DE102007056349A1

DE102007056349A1 - Fahrzeugtüranlage

Info

Publication number: DE102007056349A1
Application number: DE102007056349A
Authority: DE
Inventors: Michael Brähler; Gerhard Hennigs
Original assignee: Wabco GmbH
Current assignee: ZF CV Systems Europe BV
Priority date: 2007-11-16
Filing date: 2007-11-16
Publication date: 2009-05-20
Anticipated expiration: 2027-11-17
Also published as: DE102007056349B4; EP2060721A3; EP2060721B1; EP2060721A2

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Fahrzeugtüranlage mit (c) einer Türbetätigungsvorrichtung (12), die zum Betätigen einer Fahrzeugtür (14) ausgebildet ist, und (d) einem Ansteuerventil (16), das (i) zum Ansteuern der Türbetätigungsvorrichtung (12) mit dieser verbunden ist, und (ii) durch ein Schaltsignal - von einer Notstellung, in das Ansteuerventil (16) die Türbetätigungsvorrichtung (12) so ansteuert, dass die Fahrzeugtür (14) manuell betätigbar ist, - in eine Betriebsstellung, in der das Ansteuerventil die Türbetätigungsvorrichtung (12) so ansteuert, dass die Fahrzeugtür (14) durch die Türbetätigungsvorrichtung (12) betätigbar ist, bringbar ist. Erfindungsgemäß ist vorgesehen, dass das Ansteuerventil (16) monostabil und in die Notstellung vorgespannt ist.

Description

Die Erfindung betrifft eine Fahrzeugtüranlage mit einer Türbetätigungsvorrichtung, die zum Betätigen einer Fahrzeugtür ausgebildet ist, und einem Ansteuerventil, das zum Ansteuern der Türbetätigungsvorrichtung mit dieser verbunden ist und durch ein Schaltsignal von einer Notstellung, in der das Ansteuerventil die Türbetätigungsvorrichtung so ansteuert, dass die Fahrzeugtür manuell betätigbar ist, in eine Betriebsstellung, in der das Ansteuerventil die Türbetätigungsvorrichtung so ansteuert, dass die Fahrzeugtür durch die Türbetätigungsvorrichtung betätigbar ist, bringbar ist. Gemäß einem zweiten Aspekt betrifft die Erfindung ein Verfahren zum Betreiben einer Fahrzeugtüranlage.
Derartige Fahrzeugtüranlagen dienen der Betätigung einer Fahrzeugtür eines Fahrzeuges, beispielsweise eines Busses oder eines Waggons. Während des normalen Betriebs des Fahrzeugs öffnet und schließt die Fahrzeugtüranlage die Fahrzeugtür aufgrund von Ansteuerbefehlen eines Fahrers. Ein manuelles Betätigen der Fahrzeugtüranlage ist aus Sicherheitsgründen nicht möglich. Für einen Notfall sind Notfallschalter vorhanden. Wird ein derartiger Notfallschalter gedrückt, so kann die Fahrzeugtüranlage manuell betätigt werden. In diesem Fall ist aus Sicherheitsgründen ein Betätigen, insbesondere ein Schließen, der Fahrzeugtür durch die Fahrzeugtüranlage unterdrückt. Fahrzeugtüranlagen werden häufig pneumatisch betrieben, das heißt, dass die Tür mit Hilfe von Luftdruck auf- und zugefahren wird. Nachteilig an bekannten Fahrzeugtüranlagen ist deren aufwändige Verrohrung. Des Weiteren umfassen bekannte Fahrzeugtüranlagen eine Vielzahl von Komponenten. Das macht sie schwer und fehlergeneigt.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, Nachteile im Stand der Technik zu überwinden.
Die Erfindung löst das Problem durch eine erfindungsgemäße Fahrzeugtüranlage, bei der das Ansteuerventil monostabil und in die Notstellung vorgespannt ist. Gemäß einem zweiten Aspekt löst die Erfindung das Problem durch ein Verfahren zum Betreiben einer erfindungsgemäßen Fahrzeugtüranlage mit den Schritten eines Beaufschlagens des Ansteu erventils mit Druckluft über eine Druckluftversorgungsleitung und eines Bringens des Ansteuerventils von der Notstellung in die Betriebsstellung mittels eines Schaltsignals.
