DE102019208766A1

DE102019208766A1 - Fahrzeug und Betriebsverfahren für ein Fahrzeug

Info

Publication number: DE102019208766A1
Application number: DE102019208766.3A
Authority: DE
Inventors: Günter Wolf; Rainer Zäh
Original assignee: Siemens Mobility GmbH
Current assignee: Siemens Mobility GmbH
Priority date: 2019-06-17
Filing date: 2019-06-17
Publication date: 2020-12-17
Also published as: WO2020254077A1

Abstract

In einer Ausführungsform umfasst das Fahrzeug (1) bevorzugt eine Druckluftbremse (2), die aus einer Druckluftleitung (24) gespeist wird. Ein Sichtfenster (3) befindet sich außen an dem Fahrzeug (1). Eine Optikvorrichtung (30), zum Beispiel eine Lichtquelle oder ein Lichtdetektor, ist nach außen hin durch das Sichtfenster (3) geschützt. Mindestens eine Gasdüse (4) wird aus der Druckluftleitung (24) gespeist. Die Gasdüse (4) ist bei dem Sichtfenster (3) angebracht und dazu eingerichtet, während einer Fahrt des Fahrzeugs (1), das bevorzugt ein Schienenfahrzeug ist, einen Gasstrom (40) über das Sichtfenster (3) hinweg zu erzeugen.

Description

Es wird ein Fahrzeug angegeben. Darüber hinaus wird ein Betriebsverfahren für ein solches Fahrzeug angegeben.
Die Druckschrift WO 2018/099670 A1 betrifft eine Vorrichtung zum Überwachen eines räumlichen Bereichs in der Umgebung eines Schienenfahrzeugs.
Eine zu lösende Aufgabe liegt darin, ein Fahrzeug anzugeben, das mit reduziertem Wartungsaufwand betreibbar ist.
Diese Aufgabe wird unter anderem durch ein Fahrzeug und durch ein Betriebsverfahren mit den Merkmalen der unabhängigen Ansprüche gelöst. Bevorzugte Weiterbildungen sind Gegenstand der übrigen Ansprüche.
In einer Ausführungsform umfasst das Fahrzeug ein Sichtfenster, das sich dauerhaft oder auch nur zeitweise außen an dem Fahrzeug befindet. Eine Optikvorrichtung, zum Beispiel eine Lichtquelle oder ein Lichtdetektor, ist nach außen hin durch das Sichtfenster geschützt. Mindestens eine Gasdüse wird bevorzugt aus einer Druckluftleitung etwa für Luft, zum Bespiel aus der allgemeinen Drucklustversorgung, insbesondere für eine Druckluftbremse des Fahrzeugs, gespeist. Die Gasdüse ist bei dem Sichtfenster angebracht und dazu eingerichtet, während einer Fahrt des Fahrzeugs, das bevorzugt ein Schienenfahrzeug ist, einen Gasstrom über das Sichtfenster hinweg zu erzeugen.
An Schienenfahrzeugen werden zum Teil Außenkameras zu verschiedenen Zwecken, zum Beispiel der Überwachung von Pantographen, des Fahrgastwechsels, des Kuppelvorgangs und anderen Vorgängen, angebaut. Dabei verschmutzen die Kameraoptiken oder die davorliegenden Schutzscheiben mit der Zeit derart, dass von der Kamera keine brauchbaren Bilder mehr geliefert werden können.
Die Kamera oder das Sichtfenster werden regelmäßig gereinigt. Da automatische Waschanlagen unter Umständen die Bereiche, in denen die Kameras montiert sind, nicht erfassen oder die Sichtfenster durch Anbauteile nicht erreichen können, müssen die Sichtfenster aufwändig von Hand gereinigt werden. Die Kameras sind teilweise nur schlecht zu erreichen. So muss zum Beispiel für die Reinigung einer Kamera zur Pantographenüberwachung ein Dacharbeitsstand vorhanden sein.
Eine zu einer Gasdüse alternative Möglichkeit der Luftüberströmung eines Sichtfensters liegt darin, die Strömung des Fahrtwindes so zu lenken, dass eine Reinigung durch den Fahrtwind stattfindet. Ferner können Abweiser am Fahrzeug angebracht werden, über die ein ähnlicher Effekt erzielt werden kann. Beide Ansätze verschlechtern jedoch die aerodynamischen Eigenschaften des Fahrzeugs und können eine Verschmutzung nicht völlig verhindern. Die Reinigungswirkung hängt zudem stark von der Fahrgeschwindigkeit sowie eventuell von den herrschenden Windverhältnissen ab.
