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Die vorliegende Erfindung betrifft ein Ver- und Entriegelungssystem für Türen, insbesondere Schienenfahrzeuge, mit einer drehbar gelagerten Drehfalle mit einem Arretierungsbereich zur Arretierung eines Fangbolzens.
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Unter dem Begriff Tür werden im Sinne der Erfindung sowohl einzelne Türflügel von zweiflügligen Türen, insbesondere Schwenkschiebetüren, als auch Einzeltüren verstanden. Schwenkschiebetüren werden üblicherweise bei schienengebundenen Fahrzeugen oder Bussen eingesetzt, obwohl die Erfindung nicht auf derartige Fahrzeuge beschränkt sein soll. Bekannt ist der Einsatz von Schwenkschiebetüren z.B. auch bei Flugzeugen oder Wasserfahrzeugen.
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An ein- oder zweiflügeligen Schienenfahrzeugtüren wird häufig eine Verriegelung der Türflügel über Drehfallenverriegelungen angewendet, um hohen Belastungen des Türsystems gerecht zu werden. Diese Drehfallenverriegelungen weisen eine drehbar gelagerte Drehfalle auf, die in der Regel mit einem Fangbolzen oder einem ähnlichen Element zusammenwirkt. Der Fangbolzen ist üblicherweise an der Tür angeordnet, während die Drehfalle am Türportal befestigt ist.
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Der Fangbolzen wird beim Schließen der Tür in eine Aussparung der Drehfalle hineingeführt, die Drehfalle wird gedreht und umschließt den Fangbolzen derart, dass dieser in Y-Richtung, also in der jeweiligen Richtung, die quer zur Türöffnung verläuft, arretiert ist. Um die Tür öffnen zu können, muss die Drehfalle wieder zurückgedreht werden, damit die Drehfallenausnehmung die Tür in Y-Richtung wieder freigeben kann.
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Drehfallenverriegelungen können dabei elektrisch, pneumatisch, hydraulisch oder über Gestänge oder Seilzüge betätigt werden.
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Schwenkschiebetüren sind z.B. für Schienenfahrzeuge in unterschiedlichen Ausführungsvarianten bekannt. Allen ist gemein, dass sie aus einer Schließstellung durch eine Quer- oder Schwenkbewegung in eine öffnungsbereite Stellung und anschließend parallel zur Fahrzeugaußenwand in eine die Türöffnung freigebende Stellung bewegt werden. In der Schließstellung muss dabei die Tür fest an die Türdichtung herangezogen und verriegelt werden.
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Übliche Ver- und Entriegelungssysteme sind pneumatische angetrieben und/oder weisen eine waagerechte bzw. horizontal verlaufende Kardanwelle auf. Diese Anordnung ist wegen Länge nachteilig.
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Aus der
DE 103 43 360 A1 ist ein gattungsgemäßes Ver- und Entriegelungssystem bekannt Ein Drehriegel ist an der Innenseite einer Tür federbelastet angeordnet. Weiterhin sind zwei einander gegenüberliegende Funktionselemente vorgesehen, wobei das eine Funktionselement in eine am Wagenkasten angeordnete vertikale Antriebswelle eingreifen kann und das andere Funktionselement mit einem an einer Stirnseite angeordneten, vertikal beweglichen Verriegelungselement zusammenwirkt. Der Aufbau ist insgesamt kompliziert und aufwändig.
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Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, ein Ver- und Entriegelungssystem zu schaffen, das möglichst einfach aufgebaut ist, eine sichere Arretierung gewährleistet und dessen Herstellung und Montage kostengünstig und einfach ist. Insbesondere soll der Ver- und Entriegelungsvorgang mit möglichst einfachen Mitteln und unter Nutzung weniger, robuster Bauteile möglich sein.
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Erfindungsgemäß wird die Aufgabe durch ein Ver- und Entriegelungssystem für Fahrzeugtüren mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 gelöst.