Vorteilhaft an der Erfindung ist deren einfacher konstruktiver Aufbau. Als Notfallbetätigungseinrichtung, die beispielsweise von einem Fahrgast im Notfall betätigt werden kann, muss lediglich eine Einrichtung vorgesehen werden, die das Ansteuerventil von externer Energie abschneidet. Es fällt dann automatisch in die Notstellung. Aufgrund der einfachen Konstruktion ist die erfindungsgemäße Fahrzeugtüranlage zudem wenig fehlergeneigt und leicht zu warten. Es ist ein weiterer Vorteil, dass leicht zusätzliche Notfallbetätigungseinrichtungen hinzugefügt werden können, da ein Unterbrechen einer Energiezuführung technisch einfacher ist als ein Herstellen einer derartigen Verbindung. Aufgrund des einfachen Aufbaus ist die erfindungsgemäße Fahrzeugtüranlage zudem leicht und raumsparend.
Im Rahmen der vorliegenden Erfindung wird unter einem Schaltsignal insbesondere jede gezielte Veränderung eines physikalischen Zustands verstanden, aufgrund derer das Ansteuerventil von der Notstellung in die Betriebsstellung gebracht werden kann. Unter dem Merkmal, dass das Ansteuerventil in die Notstellung vorgespannt ist, ist insbesondere zu verstehen, dass ein Energieverlust, wie ein Spannungsabfall oder Druckabfall, in einer das Ansteuerventil ansteuernden Notfallsteuerleitung dazu führt, dass das Ansteuerventil in die Notstellung gelangt. Dazu kann das Ansteuerventil einen Kraftspeicher, wie beispielsweise eine Feder oder einen Druckluftspeicher umfassen.
Unter dem Merkmal, dass die Fahrzeugtür manuell betätigbar ist, ist insbesondere zu verstehen, dass die Fahrzeugtür mit einer vorgegebenen Kraft öffenbar ist, wobei die vorgegebene Kraft gemäß einer einschlägigen Prüfnorm gewählt ist.
In einer bevorzugten Ausführungsform ist das Ansteuerventil durch ein elektrisches, mechanisches, hydraulisches und/oder pneumatisches Schaltsignal von der Notstellung in die Betriebsstellung bringbar. Vorteilhaft hieran ist, dass die Notfallbetätigungseinrichtung, mit der das entsprechende Schaltsignal erzeugbar ist, besonders einfach, robust und wartungsarm ausgebildet sein kann.
Bevorzugt ist das Ansteuerventil an eine Druckluftzuleitung angeschlossen und umfasst eine Umschaltvorrichtung zum Umschalten des Ansteuerventils von der Notstellung in die Betriebsstellung und eine pneumatische Selbsthalteschaltung, die ausgebildet ist, um nach einem Betätigen der Umschaltvorrichtung das Ansteuerventil in der Betriebsstellung zu halten. Hieran ist vorteilhaft, dass die Umschaltvorrichtung nur kurzzeitig mit Energie versorgt werden muss. Ist die pneumatische Selbsthalteschaltung aktiv, so kann die Umschaltvorrichtung von Fremdenergie abgeschnitten werden, ohne dass das Ansteuerventil in die Notstellung zurückfällt. Eine derartige pneumatische Selbsthalteschaltung weist eine hohe inhärente Sicherheit auf, so dass Fehlfunktionen weitgehend vermieden werden.
Bevorzugt umfasst die Schaltvorrichtung eine Magnetspule. Vorteilhafterweise kann das Ansteuerventil dann durch einen einfachen Stromimpuls in die Betriebsstellung gebracht werden.
