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Die Erfindung betrifft eine klappbare Trittstufe für ein Fahrzeug, insbesondere Schienenfahr- zeug, welche zwischen einer aufgeklappten Gebrauchslage und einer abgeklappten Ruhelage schwenkbar ist, mit einem an einem Wagenkasten bzw. Stufenkasten montierten Antrieb, einem den Antrieb mit der Trittstufe verbindenden Bewegungsmechanismus und der Trittstufe, wobei zwischen der Lagerung des Antriebs am Stufenkasten bzw. Wagenkasten und der Trittstufe eine elastische Verbindung vorgesehen ist.
Eine derartige Trittstufe ist aus der US 1 437 648 A bekannt. Um die Belastung des Antriebes durch die Benutzer der Trittstufe zu verhindern ist vorgesehen, dass ein an der Unterseite der Trittstufe angebrachter Bügel beim Aufklappen der Trittstufe in eine Art federbelastete Sperrklinke einrastet. Beim Abklappen der Trittstufe wird durch einen eigenen Antrieb die Sperrklinke gegen die Kraft der Feder entriegelt und gibt so den Bügel und damit die Trittstufe frei. Diese Lösung ist aufwendig, umständlich und daher störanfällig und kostspielig.
Trotz verschiedener Vorteile des "Aufklappprinzips" der US 1 437 648 A haben sich daher in der Praxis im wesentlichen Trittstufen durchgesetzt, die zur Benutzung abgeklappt werden und dabei direkt auf festen Anschlägen zu ruhen kommen. Solche Trittstufen sind aus den folgenden Druckschriften bekannt : 388 902 B, CH 663 765 A5, DE 42 18 006 A, EP 0 940 315 A, US 1 754 783 A, US 2 146 668 A und US 2 220 035 A. Hauptsächlicher Nachteil dieser Trittstufen ist, dass bei Ausfall des Antriebes die Trittstufe in die ausgefahrene Lage gerät und über das zulässige Lichtraumprofil ragt, wodurch der Waggon unbrauchbar wird.
Prinzipiell ist über Trittstufen Folgendes zu sagen: Insbesondere, aber nicht ausschliesslich, in Europa verkehren ein und dieselben Schienenfahrzeuge für Passagiere auf Strecken mit Bahnhö- fen, die mit unterschiedlich ausgestalteten und angeordneten Bahnsteigen versehen sind. So gibt es insbesondere Bahnsteige mit Bahnsteigoberkanten von 500 und 750 mm Höhe, immer gemes- sen über der Schienenoberkante, seit Neuestem aber auch, und dies insbesondere auf dem Gebiet des innerstädtischen Verkehrs und des Nachbereiches der Städte, Bahnsteige mit einer Höhe von 900 mm, ebenfalls gemessen ab Schienenoberkante.
Eine derartige grosse Höhe entspricht dem Bodenniveau im Inneren des Fahrzeuges und ermöglicht daher ein stufenloses und besonders rasches und problemloses Ein. - und Aussteigen, wodurch einerseits die Bequemlichkeit der Fahr- gäste verbessert wird, andererseits der Aufenthalt des Zuges in den Stationen deutlich verkürzt wird.
Vielfach verkehren, wie eingangs erwähnt, ein und dieselben Fahrzeuge auf Strecken, auf de- nen in einigen Bahnhöfen die einen und in anderen Bahnhöfen die anderen Bahnsteige vorhanden sind, so dass eine Anpassung an das jeweilige Bahnsteigniveau notwendig ist. Zu diesem Zweck weisen Waggons, die auf derartigen Strecken verkehren, eine feste Stufe auf, die vom Niveau des Fahrzeugbodens bis etwa in die Höhe des mittleren der drei möglichen Bahnsteige führt. Dies ermöglicht beim Halt in einem Bahnhof mit niedrigem Bahnsteig, das Verlassen bzw. Einsteigen über zwei Stufen, bei einem Halt in einem Bahnhof mit einem mittleren Bahnsteig das Ein- und Aussteigen über eine Stufe, wobei es für den Passagier wenig Unterschied macht, ob er auf die feste untere Stufe des Wagens steigt und von dort praktisch eben auf den Bahnsteig oder ob er gleich auf den Bahnsteig steigt.
