Ablasssystem für Grauwasser aus einer Sanitäreinrichtung eines Schienenfahrzeuges

Abstract

 Die Erfindung betrifft ein Ablasssystem für Grauwasser aus einer Sanitäreinrichtung eines Schienenfahrzeuges, insbesondere dem Küchen- und/oder WC-Bereich eines Reisezuges, bei dem das Grauwasser über ein Ablassrohr (7) unterhalb des Schienenfahrzeuges nach außen auf das Gleisbett abgeleitet wird. Um ein Ablasssystem für Grauwasser aus einer Sanitäreinrichtung eines Schienenfahrzeuges so zu gestalten, dass eine Verstopfung des Grauwasserabflusses durch Eisbildung im Ablassrohr (7) unter bestimmten Klimaeinflüssen und Umgebungsrandbedingungen sicher verhindert wird, ist vorgesehen, dass die Außenwand des Ablassrohres (7) mindestens unmittelbar an seinem Auslassende unter Bildung einer stirnseitigen planen Ringfläche aufgeweitet ist.

Beschreibung

[0001] Die Erfindung betrifft ein Ablasssystem für Grauwasser aus einer Sanitäreinrichtung eines Schienenfahrzeuges, insbesondere dem Küchen- und/oder WC-Bereich eines Reisezuges, bei dem das Grauwasser über ein Ablassrohr unterhalb des Schienenfahrzeuges nach außen auf das Gleisbett abgeleitet wird.

[0002] In Sanitäreinrichtungen von Schienenfahrzeugen zur Personenbeförderung, insbesondere im Fernverkehr, werden in den WC-Systemen und in der Bordküche (Galley) verschiedene Wasserarten gehandhabt. Dabei unterscheidet man in der Regel neben dem Frischwasser zwei Wassersorten, nämlich das gewöhnlich als Schwarzwasser bezeichnete Abwasser und das als Grauwasser bezeichnete leicht verschmutzte Wasser, beispielsweise Handwaschwasser. Frischwasser (in der Regel Trinkwasser aus dem öffentlichen Versorgungsnetz) wird durch Fäkalien zum Schwarzwasser und wird in einem Abwassertank eines geschlossenen Systems komplett gesammelt. Das weniger verunreinigte Grauwasser wird derzeit entweder dem Abwasser zugeleitet oder während der Fahrt bei Geschwindigkeiten von z.B. v = > 45km/h unmittelbar aufs Gleisbett abgelassen.

[0003] Die Entsorgung auf das Gleisbett hat den Vorteil, dass nur kleinere Abwassertanks für das Schwarzwasser benötigt werden und die Mengen an entsorgungspflichtigem Abwasser gering gehalten werden kann.

[0004] Bei der Entsorgen des Grauwassers auf das Gleisbett durch Auslassöffnungen im Unterflurbereich des Schienenfahrzeuges tritt das Problem auf, dass bei Frost die nach unten geführten Ablassrohre vereisen bzw. zufrieren. Selbst eine übliche Beheizung der Ablassrohre für das Grauwasser kann eine Vereisung im Endbereich des Ablassrohres nicht verhindern. Bei bestimmten Klimaeinflüssen und Umgebungsrandbedingungen ist selbst eine vollständige Vereisung nie völlig auszuschließen. Diese hat zur Folge, dass das Ablasssystem wegen der Verstopfung des Grauwasserabflusses außer Betrieb genommen werden muss, was zu einer erheblichen Einschränkung des Reisekomforts führt.

[0005] Es ist zwar schon vorgeschlagen worden, das offene Rohrende mit einer Gummitülle zu verlängern und durch Beheizung des Ablassrohres ein Einfrieren des Grauwassers zu verhindern, doch konnte eine Eisbildung im Unterflurbereich direkt an der Auslassöffnung mangels Wärmezufuhr im Gummitüllenbereich nicht verhindert werden. Die Zuverlässigkeit der Grauwasseranlagen ist somit bei Frost nicht immer gewährleistet.

[0006] Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, ein Ablasssystem für Grauwasser aus einer Sanitäreinrichtung eines Schienenfahrzeuges so zu gestalten, dass eine unter bestimmten Klimaeinflüssen und Umgebungsrandbedingungen auftretende Verstopfung des Grauwasserabflusses durch Eisbildung im Ablassrohr sicher verhindert wird.

[0007] Zur Lösung der Aufgabe wird erfindungsgemäß vorgeschlagen, die Außenwand des Ablassrohres (7) mindestens unmittelbar an seinem Auslassende unter Bildung einer stirnseitigen planen Ringfläche aufzuweiten. Bei Beobachtungen der Eisbildung im Endbereich des Ablassrohres wurde erkannt, dass in der Praxis nur ein geringer Teil des Grauwassers, nämlich das Restwasser (ca.30%), welches sich in Rohrbögen und -krümmungen langsam in kleinen Mengen ergießt, für das vereisende Zuwachsen des Rohrendes verantwortlich ist. Als Grund für dieses Verhalten ist, neben der rauen Innenoberfläche des Rohres, die geringere Wärmeenergie mangels Wassermenge am Auslassende des Rohrs zu vermuten.