Eine konstruktiv besonders einfache Selbsthalteschaltung umfasst eine Drossel. Die Drossel ist bevorzugt so angeordnet, dass bei einem Betätigen der Notfallbetätigungseinrichtung in Form eines Notfallentlüftungsventils eine Notfallsteuerleitung so schnell und so viel an Druck verliert, dass das Ansteuerventil in die Notstellung zurückfällt. Andererseits ist die Drossel so angeordnet und ausgebildet, dass bei nicht betätigtem Notfallentlüftungsventil die Notfallsteuerleitung mit Druckluft aus einer Druckluftquelle versorgt wird. Besonders bevorzugt ist eine Überwachungsvorrichtung vorgesehen, die die Umschaltvorrichtung so lange aktiviert hält, bis der Druck in der Notfallsteuerleitung hinreichend groß ist, so dass die Selbsthaltewirkung der Selbsthalteschaltung eintritt. Es ergibt sich so eine konstruktiv besonders einfache und leicht um zusätzliche Notfallbetätigungseinrichtungen erweiterbare Fahrzeugtüranlage. Alternativ ist die Umschaltvorrichtung ausgebildet, um nach einem Aktivieren nur für eine vorgegebene Zeit von beispielsweise weniger als einer Sekunde aktiviert zu bleiben.
Bevorzugt ist das Ansteuerventil ein Magnetventil, insbesondere ein 4/2- oder 5/2-Wege-Magnetventil. Ein derartiges Magnetventil ist besonders einfach durch ein elektrisches Schaltsignal von der Notstellung in die Betriebsstellung bringbar.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform umfasst die Türbetätigungsvorrichtung einen Pneumatikzylinder, der auf die Fahrzeugtür wirkt, wobei das Ansteuerventil so ausgebildet ist, dass in der Notstellung der Pneumatikzylinder druckfrei ist. In diesem Zustand kann die Fahrzeugtür einfach mit der Hand aufgeschoben werden. Es müssen dazu lediglich die inneren Reibkräfte in der Türbetätigungsvorrichtung überwunden werden.
Eine besonders kompakte Bauform, die zudem leicht zu warten ist, wird erhalten, wenn die Türbetätigungsvorrichtung ein Türbetätigungsventil umfasst, das mit dem Pneumatikzylinder zusammenwirkt, wobei das Ansteuerventil und das Türbetätigungsventil in einer Baueinheit zusammengefasst sind.
Im Folgenden werden Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung anhand der beigefügten Zeichnungen näher erläutert. Dabei zeigt
1 ein Schaltbild einer erfindungsgemäßen Fahrzeugtüranlage gemäß einer ersten Ausführungsform,
2 ein Schaltbild einer erfindungsgemäßen Fahrzeugtüranlage gemäß einer zweiten Ausführungsform und
3 ein Schaltbild einer dritten Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Fahrzeugtüranlage.
1 zeigt eine Fahrzeugtüranlage 10, die eine Türbetätigungsvorrichtung 12 zum Betätigen einer schematisch eingezeichneten Fahrzeugtür 14 und ein Ansteuerventil 16 umfasst. Das Ansteuerventil 16 ist ein 4/2-Wege-Ventil und über eine Druckluftzuleitung 18 mit einem Druckluftspeicher 20 verbunden. Das Ansteuerventil 16 umfasst einen Kraftspeicher in Form einer Feder 22, die das Ansteuerventil 16 in die in 1 gezeigte Notstellung vorspannt. In der Notstellung verbindet das Ansteuerventil 16 die Druckluftzuleitung 18 mit einer Notfall-Druckversorgungsleitung 24.
Das Ansteuerventil 16 besitzt zudem eine Umschaltvorrichtung 26 mit einer Magnetspule 28. Die Magnetspule 28 ist über eine nicht eingezeichnete elektrische Steuerleitung mit einer ebenfalls nicht eingezeichneten elektrischen Steuerung verbunden, von der sie mit einem elektrischen Schaltsignal bestromt werden kann. Wird die Magnetspule 28 bestromt, so unterbricht es die Verbindung zwischen der Druckluftzuleitung 18 und der Notfall-Druckversorgungsleitung 24 und verbindet stattdessen die Druckluftzuleitung 18 mit einer Druckluftversorgungsleitung 30, die das Ansteuerventil 16 mit der Türbetätigungsvorrichtung 12 verbindet.