Bei dem hier beschriebenen Fahrzeug wird vor der Kamera oder vor dem Sichtfenster, sowie vor der gegebenenfalls angebrachten Beleuchtung, die Luftspüldüse montiert. Diese wird von der vorhandenen Druckluftversorgung des Fahrzeugs versorgt. Die Luftspüldüse bläst bevorzugt permanent eine Schicht sauberer Luft vor die Scheibe, um auch bei geringer Fahrtgeschwindigkeit das Anlagern von Schmutzpartikeln auf dem Sichtfenster zu verringern. Die Position der Luftspüldüse zur Kamerascheibe kann an die lokalen Gegebenheiten angepasst werden. Zum Beispiel befindet sich die Gasdüse an oder auf einer Grundfläche des Sichtfensters oder an einer Seite des Sichtfensters.
Dabei ist die Druckluft erforderlichenfalls vorab zu reinigen, zumindest zu entölen, um eine Verschmutzung durch die Druckluft selbst zu vermeiden. Weiterhin kann über die Kamera eine trotzdem, wenn auch in weit reduziertem Umfang, stattfindende Verschmutzung detektiert werden. In einem solchen Fall kann eine Reinigung des Sichtfensters durch Anblasen mit hohem Luftdruck erfolgen. Eine permanente Spülung mit Hochdruck wird nicht durchgeführt, da dies neben der daraus entstehenden Lärmentwicklung zu einem hohen Druckluftverbrauch, und daraus resultierend zu hohen Energiekosten zur Erzeugung derselben, führen würde.
Somit kann bei dem hier beschriebenen Fahrzeug die Kamera auch bei niedrigen Fahrtgeschwindigkeiten und an schlecht zugänglichen Stellen, zum Beispiel auf dem Dach des Fahrzeugs, sauber gehalten werden. Zusätzlich können Reinigungsintervalle und/oder Wartungsintervalle verlängert werden. Dadurch wird eine Senkung der Betriebskosten erreicht.
In alternativen Reinigungsansätzen werde Scheibenwischer angebaut oder es erfolgt eine Spülung mit Wasser, eventuell unter Hochdruck, ähnlich zu Scheinwerferwaschanlagen bei Kraftfahrzeugen. Bei solchen Ansätzen ist allerdings zu berücksichtigen, dass Wasser als Betriebsmittel vorgehalten, mitgeführt und nachgefüllt werden muss und dass im Winter eine Vereisung des Systems ausgeschlossen werden muss.
Gemäß zumindest einer Ausführungsform ist das Sichtfenster ein integraler Teil der Optikvorrichtung. Alternativ handelt es sich bei der Optikvorrichtung und bei dem Sichtfenster um voneinander unabhängige Komponenten.
Gemäß zumindest einer Ausführungsform handelt es sich bei dem Fahrzeug um ein Schienenfahrzeug, insbesondere um einen Zug wie einen Hochgeschwindigkeitszug. Alternativ kann das Fahrzeug prinzipiell ein Lkw oder ein Omnibus sein, sofern eine Druckluftleitung, etwa für Druckluftbremsen, vorhanden sind.
Gemäß zumindest einer Ausführungsform ist der Gasstrom, der aus der Gasdüse strömt, aus Druckluft, bevorzugt aus gereinigter Druckluft aus der Druckluftleitung. Dieser Gasstrom bedeckt das Sichtfenster bevorzugt vollständig oder zumindest den für die Optikvorrichtung relevanten Teil des Sichtfensters.
Gemäß zumindest einer Ausführungsform umfasst das Fahrzeug einen Kompressor, der insbesondere ausschließlich zur Versorgung der mindestens einen Gasdüse mit der Druckluft eingerichtet ist. Das heißt, der Kompressor, die Gasdüse und die Optikvorrichtung mit dem Sichtfenster können zusammen ein Modul bilden, das bis auf Steuerleitungen und/oder elektrische Zuführungen unabhängig von übrigen Komponenten des Fahrzeugs sein kann. Das Modul ist bevorzugt als Ganzes handhabbar und/oder austauschbar und/oder montierbar.
Gemäß zumindest einer Ausführungsform befindet sich das Sichtfenster an einem Dach des Fahrzeugs. Hierbei umfasst das Fahrzeug bevorzugt einen Stromabnehmer. Die Optikvorrichtung, die insbesondere eine Kamera ist, ist zur Beobachtung des Stromabnehmers eingerichtet. Dabei kann sich die Kamera nahe an dem Stromabnehmer befinden, sodass zum Beispiel ein lateraler Abstand der Optikvorrichtung zum Stromabnehmer höchstens 25 m oder höchstens 15 m oder höchstens 5 m beträgt. Lateral meint insbesondere in horizontaler Richtung und/oder entlang einer Längsachse des Fahrzeugs.