Gewisse Probleme entstehen allerdings bei einem Halt in einem Bahnhof mit einem Bahnsteig mit 900 mm hoch gelegener Oberkante : Bahnsteig befindet sich, wie eingangs erwähnt, etwa im Niveau des Fahrzeugbodens und dies bedeutet, dass beim Öffnen der Tür zwischen dem Bahnsteig und dem Fahrzeugboden die Vertiefung der festen Trittstufe besteht, die überstiegen werden muss. Dies macht insbesondere älteren und gebrechlichen Personen, aber auch Kindern, Hunden und Benutzern von Kinderwägen oder Rollwägen grosse Schwierigkeiten.
Man ist daher schon dazu übergegangen, im Bereich des Einstieges eine klappbare Stufe vor- zusehen, die bei Bahnhöfen mit niedrigem oder mittlerem Bahnsteig an die Rückwand der obersten Stufe abgeklappt ist, bei einem Halt in einem Bahnhof mit hohem Bahnsteig aber aufgeklappt wird und so den Spalt zwischen dem festen Wagenboden und der Bahnsteigkante zumindest im we- sentlichen überbrückt. Die Betätigung dieser Trittstufe erfolgt zentral durch den Zug- oder Lokfüh- rer, der ja Kenntnis darüber hat, mit welchen Bahnsteigen die einzelnen Bahnhöfe ausgerüstet sind. Je nachdem wird schon während des Anfahrens des nächsten Bahnhofes die klappbare Trittstufe auf- bzw. abgeklappt, so dass sie beim Einfahren in den Bahnhof bei Stillstand des Zuges in der für die Fahrgäste richtigen Position ist.
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Diese Konstruktion hat sich im wesentlichen bewährt, doch hat sich gezeigt, dass die Lebens- dauer dieser Vorrichtungen wesentlich geringer als erwartet ist, und dass insbesondere die An- triebsmechanik zu häufigen Ausfällen und zu starker Abnützung neigt.
Es ist das Ziel der Erfindung, eine Trittstufe der eingangs genannten Art zu schaffen, die die angeführten Nachteile nicht aufweist, sondern dem täglichen rauhen Betrieb langfristig gewachsen ist, ohne dass dabei die Herstellungskosten merklich erhöht werden.
Erfindungsgemäss werden diese Ziele dadurch erreicht, dass eine feste Abstützung der Trittstu- fe bezüglich des Stufenkastens bzw. Wagenkastens bei aufgeklappter Trittstufe im Bewegungsme- chanismus angeordnet ist. Damit werden die vom Gewicht der Benutzer herrührenden Kräfte und Momente über die Führung der Trittstufe auf die feste Abstützung und nicht über den Bewegungs- antrieb in den Wagenkasten bzw. Stufenkasten abgeleitet.
Durch diese einfache Massnahme wird der Bewegungsmechanismus vor der stossenden und vibrierenden Beanspruchung geschützt und seine Lebensdauer und Zuverlässigkeit ausserordent- lich erhöht. Gleichzeitig wird durch diese Massnahme die Festigkeit der Lagerung der Trittstufe erhöht, was den Komfort und das Sicherheitsgefühl der Passagiere verbessert.
Eine Ausgestaltung ist dadurch gekennzeichnet, dass der Bewegungsmechanismus aus zu- mindest : a) einer, an einer seitlichen Stirnfläche der Trittstufe, parallel zum Trittbrett verlaufenden Nut, b) einem am Wagenkasten/Stufenkasten in einem Lager schwenkbar gelagerten Schwenkhe- bel, c) einem im Bereich des freien Endes des Schwenkhebels angeordneten Mitnehmer, d) einer Nut eines Kastenbleches und e) einer Verbindung das Schwenkhebels zum Antrieb besteht, und dass der Mitnehmer sowohl in die Nut als auch in die Nut ragt. Damit erreicht man eine wenig Platz benötigende und robuste Konstruktion.
Eine Weiterbildung ist dadurch gekennzeichnet, dass die elastische Verbindung die Lagerung des Mitnehmers ist. Damit kann eine weitere Verringerung des Platzbedarfes erreicht werden.
Eine Variante ist dadurch gekennzeichnet, dass die elastische Verbindung die Verbindung des Schwenkhebels zum Antrieb ist. Dies ermöglicht eine besonders gut wählbare Charakteristik der elastischen Verbindung.