Von der Druckluftversorgungsleitung 30 zweigt eine Rückführleitung 32 ab, die Teil einer Selbsthalteschaltung ist. In der Rückführleitung 32 ist eine Drossel 34 angeordnet, die durchströmender Druckluft einen Strömungswiderstand entgegensetzt, der deutlich, beispielsweise mindestens zehnfach, größer ist als der Strömungswiderstand der übrigen Rückführleitung 32. Die Drossel kann hinsichtlich ihres Strömungswiderstandes einstellbar ausgebildet sein. Jenseits der Drossel 34 ist die Rückführleitung 32 mit einem nicht eingezeichneten Kolben gekoppelt, der eine einer Federkraft der Feder 22 entgegengesetzte Kraft aufbaut und so das Ansteuerventil 16 in der in 1 nicht gezeigten Betriebsstellung hält, in der die Druckluftversorgungsleitung 30 mit dem Druckluftspeicher 20 verbunden ist.
Bezüglich des Druckluftspeichers 20 jenseits der Drossel 34 ist die Rückführleitung 32 mit einer Notfallsteuerleitung 36 verbunden. Die Notfallsteuerleitung verbindet so die Rückführleitung 32 mit einer Vielzahl an Notfallentlüftungsventilen 38, von denen lediglich ein erstes Notfallentlüftungsventil 38.1 und ein zweites Notfallentlüftungsventil 38.2 eingezeichnet sind. Insgesamt sind N Notfallentlüftungsventile an der Notfallsteuerleitung 36 so angeordnet, dass das Betätigen eines einzelnen Notfallentlüftungsventils die Notfallsteuerleitung 36 entlüftet.
Exemplarisch für alle wird das Notfallentlüftungsventil 38.1, das ein 2/2-Wege-Ventil ist, beschrieben. Es besitzt einen Knopf 40, der auf einen Ventilkörper wirkt, der durch eine Feder 42 in eine in 1 gezeigte Sperrstellung vorgespannt ist. Durch Drücken des Knopfes 40 wird der Ventilkörper so bewegt, dass er die Notfallsteuerleitung 36 mit einem Auslass 44 verbindet. Das Notfallentlüftungsventil 38.1 kann bistabil ausgebildet sein, so dass ein Drücken des Knopfes 40 dazu führt, dass es dauerhaft in der Stellung verbleibt.
Der Auslass 44 und die Notfallsteuerleitung 36 sind so ausgebildet, dass sie einen im Vergleich zur Drossel 34 geringen Strömungswiderstand aufweisen. Beim Drücken des Knop fes 40 fällt dadurch ein Luftdruck p der Druckluft in der Notfallsteuerleitung 36 schlagartig ab und die Feder 22 drückt das Ansteuerventil 16 wieder in die in 1 gezeigte Notstellung.
In der in 1 nicht gezeichneten Betriebsstellung liegt Druckluft an der Druckluftversorgungsleitung 30 an, die ein Türbetätigungsventil 46 versorgt. Das Türbetätigungsventil 46 ist mit der nicht eingezeichneten elektrischen Steuerung verbunden. Das Türbetätigungsventil 46 besitzt einen ersten Anschluss 48 und einen zweiten Anschluss 50, die über zugeordnete Drosseln 52 bzw. 54 auf gegenüber liegende Einlässe eines doppelwirkenden Pneumatikzylinders 56 wirken.