Umfasst die Optikvorrichtung eine Kamera, so kann ein Bildaufzeichnungsgerät angebunden sein, mit dem aufgezeichnet wird, was die Kamera beobachtet. Beispielsweise nach Defekten an einem Pantographen kann dann nachfolgend eine Fehlerursache ermittelt werden.
Gemäß zumindest einer Ausführungsform befindet sich das Sichtfenster an einem Fahrzeugende. Das Fahrzeug kann am Fahrzeugende eine Kupplung umfassen. Die Optikvorrichtung ist insbesondere zur Beobachtung der Kupplung und/oder eines Kupplungsvorgangs eingerichtet. Ebenso kann die Optikvorrichtung zur Überwachung eines Nahbereichs der Kupplung und/oder des Fahrzeugs dienen.
Gemäß zumindest einer Ausführungsform befindet sich das Sichtfenster an einer Fahrzeugseite. Ferner umfasst das Fahrzeug in diesem Fall bevorzugt eine oder mehrere Fahrgasttüren. Die Optikvorrichtung ist insbesondere zur Beobachtung zumindest einer Fahrgasttüre eingerichtet. Alternativ oder zusätzlich zur Fahrgasttüre können ein Spalt zwischen der Fahrgasttüre und einem Bahnsteig und/oder ein Bahnsteigabschnitt beobachtet werden.
Gemäß zumindest einer Ausführungsform befindet sich das Sichtfenster an einer Unterseite des Fahrzeugs, zum Beispiel bei, an oder in einem Drehgestell des Fahrzeugs. Die Optikvorrichtung ist dann bevorzugt zur Beobachtung des Drehgestells und/oder einer Schiene, auf der das Fahrzeug fährt, und/oder zur Beobachtung einer dritten Schiene, wie einer Stromschiene oder einer Zahnradschiene, eingerichtet. Das Fahrzeug ist zum Beispiel ein Messwagen zur Kontrolle von Schienen oder ein Testfahrzeug zur Entwicklung von Fahrzeugkomponenten, kann aber genauso ein Fahrzeug für den Regelbetrieb sein, das zusätzlich über die Optikvorrichtung, beispielsweise zur Gleiskontrolle oder zur Oberleitungskontrolle, verfügt.
Gemäß zumindest einer Ausführungsform umfasst die Gasdüse eine oder mehrere Punktdüsen oder ist eine Punktdüse. Die Punktdüse weist als Luftaustrittsfläche bevorzugt einen kreisförmigen oder elliptischen Querschnitt auf.
Gemäß zumindest einer Ausführungsform umfasst die Gasdüse eine oder mehrere Streifendüsen oder ist eine Streifendüse. Zum Beispiel weist die Streifendüse eine Luftauslassbreite von mindestens 60 % oder mindestens 80 % oder mindestens 105 % einer Breite des Sichtfensters auf. Alternativ oder zusätzlich liegt die Breite der Streifendüse bei höchstens 140 % oder 120 % oder 90 % einer Breite des Sichtfensters. Die der Luftauslassbreite zugeordnete Breite des Sichtfensters ist bevorzugt die maximale Ausdehnung des Sichtfensters in Richtung parallel zur Luftauslassbreite. Eine Anordnung mehrerer Punktdüsen nebeneinander kann eine Streifendüse ersetzen.
Gemäß zumindest einer Ausführungsform ist die Gasdüse dazu eingerichtet, einen räumlich variierenden Gasstrom zu erzeugen. Beispielsweise lässt sich die Breite einer Streifendüse einstellen. Weiterhin ist es möglich, dass ein rotierender Gasstrahl erzeugt wird, um einen Effekt ähnlich einer Schmutzfräse zu erhalten.
Gemäß zumindest einer Ausführungsform ist das Sichtfenster im bestimmungsgemäßen Gebrauch des Fahrzeugs frei von einer Anströmfläche gegenüber einem Fahrtwind. Das heißt insbesondere, dass das Sichtfenster parallel zur Fahrtrichtung des Fahrzeugs orientiert ist und/oder dass das Sichtfenster in einem Windschattenbereich liegt, wobei der Windschattenbereich durch einen Teil des Fahrzeugs, zum Beispiel durch ein Karosserieteil, verursacht ist.