Eine Ausgestaltung der letzten Variante sieht vor, dass die elastische Verbindung die Verbin- dung zwischen dem Schwenkhebel und einem Zwischenhebel ist. Damit kann der, meist zugekauf- te, Antrieb selbst völlig unverändert bleiben.
Eine andere Variante ist dadurch gekennzeichnet, dass die elastische Verbindung die Befesti- gung des Antriebes am Stufenkasten/Wagenkasten ist. Dadurch wird eine Vorjustierung des ge- samten Antriebsstranges möglich, die elastische Lagerung kann bei der Montage justiert und gegebenenfalls eingestellt werden.
In einer Ausgestaltung ist vorgesehen, dass die feste Abstützung das Lager ist. Dies ist eine kompakte, einfache und massive Konstruktion.
Eine Variante der letztgenannten Ausgestaltung ist dadurch gekennzeichnet, dass die feste Abstützung zwischen dem Mitnehmer und der Nut erfolgt. Dies ist die kleinstmögliche Variante.
In einer Weiterbildung ist vorgesehen, dass der Schwenkhebel in der Lage, die der aufgeklapp- ten Trittstufe entspricht, gegenüber der vertikalen Richtung auf die andere Seite geneigt ist als in der Lage, die der abgeklappten Trittstufe entspricht. So erreicht man eine Art Übertotpunktmecha- nismus, durch den auch bei Auftreten grösster Kräfte ein ungewolltes Abklappen der Trittstufe verhindert wird.
In einer Ausgestaltung ist vorgesehen, dass der Schwenkhebel in der Lage, die der aufge- klappten Trittstufe entspricht, an einem Anschlag des Stufenkastens bzw. Wagenkastens anliegt.
Dies ist dynamisch günstiger als die Überleitung der Kräfte durch den Mitnehmer.
Die Erfindung wird im folgenden an Hand der Zeichnung näher erläutert. Dabei zeigt die Fig. 1 einen schematischen Schnitt normal zur Fahrtrichtung durch einen Eisenbahnwaggon im Bereich eines Einstiegs mit abgeklappter Trittstufe und dem tiefsten und dem mittleren, schematisch ange- deuteten, Bahnsteigniveau, die Fig. 2 einen Schnitt analog zu dem der Fig. 1 mit aufgeklappter Trittstufe und dem höchsten und mittleren Bahnsteigniveau, die Fig. 3 eine Ansicht, ähnlich der der Fig. 2 in vergrössertem Massstab und mit einem Füh- rungselement für die Trittstufe, die Fig. 4 eine Ansicht, ähnlich der Fig. 3 mit abgeklappter Trittstufe,
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die Fig. 5 eine Variante mit einem Spindelantrieb, die Fig. 6 eine Variante mit einem Schneckenantrieb und die Fig. 7 ein Detail der Fig. 5 in einer anderen Ansicht.
Es soll, bevor auf die einzelnen Figuren näher eingegangen wird, darauf hingewiesen werden, dass im zeitgenössischen Waggonbau die Stufen als Baueinheit (im Fachjargon "Modul" genannt) in einem Stufenkasten fertig montiert sind und dass der Stufenkasten mit einigen wenigen Schrau- ben od.dergl. im Wagenkasten montiert wird. Es ist somit der Stufenkasten ortsfest bezüglich des Wagenkastens, sodass im folgenden nicht darauf eingegangen wird, ob ein Bauteil de facto dem Wagenkasten oder dem Stufenkasten zuzuordnen ist.
In Fig. 1 ist ein schematischer Schnitt im Bereich eines Einstieges normal zur Fahrzeuglängs- achse dargestellt. Dabei ist von einem Schienenfahrzeug 1 nur der für die Erfindung bedeutsame Teil im Bereich des Einstieges gezeigt. Das Fahrzeug verfügt über eine Fussbodenoberkante 2, von dort haben die Passagiere je nach Ausgestaltung des Bahnhofes zu den tiefsten Bahnsteigen 3, den mittleren Bahnsteigen 4 oder den höchsten Bahnsteigen 5 (Fig. 2) zu gelangen. Im Falle des in Fig. 1 dargestellten tiefsten Bahnsteigs 3 bzw. mittleren Bahnsteigs 4 bleibt eine im Bereich des Einstiegs vorhandene klappbare Trittstufe 6 in ihrem abgeklappten, inaktiven Zustand.
