DE102014213653A1 - Water distribution system for a rail vehicle - Google Patents
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Abstract
Ein Wasserverteilungssystem (1) für ein Schienenfahrzeug (2) umfasst einen Wasserbehälter (4, 5); eine mit dem Wasserbehälter (4, 5) kommunizierende Befüllleitung (7a, 7b, 14) zur Befüllung des Wasserbehälters (4, 5) mit Wasser; eine mit dem Wasserbehälter (4, 5) kommunizierende Entleerungsleitung (9, 15a, 15b) zur Entleerung des Wasserbehälters (4, 5); eine mit dem Wasserbehälter (4, 5) kommunizierende Druckluftleitung (18, 22) zur Zuführung von Druckluft in den Wasserbehälter (4, 5); und eine Absperrvorrichtung zur Absperrung der Befüllleitung (7a, 7b, 14, 12) gegen Überdruck in dem Wasserbehälter (4, 5).A water distribution system (1) for a rail vehicle (2) comprises a water tank (4, 5); a filling line (7a, 7b, 14) communicating with the water tank (4, 5) for filling the water tank (4, 5) with water; an emptying pipe (9, 15a, 15b) communicating with the water tank (4, 5) for emptying the water tank (4, 5); a compressed air line (18, 22) communicating with the water tank (4, 5) for supplying compressed air into the water tank (4, 5); and a shut-off device for shutting off the filling line (7a, 7b, 14, 12) against overpressure in the water tank (4, 5).
Description
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Wasserverteilungssystem für ein Schienenfahrzeug, ein Schienenfahrzeug sowie ein Verfahren zum Entleeren eines Wasserbehälters eines Schienenfahrzeugs. The present invention relates to a water distribution system for a railway vehicle, a rail vehicle and a method for emptying a water tank of a rail vehicle.
In Schienenfahrzeugen sind Wasserverbraucher wie zum Beispiel Nasszellen, WCs, Duschen, Waschbecken oder Bordrestaurants vorgesehen. Diese Verbraucher arbeiten mit Tanks oder Wasserbehältern zum Bereitstellen von Frischwasser und zum Sammeln des Abwassers zusammen. Das Frischwasser wird dem Verbraucher zugeführt und nach Benutzung gelangt das Abwasser über entsprechende Grauwasserleitungen und/oder Schwarzwasserleitungen in den Abwassertank. In rail vehicles, water consumers such as wet cells, toilets, showers, sinks or on-board restaurants are provided. These consumers work together with tanks or water tanks to provide fresh water and to collect the wastewater. The fresh water is supplied to the consumer and after use, the wastewater passes through corresponding gray water pipes and / or black water pipes in the waste water tank.
Die Abwassertanks oder -behälter dienen dem Sammeln von verschmutztem Wasser und Fäkalien und müssen regelmäßig geleert werden. Ein Abwasserbehälter besitzt eine Be- und Entlüftungsleitung, über welche die Druckverhältnisse in dem Abwasserbehälter während des Betriebs ausgeglichen werden können. The waste water tanks or containers serve to collect contaminated water and feces and must be emptied regularly. A waste water tank has a ventilation and vent line through which the pressure conditions in the waste water tank can be compensated during operation.
Für die Entleerung eines Abwassertanks ist eine aufwendige Infrastruktur außerhalb des Schienenfahrzeugs notwendig, da die Abwasserbehälter mit Vakuumpumpen entleert werden. Die Vakuumpumpen und entsprechende Vakuumpufferbehälter oder Puffertanks sind in Absauganlagen integriert. Die Frischwasserbehälter müssen bei extremen Witterungen im Winter entleert werden, um sie vor Beschädigungen durch Frost zu schützen. Diese Entleerung erfolgt durch Betätigung eines Ventils, wobei das Ventil manuell, elektrisch oder pneumatisch gesteuert sein kann. Der Frischwasserbehälter wird nach dem Öffnen des Frostentleerungsventils allein durch die Schwerkraft über eine Frostentleerungsleitung auf das Gleis entwässert. Hierfür werden keine Pumpen eingesetzt. Eine schnelle Entwässerung wird durch größere Leitungsdurchmesser und optimierte Leitungsverläufe realisiert. For the emptying of a waste water tank, a complex infrastructure outside the rail vehicle is necessary because the waste water containers are emptied with vacuum pumps. The vacuum pumps and corresponding vacuum buffer tanks or buffer tanks are integrated in extraction systems. The fresh water containers must be emptied in extreme weather in winter to protect them from damage by frost. This emptying takes place by actuation of a valve, wherein the valve can be controlled manually, electrically or pneumatically. The fresh water tank is dewatered to the track solely by gravity through a frost discharge line after opening the frost drain valve. No pumps are used for this purpose. Fast dewatering is achieved by larger pipe diameters and optimized pipelines.