[0008] Es hat sich gezeigt, dass die Abfuhr des Restwassers durch Veränderung der Luftströmungsverhältnisse am Auslassrohr beeinflusst werden kann. Bei schneller Fahrt des Schienenfahrzeuges entsteht infolge des Fahrtwindes Luftverwirbelungen am Ablassrohrende, die das Abtropfen des Restwassers verhindert, so dass sich bei entsprechenden Temperaturbedingungen Eisschichten aufbauen können, die langsam zum Verschluss des Auslasses führen. Wird erfindungsgemäß die Außenwand des Ablassrohres an seinem Auslassende aufgeweitet, so entsteht bei unveränderter Innenwand eine breite Stirnseite des Ablassrohrendes, durch die die Strömung positiv beeinflusst wird. Es entsteht ein Saugeffekt, der das Restwasser am Auslass mitreißt, so dass es nicht zum Aufbau einer wachsenden Eisschicht kommt.

[0009] Wenn nach einer günstigen Ausgestaltung der Erfindung vorgesehen ist, dass die eine Ringfläche bildende Stirnseite des Ablassrohres am Auslassende eine Breite aufweist, die ein mehrfaches der Wandstärke des Abwasserrohres entspricht, wird das Restwasser aus dem Bereich des Rohrendes herausgesaugt und ggf. in Form von kleineren Eiszapfen abgeworfen.

[0010] Es hat sich als günstig erwiesen, wenn erfindungsgemäß die Ringfläche an einem Endstück des Ablassrohres ausgebildet ist, das mit dem Ablassrohr austauschbar verbunden ist. Nicht das Ablassrohr selbst, sondern ein Anbaustück, das bei Bedarf ausgetauscht werden kann, ist entsprechend gestaltet. Dies bietet sich an. Das Ablasssystem kann somit aus standardisierten Rohren zusammengesetzt werden, deren Auslassende erfindungsgemäß mit einem entsprechend gestalteten Endstück versehen wird. Da gerade dieses Endstück, z.B. durch aufgewirbelten Gleisbauschotter, beschädigt werden kann, ist die leichte Austauschbarkeit von Vorteil.

[0011] Es wird vorgeschlagen, das Endstück als Ringscheibe auszubilden, in die das Ablassrohr bündig abschließend eingesetzt ist. Bei dieser Lösung entsteht um das Ablassrohrende eine Ringfläche, die den Verlauf der Luftströmung im Sinne der erfindungsgemäßen Aufgabe positiv beeinflusst, vor allem dann, wenn das Endstück mindestens auf der dem Gleisbett zugewandten Seite radial zum Ablassrohr plan ausgeführt ist.

[0012] Besonders gute Ergebnisse zur Verhinderung der schädlichen Eisbildung werden erreicht, wenn nach einem Merkmal der Erfindung das Endstück auf der dem Gleisbett abgewandten Seite unter Bildung einer spitzwinkligen äußeren Kante konisch verläuft. Anhand zahlreicher Versuchsreihen wurde erkannt, dass ein Rohrendstück mit einer konischen Rückseite und einer breiten planen Austrittseite aus aerodynamischer Sicht das Restwasser am besten verwirbelt. Durch ein solches Endstück kann das Restwasser gezielt zerstäubt werden. Eine geringere Eisbildung, welche aber vom Rohrrand fern gehalten wird, verhindert das komplette Zufrieren der Auslassöffnung. Bedingt durch turbulente Strömungsverhältnisse an der Außenkante der Scheibe wird eine Eisbildung zwar nicht völlig verhindert, aber doch in ihrer Form günstig manipuliert bzw. minimiert. Sich bildende Eiszapfen lösen sich durch Erschütterungen oder Druckstöße im Fahrbetrieb leicht von der planen Fläche der Scheibe.

[0013] Erfindungsgemäß ist das Ablassrohr mit einer Beheizung und/oder Wärmeisolierung versehen. Die Wärmeisolierung wird durch die besondere Ausbildung des Endstückes geschützt, besonders wenn nach einem anderen Merkmal der Erfindung der Außendurchmesser der das Ablassrohr umgreifenden Wärmeisolierung kleiner dem Außendurchmesser des Endstückes ist.

[0014] Vorzugsweise besteht das Endstück aus einem isolierenden, kälteresistenten und laugenresistenten Kunststoffmaterial mit möglichst glatter Oberfläche. Da im Grauwasser zumeist Seifenreste enthalten sind, sollte der Werkstoff entsprechend gewählt sein. Kunststoff bietet sich wegen seiner Isoliereigenschaften hier besonders an, zumal Kunststoff bei Beschädigungen durch aufwirbelnden Schotter elastischer reagiert, als beispielsweise Metall. Je glatter die Oberfläche des Materiales, desto geringer die Neigung des Restwassers zum Anhaften und desto besser der Absaugeffekt des Restwassers durch die beeinflusste Luftströmung.

[0015] Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird nachfolgend beschrieben. Es zeigt:

Figur 1

eine perspektivische Darstellung eines Endstückes nach der Erfindung und

Figur 2

ein Ablassrohrstück mit Endstück und Isolierung.

