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Die
Erfindung betrifft eine Schaltungsanordnung für eine druckmittelbetätigte Tür mit den
Merkmalen des Oberbegriffs des Patentanspruchs 1.
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Insbesondere
in Omnibussen finden solche druckmittelbetätigten Türen Einsatz, wobei sowohl die
Tür als
Ganzes als auch einzelne Türblätter oder Türflügel zum Öffnen und
Schließen
der Tür
verwendet werden können.
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Für den Betrieb
solcher Türen
ist gesetzlich die Möglichkeit
vorgeschrieben, die an sich druckmittelbetätigte Tür auch in einem Notbetrieb öffnen zu können.
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Hierzu
ist es bekannt, einen Arbeitskreis zur regulären Betätigung der Tür sowie
einen Notkreis für die
Tür vorzusehen,
wobei mittels eines ansteuerbaren Arbeitsventils ein Umschalten
zwischen dem Arbeitskreis und dem Notkreis möglich ist. Arbeitskreis und
Notkreis sind dabei in herkömmlicher
Weise ausgebildet, um mit dem Arbeitskreis ein wiederholtes, druckmittelbetätigtes Öffnen und
Schließen
und mit dem Notkreis entweder ein druckmittelbetätigtes, automatisches irreversibles Öffnen oder
ein Drucklossetzen der Tür
für eine
manuelle Öffnung
zu ermöglichen.
Zum Umschalten von dem Arbeitskreis in den Notkreis sind insbesondere
bei Omnibussen von innen und außen
betätigbare
Nothähne
vorgesehen, mit denen in einer Notsituation von dem Arbeitskreis auf
den Notkreis geschaltet werden kann, um die Tür unabhängig von einer Aktivierung
durch den Fahrer öffnen
zu können.
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Bei
dem bekannten Stand der Technik wird bei Betätigung des Nothahns der Notbetrieb
ausgelöst
und durch einen Druckaufbau des Druckmittels eine Positivschaltung
bewirkt, mit der die Ventilschaltung vom Arbeitskreis auf den Notkreis
erfolgt. Für das
Erzeugen des Notbetriebs ist somit ein in den Druckmittelkreis zum
Betätigen
der Tür
integrierter Nothahn notwendig, der die entsprechenden Zu- und Ableitungen
zu der Tür
bzw. zu dem Türantrieb
aufweist, wobei mehrere vorgesehene Nothähne entsprechend miteinander
verknüpft
sein müssen.
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Der
vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, eine Schaltungsanordnung
so auszubilden, dass das Erzeugen und das Auslösen eines Notbetriebs entkoppelt
sind.
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Zur
Lösung
dieser Aufgabe wird bei einer gattungsgemäßen Schaltungsanordnung eine
Ausbildung mit den Merkmalen des Kennzeichens des Patentanspruchs
1 vorgeschlagen.
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Die
Ventileinrichtung zum Schalten des Arbeitsventils, mit dem zwischen
dem Arbeitskreis und dem Notkreis gewechselt werden kann, besteht
aus einem eigentlichen Steuerventil, das über eine Druckleitung das Arbeitsventil
schaltet und einem Nothahn, bei dessen Betätigung die Druckbeaufschlagung
des Arbeitsventils über
die Druckleitung abgelassen werden kann. Das Steuerventil ist zwischen
einer Position zur Aktivierung der Druckbeaufschlagung des Arbeitsventils
und einer Position zur Selbsthaltung dieser Druckbeaufschlagung
zwangsschaltbar. Wobei unter zwangsschaltbar eine externe druckmittelunabhängige Schaltung
zu verstehen ist. In der Position des Haltens der Druckbeaufschlagung des
Steuerventils kann diese Druckbeaufschlagung durch Betätigung des
Nothahns abgelassen werden, wodurch die Beaufschlagung des Arbeitsventils
und die damit verbundene Schaltposition aufgehoben werden. Damit
ist die Druckbeaufschlagung und Druckentlastung der Tür von der
pneumatischen Anordnung des Nothahns entkoppelt, was auch zu einer schnellen
Druckreduzierung in dem pneumatischen System der Tür führt, da
ein nicht in der Nähe
der Tür sondern
an einem im Notfall gut erreichbaren Ort angeordneter Nothahn nicht
in das pneumatische System der Tür
direkt integriert ist. Entsprechend muss ein Nothahn auch nicht über Leitungen
mit dem pneumatischen System der Tür verbunden sein, die zum Druckmitteltransport
zum Betätigen
der Tür
geeignet sind, bzw. nicht in die Leitungen zum Betätigen der
Tür integriert
sein. Damit sind weniger und auch kürzere Leitungen mit einem geringeren
Durchmesser ausreichend, wodurch auch Kosten eingespart werden können.