Gemäß zumindest einer Ausführungsform wird das Sichtfenster im bestimmungsgemäßen Gebrauch von einem Fahrtwind angeströmt. Das heißt insbesondere, das Sichtfenster ist quer zur Fahrtrichtung orientiert und einem Fahrtwind ausgesetzt.
Gemäß zumindest einer Ausführungsform ist das Sichtfenster klein. So weist das Sichtfenster zum Beispiel eine Größe von mindestens 0,5 × 0,5 cm² und alternativ oder zusätzlich von höchstens 0,3 × 0,3 m² auf.
Darüber hinaus wird ein Betriebsverfahren für ein Fahrzeug, wie oben beschrieben, angegeben. Merkmale des Betriebsverfahrens sind daher auch für das Fahrzeug offenbart und umgekehrt.
In einer Ausführungsform des Betriebsverfahrens wird mit der Gasdüse während der Fahrt des Fahrzeugs der Gasstrom zeitweise oder dauerhaft mit einer über das Sichtfenster hinweg gemittelten Strömungsgeschwindigkeit über das Sichtfenster geführt.
Der Gasstrom aus der Gasdüse kann während der gesamten Fahrt erzeugt werden oder nur in einem bestimmten Geschwindigkeitsbereich, zum Beispiel ab einer Mindestgeschwindigkeit und/oder bis zu einer Höchstgeschwindigkeit. Die Mindestgeschwindigkeit ist zum Beispiel 10 km/h oder weniger oder 20 km/h oder weniger. Die Höchstgeschwindigkeit ist zum Beispiel 200 km/h oder mehr oder 150 km/h oder mehr oder 100 km/h.
Gemäß zumindest einer Ausführungsform beträgt die über das Sichtfenster hinweg gemittelte Strömungsgeschwindigkeit des Gasstroms, wie von der Gasdüse generiert, dauerhaft oder zeitweise mindestens 10 m/s oder mindestens 20 m/s oder mindestens 30 m/s. Alternativ oder zusätzlich liegt die gemittelte Strömungsgeschwindigkeit bei höchstens 110 m/s oder bei höchstens 70 m/s oder bei höchstens 50 m/s oder bei höchstens 40 m/s.
Gemäß zumindest einer Ausführungsform steigt die mittlere Strömungsgeschwindigkeit mit zunehmender Fahrgeschwindigkeit des Fahrzeugs monoton oder streng monoton an. Das heißt zum Beispiel, der Gasstrom aus der Gasdüse überströmt das Sichtfenster durchgehend und bevorzugt auch dauerhaft, ohne dass der Gasstrom aus der Gasdüse von einem Fahrtwind verdrängt wird. Damit können Verschmutzungen aus dem Fahrtwind effektiv von dem Sichtfenster ferngehalten werden.
Gemäß zumindest einer Ausführungsform weist ein effektiver Gasstrom über das Sichtfenster hinweg während der Fahrt des Fahrzeugs dauerhaft eine Überströmgeschwindigkeit von mindestens 10 m/s oder mindestens 20 m/s oder von mindestens 30 m/s oder von mindestens 40 m/s auf. Der effektive Gasstrom ist einerseits aus dem Gasstrom aus der Gasdüse und andererseits aus dem Fahrtwind zusammengesetzt. Das heißt, bei hohen Fahrtgeschwindigkeiten kann der Gasstrom aus der Gasdüse reduziert werden, da für eine weitgehende Reinigungswirkung der Fahrtwind ausreicht. Ab einer bestimmten Grenzgeschwindigkeit, beispielsweise 140 km/h oder mehr oder 180 km/h oder mehr, wird der Gasstrom aus der Gasdüse optional abgeschaltet. Bevorzugt jedoch wird ein zumindest kleiner Gasstrom aus der Gasdüse dauerhaft aufrechterhalten, auch bei sehr hohen Fahrtgeschwindigkeiten.
Die oben genannten Eigenschaften, Merkmale und Vorteile der Erfindung und die Art und Weise, wie diese erreicht werden, werden durch die folgende Beschreibung der Ausführungsbeispiele der Erfindung in Verbindung mit den entsprechenden Figuren weitergehend erläutert, wobei

1 eine schematische Draufsicht eines hier beschriebenen Fahrzeugs zeigt,
die 2 und 3 schematische Schnittdarstellungen von hier beschriebenen Fahrzeugen zeigen,
die 4 bis 7 schematische Draufsichten von hier beschriebenen Fahrzeugen zeigen,
die 8 und 9 schematische seitliche Schnittdarstellungen von hier beschriebenen Fahrzeugen zeigen, und die 10 und 11 schematische Draufsichten von Verfahrensschritten von Betriebsverfahren für hier beschriebene Fahrzeuge zeigen.