Für die Entleerung der Abwasserbehälter existieren Absauganlagen, die an einen Entleerungsanschluss angeschlossen werden und mit Vakuumpumpen einen Unterdruck erzeugen, durch den die Abwässer/Fäkalien abgesaugt werden. Es existieren mobile und stationäre Absauganlagen. Die stationären Absauganlagen sind fest in die Infrastruktur integriert und so kann ein Entleeren des Abwassertanks nur an bestimmten Stellen erfolgen. Die mobilen Absauganlagen können sich geringfügig in der Infrastruktur bewegen, wobei eine Entleerung aber dennoch nur am Abstellgleis erfolgt. Während eines Absaugvorgangs erfährt der Abwasserbehälter einen Unterdruck. Die Geschwindigkeit der Entleerung wird durch die verwendeten Leitungsdurchmesser der Entleerungsleitungen und den durch die Vakuumpumpen bereitgestellten Unterdruck bestimmt. Aktuell sind Pumpen im Einsatz, die bis zu –0,8 bar Unterdruck erzeugen. Eine Entleerung des Abwasserbehälters erfolgt vom tiefsten Punkt des Abwasserbehälters und kann wahlweise von einer der beiden Zugseiten erfolgen. For the emptying of the waste water tanks exist extraction systems, which are connected to a drain connection and generate a vacuum with vacuum pumps through which the waste water / faeces are sucked. There are mobile and stationary extraction systems. The stationary extraction systems are firmly integrated in the infrastructure and so can drain the wastewater tank only in certain places. The mobile extraction systems can move slightly in the infrastructure, but emptying takes place only on the siding. During a suction process, the wastewater tank experiences a negative pressure. The rate of evacuation is determined by the conduit diameter of the evacuation conduits used and the vacuum provided by the vacuum pumps. Currently, pumps are in use that generate up to -0.8 bar vacuum. Emptying of the waste water tank takes place from the lowest point of the waste water tank and can be done either from one of the two Zugseiten.
Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, ein Wasserverteilungssystem für ein Schienenfahrzeug zu schaffen, bei dem die Entleerung eines Wasserbehälters in einfacher Weise schnell und sicher möglich ist. The object of the invention is to provide a water distribution system for a rail vehicle, in which the emptying of a water tank in a simple manner quickly and safely possible.
Erfindungsgemäß wird ein Wasserverteilungssystem für ein Schienenfahrzeug zur Verfügung gestellt, umfassend einen Wasserbehälter; eine mit dem Wasserbehälter kommunizierende Befüllleitung zur Befüllung des Wasserbehälters mit Wasser; eine mit dem Wasserbehälter kommunizierende Entleerungsleitung zur Entleerung des Wasserbehälters; eine mit dem Wasserbehälter kommunizierende Druckluftleitung zur Zuführung von Druckluft in den Wasserbehälter; und eine Absperrvorrichtung zur Absperrung der Befüllleitung gegen Überdruck in dem Wasserbehälter. According to the invention, a water distribution system for a rail vehicle is provided, comprising a water tank; a filling line communicating with the water tank for filling the water tank with water; a drain pipe communicating with the water tank for draining the water tank; a compressed air line communicating with the water tank for supplying compressed air into the water tank; and a shut-off device for shutting off the filling line against overpressure in the water tank.
Als Schienenfahrzeuge werden Waggons, Triebwagen und Lokomotiven angesehen. Als Wasser wird hier Frischwasser, Brauchwasser und Abwasser betrachtet. As rail vehicles wagons, railcars and locomotives are considered. As water here fresh water, service water and wastewater is considered.