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In
Weiterbildung der Erfindung ist der Nothahn über eine Stichleitung mit dem
Druckmittelkreis zur Selbsthaltung der Druckbeaufschlagung in der Druckleitung
zum Schalten des Arbeitsventils verbunden und gegen die Atmosphäre offen.
Bei Betätigung
des Nothahns wird der Druck aus dem Druckmittelkreis abgelassen
und die zum Schalten des Arbeitsventils notwendige Druckbeaufschlagung
ist nicht mehr gegeben. Dabei ist es weiter sinnvoll, in dem Druckmittelkreis
zur Selbsthaltung der Druckbeaufschlagung eine Drossel vorzusehen,
um bei einer Speisung dieses Druckmittelkreises aus dem Druckmittelvorrat
ein Nachströmen
des Druckmittels in Abhängigkeit
von dem Drosselquerschnitt zu kontrollieren.
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Mit
Vorteil ist dabei das Steuerventil ein 3/2-Wegeventil, mit dem die
das Arbeitsventil beaufschlagende Druckleitung wahlweise mit dem
Kreis zur Aktivierung der Druckbeaufschlagung oder dem Kreis zur
Selbsthaltung der Druckbeaufschlagung mit der Möglichkeit zum Ablassen des
Druckes verbunden werden kann.
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Das
Steuerventil ist des Weiteren insbesondere durch Bestromung gegen
eine Rückstelleinrichtung
schaltbar, wobei das Steuerventil durch die Bestromung in die Position
der Aktivierung der Druckbeaufschlagung schaltbar ist, da dies ein
temporärer Vorgang
ist, während
das Steuerventil im Betrieb in der Position zur Selbsthaltung der
Druckbeaufschlagung verbleiben kann. In dieser Selbsthaltung verbleibt
das Steuerventil unbestromt und die Schaltungsanordnung arbeitet
im Arbeitskreis zum Öffnen und
Schließen
von Türen
bis zu dem Zeitpunkt, in dem ein Nothahn betätigt wird. Das Steuerventil
kann auch beispielsweise für
Wartungsarbeiten ohne Bestromung von Hand geschaltet werden.
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Weiter
mit Vorteil ist das Arbeitsventil ein durch die Druckleitung gegen
eine Rückstellwirkung aus
dem Notkreis in den Arbeitskreis schaltbares 5/2-Wegeventil. Die
Schaltungsanordnung befindet sich damit solange im Arbeitskreis,
wie das Arbeitsventil über
die Druckmittel beaufschlagt ist. Bei Wegfall dieser Druckmittelbeaufschlagung,
insbesondere bei Druckablass durch Betätigung des Nothahns erfolgt
durch die Rückstellwirkung
automatisch ein Umschalten auf den Notkreis.
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Weitere
Ventilanschlüsse
des Ventils sind zum Entlüften
der Arbeitszylinder zur Betätigung
der Tür
vorgesehen.
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Der
Druckmittelkreis zur Selbsthaltung der Druckbeaufschlagung in der
Druckleitung weist einen Drucksensor auf, mit dem ein Druckabfall,
insbesondere bei Betätigung
eines Nothahns detektierbar ist. Mit der Anordnung des Drucksensors
in dem Druckmittelkreis erfolgt diese Detektierung zentral und umfass
alle sowohl innen als auch außen
angeordneten Nothähne,
deren jeweilige Betätigung
zu einer Druckänderung
in der von dem Drucksensor überwachten
Leitung führt.
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Um
ein Schalten des Arbeitsventils auf den Notbetrieb durch unbefugtes
Betätigen
des Nothahns verhindern zu können,
ist in Weiterbildung der Erfindung eine Deaktivierung des Nothahns
mittels eines Unterbrecherventils in dessen Stichleitung vorgesehen.
Damit kann der Nothahn deaktiviert werden, ohne Einfluss auf den
Druckmittelkreis zur Selbsthaltung der Druckbeaufschlagung auf das
Arbeitsventil zu nehmen.
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Besonders
vorteilhaft ist bei der erfindungsgemäßen Schaltungsanordnung eine
pneumatische Druckmittelbetätigung.
