WO2011051345A1 - Schienenfahrzeug mit füllstandsüberwachung eines abwasserbehälters - Google Patents

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Torge Kamphausen
Ralph GÄRTNER
Walter Lindermuth
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    • Y10T137/6866—Railway car
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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 filling level sensors.
  • 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 included as 100% filled in the calculation of the vehicle mass, which leads to increased fuel stocks.
  • the invention has the object, the sanitary system wonzu ⁇ develop in a rail vehicle such that for the unit of fresh water tank and wastewater tank a lower vehicle mass for the calculation of the fuel supplies ⁇ can be applied.
  • This object is achieved in that a Steuervorrich ⁇ device is provided for control technology link between the levels in the fresh water tank and waste water tank, which the filling level in the wastewater tank with the help of monitored sensors and, depending on a detected level in the wastewater tank, controls the level in the fresh water tank.
  • Fresh water tank on the one hand and waste water tank on the other hand makes it possible to control the total amount in the Wasserbetude ⁇ tern the sanitary system so that, for example, a predetermined maximum value for the total filling of the fresh water and waste water tank is not exceeded. This makes it possible to make this maximum value included in the calculation ⁇ voltage of the vehicle mass.
  • 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 can lock filling lines of the fresh water tank when a predetermined filling level in the waste water tank is reached. 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. It is particularly important to avoid the de ⁇ case, for example, the waste water tank is already filled to 95% while the water tank is filled completely 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.
  • 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 proceeds beyond that explained above in that not only a further filling of the fresh water tank is avoided, but the level of the
  • Fresh water tank is matched to those of the wastewater tank. This tuning is advantageously carried out in such a way that the control device empties the Frischwasserbepl ⁇ ter up to such a level that the
  • a level of the waste water tank can be generally signaled. It can be provided that the filling level sensor of the waste water 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 connected to a diagnostic device of the rail vehicle, which is signaled the aktu ⁇ ellen state messages. In the former alternative can be manually respond to the show is ⁇ th state news with demand, while in the second case, the diagnostic device can automatically derive measures from the signaled state message about the level of the wastewater tank.
  • Figure 1 is a block diagram representation of a plumbing system of a rail vehicle in a first exporting ⁇ approximate shape
  • Figure 2 is a block diagram representation of a plumbing system of a rail vehicle in a second exporting ⁇ approximate shape
  • Figure 3 is a block diagram representation of a plumbing system of a rail vehicle in a third exporting ⁇ approximate shape
  • FIG. 4 shows a block diagram representation of a sanitary system of a rail vehicle in a fourth embodiment.
  • FIG. 1 shows essential components of a sanitary system of a rail vehicle, in particular ei ⁇ nen sewage tank 1 and a fresh water tank 2.
  • the waste water tank 1 is equipped with a level sensor.
  • the level sensor 3 of the waste water tank 1 is in a signaling connection with a control device 4, which depends on a currently measured value for the level of the waste water tank 1, a level of the
  • Fresh water tank 2 controls.
  • level sensor ⁇ 3 of the waste water container 1 be a mounted on the vehicle outer side ⁇ display device 5, and a vehicle diagnostic device 6 supplied.
  • the display ⁇ device 5 can also be configured as a simple indicator lights, indicating 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.
  • the fresh water tank 2 is provided with two Be Glalllei- 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 when a predetermined level is reached in the waste water tank 1.
  • FIG. 2 differs from that according to FIG. 1 in that, instead of the filling stop sockets 8, solenoid valves 9 are provided in the respective course of the filling lines, which in turn are controlled by the control device 4 in such a way that a further filling of the fresh water container 2 is stopped.
  • Locking the current level in the fresh water tank 1 addition In the embodiments described there is actively acted on the level in the fresh water tank 2. This means that upon reaching a predetermined level of filling in the waste water tank 1, signaled by the level sensor 3, the control device 4 causes a metered emptying of the fresh water tank 2.
  • the control device 4 controls a solenoid valve 11 in the manner to that with increasing level in the waste water tank 1, the level in the fresh water tank 2 is lowered.
  • the overall control objective is that the fresh water tank is emptied to such a level that the remaining fresh water from the waste water tank 1 can be received. This is done by the control device 4 by suitable activation of the solenoid valve 11.
  • an additional bypass line 12 is provided which has a further magnetic valve 13 and extends from an interior of the fresh water tank 2 to a point on the frost discharge line beyond the solenoid valve 11.
  • the control device 4 is on Ver ⁇ bond with the further solenoid valve 12, which is driven in the same manner as the magnetic ⁇ valve used in FIG. 3, 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 pre ⁇ see solenoid valve 12 when reaching a predetermined Gear ⁇ states in the sewage tank 1.