In 1 ist ein Ausführungsbeispiel eines Fahrzeugs 1 dargestellt. Beispielsweise an einem Fahrzeugdach 11 ist eine Optikvorrichtung 30 angebracht, die sich hinter einem Sichtfenster 3 befindet. Optional befindet sich die Optikvorrichtung 30, die bevorzugt eine Kamera ist, in einem Gehäuse 8, das von dem Sichtfenster 3 verschlossen wird. Damit erhebt sich die Optikvorrichtung 30 über das eigentliche Fahrzeugdach 11.
Fährt das Fahrzeug 1 entlang einer Fahrtrichtung 7, so würde das Sichtfenster 3 ohne weitere Maßnahmen von einem Fahrtwind 6 angeströmt werden. Hierdurch könnten Verschmutzungen aus dem Fahrtwind 6 auf das Sichtfenster 3 abgeschieden werden, sodass die Funktion der Optikvorrichtung 30 beeinträchtigt würde.
Bei dem hier beschriebenen Fahrzeug 1 wird dies dadurch verhindert, dass sich in Fahrtrichtung 7 vor dem Sichtfenster 3 eine Gasdüse 4 befindet. Mit der Gasdüse 4 wird ein Gasstrom 40 aus im Fahrzeug 1 erzeugter Druckluft generiert, der über das Sichtfenster 3 hinwegspült. Mit anderen Worten wird der Fahrtwind 6 von dem Gasstrom 40 verdrängt, sodass das Sichtfenster 3 sauber bleibt oder zumindest weit langsamer verunreinigt. Der Gasstrom 40 bedeckt das Sichtfenster 3 bevorzugt vollständig.
In 2 ist eine der 1 entsprechende Optikvorrichtung 30 gezeigt. Das Gehäuse 8 ist aerodynamisch geformt. Der Gasstrom 40 aus der Gasdüse 4 verläuft über das Gehäuse 8 und somit über das Sichtfenster 3 hinweg.
Gemäß der Darstellung in 2 verläuft die Fahrtrichtung 7 von rechts nach links, sodass das Sichtfenster 3 eine Anströmfläche für den Fahrtwind 6 darstellt. Kehrt sich dagegen die Fahrtrichtung um, dann also von links nach rechts in 2, so kann der Gasstrom 40 aus der Gasdüse 4 optional entfallen, da das Sichtfenster 3 dann keine Anströmfläche mehr aufweist.
In der Konfiguration, wie zum Beispiel in 2 dargestellt, können in Fahrtrichtung hinter der Kamera auch ohne direkten Fahrtwind Verwirbelungen entstehen, die dann Schmutz anlagern. In diesem Fall ist bevorzugt auch bei Rückwärtsfahrt, in 2 demnach von links nach rechts, der Gasstrom 40 aufrecht zu erhalten. Der Gasstrom 40 und die Fahrtrichtung 6 können demnach auch antiparallel sein, wie dies ebenso in allen anderen Ausführungsbeispielen gilt.
Beim Ausführungsbeispiel der 3 ist die Optikvorrichtung 30 im Fahrzeugdach 11 versenkt. Das Sichtfenster 3 schließt bündig oder näherungsweise bündig mit dem Fahrzeugdach 11 ab. Damit weist das Sichtfenster 3, unabhängig von der Fahrtrichtung 7, keine signifikante Anströmfläche für den Fahrtwind 6 auf. Durch die in Fahrtrichtung 7 vorangestellte Gasdüse 4a entsteht der Gasstrom 40, der den Fahrtwind 6 von dem Sichtfenster 3 fern hält.
Optional ist es wie in allen anderen Ausführungsbeispielen möglich, dass eine weitere Gasdüse 4b vorhanden ist. Wechselt die Fahrtrichtung 7, so kann die weitere Gasdüse 4b die Aufgabe der Gasdüse 4a übernehmen. Das heißt, der Gasstrom 40 wird fahrtrichtungsabhängig von einer der Gasdüsen 4a oder 4b erzeugt.
Außerdem ist in 3 dargestellt, dass für die Gasdüsen 4a, 4b ein Kompressor 9 vorhanden ist, der das Gas für den Gasstrom 40 bereitstellt. Ein solcher Kompressor 9 kann auch in den übrigen Ausführungsbeispielen vorhanden sein.