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Weitere
Vorteile der Erfindung können
der nachstehenden Beschreibung zu den Ausführungsbeispielen sowie den
einzelnen Patentansprüchen entnommen
werden.
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In
der Zeichnung zeigt:
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1 die
Schaltungsanordnung in der Position zur Aktivierung der Selbsthaltung
des Systems,
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2 die
Schaltungsanordnung in der Betriebsstellung in Selbsthaltung des
Systems,
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3 die
Schaltungsanordnung in der Notfunktion nach Auflösung der Selbsthaltung des
Systems,
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4 die
Schaltungsanordnung mit einer zusätzlichen Wegsperre.
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Die
in 1 gezeigte Schaltungsanordnung betrifft den Ausschnitt
einer pneumatischen Schaltung eines Busses, der zum Aktivieren der
Notbetriebsschaltung zum Betätigen
der Türen
notwendig ist. Die hierzu notwendigen pneumatischen Kreisläufe korrespondieren
mit übergeordneten
Kreisläufen und
sind in das Pneumatiksystem des Busses integriert. Der Kreislauf
zum Betätigen
der nur schematisch dargestellten Tür 10, wird über eine
Leitung 12 aus einem Vorrat 14 des Buskreislaufes
versorgt und ist gegenüber
diesem Buskreislauf durch das Rückschlagventil 16 gesichert.
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Die
Tür 10 kann über das
5/2-Wegeventil 18 über
die Leitung 20 in einem bekannten Arbeitsbetrieb oder über die
Leitung 22 in einem gleichfalls bekannten Notbetrieb versorgt
werden. In Bezug auf den Arbeits- beziehungsweise Notbetrieb sind
die Zuleitungen nur schematisch dargestellt, da diese beiden Betriebsweisen
in herkömmlicher
Art erfolgen.
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Durch
Schalten des Ventils 18 kann das System von dem in 1 gezeigten
Arbeitsbetrieb auf den Notbetrieb über die dann ansteuerbare Leitung 22 umgeschaltet
werden. Das Arbeitsventil 18 wird dabei pneumatisch über die
Druckleitung 24 geschaltet. Hierzu weist das Arbeitsventil 18 als
Rückstellwirkung
eine Feder 26 auf, die bei fehlender Druckbeaufschlagung
in der Druckleitung 24 das Arbeitsventil 18 in
die Stellung für
den Notbetrieb schaltet.
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Die
Druckbeaufschlagung der Druckleitung 24 erfolgt über ein
als 3/2-Wegeventil ausgebildete Steuerventil 28, das durch
Bestromung gegen die Rückstellwirkung
einer eine Rückstelleinrichtung
bildenden Feder 30 in die in 1 gezeigte
Position geschaltet werden kann, in der das Steuerventil 28 die Druckleitung 24 mit
einem Abzweig 32 von der Versorgungsleitung 12 verbindet.
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Durch
die Bestromung des Steuerventils 28 wird über die
damit durckbeaufschlagte Druckleitung 24 das Arbeitsventil 18 in
den in 1 gezeigten Arbeitsbetrieb geschaltet. In dieser
Schaltposition des Arbeitsventils 18 ist die Leitung 22 für den Notbetrieb der
Tür 10 mit
einer Entlüftungseinrichtung 33 verbunden.
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Die
Bestromung des Steuerventils 28 dient lediglich der Aktivierung
der Selbsthaltung für
die Schaltung in den Notbetrieb, die in 2 dargestellt ist.
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Mit
Beenden der Bestromung des Steuerventils 28 wechselt die
Schaltung in die Betriebsstellung in Selbsthaltung, wobei mit Ende
der Bestromung das Arbeitsventil 28 durch die Feder 30 in
seine zweite Position geschaltet wird, in der die Druckleitung 24 und
das Steuerventil 28 mit dem Abzweig 34 von der
im Arbeitsbetrieb versorgten Leitung 20 zur Selbsthaltung
der Schaltung verbunden sind.
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Die
Schaltung zur Selbsthaltung ist über
ein in der Leitung 34 angeordnetes Rückschlagventil gegen die Leitung 20 und
damit gegen den Arbeitskreis zum Betätigen der Tür gesichert.