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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Schienenfahrzeug mit einem Sanitärsystem, das einen Abwasserbehälter (1) und einen Frischwasserbehälter (2) aufweist, die jeweils mit zugeordneten Füllstandssensoren (3) ausgestattet sind, wobei 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 der zugehörigen Sensoren (3) überwacht und, abhängig von einem erfassten Füllstand im Abwasserbehälter (1), den Füllstand im Frischwasserbehälter (2) steuert.

Description

Beschreibung
Schienenfahrzeug mit Füllstandsüberwachung eines
Abwasserbehälters
Die Erfindung bezieht sich auf ein Schienenfahrzeug mit einem Sanitärsystem, das einen Abwasserbehälter und einen Frischwasserbehälter aufweist, die jeweils mit zugeordneten Füll- Standssensoren ausgestattet sind.
Im Stand der Technik ist es bekannt, die Füllstände des Ab- wasserbehälters und des Frischwasserbehälters eines Sanitär¬ systems 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.
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 weiterzu¬ entwickeln, dass für die Einheit aus Frischwasserbehälter und Abwasserbehälter eine geringere Fahrzeugmasse für die Berech¬ nung der BetriebsstoffVorräte ansetzbar wird. Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, dass eine Steuervorrich¬ tung zur steuerungstechnischen Verknüpfung zwischen den Füllständen im Frischwasserbehälter und Abwasserbehälter vorgesehen ist, die den Füllstand im Abwasserbehälter mit Hilfe zu- gehöriger Sensoren überwacht und, abhängig von einem erfass- ten 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 Wasserbehäl¬ tern 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 Berech¬ nung 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 kann die Steuereinrichtung bei Erreichen eines vorbestimmten Füllstan- des im Abwasserbehälter Befüllleitungen des Frischwasserbehälters verriegeln. 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 vermeiden¬ de 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 Aus¬ führungsform geht über die vorstehend erläuterte insofern hinaus, dass nicht nur ein weiteres Befüllen des Frischwas- serbehälters 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 Frischwasserbehäl¬ ter 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 vorge- sehen 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 aktu¬ ellen Zustandsmeldungen signalisiert werden. Bei der erstgenannten Alternative kann bei Bedarf manuell auf die angezeig¬ te 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 zei¬ gen : Figur 1 eine Blockdiagrammdarstellung eines Sanitärsystems eines Schienenfahrzeugs in einer ersten Ausfüh¬ rungsform, Figur 2 eine Blockdiagrammdarstellung eines Sanitärsystems eines Schienenfahrzeugs in einer zweiten Ausfüh¬ rungsform,
Figur 3 eine Blockdiagrammdarstellung eines Sanitärsystems eines Schienenfahrzeugs in einer dritten Ausfüh¬ rungsform und
Figur 4 eine Blockdiagrammdarstellung eines Sanitärsystems eines Schienenfahrzeugs in einer vierten Ausfüh- rungsform.
Die Darstellung von Figur 1 zeigt wesentliche Komponenten eines Sanitärsystems eines Schienenfahrzeugs, insbesondere ei¬ nen 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 Füllstands¬ sensor 3 des Abwasserbehälters 1 auch einer an der Fahrzeug¬ außenseite angebrachten Anzeigeeinrichtung 5 und einer Fahr- zeugdiagnoseeinrichtung 6 zugeleitet. Dabei kann die Anzeige¬ vorrichtung 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 Befülllei- tungen 7 versehen, an deren jeweiligem Ende ein Stutzen mit einer Befüllstopp-Steckdose 8 zum Einsatz kommt. Die Befüll- Stoppsteckdosen 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 Be- füllleitungen 7 dann aus, wenn im Abwasserbehälter 1 ein vorgegebener Füllstand erreicht wird.
Die Ausführungsform nach Figur 2 unterscheidet sich von derjenigen nach Figur 1 dadurch, dass statt der Befüllstopp- Steckdosen 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 be¬ wirken, dass die weitere Befüllung 7 des Frischwasserbehäl¬ ters 2 verriegelt wird. Die nachstehend anhand der Figuren 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 Füll- Stands 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 Frostentleerungslei¬ tung 10 zum dosierten Entleeren des Frischwasserbehälters 2 genutzt wird. Bei der Ausführungsform nach Figur 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 Frisch¬ wasserbehälter 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 By- pass-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 Ver¬ bindung mit dem weiteren Magnetventil 12, das in derselben Weise angesteuert wird, wie das in Fig. 3 verwendete Magnet¬ ventil 11 und denselben Zweck erfüllt.
Die vorgesehene Bypass-Leitung gestattet es, über das vorge¬ sehene Magnetventil 12 eine permanente Entleerung des Frisch- Wasserbehälters 2 bei Erreichen eines vorbestimmten Füll¬ stands im Abwasserbehälter 1 vorzunehmen.