Gemäß der 1 bis 3 sind die Gasdüsen 4, 4a, 4b jeweils Punktdüsen. Demgegenüber handelt es sich bei den Gasdüsen 4 der 4 und 5 um Streifendüsen mit einer schlitzförmigen Luftaustrittsöffnung. Die als Streifendüse gestaltete Gasdüse 4 ist bevorzugt senkrecht oder näherungsweise senkrecht zur Fahrtrichtung 7 orientiert. Alternativ zur Streifendüse können auch mehrere Punktdüsen nebeneinander angeordnet werden, siehe zum Beispiel unten 10.
In 4 ist illustriert, dass die Gasdüse 4 eine kleinere Breite aufweist als das Sichtfenster 3. Diese Konfiguration ist insbesondere ausreichend, wenn die Optikvorrichtung 30 gegenüber dem Sichtfenster 3 nur eine relativ kleine Grundfläche aufweist. Sind die Optikvorrichtung 30 und das Sichtfenster 3 in Draufsicht gesehen gleich oder ähnlich groß, so ist die Gasdüse 3 bevorzugt breiter als das Sichtfenster 3, siehe 5.
In den Ausführungsbeispielen der 1 bis 5 folgen die Sichtfenster 3 entlang der Fahrtrichtung 7 den Gasdüsen 4 nach. Diese Anordnung ist nicht zwingend. Insbesondere, um eine fahrtrichtungsunabhängige Anordnung zu erzielen, kann sich die Gasdüse 4 seitlich neben dem Sichtfenster 3 befinden, wie in den 6 und 7 dargestellt.
Gemäß 6 befindet sich die Gasdüse 4 mittig seitlich des Sichtfensters 3. Abweichend hiervon ist es auch möglich, dass die Gasdüse 4 oder die Gasdüsen 4a, 4b schräg versetzt angeordnet sind, relativ zum Sichtfenster 3. Damit ist optional eine fahrtrichtungsabhängige Einstellung des Gasstroms 40 erzielbar.
Das Fahrzeug 1 der 8 ist ein Zug, insbesondere ein Hochgeschwindigkeitszug mit einer zulässigen Höchstgeschwindigkeit von mindestens 240 km/h oder von mindestens 280 km/h, zum Beispiel ein ICE. Beim Fahrzeug 1 der 8 sind optional mehrere der Optikvorrichtungen verbaut.
Das Sichtfenster 3a befindet sich auf dem Fahrzeugdach 11 und über die zugehörige Optikvorrichtung wird ein Stromabnehmer 51 hin zu einer Oberleitung 55 beobachtet. Das Sichtfenster 3a befindet sich nahe an dem Stromabnehmer 51 und verschmutzt unter anderem durch Kohleabrieb vom Stromabnehmer 51 stark. Speziell bei niedrigen Fahrtgeschwindigkeiten reicht ein Fahrtwind nicht aus, um das Sichtfenster 3a vom Kohleabrieb zu reinigen oder die Ablagerung von Kohleabrieb zu unterbinden. Dies wird durch die Gasdüse 4a erreicht.
Die Gasdüse 4b befindet sich an einer Fahrzeugseite 12, sodass Fahrgasttüren 53 durch das Sichtfenster 3b hindurch mit einer Kamera kontrolliert werden können. Alternativ oder zusätzlich kann ein Spalt zwischen dem Fahrzeug 1 und einem Bahnsteig 56 und/oder ein Abschnitt des Bahnsteigs 56 kontrolliert werden.
Die Gasdüse 4c ist für ein Sichtfenster 3c im Bereich einer Kupplung 52 an einem Fahrzeugende 12 zwischen zwei Fahrzeugteilen. Durch das Sichtfenster 3c hindurch ist prüfbar, ob ein Kupplungsvorgang korrekt durchgeführt wurde. Alternativ oder zusätzlich ist ein Nahbereich der Kupplung 52 oder des Fahrzeugendes 12 überwachbar. Es ist möglich, dass sich das Sichtfenster 3c und damit die Gasdüse 4c in ungekuppeltem Zustand unter einer Abdeckung befinden und somit nur zeitweise außen frei liegen. Durch die Gasdüse 4c sind insbesondere Verschmutzungen von den Schienen 54 her verhinderbar oder reduzierbar.