Das Wasserverteilungssystem hat den Vorteil, dass die benötigte Zeit für die Entleerung des Wasserbehälters reduziert werden kann. Gemäß der Erfindung wird vorgeschlagen, eine zusätzliche Druckleitung an dem Wasserbehälter vorzusehen, durch die in einem Abwasserbehälter und/oder in einem Frischwasserbehälter mit Druckluft ein Überdruck erzeugt werden kann. Durch eine Entleerungsleitung des Wasserbehälters werden durch den Druckunterschied zu der Umgebung die Abwasser/Fäkalien bzw. das Frischwasser aus dem Wasserbehälter herausgedrückt. Vorteilhaft ist dabei, dass der Wasserbehälter nur durch geregelten Druck belastet wird und nicht wie bislang durch von den Absauganlagen erzeugten Unterdruck. Dadurch kann die Geometrie des Wasserbehälters vereinfacht werden. The water distribution system has the advantage that the time required for emptying the water tank can be reduced. According to the invention it is proposed to provide an additional pressure line to the water tank, through which in a waste water tank and / or in a fresh water tank with compressed air, an overpressure can be generated. Through a drain line of the water tank, the waste water / faeces or the fresh water are pushed out of the water tank by the pressure difference to the environment. It is advantageous that the water tank is loaded only by regulated pressure and not as previously by generated by the suction negative pressure. Thereby, the geometry of the water tank can be simplified.
Ein weiterer Vorteil ist, dass die Druckdifferenz zum Entleeren des Wasserbehälters erhöht werden kann und somit die Fließgeschwindigkeit des hinausfließenden Wassers bzw. der hinausfließenden Fäkalien erhöht wird. Die Einhaltung der Druckdifferenz kann durch Steuerung des Druckes geschehen oder durch eine am Wasserbehälter installierte Druckschutzeinheit begrenzt werden. So kann auch mit Entleerungsleitungen mit kleinerem Querschnitt eine kurze Entleerungszeit realisiert werden. Darüber hinaus kann die Infrastruktur zur Entleerung von Wasserbehältern der Schienenfahrzeuge vereinfacht werden. So sind nur noch ein Druckluftkompressor und ein Anschluss an ein Abwassernetz erforderlich, um eine Entleerung des oder der Wasserbehälter vorzunehmen. Another advantage is that the pressure difference for emptying the water tank can be increased and thus the flow speed of the outflowing water or the outflowing feces is increased. Compliance with the pressure difference can be done by controlling the pressure or limited by an installed on the water tank pressure protection unit. Thus, a short emptying time can be realized even with drain lines with a smaller cross section. In addition, the infrastructure for emptying water containers of rail vehicles can be simplified. So only a compressed air compressor and a connection to a sewer network are required to make a drain of the water tank or.
Das Wasserverteilungssystem kann einen mit der Druckluftleitung kommunizierenden Kompressor umfassen. So kann Zugdruckluft zur Entleerung der Wasserbehälter verwendet werden. Dadurch kann die Entleerung unabhängig von zusätzlicher Infrastruktur an jeder Stelle erfolgen. Zudem können Anschlüsse für die Druckluft beziehungsweise für den Unterdruck eingespart werden. The water distribution system may include a compressor communicating with the compressed air line. Thus, draft air can be used to drain the water tank. This means that emptying can take place at any location, regardless of additional infrastructure. In addition, connections for the compressed air or for the negative pressure can be saved.
Das Wasserverteilungssystem kann einen mit der Druckluftleitung kommunizierenden Druckluftanschluss umfassen. Auf diese Weise können entsprechende Infrastruktureinrichtungen, die Druckluft zur Verfügung stellen, verwendet werden. The water distribution system may include a compressed air connection communicating with the compressed air line. In this way, corresponding infrastructure facilities that provide compressed air can be used.
Das Wasserverteilungssystem kann eine Druckschutzvorrichtung für den Wasserbehälter umfassen. Die vorzugsweise einstellbare Druckschutzvorrichtung, zum Beispiel ein Überdruckventil, verhindert einen zu hohen Druck im Behälter und erhöht somit Sicherheit und Lebensdauer. The water distribution system may include a pressure protection device for the water tank. The preferably adjustable pressure protection device, for example a pressure relief valve, prevents excessive pressure in the container and thus increases safety and service life.
Das Wasserverteilungssystem kann eine Schutzvorrichtung für die Druckluftleitung umfassen. Dies können zum Beispiel Siebe, Gitter oder Ähnliches sein, welche die Druckluftversorgung vor Verunreinigungen aus dem Behälter schützen. The water distribution system may include a protection device for the compressed air line. These may be, for example, screens, grids or the like, which protect the compressed air supply from contamination from the container.