Die Passagiere steigen vom Wagenniveau 2 über eine feste Trittstufe 7 entweder eben auf den mittleren Bahnsteig 4 oder, erneut über eine Stufe auf einen tiefen Bahnsteig 3. Dabei haben sie einen Spalt 8 zu überwinden, der rein schematisch mit einem Doppelpfeil angedeutet ist. Dieser Spalt 8 kommt durch verschiedene Sicherheitsabstände und durch den Platzbedarf der Türen, beispielsweise einer Schwenkschiebetür 9 zustande.
Wie aus Fig. 2 ersichtlich ist, wäre beim Benutzen eines hohen Bahnsteiges 5 zwischen dem Wageboden 2 und dem Bahnsteig 5 ein Schlitz, der die Breite des Spaltes 8, vermehrt um die Breite der festen Trittstufe 7, aufweist und ein Besteigen oder Verlassen des Zuges trotz des praktisch ebenen Überganges deutlich erschwert. In solchen Fällen wird die klappbare Trittstufe 6, in die in Fig. 2 gezeigte aufgeklappte oder aktivierte Lage gebracht, bei der ein Spalt 9 zu überwin- den ist, der breiter ist als der Spalt 8 bei den Fig. 1 gezeigten Situationen, was aber beim in Anbe- tracht des ebenen Überganges keine Probleme mit sich bringt.
Die Fig. 3 zeigt, insbesondere in Zusammenschau mit Fig. 4, eine erfindungsgemässe Lösung des Stabilitäts- und Lebensdauerproblems: Die klappbare Trittstufe 6 weist an zumindest einer ihrer seitlichen Stirnflächen eine (nur in Fig. 7 dargestellte) Nut 16 parallel zu ihrer Trittfläche auf, in die ein Mitnehmer 10 eines Schwenkhebels 11 ragt. Der Schwenkhebel 11 ist in unmittelbarer Nachbarschaft des Einstieges, hinter einem Kastenblech 17 (Fig. 7) angeordnet, der Mitnehmer 10 ragt durch einen kreisbogenförmigen Schlitz 12 (Fig. 4) des Kastenbleches 17 in den Bereich des Einstieges und der Nut 16 der Trittstufe 6.
Der Schwenkhebel 11 ist am Stufenkasten passend in einem massiven Lager 13 gelagert und wird durch einen in seiner Gesamtheit mit 14,15 (Fig. 5,6) bezeichneten Antrieb verschwenkt.
Wie insbesondere aus Fig. 3 ersichtlich ist, werden die auf die aufgeklappte Trittstufe 6 wirken- de Kräfte, wie sie typischerweise von ein- und aussteigenden Passagieren ausgeübt werden, über die Nut 16 der Trittstufe 6, den Mitnehmer 10 und den Schwenkhebel 11 in das Lager 13 und somit direkt in den Stufenkasten/Wagenkasten 1 übertragen, ohne dass der eigentliche Antrieb 14 be- lastet wird.
Aus Fig. 3 ist auch eine Ausgestaltung der Erfindung ersichtlich, durch die im Falle des Ausfal- les des Antriebes 14 bzw. bei elektrischem Antrieb, bei dessen Abschaltung ein unerwünschtes Abklappen der Trittstufe 6 zuverlässig vermieden wird. Dazu ist es nur notwendig, dass im aufge- klappten Zustand der Trittstufe 6 der Schwenkhebel 11 über die Normale N hinaus bis in eine Richtung S verschwenkt ist, so dass auf die Trittstufe 6 im wesentlichen in Richtung N wirkende Kräfte den Schwenkhebel 11weiter in der Richtung gegen den Uhrzeigersinn (von N nach S) zu verdrehen suchen, wodurch ein Abklappen der Trittstufe 6 zuverlässig verhindert wird.
Um die dabei auftretenden Kräfte bestmöglich abzuleiten, wird bevorzugt am Stufenkasten ein Anschlag 12' für den Schwenkhebel 11 vorgesehen. Dies ist dynamisch günstiger als eine an sich ebenfalls mögliche Überleitung dieser Kräfte durch den Mitnehmer 10 und das Ende entweder der Nut 12 oder Nut der Trittstufe 6.
