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Schwenkbar gelagerte Betätigungszylinder für Türen
Die Erfindung bezieht sich auf schwenkbar gelagerte Betätigungszylinder für Türen, insbesonders von Schienen-oder Strassenfahrzeugen. Derartige Lagerungen der Betätigungszylinder werden vorteilhaft dann angewendet, wenn der Türflügel während des Öffnungs- oder des Schliessvorganges auch eine Querbewegung ausführt oder wenn, wie bei Falttüren, die Türflügel beim öffnen und beim
Schliessen gedreht werden, wobei die Lagerung in beiden Fällen am Fahrzeugrahmen erfolgt. Bei dieser Anordnung bewegt sich also die Kolbenstange des Betätigungszylinders in einer Ebene.
Des geringen Raumbedarfs wegen werden die Betätigungszylinder meist doppeltwirkend gebaut, wobei das freie Ende der Kolbenstange über einen Gabelkopf mit Bolzen mit dem Türflügel verbunden ist, oder bei Falttüren an einem an der Drehachse eines Türflügels befestigten Hebel angreift. Die Schwenkbarkeit des Betätigungszylinders wird dabei dadurch erreicht, dass der Zylinderboden an einem mit dem Fahrzeugrahmen fest verbundenen Bolzen drehbar gelagert ist, wobei die Achsen dieses Bolzens, des Bolzens im Gabelkopf und die Drehachse des Türflügels zueinander parallel sind. In nahezu allen Anwendungsfällen stehen diese Achsen lotrecht, so dass die Schwenkung des Betätigungszylinders in einer waagrechten Ebene erfolgt.
Nun muss die Kolbenstange des Betätigungszylinders durch den vorderen Zylinderdeckel hindurchgeführt werden, weshalb in diesem Deckel eine besondere Führung der Kolbenstange und auch ein Dichtelement eingebaut ist. über diese Führung wird etwa die Hälfte des Zylindergewichtes auf die Kolbenstange und über diese weiter auf den Türflügel übertragen. Diese Führung wird daher, besonders bei ausgefahrener Kolbenstange, stark beansprucht, was zu rascher Abnutzung beider Teile und zum vorzeitigen Verschleiss des Dichtelementes führt. Diese Art der schwenkbaren Lagerung erfordert daher häufig Instandsetzungsarbeiten.
Ein weiterer Nachteil dieser Bauform ergibt sich aus der Notwendigkeit den Türflügel so zu führen, dass sich der Gabelkopf der Kolbenstange während des ganzes Weges des Türflügels in einer Ebene, in der auch die Achse des Betätigungszylinders liegt, bewegt. Dieser Forderung kann in der Praxis kaum entsprochen werden, so dass Verstellungen des Gabelkopfes senkrecht zur Bewegungsebene und damit Schräglagen des Betätigungszylinders auftreten. Die Folgen sind Klemmen der Verbindungsbolzen, erhöhte Reibung und letztlich wieder verstärkter Verschleiss.
Bei neueren Türführungskonstruktionen wird aber auch, besonders an den Enden des Kolbenhubes, eine Bewegung des Kolbenstangenendes senkrecht zur Hauptschwenkebene verlangt.
Es ist daher auch schon vorgeschlagen worden, die Bolzen am Zylinderboden und an der Kolbenstange kugelig auszuführen. Dadurch wird zwar eine Verschwenkbarkeit des Betätigungszylinders in allen Richtungen erreicht, der vorbeschriebene Nachteil der überbeanspruchung der Führung der Kolbenstange und des Dichtelementes besteht dabei aber unverändert weiter.
Demgegenüber wird deshalb bei dem Erfindungsgegenstand der Betätigungszylinder annähernd in seinem Schwerpunkt bei halb ausgefahrener Kolbenstange am Fahrzeugrahmen allseits schwenkbar gelagert, so dass sein Gewicht von der Lagerung unmittelbar und voll aufgenommen wird und die
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Führung im vorderen Zylinderdeckel also hievon entlastet ist, und auch Bewegungen des Gabelkopfes aus der Hauptschwenkebene heraus möglich sind. Damit ist die Führung der Kolbenstange im Deckel und das zugehörige Dichtelement weitestgehend von Seitenkräften entlastet, so dass der Verschleiss und die Instandsetzungsarbeiten auf das erreichbare Minimum herabgesetzt sind.
Die Auslegung der Führung des Türflügels erfordert keine besondere Genauigkeit mehr, da sich das Kolbenstangenauge auch ausserhalb seiner Hauptbewegungsebene, ohne auf die Deckelführung Seitenkräfte auszuüben, bewegen kann.