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Nach
der kurzzeitigen Bestromung des Steuerventils 28 zum Schalten
des Arbeitsventils 18 in den Arbeitskreis, unterliegt das
Arbeitsventil 18 nach Abschalten der Bestromung des Steuerventils 28 einer
pneumatischen Selbsthaltung über
die Leitungen 34 und 24.
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Als
eine mögliche
Aktivierung des Notbetriebs weist die Schaltung einen als Nottaster
ausgebildeten Nothahn 36 auf, der über eine Stichleitung 38 mit
der Leitung 34 der Selbsthaltung verbunden ist. Der Nothahn 36 ist
dabei als 2/2-Wegeventil ausgebildet und öffnet bei Betätigung die
Stichleitung 38 sowie die mit dieser verbundene Leitung 34 der Selbsthaltung
gegen die Atmosphäre.
Durch Betätigung
des Nothahns 36 entweicht das Druckmittel aus der Stichleitung 38 und über die
Schaltung des Steuerventils 28 auch aus der Druckleitung 24,
wodurch die Druckbeaufschlagung und die daraus resultierende Schaltung
des Arbeitsventils 18 aufgehoben ist. Ein Nachströmen von
Druckmitteln über
die Leitung 34 zur Selbsthaltung ist über eine in dieser Leitung angeordnete
Drossel 40 begrenzt.
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Der
in 2 gezeigte Nothahn 36 steht exemplarisch
für weitere,
nicht dargestellte Nothähne, die
jeweils über
separate Stichleitungen an die Leitung 34 angeschlossen
sind und entweder im Inneren des Busses oder von außen betätigt werden
können.
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In
gleicher Weise könnten
die Stichleitungen der Nothähne
auch an die Druckleitung 24 angeschlossen sein. Eine Verbindung
der verschiedenen Nothähne
untereinander ist durch die Anbindung über Stichleitungen nicht notwendig.
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Eine
Kontrolle der Betätigung
des Nothahns 36 erfolgt über einen Drucksensor 42,
der über
eine Stichleitung 44 parallel zu der Stichleitung 38 des Nothahns 36 an
der Selbsthaltung angeschlossen ist. Bei Vorsehen mehrerer Nothähne erfolgt
die Detektierung einer Betätigung
eines Nothahns durch den einen in das pneumatische System integrierten Drucksensor 42.
Mit dieser Schaltung ist beispielsweise eine elektrische Überwachung
der Nothähne nicht
notwendig.
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Das
Ablassen des Druckmittels aus der Druckleitung 24 über den
Nothahn 36 führt
zu einem Wegfall der Beaufschlagung des Arbeitsventils 18 und
damit – durch
die Feder 26 als Rückstelleinrichtung – zu einem
automatischen Schalten in seine zweite, dem Notbetrieb entsprechende,
in 3 dargestellte Position.
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Aus
dem Vorrat 14 wird über
die Leitung 12 und das Arbeitsventil 18 in dieser
Schaltposition die Leitung 22 des Notbetriebs der Tür 10 versorgt,
in dem diese entweder automatisch geöffnet wird oder manuell geöffnet werden
kann. In dieser Position des Arbeitsventils 18 wird der
Arbeitszylinder der Tür 10 über die
Entlüftungstür 46 entlüftet.
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Der über den
Vorrat 14 gespeiste Abzweig 32 ist an dem Steuerventil 28 mit
Beendigung von dessen Bestromung gesperrt.
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Die
Betriebsstellung mit Ansprechen des Arbeitskreises kann aus der
Schaltung Notbetrieb durch die Bestromung des Steuerventils 28 gemäß der zu 1 beschriebenen
Schaltung wieder aktiviert werden. Für Wartungsarbeiten und für die Überprüfung der
pneumatischen Vorgänge
kann für
das Ventil 28 auch eine Handschaltung vorgesehen sein, mit
der das Ventil unabhängig
von dem Stromnetz geschaltet werden kann.
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In
bestimmten Situationen kann eine Deaktivierung der Notfunktion sinnvoll
sein. So kann beispielsweise ab einer bestimmten Geschwindigkeit das
Arbeitsventil 28 in der in 2 gezeigten
Betriebsstellung bestromt werden, so dass die das Arbeitsventil 18 beaufschlagende
Druckleitung 24 dauerhaft über den Abzweig 32 von
dem Vorrat 14 versorgt ist und eine Betätigung des Nothahns 36 ohne Wirkung
bleibt, da in dieser Schaltposition des Steuerventils 28 keine
Verbindung zu der Druckleitung 24 besteht und ein übermäßiger Druckmittelabfluss
aus dem Arbeitskreis über
die Drossel 40 verhindert ist.
