AT412898B

AT412898B - Türantrieb, insbesondere die türverriegelung

Info

Publication number: AT412898B
Application number: AT0116902A
Authority: AT
Inventors: Wolfgang Koessl
Original assignee: Knorr Bremse Gmbh
Priority date: 2002-07-31
Filing date: 2002-07-31
Publication date: 2005-08-25
Also published as: ATA11692002A; CN1692209A

Description

Die Erfindung betrifft den Türantrieb, insbesondere die Türverriegelung, von Schienenfahrzeugen, die einen Spindelantrieb aufweisen, dessen Spindel mit einem Freilauf verbunden ist, der die Drehung der Spindel in der Richtung, die der Schliessrichtung der Tür entspricht, gestattet und die Drehung der Spindel in der Richtung, die der Öffnungsrichtung entspricht, verhindert, wobei der spindelferne Teil des Freilaufs drehbar, aber durch eine von einem Hubmagneten durch ein Gestänge lüftbare Kupplung, Bremse od.dgl. lösbar fixiert bezüglich einer Lüftungsvorrichtung gelagert ist.

Ein derartiger Türantrieb ist aus der AT 400 970 B bekannt. Um jederzeit ein Schliessen der Türe zu ermöglichen, auch ein händisches Schliessen, ist an einem Ende der Spindel ein Freilauf angeordnet, der das Drehen der Spindel in der Richtung die der Schliessbewegung der Türe entspricht, gestattet, ein Drehen der Spindel in der Richtung die der Öffnungsbewegung entspricht aber verhindert. Um nun die Türe dennoch öffnen zu können, ist der spindelferne Teil des Freilaufes drehbar bezüglich des Wagenkastens montiert und im allgemeinen durch eine Bremse, Kupplung oder dergleichen fixiert.

Wenn es nun im Zuge des normalen Betriebs zum Öffnen der Türe kommt, so wird diese Bremse, Kupplung od.dgl. durch einen Hubmagneten gelüftet, so dass der Türantrieb die Spindel in der Richtung die der Öffnungsbewegung der Tür entspricht, verdrehen kann, wobei er naturgemäss den gesamten Freilauf mitnimmt. Kommt es in Not- oder Gefahrensitu- ationen LUIII händischen öffnen, so kann diese Bremse, Kupplung od.dgl. durch den Türnotgriff gelüftet werden und die Türe kann händisch geöffnet werden.

Diese Türen haben sich in Betrieb hervorragend bewährt und stellen insbesondere wegen ihres kompakten Aufbaues, ihrer robusten Bauweise und ihrer Betriebssicherheit eine weit verbreitete Standardlösung für die Türen von Schienenfahrzeugen dar.

Einen gewissen Nachteil derartiger Türen stellt der Hubmagnet dar, der bei jeder Öffnungsbewegung der Türe über die gesamte Öffnungszeit aktiviert werden muss und der daher auf längere Betriebsdauern ausgelegt werden muss. Da er auch beträchtliche Kräfte überwinden muss, ist es notwendig, einen entsprechend kräftigen und daher grossen, teuren, strombedürftigen Hubmagneten vorzusehen.

Dazu kommt, dass im abgestellten Zustand der Waggons, somit bei stromlosen bzw. kraftlosen Türantrieb es für das Reinigungspersonal oder für Inspektionskräfte nicht einfach ist, in das Fahrzeug zu kommen, da dazu der an relativ unzugänglicher Stelle nach aussen führende Türnotgriff betätigt werden muss. Innen ist der Türnotgriff selbstverständlich in unmittelbarer Nähe zur Türe vorgesehen.

Gemäss heutigen Anforderungen wird von vielen Bahnverwaltungen vorgeschrieben, dass der Türantrieb über einen Stromspeicher, in der Praxis immer ein Kondensator, verfügen muss, der es noch 24 Stunden nach dem Abstellen des Fahrzeuges ermöglicht, durch Betätigen des entsprechenden Knopfes die Bremse, Kupplung od.dgl. zu lüften und so die Türe zu öffnen. Das bringt Probleme mit sich, wenn eine Türe nach dem Öffnen wieder verschlossen wird, da ja zum Öffnen unter allen Umständen ein Lüften der Bremse, Kupplung oder dgl. notwendig ist, beim zweiten Versuch aber der Kondensator zumeist bereits leer ist.

