GÄRTNER, Ralph (An der Kreuzstraße 10a, Brüggen, 41379, DE)
LINDERMUTH, Walter (Eichendorffstr. 10, Nienkerk, 47647, DE)
KAMPHAUSEN, Torge (Kirchhofstr. 3, Willich, 47877, DE)
GÄRTNER, Ralph (An der Kreuzstraße 10a, Brüggen, 41379, DE)
LINDERMUTH, Walter (Eichendorffstr. 10, Nienkerk, 47647, DE)
| 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 . |
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.