Der Wasserbehälter kann einen Frischwasserbehälter und/oder einen Abwasserbehälter umfassen. Das Wasserverteilungssystem eignet sich sowohl für Frischwasser als auch für Abwasser und kann die Entleerung aller oder einzelner Wasserbehälter optimieren. Insbesondere bei Frischwasserbehältern, die bislang lediglich mittels der Schwerkraft entleert wurden, kann eine große Zeitersparnis erreicht werden. The water tank may include a fresh water tank and / or a waste water tank. The water distribution system is suitable for both fresh water and wastewater and can optimize the emptying of all or individual water tanks. In particular, in fresh water tanks, which were previously emptied only by gravity, a great time savings can be achieved.
Eine Versorgungsleitung eines Frischwasserbehälters kann mit einem Verbraucher kommunizieren und eine Befüllleitung eines Abwasserbehälters kann mit dem Verbraucher kommunizieren. Der Verbraucher kann zum Beispiel eine Nasszelle, ein WC, ein Waschbecken oder ein Bordrestaurant sein. Das erfindungsgemäße Wasserverteilungssystem umfasst damit den vollständigen Wasserkreislauf, was eine umfassende Optimierung erlaubt. A supply line of a fresh water tank can communicate with a consumer and a filling line of a waste water tank can communicate with the consumer. The consumer may be, for example, a wet room, a toilet, a sink or an on-board restaurant. The water distribution system according to the invention thus comprises the complete water cycle, which allows a comprehensive optimization.
Erfindungsgemäß wird ein Schienenfahrzeug mit einem Wasserverteilungssystem zur Verfügung gestellt, umfassend eine Fahrzeughülle; mindestens einen Befüllanschluss, wobei der Befüllanschluss mit der Befüllleitung kommuniziert; und mindestens einen von außen zugänglichen Entleerungsanschluss in der Fahrzeughülle, wobei der Entleerungsanschluss mit der Entleerungsleitung kommuniziert. Es gelten die gleichen Vorteile und Modifikationen wie zuvor beschrieben. According to the invention, there is provided a rail vehicle having a water distribution system comprising a vehicle body; at least one filling connection, wherein the filling connection communicates with the filling line; and at least one externally accessible exhaust port in the vehicle body, the exhaust port communicating with the exhaust pipe. The same advantages and modifications apply as described above.
Das Schienenfahrzeug kann einen Frischwasserbehälter mit mindestens einem Befüllanschluss und einem Entleerungsanschluss und einen Abwasserbehälter mit mindestens einem Entleerungsanschluss umfassen. Damit sind die Anschlüsse des Schienenfahrzeugs kompatibel mit der bisherigen Infrastruktur für Schienenfahrzeuge. Die Bereitstellung der Druckluft kann über einen Kompressor des Schienenfahrzeugs erfolgen. The rail vehicle may include a fresh water tank having at least one fill port and a drain port, and a sewage tank having at least one drain port. Thus, the connections of the rail vehicle are compatible with the previous infrastructure for rail vehicles. The supply of compressed air can be done via a compressor of the rail vehicle.
Das Schienenfahrzeug kann mindestens einen von außen zugänglichen Druckluftanschluss in der Fahrzeughülle umfassen, wobei der Druckluftanschluss mit der Druckluftleitung kommuniziert. Dies ermöglicht die Nutzung von Infrastruktur. Druckluftanschlüsse können an beiden Seiten des Schienenfahrzeugs vorgesehen sein. The rail vehicle may comprise at least one externally accessible compressed air port in the vehicle body, the compressed air port communicating with the compressed air line. This allows the use of infrastructure. Compressed air connections can be provided on both sides of the rail vehicle.
Der Frischwasserbehälter kann oberhalb des Abwasserbehälters angeordnet sein und ein Entleerungsventil kann in der Entleerungsleitung des Frischwasserbehälters angeordnet sein. Diese Anordnung erlaubt einen der Schwerkraft folgenden Verlauf des Wassers, der durch die Druckluft noch verstärkt wird. The fresh water tank may be disposed above the waste water tank, and a drain valve may be disposed in the drain pipe of the fresh water tank. This arrangement allows gravity to follow the course of the water, which is amplified by the compressed air.