Die Gasdüsen 4a, 4b, 4c sind, wie auch in allen anderen Ausführungsbeispielen, bevorzugt an eine Druckluftleitung 24 für Druckluftbremsen 2 angeschlossen. Damit ist für die Gasdüsen 4a, 4b, 4c im Wesentlichen keine im Fahrzeug 1 nicht bereits im Grunde vorhandene Infrastruktur nötig. Die Druckluftleitung 24 ist insbesondere eine Hauptluftleitung.
In 9 ist gezeigt, dass das Fahrzeug 1 ein Messwagen ist, der zum Beispiel Schienen 54 inspizieren kann. Somit befindet sich das Sichtfenster 3 mit der Gasdüse 4 an einem Drehgestell 14 mit Blickrichtung auf die Schienen 54. Eine entsprechende Optikvorrichtung 30 kann auch als Infrastrukturüberwachungssystem in einem normalen Zug, wie einem Personenzug oder Güterzug, in dessen Regelbetrieb verwendet werden.
Weiterhin ist es möglich, mit einer solchen Optikvorrichtung 30 eine dritte Schiene 57, zum Beispiel eine stromführende Schiene, etwa einer U-Bahn, oder eine Zahnradschiene, zu beobachten.
Wie in allen anderen Ausführungsbeispielen kann hinter dem Sichtfenster 3 alternativ oder zusätzlich zur Kamera 30a eine Lichtquelle 30b angebracht sein. Anwendungsabhängig ist das Sichtfenster durchlässig für sichtbares Licht und/oder für Nahinfrarotstrahlung.
In den 10 und 11 sind Betriebsverfahren illustriert, wobei die linken Figurenhälften je eine niedrige Fahrgeschwindigkeit und die rechten Figurenhälften je eine hohe Fahrgeschwindigkeit veranschaulichen. Gemäß 10 nimmt der Gasstrom 40 aus der Gasdüse 4 mit zunehmender Fahrgeschwindigkeit zu, sodass der Fahrtwind 6 immer vom Sichtfenster 3 verdrängt wird. Anders in 11, wonach der Gasstrom 40 bei höheren Fahrgeschwindigkeit nachlässt, bei kleineren Fahrgeschwindigkeiten jedoch der Gasstrom 40 relativ stark ist, um sicherzustellen, dass das Sichtfenster 3 geschwindigkeitsunabhängig sauber bleibt.
In den 1 bis 7, 10 und 11 sind verschiedene Varianten für eine Anbringung der Gasdüsen an dem Fahrzeugdach 11 gezeigt. Bevorzugt finden diese Ausgestaltungen genauso für die in den 8 und 9 an anderen Stellen angebrachten Gasdüsen Verwendung.
Obwohl die Erfindung anhand von Ausführungsbeispielen detailliert dargestellt und beschrieben wurde, ist die Erfindung nicht auf die offenbarten Ausführungsbeispiele und die darin erläuterten konkreten Merkmalskombinationen beschränkt. Weitere Variationen der Erfindung können von einem Fachmann erhalten werden, ohne den Schutzumfang der beanspruchten Erfindung zu verlassen.
Bezugszeichenliste

1: Fahrzeug
11: Fahrzeugdach
12: Fahrzeugende
13: Fahrzeugseite
14: Drehgestell
2: Druckluftbremse
24: Druckluftleitung
3: Sichtfenster
30: Optikvorrichtung
4: Gasdüse
40: Gasstrom
51: Stromabnehmer
52: Kupplung
53: Fahrgasttüre
54: Schiene
55: Oberleitung
56: Bahnsteig
57: dritte Schiene
6: Fahrtwind
7: Fahrtrichtung
8: Gehäuse
9: Kompressor

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 Patentliteratur

WO 2018/099670 A1 [0002]

Claims

Fahrzeug (1) mit - einem Sichtfenster (3), das sich zumindest zeitweise außen an dem Fahrzeug (1) befindet, - einer durch das Sichtfenster (3) nach außen geschützten Optikvorrichtung (30), und - mindestens einer Gasdüse (4) bei dem Sichtfenster (3), wobei die mindestens eine Gasdüse (4) dazu eingerichtet ist, während einer Fahrt des Fahrzeugs (1) einen Gasstrom (40) über das Sichtfenster (3) zu erzeugen.
Fahrzeug (1) nach Anspruch 1, das ein Schienenfahrzeug ist, wobei - die mindestens eine Gasdüse (4) aus einer Druckluftleitung (24) gespeist wird, - das Fahrzeug (1) eine Druckluftbremse (2) umfasst, die ebenfalls aus der Druckluftleitung (24) gespeist wird, - die Optikvorrichtung (30) eine Kamera ist, und - der Gasstrom (40) gereinigte Druckluft aus der Druckluftleitung (24) aufweist und das Sichtfenster (3) vollständig überdeckt.