In Betriebsstellung des Ansteuerventils 16 ist der Pneumatikzylinder 56 durch das Türbetätigungsventil 46 mit Druckluft beaufschlagbar, so dass die Tür 14 öffenbar bzw. schließbar ist. Ist das Ansteuerventil 16 hingegen in seiner Notstellung, so ist die Druckversorgungsleitung 30 mit einem Entlüftungsanschluss 58 des Ansteuerventils 16 verbunden und damit drucklos. Über das Türbetätigungsventil 46 strömt so Druckluft, die noch im Pneumatikzylinder 56 vorhanden ist, ins Freie, so dass der Pneumatikzylinder 56 ebenfalls drucklos wird und die Tür 14 manuell betätigt werden kann. Kommt das Ansteuerventil 16 erneut in Betriebsstellung, so ist das Türbetätigungsventil ausgebildet, um zunächst über beide Drosseln 52, 54 den Pneumatikzylinder 56 zu versorgen, um plötzliche Bewegungen der Tür 14 zu vermeiden.
In 1 ist zudem ein alternatives 5/2-Wege-Ventil als Ansteuerventil 16 eingezeichnet.
2 zeigt eine alternative Ausführungsform der Fahrzeugtüranlage 10, bei der das Ansteuerventil 16 einen Kraftspeicher in Form einer Druckluftfeder besitzt. Dazu ist eine Druckluftfederversorgungsleitung 60 einerseits mit der Druckluftzuleitung 18 und andererseits mit einer nicht eingezeichneten Druckluftfeder verbunden. Diese Druckluftfeder kann einen Kolben oder eine Druckmembran umfassen. Die Druckluftfeder ist so ausgebildet, dass im Betriebszustand des Ansteuerventils 16 der Luftdruck p in der Rückführleitung 32 ausreichend ist, um das Ansteuerventil 16 in der Betriebsstellung zu halten. Wird jedoch die Rückführleitung 32 durch ein Notfallentlüftungsventil entlüftet, so bringt die Druckluftfeder das Ansteuerventil 16 in die Notstellung.
3 zeigt eine alternative Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Fahrzeugtüranlage, bei der das Türbetätigungsventil 46 (vgl. 1) und das Ansteuerventil 16 vorzugsweise in einer Baueinheit 62 zusammengefasst sind. Die Baueinheit 62 umfasst wiederum das Ansteuerventil 16, das auf oben beschriebene Weise eine Selbsthalteschaltung umfasst.
In der Notfallsteuerleitung 36 ist nun zusätzlich ein Zentralverriegelungsventil 64 angeordnet, das in eine in 3 gezeigte Durchgangsstellung durch eine Feder 66 vorgespannt ist. Wird eine Magnetspule 68 bestromt, so unterbricht das Zentralverriegelungsventil 64 die Verbindung zwischen der Rückführleitung 32 und den Notfallentlüftungsventilen 38.1, 38.2, .... Ein Drücken des Notfallentlüftungsventils 38 führt damit nicht zu einem Absinken des Luftdrucks p in der Rückführleitung 32 und das Ansteuerventil 16 befindet sich stets in seiner Betriebsstellung.
Das Ansteuerventil 16 wird bei dieser Lösung durch Betätigen eines Magneten 63 des Türbetätigungsventils 46 in eine Betriebsstellung gebracht. Gleichzeitig wird dabei das Türbetätigungsventil 46 in eine Kraftlosstellung gebracht, wodurch bei der Inbetriebnahme der Fahrzeugtüranlage 10 der erste Anschluss 48 und der zweite Anschluss 50 des Pneumatikzylinders gleichzeitig belüftet werden. Dadurch wird ein schlagartiges Bewegen der Fahrzeugtür 14 verhindert.
Ein Rückschlagventil 70 verhindert, dass das Türbetätigungsventil 46 permanent in der Kraftlosstellung verharrt.

Claims

Fahrzeugtüranlage mit (a) einer Türbetätigungsvorrichtung (12), die zum Betätigen einer Fahrzeugtür (14) ausgebildet ist, und (b) einem Ansteuerventil (16), das (i) zum Ansteuern der Türbetätigungsvorrichtung (12) mit dieser verbunden ist, und (ii) durch ein Schaltsignal – von einer Notstellung, in das Ansteuerventil (16) die Türbetätigungsvorrichtung (12) so ansteuert, dass die Fahrzeugtür (14) manuell betätigbar ist, – in eine Betriebsstellung, in der das Ansteuerventil die Türbetätigungsvorrichtung (12) so ansteuert, dass die Fahrzeugtür (14) durch die Türbetätigungsvorrichtung (12) betätigbar ist, bringbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass das Ansteuerventil (16) monostabil und in die Notstellung vorgespannt ist.