Die Fig. 5 und 7 zeigen eine Ausgestaltung der Erfindung mit einem Spindelantrieb 15 : Der Schwenkhebel 11 ist fest, aber nicht unbedingt starr, sondern gegebenenfalls elastisch, mit einem
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Zwischenhebel 18 verbunden, dieser weist ein gegabeltes Ende auf, das die Spindel drehfest hält.
Das Gehäuse des Antriebes ist an einer Konsole drehbar gelagert, der Antrieb wird nur durch die Antriebskräfte, nicht aber durch die Belastung der Trittstufe 6 mechanisch beansprucht.
Die Fig. 6 zeigt eine Variante mit einem Schneckenantrieb 14, der ja keine konstruktiv einfache kraftmässige Entkopplung zwischen der Abtriebswelle und dem Schwenkarm 11erlaubt. In dieser Variante wird durch entsprechende Ausbildung des Mitnehmers 10 eine Kraftübertragung von der Nut 16 der Trittstufe 6 zur Nut 12 im Kastenblech geschaffen und so auch der Drehhebel 11entlas- tet.
Die Nut 12 im Kastenblech braucht dabei nur in dem Bereich, in dem der Mitnehmer 10 bei aufgeklappter Trittstufe 6 zu liegen kommt, entsprechend verstärkt sein, bei. Auch die geometri- sche Abmessung der Nut 12 ist in diesem Bereich enger als im übrigen Verlauf, in dem schon aus Kostengründen ein grosszügiges Spiel gegenüber dem Mitnehmer gelassen wird.
Der Schneckenantrieb 14 selbst ist bei dieser Variante bevorzugt in vertikaler Richtung federnd gelagert. um ein eventuelles restliches Spiel zwischen dem Mitnehmer 10 und dem Rand der Nut 12 ausgleichen zu können, ohne belastet zu werden.
Die Erfindung ist nicht auf das dargestellte Ausführungsbeispiel beschränkt, sondern kann ver- schiedentlich abgewandelt werden. So kann der eigentliche Antrieb 14,15 über einen elastisch gelagerten Mitnehmer auf den Schwenkhebel 11einwirken, es kann zwischen dem Schwenkhebel 11und dem Antrieb 14 eine andere Art von elastischer Verbindung vorgesehen sein, durch die die Entkopplung des Antriebs 14,15 von der Belastung des Schwenkhebels 11weiter verbessert wird.
Es kann auch der Mitnehmer 10 anders als dargestellt ausgebildet sein, es kann an beiden Seiten der Trittstufe 6 ein Antrieb vorgesehen sein, um auch das andere Ende der Trittstufe zu halten, dies wird allerdings wegen des damit verbundenen Investitionsaufwandes nur in besonde- ren Fällen empfehlenswert sein.
Es kann weiters im Bereich der Drehachse 15 der Trittstufe 6 eine Feder, beispielsweise eine Torsionsfeder angeordnet sein, die das Hochklappen der Trittstufe 6 unterstützt.
Im Falle der Variante, bei der die Kräfte direkt über den Mitnehmer 10 von der Nut 16 zu der Nut 12 übertragen werden, ist es auch möglich, den Mitnehmer 10 im Schwenkhebel 6 zumindest in radialer Richtung elastisch zu lagern, um die Einleitung der Kräfte von der Trittstufe in den Schwenkhebel zu unterbinden.
PATENTANSPRÜCHE:
1. Klappbare Trittstufe für ein Fahrzeug, insbesondere Schienenfahrzeug, welche zwischen einer aufgeklappten Gebrauchslage und einer abgeklappten Ruhelage schwenkbar ist, mit einem an einem Wagenkasten bzw. Stufenkasten montierten Antrieb (14,15), einem den
Antrieb mit der Trittstufe (6) verbindenden Bewegungsmechanismus (16,10, 11,12, 13,
18) und der Trittstufe, wobei zwischen der Lagerung des Antriebs am Stufenkasten bzw.
Wagenkasten (1) und der Trittstufe (6) eine elastische Verbindung vorgesehen ist, da- durch gekennzeichnet, dass eine feste Abstützung der Trittstufe (6) bezüglich des Stu- fenkastens bzw. Wagenkastens (1) bei aufgeklappter Trittstufe (6) im Bewegungsmecha- nismus (16,10, 11,12, 13,18) angeordnet ist.