Die Erfindung hat somit das Ziel eine Vorrichtung anzugeben, mit der bei einem Türantrieb der eingangs genannten Art die genannten Probleme nicht auftreten und es insbesondere möglich ist, mit kleineren Hubmagneten das Auslangen zu finden und mit der in den üblichen Kondensatoren gespeicherten Energie die Türe mehrfach zu öffnen.

Erfindungsgemäss werden diese Ziele dadurch erreicht, dass zwischen der gelüfteten Position des Gestänges und der verriegelten Position des Gestänges eine Totpunktlage liegt, und dass der Hubmagnet doppeltwirkend ausgebildet ist.

Auf diese Weise wird die Aktivierung des Hubmagneten nur während der Bewegung - Lüften oder Verriegeln - der Bremse, Kupplung od.dgl., nicht aber zum Halten in der Offenposition benötigt und es können daher, kleine, doppeltwirkende Magneten verwendet werden, die auch mit herkömmlichen Kondensatoren mehrere Öffnungsvorgänge erlauben.

In einer Ausgestaltung ist vorgesehen, dass das Gestänge einen Hebel aufweist, der um eine Achse schwenkbar ist, an dessen einem Arm der Hubmagnet direkt oder indirekt angreift und dessen anderer Arm direkt oder indirekt Rollen mit fluchtender, zur Achse paralleler Drehachse, trägt, die den zwischen der gelüfteten Position und der verriegelten Position beweglichen Teil der Kupplung, Bremse od.dgl. von der verriegelten in die gelüftete Position bringen, und dass die

Totpunktlage erreicht ist, wenn die Verbindungsebene zwischen der Drehachse der Rollen und der Achse parallel zur Bewegungsrichtung des beweglichen Teils der Kupplung, Bremse od.dgl. liegt.

Dadurch erhält man einen kompakten und einfachen Mechanismus.

Eine Weiterbildung ist dadurch gekennzeichnet, dass der zwischen der gelüfteten Position und der verriegelten Position bewegliche Teil der Kupplung, Bremse od.dgl. eine bezüglich der Lüftungsvorrichtung axial gegen die Kraft zumindest einer Feder verschiebliche, aber drehfeste Zahnscheibe ist. So erhält man eine formschlüssige Verbindung, die robust und Platz sparend ist.

Die Erfindung wird im Folgenden unter Bezugnahme auf die Zeichnung näher erläutert. Dabei zeigt die Fig. 1 eine erfindungsgemässe Vorrichtung in ihrer gelüfteten Position im Schnitt entlang der LinieI -1 der Fig. 2, die Fig. 2 die Vorrichtung der Figur 1 in einem Schnitt um 90 gedreht zu dem der Fig. 1 und die Fig. 3 und Fig. 4 Schnitte durch die Vorrichtung gemäss der Fig. 1 und 2, im verriegelten Zustand.

In der Zeichnung ist eines der Enden eines gattungsgemässen Türantriebes im Bereich der zugehörigen Lüftungsvorrichtung 2 dargestellt. Eine Spindel 1 des Türantriebes, die mit dem (nicht dargestellten) türfernen Ende des Freilaufs, der Bremse od.dgl. verbunden ist, der die oben erläuterte Funktion hat, trägtdrehfest eine Spindelzahnscheibe 6. Die Lüftungsvorrichtung 2 besteht im dargestellten Ausführungsbeispiel aus einer Zahnscheibe 3, die drehfest, aber axial verschieblich bezüglich des Wagenkastens 4 angeordnet ist und mittels Federn 5 in Richtung der Achse 7 der Spindel 1 gegen die Spindelzahnscheibe 6 gedrückt wird.