Claims

Patentansprüche
1. Schienenfahrzeug mit einem Sanitärsystem, das einen Ab- wasserbehälter (1) und einen Frischwasserbehälter (2) aufweist, die jeweils mit zugeordneten Füllstandssenso¬ ren ausgestattet sind,
dadurch gekennzeichnet, dass
eine Steuervorrichtung (4) zur steuerungstechnischen Verknüpfung zwischen den Füllständen im Frischwasserbe- hälter (2) und Abwasserbehälter (1) vorgesehen ist, die den Füllstand im Abwasserbehälter (1) mit Hilfe zugehö¬ riger Sensoren (3) überwacht und, abhängig von einem erfassten Füllstand im Abwasserbehälter (1), den Füllstand im Frischwasserbehälter (2) steuert.
2. Schienenfahrzeug nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, dass
die Steuereinrichtung (4) den Füllstand des Abwasserbe- hälters (1) kontinuierlich überwacht.
3. Schienenfahrzeug nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, dass
die Steuereinrichtung (4) den Füllstand im Abwasserbehälter (1) zyklisch überwacht.
4. Schienenfahrzeug nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, dass
die Steuereinrichtung (4) den Füllstand im Abwasserbehälter (1) auf Erreichen eines vorbestimmten Grenzwer- tes überwacht.
5. Schienenfahrzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 4,
dadurch gekennzeichnet, dass
die Steuereinrichtung (4) bei Erreichen eines vorbe- stimmten Füllstandes im Abwasserbehälter (1) Befülllei- tungen (7) des Frischwasserbehälters (2) verriegelt.
Schienenfahrzeug nach Anspruch 4,
dadurch gekennzeichnet, dass
die Verriegelung der Befüllleitungen (7) durch Ansteuern jeweils einer Befüllstopp-Steckdose (8) erfolgt.
Schienenfahrzeug nach Anspruch 5,
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 7, dadurch gekennzeichnet, dass
die Steuereinrichtung (4) den Frischwasserbehälter (2) abhängig von einem Füllstand des Abwasserbehälters (1) über eine Auslassleitung (10) entleert.
Schienenfahrzeug nach Anspruch 8,
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.
10. Schienenfahrzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 9,
dadurch gekennzeichnet, dass
der Füllstandssensor (3) des Abwasserbehälters (1) mit einer Anzeigevorrichtung (5) an einer Schienenfahrzeugaußenseite in Verbindung steht und die Anzeigevorrich- tung (5) aktuelle Zustandsmeldungen über den Füllstand des Abwasserbehälters (1) ausgibt.
11. Schienenfahrzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 10, 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) signali¬ siert .
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