Fig. 1 zeigt eine Ausführungsform der Lagerung gemäss der Erfindung als Kardangelenk.
Der Betätigungszylinder --1-- trägt dabei die eine Hälfte-2-des Kardangelenkes, die über die Bolzen-3 und 4-mit dem Kardanring-5-verbunden ist. Die Bolzen-6 und 7-- stellen die Verbindung des Ringes mit der zweiten Hälfte-8-des Kardangelenkes her, welche ihrerseits am Fahrzeugrahmen --9-- angeschraubt ist. Die Mittelebene --10-- des Kardangelenkes ist so gewählt, dass der Schwerpunkt des Betätigungszylinders bei halb ausgefahrener Kolbenstange in dieser Ebene liegt.
Fig. 2 zeigt eine Bauform des Erfindungsgegenstandes mit Kugellagerung.
Der Betätigungszylinder--l-trägt dabei die einteilige innere Kugelschale Die äussere Kugellagerung ist zweiteilig ausgebildet, wobei die rechte Kugelschale --12-- wie bei Fig. l an den Fahrzeugrahmen --9-- angeschraubt ist. Die linke Kugelschale --13-- ist durch die Schrauben - 14-mit der rechten Schale verbunden und durch den Ansatz -15-- zentriert.
Fig. 3 zeigt eine Ausführungsform der Lagerung gemäss der Erfindung, bei der gleichfalls die Kugellagerung angewendet wird, die Innenkugel aber um zur Hauptschwenkebene senkrechte Bolzen drehbar ist.
Diese Bauform ergibt daher bei Verstellung des Betätigungszylinders in der Hauptschwenkebene nur geringe Widerstände gegen die Verschwenkung, da hiebei nur eine Drehung um die Achse der beiden Bolzen erfolgt. Bei den an sich immer geringen Querbewegungen tritt die Kugellagerung in Funktion.
Diese Bauart ist daher vor allem für Schwenkschiebetüren vorteilhaft, bei welchen der Grossteil der Bewegung in einer Ebene erfolgt und nur an den Enden des Betätigungsweges eine geringfügige Querbewegung der Türflügel stattfindet.
Die Innenkugel--16-ist um zwei gleichachsige Bolzen --17-- drehbar in dem Tragbügel --18-- gelagert, welch letzterer wieder am Fahrzeugrahmen--9--angeschraubt ist. Die beiden äusseren Kugelschalen--19 und 20--werden durch die Feder--21--an die Innenkugel angedrückt, wobei die Anschlagringe-22 und 23-zur Abstützung dienen.
Die Feder --21-- sichert die einwandfreie Anlage der Kugelflächen und ist mit einer Vorspannung eingesetzt, die grösser als der Höchstwert der Kolbenkraft des Betätigungszylinders ist.
Die Gleitringe-24 und 25--nehmen das Gewicht und lotrechte Kräfte auf. Zweckmässig ist dabei noch der Bolzen im Gabelkopf der Kolbenstange kugelig ausgeführt.
Querbewegungen, die zum Ausgleich von Führungsfehlem oder durch die Führungskonstruktion erforderlich sind, ermöglichen dann die Kugellagerung über die Teile--16, 19 und 20--im Bereiche des Spielraumes --26-- zwischen Betätigungszylinder --1-- und Innenkugel --16--.
Auch bei dieser Bauform des Erfindungsgegenstandes liegt der Mittelpunkt der Kugelfläche im Schwerpunkt des Betätigungszylinders bei halbausgefahrener Kolbenstange, so dass das Gewicht des Betätigungszylinders über den Gleitring --24- auf den Tragbügel --18-- und über diesen unmittelbar auf den Fahrzeugrahmen --9-- übertragen wird und damit die Führung der Kolbenstange hievon entlastet ist.
Fig. 4 zeigt endlich eine Ausführungsform des Erfindungsgegenstandes mit zwei Betätigungszylindern für zwei gegenläufige Türflügel. Hier liegen die beiden Innenkugeln--16--über den Gleitring --25-- unmittelbar aufeinander auf und der Tragbügel-27-ist höher ausgeführt, so dass drei Bolzen --17-- und zwei Kugeln --16-- eingebaut werden können. Die Funktion gleicht völlig der zur Fig. 3 geschilderten.
Die Fig. 1 bis 4 bezogen sich auf Ausführungen für den Betrieb der Betätigungszylinder mit Druckluft. Es fällt aber auch in den Rahmen der Erfindung andere Medien hiezu zu verwenden.
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