Um das Offnen der Türe zu ermöglichen, ist es aus dem Stand der Technik bekannt, bei der Lüftungsvorrichtung 2 einen Hubmagneten 8 vorzusehen, der mittels eines insgesamt als Gestänge bzw. Hebel 9 bezeichneten Mechanismus, die drehfeste Zahnscheibe 3 gegen die Kraft der Federn 5 axial von der Spindelzahnscheibe 6 so weit wegrückt, dass, wie in Fig. 1 dargestellt, die Kämme der Verzahnung geringe Luft in axialer Richtung zueinander aufweisen, so dass sich die Spindelscheibe 6 auch in der Richtung drehen kann, die durch den (nicht dargestellten) Freilauf gesperrt ist. Die türfernen Teile des Freilaufes drehen sich dabei mit, sodass der gesamte Freilauf sich mit der Spindel 1 mitdreht.

Erfindungsgemäss ist nun bei der Lüftungsvorrichtung 2 vorgesehen, das Gestänge bzw. den Hebel 9 so auszubilden, dass es in der Lage, in der es die drehfeste Zahnscheibe 3 ausreichend ausrückt, auch dann gehalten wird, wenn der Hubmagnet 8 stromlos ist. Dies geschieht beim dargestellten Ausführungsbeispiel dadurch, dass der Hebel 9 im Zuge der Lüftungsbewegung über eine sogenannte Totpunktlage gelangt und auch in der Endlage jenseits des Totpunktes, so wie es in Fig. 1 dargestellt ist, die Verzahnungen in ausgerückter Stellung sind.

Der gesamte Mechanismus des Hebels 9 ist aus der Fig. 2 deutlich zu erkennen, er besteht aus dem abgewinkelten, gegebenenfalls mehrteiligen Hebel 9, dessen Drehgelenk in der Lüftungsvorrichtung 2 in einem Lager 11 schwenkbar gelagert ist, und mittels Rollen 10 auf die Peripherie der drehfesten, aber axial beweglichen Zahnscheibe 3 einwirkt. Die Rollen beschreiben um die Achse des Lagers 11 einen Kreisbogen, wobei, wie aus dem Zusammenhalt zwischen Fig. 1 und Fig. 3 hervorgeht, in der in Fig. 3 dargestellten verriegelten Lage die Verzahnungen der drehfesten Zahnscheibe 3 und der Spindelzahnscheibe 6 in Eingriff stehen, während bei der in Fig. 1 dargestellten Lage diese Verzahnungen Abstand voneinander aufweisen, eben gelüftet sind.

Um von der in der Fig. 1 dargestellten, gelüfteten Lage wieder in die verriegelte Lage zu gelangen, ist es, anders als im Stand der Technik, notwendig, den Hubmagneten 8 in die andere Richtung zu aktivieren, was es notwendig macht, statt eines Hubmagneten im eigentlichen Sinn einen Umkehrhubmagnet bzw. einen doppeltwirkenden Magneten zu verwenden, der nurmehr dazu dient, den Totpunkt zu überwinden, da beide Endlagen stabil erhalten bleiben.

Die Erfindung ist nicht nur auf das dargestellte Ausführungsbeispiel beschränkt, sondern kann verschiedentlich abgewandelt werden. So ist es möglich, statt des Übertotpunktmechanismus, den Hubmagneten 8 an seiner einen Stirnfläche mit einem derart starkem Permanentmagneten zu versehen, dass er die Kraft der Federn 5 im Gleichgewicht hält, ohne dass ein Totpunktmechanismus im Gestänge 9 vorgesehen sein muss. Dies ist insbesondere dann leicht zu erreichen, wenn die Rollen 10, oder der jeweils damit äquivalente Bauteil in der gelüfteten Lage nahe eines Totpunktes ist, da dann die zum Halten notwendigen Kräfte minimal, im Totpunkt theoretisch Null

werden.

Der Totpunktmechanismus beruht beim dargestellten Ausführungsbeispiel auf der Anordnung der beiden Endlagen des Gestänges 9, wie sie in Fig. 1 bzw. Fig. 3 dargestellt sind, in Verbindung mit der Kraft und der Richtung der Kraft der Federn 5. Die Rolle 10, eigentlich ihre Drehachse, nimmt zwischen den beiden Endlagen einmal eine Position ein, in der die Verbindungsebene zwischen der Lagerachse 12 und der Drehachse parallel zur Verschieberichtung der Zahnscheibe 3 (in Richtung der Federkraft) verläuft. Diese Position entspricht dem Totpunkt, da zu beiden Seiten durch die Winkellage der Verbindungsebene gegenüber der Verschieberichtung eine Komponente der Federkraft weg vom Totpunkt auf das Gestänge wirkt.