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Wie
in 4 gezeigt, kann zur Realisierung einer Parksperre,
mit der eine Öffnung
der Türen über die
Betätigung
eines der außen
angebrachten Nothähne
verhindert werden soll, in der Stichleitung eines Nothahns ein gepulst
schaltbares 2/2-Wegeventil 48 als Unterbrecherventil angeordnet
werden, mit dem bei entsprechender Schaltung ein Druckablass aus
der Druckleitung 24 zur Aktivierung des Notbetriebs verhindert
werden kann. Das Schalten des Ventils 48 weist in dem Ausführungsbeispiel
eine pneumatische Schaltunterstützung
auf und ist hierzu über
eine Stichleitung 45 an die Leitung 32 angeschlossen,
wobei der Anschluss mit gleicher Wirkung auch an die Leitung 12 erfolgen
kann.
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Bei
der Aufhebung der Parksperre wird zur Vermeidung eines ungewollten
Druckabfalls und einem resultierenden Schalten in den Notbetrieb
das Steuerventil 28 analog der Schaltung gemäß 1 kurzfristig
bestromt, um die Zwangsschaltung an dem Arbeitsventil 18 sicherzustellen.
Mit einer minimalen Zeitverzögerung
wird dann das Ventil 48 gepulst, um über die zweite Schaltposition
des Ventils 48 die Verbindung zu dem Nothahn 36 und
die Selbsthaltung der Notbetätigung
nach Beenden des Bestromens des Steuerventils wieder herzustellen.
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Für eine so
genannte Betriebsöffnung
der Tür
des Busses kann ein Außennothahn
in Form eines Schlüsselschalters
hinter der Vorbauklappe des Busses angeordnet sein, um mit Hilfe
eines Schlüssels
die Schaltungsanordnung in einen Notbetrieb umschalten zu können.
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Der
mit dem Bezugszeichen 5 zusammengefasste Abschnitt der
Schaltungsanordnung, bestehend aus der Zuleitung 12 vom
Vorrat 14, den Leitungen 20 und 22 zur
Versorgung des Arbeitskreises und des Notkreises zur Betätigung der
Tür und
den Leitungen 32 und 34, die mit dem Steuerventil 28 jeweils
einen Kreis zur Aktivierung der Selbsthaltung und der Selbsthaltung
des Arbeitsventils 18 bilden, kann platz- und materialsparend
in der Nähe
der Tür bzw.
des Türantriebs
angeordnet werden. Die an diesen Abschnitt angebunden Nothähne 36 können jeweils über einfache,
niedervolumige Stichleitungen angeschlossen werden, ebenso ein Drucksensor,
der aber auch direkt an die Leitung angeschlossen werden kann.
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Mit
der vorliegenden Erfindung ist es somit möglich, die Arbeits- und Notleitungen 20, 22 von
den Steuerleitungen der Nothähne
zu trennen und damit das Erzeugen beziehungsweise Auslösen des
Notbetriebs zu entkoppeln. Das Auslösen des Notbetriebs kann bei
der beanspruchten Schaltungsanordnung durch eine reine Negativschaltung
mit Druckablass erfolgen, so dass keine Leitungen für einen Druckaufbau
oder eine Kopplung der Nothähne
untereinander notwendig sind. Die verteilt angeordneten Nothähne 36 zum
Auslösen
des Notbetriebs sind nicht direkt in diese Leitungen integriert,
sondern bewirken durch einen gezielten Druckablass in der Druckleitung 24 das
Schalten des Arbeitsventils 18 in den Notbetrieb.
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Des
Weiteren kann die Be- und Entlüftung der
Leitungen für
den Arbeits- und Notbetrieb auch zeitoptimiert erfolgen, da die
im Innenraum oder an der Außenseite
des Fahrzeugs zur Personenbeförderung
verteilt angeordneten Nothähne
nicht in die Leitungen zur Betätigung
der Tür
direkt integriert sind und damit das für die Be- und Entlüftung zu
durchfließende
Leitungssystem mit den Steuervorrichtungen kompakt in der Nähe der Tür bzw. des
Türantriebs angeordnet
sein kann. Mit den kürzeren
Wegen wird auch der Strömungswiderstand
in den Leitungen und damit die auftretenden Druckverluste gering
gehalten.