.
Claims (10)
- Schienenfahrzeug mit einem Sanitärsystem, das einen Abwasserbehälter (1) und einen Frischwasserbehälter (2) aufweist, die jeweils mit zugeordneten Füllstandssensoren ausgestattet sind,
dadurch gekennzeichnet, dass
eine Steuervorrichtung (4) zur steuerungstechnischen Verknüpfung zwischen den Füllständen im Frischwasserbehälter (2) und Abwasserbehälter (1) vorgesehen ist, die den Füllstand im Abwasserbehälter (1) mit Hilfe zugehöriger Sensoren (3) überwacht und, abhängig von einem erfassten Füllstand im Abwasserbehälter (1), den Füllstand im Frischwasserbehälter (2) steuert, wobei die Steuereinrichtung (4) bei Erreichen eines vorbestimmten Füllstandes im Abwasserbehälter (1) Befüllleitungen (7) des Frischwasserbehälters (2) verriegelt. - Schienenfahrzeug nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, dass
die Steuereinrichtung (4) den Füllstand des Abwasserbehälters (1) kontinuierlich überwacht. - Schienenfahrzeug nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, dass
die Steuereinrichtung (4) den Füllstand im Abwasserbehälter (1) zyklisch überwacht. - Schienenfahrzeug nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, dass
die Steuereinrichtung (4) den Füllstand im Abwasserbehälter (1) auf Erreichen eines vorbestimmten Grenzwertes überwacht. - Schienenfahrzeug nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, dass
die Verriegelung der Befüllleitungen (7) durch Ansteuern jeweils einer Befüllstopp-Steckdose (8) erfolgt. - Schienenfahrzeug nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, dass
die Verriegelung der Befüllleitungen (7) durch Ansteuern von Magnetventilen (9) in den Befüllleitungen (7) erfolgt. - Schienenfahrzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 6,
dadurch gekennzeichnet, dass
die Steuereinrichtung (4) den Frischwasserbehälter (2), abhängig von einem Füllstand des Abwasserbehälters (1), über eine Auslassleitung (10) entleert. - Schienenfahrzeug nach Anspruch 7,
dadurch gekennzeichnet, dass
die Steuereinrichtung (4) den Frischwasserbehälter (2) bis zu einem solchen Füllstand entleert, dass das verbleibende Frischwasser von dem Abwasserbehälter (1) aufnehmbar ist. - Schienenfahrzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 8,
dadurch gekennzeichnet, dass
der Füllstandssensor (3) des Abwasserbehälters (1) mit einer Anzeigevorrichtung (5) an einer Schienenfahrzeugaußenseite in Verbindung steht und die Anzeigevorrichtung (5) aktuelle Zustandsmeldungen über den Füllstand des Abwasserbehälters (1) ausgibt. - Schienenfahrzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 9,
dadurch gekennzeichnet, dass
der Füllstandssensor (3) des Abwasserbehälters (1) mit einer Diagnosevorrichtung (6) des Schienenfahrzeugs in Verbindung steht und dieser aktuelle Zustandsmeldungen über den Füllstand des Abwasserbehälters (1) signalisiert.
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