[0016] In Figur 1 ist mit 1 bezeichnet ein Endstück nach der Erfindung in perspektivischer schematischer Darstellung gezeigt. Das Endstück 1 besteht aus einem ringförmigen Rotationskörper, dessen Unterseite eine plane Ringfläche 9 bildet, deren Ebene senkrecht zur Symmetrieachse des Endstückes verläuft. Die Oberseite 5 des Endstückes 1 verläuft, ausgehend von der äußeren Kante 6 der unteren Ringfläche 9 konisch in Richtung zur Mittelsenkrechten, hin bis zu einem hohlzylindrischen Bund 2, dessen zylindrische Innenfläche 4 koaxial zur Mittelsenkrechten des Endstückes 1 verläuft und im Wesentlichen dem Außendurchmesser des Ablassrohres 7 entspricht. Mittels Schrauben (nicht dargestellt), die in Bohrungen 3 im Bund 2 eingesetzt werden, kann das Endstück 1 am Ablassrohrs 7 befestigt werden. Durch die konisch verlaufende Oberseite 5 des Endstückes 1 wird eine spitzwinkelige Kante 6 geformt, die die plane Unterseite des Endstückes 1 begrenzt.

[0017] In Figur 2 ist dargestellt, wie das Ablassrohr 7 in das Endstück 1 eingesetzt ist. Das Ablassrohr 7 ist in die durch die Innenfläche 4 begrenzte zentrale Bohrung in dem Endstück 1 eingeschoben und durch Schrauben, die den Bund 2 in den Bohrungen 3 durchdringen, fixiert. Das Ablassrohr 7 schließ stirnseitig bündig mit der planen Ringfläche 9 ab, so dass die Ringfläche 9 eine ebene Fortsetzung der Stirnseite des Ablassrohres 7 bildet. Infolge dessen wird der Luftstrom aus dem Fahrtwind des Schienenfahrzeuges an der ebenen Ringfläche vorbei geführt, wie bei 10 dargestellt. Der Luftstrom reißt das in dem Ablassrohr 7 auslassseitig befindliche Restwasser mit und verhindert so die aufbauende Vereisung. Wie bei 8 dargestellt, wird das Ablassrohr 7 von einer dicken Isolierschicht umgeben, deren Außendurchmesser etwas dem Außendurchmesser des Endstückes 1, gemessen im Bereich der Kante 6, entspricht. In der Figur 2 ist die Isolierschicht aufgebrochen gezeichnet, um zumindest die rechte Hälfte des Endstückes 2 besser erkennen zu können. Bei der dargestellten Anordnung ist der Endbereich der Isolierschicht 8 durch das Endstück 1 geschützt und das Ablassrohr 7 wird gleichzeitig gegen Kälte isoliert. Zwischen der Isolierschicht 8 und dem Ablassrohr 7 sind (hier nicht erkennbar) Heizspiralen um das Ablassrohr 7 gewickelt, die das Rohr selbst vor dem Einfrieren schützen.

Ansprüche

1. Ablasssystem für Grauwasser aus einer Sanitäreinrichtung eines Schienenfahrzeuges, insbesondere dem Küchen- und WC-Bereich eines Reisezuges, bei dem das Grauwasser über ein Ablassrohr unterhalb des Schienenfahrzeuges nach außen auf das Gleisbett abgeleitet wird,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Außenwand des Ablassrohres (7) mindestens unmittelbar an seinem Auslassende unter Bildung einer stirnseitigen planen Ringfläche aufgeweitet ist.

2. Ablasssystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die eine Ringfläche (9) bildende Stirnseite des Ablassrohres (7) am Auslassende eine Breite aufweist, die ein mehrfaches der Wandstärke des Ablassrohres (7) entspricht.

3. Ablasssystem nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Ringfläche (9) an einem Endstück (1) des Ablassrohres (7) ausgebildet ist, das mit dem Ablassrohr (7) austauschbar (3) verbunden ist.

4. Ablasssystem nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Endstück (1) als Ringscheibe ausgebildet ist, in die das Ablassrohr (7) bündig abschließend eingesetzt ist

5. Ablasssystem nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Endstück (1) mindestens auf der dem Gleisbett des Schienenfahrzeuges zugewandten Seite radial zum Ablassrohr (7) plan ausgeführt ist.

6. Ablasssystem nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Endstück (1) auf der dem Gleisbett abgewandten Seite unter Bildung einer spitzwinkligen äußeren Kante (6) konisch verläuft.

7. Ablasssystem nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Ablassrohr (7) mit einer Beheizung und/oder Wärmeisolierung (8) versehen ist.

8. Ablasssystem nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Außendurchmesser der das Ablassrohr (7) umgreifende Wärmeisolierung (8) kleiner dem Außendurchmesser des Endstückes (1) ist.

9. Ablasssystem nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass das Endstück (1) aus einem isolierenden, kälteresistenten und laugenresistenten Kunststoffmaterial mit möglichst glatter Oberfläche besteht.

Zeichnung