Fahrzeugtüranlage nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Ansteuerventil (16) durch ein elektrisches, mechanisches und/oder pneumatisches Schaltsignal von der Notstellung in die Betriebsstellung bringbar ist.
Fahrzeugtüranlage nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Ansteuerventil (16) – an eine Druckluftzuleitung (18) angeschlossen ist und – eine Umschaltvorrichtung (26) zum Umschalten des Ansteuerventils (16) von der Notstellung in die Betriebsstellung und – eine pneumatische Selbsthalteschaltung (32, 34) umfasst, die ausgebildet ist, um nach einem Betätigen der Umschaltvorrichtung (26) das Ansteuerventil (16) in der Betriebsstellung zu halten.
Fahrzeugtüranlage nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Umschaltvorrichtung (26) eine Magnetspule (28) umfasst.
Fahrzeugtüranlage nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass die pneumatische Selbsthalteschaltung eine Drossel (34) besitzt.
Fahrzeugtüranlage nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Ansteuerventil (16) durch kurzzeitiges Entlüften einer Notfallsteuerleitung (36) in die Notstellung bringbar ist.
Fahrzeugtüranlage nach Anspruch 6, gekennzeichnet durch ein Notfallentlüftungsventil (38), mittels dem die Notfallsteuerleitung (36) entlüftbar ist.
Fahrzeugtüranlage nach einem der Ansprüche 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Notfallsteuerleitung (36) mit der Selbsthalteschaltung (32, 34) verbunden ist.
Fahrzeugtüranlage nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Notfallsteuerleitung (36) abströmseitig hinter der Drossel (34) mit der Selbsthalteschaltung (32, 34) verbunden ist.
Fahrzeugtüranlage nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Ansteuerventil (16) ein Magnetventil, insbesondere ein 4/2- oder 5/2-Wege-Magnetventil, ist.
Fahrzeugtüranlage nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass das Magnetventil durch ein elektrisches Schaltsignal von der Notstellung in die Betriebsstellung bringbar ist.
Fahrzeugtüranlage nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass – die Türbetätigungsvorrichtung (12) einen Pneumatikzylinder (56) besitzt, der auf die Fahrzeugtür (14) wirkt, und – das Ansteuerventil (16) so ausgebildet ist, dass in der Notstellung der Pneumatikzylinder (56) druckfrei ist.
Fahrzeugtüranlage nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass – die Türbetätigungsvorrichtung (12) ein Türbetätigungsventil (46) umfasst, das mit dem Pneumatikzylinder (56) zusammenwirkt, und – das Ansteuerventil (16) und das Türbetätigungsventil (46) in einer Baueinheit (62) zusammengefasst sind.
Fahrzeug, insbesondere Bus oder Waggon, mit einer Fahrzeugtüranlage (10) nach einem der vorstehenden Ansprüche.
Verfahren zum Betreiben einer Fahrzeugtüranlage (10) nach einem der vorstehenden Ansprüche mit den Schritten: (a) Beaufschlagen des Ansteuerventils (16) mit Druckluft über eine Druckluftzuleitung (18) und (b) Bringen des Ansteuerventils (16) von der Notstellung in die Betriebsstellung mittels eines Schaltsignals.
Verfahren nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass das Ansteuerventil (16) mittels eines elektrischen Schaltsignals in die Betriebsstellung gebracht wird.
Verfahren nach Anspruch 15 oder 16, gekennzeichnet durch die Schritte: (a) Erfassen, ob eine Sperrsituation vorliegt, in der ein Betätigen eines Notfallschalters das Ansteuerventil (16) nicht in die Notfallstellung bringen soll, und (b) Halten des Ansteuerventils (16) in der Betriebsstellung, insbesondere durch dauerhaftes Betätigen der Umschaltvorrichtung.