Fahrzeug (1) nach Anspruch 1, das einen Kompressor (9) umfasst, der ausschließlich zur Versorgung der mindestens einen Gasdüse (4) mit Druckluft eingerichtet ist.
Fahrzeug (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, bei dem - sich das Sichtfenster (3) an einem Fahrzeugdach (11) des Fahrzeugs (1) befindet, - das Fahrzeug (1) einen Stromabnehmer (51) umfasst und die Optikvorrichtung (30) zur Beobachtung des Stromabnehmers (51) eingerichtet ist, und - ein lateraler Abstand der Optikvorrichtung (30) zum Stromabnehmer (51) höchstens 25 m beträgt.
Fahrzeug (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, ferner umfassend eine Kupplung (52), wobei - sich das Sichtfenster (3) an einem Fahrzeugende (12) befindet, und - die Optikvorrichtung (30) zur Beobachtung der Kupplung (52) oder eines Nahbereichs des Fahrzeugs (1) eingerichtet ist.
Fahrzeug (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, ferner umfassend eine Fahrgasttüre (53), wobei - sich das Sichtfenster (3) an einer Fahrzeugseite (13) befindet, und - die Optikvorrichtung (30) zur Beobachtung der Fahrgasttüre (53) und/oder eines Spalts zwischen dem Fahrzeug (1) und einem Bahnsteig (56) und/oder einem Abschnitt des Bahnsteigs (56) eingerichtet ist.
Fahrzeug (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, bei dem - sich das Sichtfenster (3) an einem Drehgestell (14) des Fahrzeugs (1) befindet, - die Optikvorrichtung (30) zur Beobachtung des Drehgestells (14) und/oder einer Schiene (54), auf der das Fahrzeug (1) fährt, und/oder einer dritten Schiene (57) eingerichtet ist.
Fahrzeug (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem - die Gasdüse (4) eine Punktdüse ist oder die Gasdüsen (4) jeweils Punktdüsen sind, oder - die Gasdüse (4) eine Streifendüse ist und die Streifendüse eine Luftauslassbreite von mindestens 60 % einer Breite des Sichtfensters (3) aufweist.
Fahrzeug (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem das Sichtfenster (3) im bestimmungsgemäßen Gebrauch des Fahrzeugs (1) nicht vom Fahrtwind (6) angeströmt wird.
Fahrzeug (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 8, bei dem das Sichtfenster (3) im bestimmungsgemäße Gebrauch des Fahrzeugs (1) von einem Fahrtwind (6) angeströmt wird.
Fahrzeug (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem - das Sichtfenster (3) eine Größe von mindestens 0,5 × 0,5 cm² und von höchstens 0,3 × 0,3 m² aufweist, und - sich die mindestens eine Gasdüse (4) bezüglich einer Fahrtrichtung des Fahrzeugs (1) vor oder neben dem Sichtfenster (3) befindet.
Betriebsverfahren für ein Fahrzeug (1) nach einem der vorherigen Ansprüche, wobei mit der mindestens einen Gasdüse (4) während der Fahrt des Fahrzeugs (1) der Gasstrom (40) zeitweise oder dauerhaft mit einer vorgegebenen, über das Sichtfenster (3) hinweg gemittelten Strömungsgeschwindigkeit über das Sichtfenster (3) geführt wird.
Betriebsverfahren nach Anspruch 12, wobei die Strömungsgeschwindigkeit dauerhaft mindestens 10 m/s und/oder höchstens 110 m/s beträgt.
Betriebsverfahren nach Anspruch 12 oder 13, wobei die Strömungsgeschwindigkeit mit zunehmender Fahrgeschwindigkeit des Fahrzeugs (1) ansteigt, sodass das Sichtfenster (3) durchgehend vom Gasstrom (40) aus der mindestens einen Gasdüse (4) überströmt wird, ohne dass der Gasstrom (40) aus der mindestens einen Gasdüse (4) von einem Fahrtwind (6) verdrängt wird.
Betriebsverfahren nach Anspruch 12 oder 13, wobei - ein effektiver Gasstrom über das Sichtfenster (3) hinweg während der Fahrt des Fahrzeugs (1) dauerhaft eine Überströmgeschwindigkeit von mindestens 10 m/s aufweist, und - der effektive Gasstrom aus dem Gasstrom (40) aus der mindestens einen Gasdüse (4) und aus einem Fahrtwind (6) zusammengesetzt ist.