Das Schienenfahrzeug kann mehrere Wasserbehälter umfassen, wobei jeder Wasserbehälter mit einem von außen zugänglichen Druckluftanschluss in der Fahrzeughülle kommuniziert. Dies ermöglicht eine gezielte Entleerung einzelner Tanks gegebenenfalls mit jeweils angepasstem Druck. The rail vehicle may include a plurality of water tanks, each water tank communicating with an externally accessible compressed air port in the vehicle body. This allows a targeted emptying of individual tanks, where appropriate, each with adapted pressure.
Das erfindungsgemäße Verfahren zum Entleeren eines Wasserbehälters eines Schienenfahrzeugs umfasst grundsätzlich folgende Schritte:
- – Zuführen von Druckluft in den Wasserbehälter;
- – Absperren einer Befüllleitung des Wasserbehälters; und
- – Entleeren des Wasserbehälters durch eine Entleerungsleitung mittels Überdruck.
- - Supplying compressed air into the water tank;
- - Shut off a filling line of the water tank; and
- - Emptying of the water tank through a drain line by means of overpressure.
Es gelten die gleichen Vorteile und Modifikationen wie zuvor beschrieben. Die Schritte des Verfahrens müssen nicht in der angegebenen Reihenfolge ausgeführt werden. Zum Beispiel kann das Absperren vor dem Zuführen durchgeführt werden. The same advantages and modifications apply as described above. The steps of the procedure need not be performed in the order given. For example, the shut-off may be performed before feeding.
Die Druckluft kann dem Schienenfahrzeug von außen zugeführt werden, was die Nutzung bereits vorhandener Infrastruktur erlaubt. The compressed air can be supplied to the rail vehicle from the outside, which allows the use of existing infrastructure.
Mehrere Wasserbehälter des Schienenfahrzeugs können zeitgleich entleert werden, was die Servicezeit verringert. Zeitgleich kann zum einen eine identische Zeitspanne der Entleerung umfassen und zum anderen einen identischen Startpunkt der Entleerung umfassen. Die Koordination der Entleerung kann über elektrisch, mechanisch oder hydraulisch gekoppelte Ventile oder Schalter beziehungsweise über entsprechend geschaltete Druckluftverbindungen erfolgen. Several water tanks of the rail vehicle can be emptied at the same time, which the Service time reduced. At the same time, on the one hand, it can comprise an identical period of emptying and, on the other hand, it can comprise an identical starting point for evacuation. The coordination of the emptying can be done via electrically, mechanically or hydraulically coupled valves or switches or via appropriately switched compressed air connections.
Die oben beschriebenen Eigenschaften, Merkmale und Vorteile dieser Erfindung sowie die Art und Weise, wie diese erreicht werden, werden klarer und deutlicher verständlich im Zusammenhang mit der folgenden Beschreibung der Ausführungsbeispiele, die im Zusammenhang mit den Zeichnungen näher erläutert werden. Es zeigen: The above-described characteristics, features, and advantages of this invention, as well as the manner in which they will be achieved, will become clearer and more clearly understood in connection with the following description of the embodiments, which will be described in detail in conjunction with the drawings. Show it:
In
In den
Der Frischwasserbehälter
Vorzugsweise münden die Befüllleitungen
An den Frischwasserbehälter
Eine Versorgungsleitung
An den Abwasserbehälter
Eine Druckluftleitung
Eine weitere Druckluftleitung
Die Befüllanschlüsse
Im Folgenden wird nun die Entleerung des Frischwasserbehälters
Für die Entleerung des Frischwasserbehälters
Die genannten Schritte müssen nicht in der beschriebenen Reihenfolge ausgeführt werden, sondern können auch in einer anderen Reihenfolge erfolgen. So ist es beispielsweise möglich, dass das Entleerungsventil
Die Entleerung des Abwasserbehälters
In
Die Druckluftanschlüsse
In
In
Die äußeren Anschlüsse
Für die Entleerung des Abwasserbehälters
Obwohl die Erfindung im Detail durch bevorzugte Ausführungsbeispiele näher illustriert und beschrieben wurde, so ist die Erfindung nicht durch die offenbarten Beispiele eingeschränkt und andere Variationen können vom Fachmann hieraus abgeleitet werden, ohne den Schutzumfang der Erfindung zu verlassen. While the invention has been further illustrated and described in detail by way of preferred embodiments, the invention is not limited by the disclosed examples, and other variations can be derived therefrom by those skilled in the art without departing from the scope of the invention.
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