In Kenntnis der Erfindung ist es für den Fachmann der Mechanik ein Leichtes, andere Anordnungen zu finden, die den gleichen Zweck erfüllen. Die in der Zeichnung dargestellte Variante ist nicht nur robust, sondern ermöglicht eine leichte Justierung und durch die passende Wahl der Länge der Hebelarme des Hebels 9 eine günstige Übersetzung, sodass auch mit einem extrem kleinen und nur wenig Strom aufnehmenden Hubmagneten 8 eine grosse Kraft der Federn 5 überwunden werden kann, wie dies bei einem Vergleich zwischen der Fig. 1 und 3 leicht ersichtlich ist.

Die Verzahnung zwischen der feststehenden Zahnscheibe 3 und der Spindelzahnscheibe 6 kann symmetrisch oder asymmetrisch ausgebildet sein und in letzterem Fall speziell in einer Richtung, entsprechend der Schliessrichtung dei Türe, so flachausgebildet sein, dass sie einen zusätz- lichen Freilauf darstellt, d. h., dass in Notfällen od.dgl. vom Benützer der Tür mit vorgegebener Kraft gegen die Federn 5 die beiden Scheiben 3,6 Zahn für Zahn gegeneinander verdrehbar sind.

Darüberhinaus ermöglichen es insbesondere asymmetrische Zahnflanken, das zum Überklettern in Öffnungsrichtung notwendige Drehmoment beliebig hoch zu treiben, wobei als praktische Grenze die mechanische Stabilität und gegebenenfalls eine bei nicht vollständig gelüftetem Zustand gewünschte Möglichkeit zum Überklettern angesehen werden kann.

PATENTANSPRÜCHE:
1. Türantrieb, insbesondere die Türverriegelung, von Schienenfahrzeugen, aufweisend einen
Spindelantrieb, dessen Spindel mit einem Freilauf verbunden ist, der die Drehung der
Spindel in der Richtung, die der Schliessrichtung der Tür entspricht, gestattet und die Dre- hung der Spindel in der Richtung, die der Öffnungsrichtung entspricht, verhindert, wobei der spindelferne Teil des Freilaufs (1) drehbar, aber durch eine von einem Hubmagneten (8) durch ein Gestänge (9) lüftbare Kupplung, Bremse od.dgl. (3,6) lösbar fixiert bezüglich einer Lüftungsvorrichtung (2) gelagert ist, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen der gelüfteten Position des Gestänges (9) und der verriegelten Position des Gestänges (9) eine Totpunktlage liegt, und dass der Hubmagnet (8) doppeltwirkend ausgebildet ist.

Claims

2. Türantrieb nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Gestänge (9) einen He- bel aufweist, der um eine Achse (12) schwenkbar ist, an dessen einem Arm der Hubmag- net (8) direkt oder indirekt angreift und dessen anderer Arm direkt oder indirekt Rollen (10) mit fluchtender, zur Achse (12) paralleler Drehachse, trägt, die den zwischen der gelüfte- ten Position und der verriegelten Position beweglichen Teil (3) der Kupplung, Bremse od.dgl. von der verriegelten in die gelüftete Position bringen, und dass die Totpunktlage er- reicht ist, wenn die Verbindungsebene zwischen der Drehachse der Rollen (10) und der Achse (12) parallel zur Bewegungsrichtung des beweglichen Teils (3) der Kupplung, Brem- se od.dgl. liegt.

3. Türantrieb nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der zwi- schen der gelüfteten Position und der verriegelten Position bewegliche Teil der Kupplung, Bremse od.dgl. eine bezüglich der Lüftungsvorrichtung (2) axial gegen die Kraft zumindest einer Feder (5) verschiebliche, aber drehfeste Zahnscheibe (3) ist.