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In einer besonders vorteilhaften Ausführungsvariante ist das erfindungsgemäße Ver- und Entriegelungssystem gekennzeichnet durch
- a. eine Drehfalleneinheit, aufweisend
– eine drehbar gelagerte Drehfalle mit einem Arretierungsbereich zur Arretierung eines Fangbolzens,
– ein mit der Drehfalle verbundenes Hebelwerk über das die Drehfalle über ein mit dem Hebelwerk verbundenes erstes Verstellmittel in eine Verriegelungsposition drehbar ist,
– ein mit dem Hebelwerk verbundenes zweites Verstellmittel, über das die Drehfalle in eine Entriegelungsposition drehbar ist,
- b. eine Auslöseeinheit, aufweisend
– den Elektromotor,
– eine vom Elektromotor angetriebene erste Welle, auf der drehfest eine Nockenscheibe mit einem Verriegelungsnocken und einem Entriegelungsnocken angebracht ist,
– eine zweite Welle, auf der eine Verriegelungsmitnehmerscheibe mit einem Verriegelungsmitnehmernocken und eine Entriegelungsmitnehmerscheibe mit einem Entriegelungsmitnehmernocken angeordnet sind, wobei
– die Verriegelungsmitnehmerscheibe über das erstes Verstellmittel und die Entriegelungsmitnehmerscheibe über das zweite Verstellmittel mit dem Hebelwerk verbunden sind,
– der Verriegelungsmitnehmernocken durch Kontakt mit dem Verriegelungsnocken und der Entriegelungsmitnehmernocken durch Kontakt mit dem Entriegelungsnocken schwenkbar sind.
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Erfindungsgemäß kontaktiert der Verriegelungsnocken bei einer Drehung der ersten Welle den Verriegelungsmitnehmernocken und nimmt diesen mit, wodurch das erstes Verstellmittel, beispielsweise ein Seilzug oder ein Gestänge, die Drehfalle über das Hebelwerk verriegelt. Durch weitere Drehung der ersten Welle kontaktiert der Entriegelungsnocken den Entriegelungsmitnehmernocken, dreht diesen und entriegelt dadurch die Drehfalle über das zweite Verstellmittel, das ebenfalls als Seilzug oder Gestänge ausgebildet sein kann.
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Der Verriegelungsnocken und der Entriegelungsnocken sind bezogen auf einen Querschnitt der Welle einander gegenüberliegend, vorzugsweise diametral gegenüberliegend angeordnet. Durch diese Anordnung wird erreicht, dass bei einer Drehung um 180° der jeweils andere Nocken mit dem entsprechenden Mitnehmernocken in Kontakt kommt.
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Die Erfindung ermöglicht eine vollelektrische Ver- und Entriegelung von Fahrzeugtüren mit nur einem einzigen Elektromotor, der die Welle bewegt und damit die Nocken antreibt. Vorteilhafterweise ist es möglich, auch mehrere Drehfalleneinheiten oder Drehfallen in Reihe zu schalten.
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In einer besonders vorteilhaften Ausführungsvariante ist weiterhin ein Notentriegelungshebel vorgesehen, der ebenfalls auf der zweiten Welle neben den Mitnehmernocken angeordnet ist. Der Notentriegelungshebel ist über ein drittes Verstellmittel, vorzugsweise ebenfalls einen Seilzug oder ein Gestänge, unmittelbar oder über das Hebelwerk mittelbar mit der Drehfalle verbunden. Somit ist eine manuelle Notentriegelung jederzeit möglich. Bei einem Verdrehen des Notentriegelungshebels auf der zweiten Welle trifft dieser auf einen Auslösenocken, verdreht diesen und bewegt damit das angeschlossene Verstellmittel
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Das Hebelwerk verriegelt die Drehfalle in der Geschlossenstellung bzw. Verriegelungsposition in eine Übertotpunktstellung. Zum Sichern dieser Übertotpunktstellung weist das Hebelwerk einen Klinkenhebel mit einer Raste auf bzw. wird durch diesen gehalten. Der Verriegelungsvorgang startet, indem der Fangbolzen der Tür in den Arretierungsbereich, vorzugsweise eine Ausnehmung der Drehfalle hinein bewegt wird und die Drehfalle in Verriegelungsrichtung dreht. Nach Erreichen der Übertotpunktstellung schnappt die Raste des Klinkenhebels in die Raste des Hebelwerks ein.
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Der Klinkenhebel kann über das zweite Verstellmittel zum Lösen zurückgezogen und ausgeklinkt werden. Das Hebelwerk wird vorzugsweise über einen integrierten Hebel aus der Übertotpunktstellung gedreht und die Drehfalle im weiteren Verlauf geöffnet.
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Die Drehfalleneinheit und die Auslöseeinheit können in einem bevorzugten Ausführungsbeispiel auf einer gemeinsamen Grundplatte angeordnet und mit dem Türportal verbunden sein, sie können aber auch beliebig weit voneinander entfernt positioniert sein.
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Die Verstellmittel sind vorzugsweise durch Seilzüge gebildet, denkbar ist aber auch die Verwendung von Gestängen. Die Ent- und Verrieglung kann somit sowohl durch Zug als auch durch Schub erfolgen, je nach Verstellmittel und baulichen Voraussetzungen im Fahrzeug.
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Die Erfindung wird anhand der nachfolgenden Figurenbeschreibung näher erläutert. Die gezeigten Ausführungsbeispiele sind dabei lediglich beispielhaft zu verstehen, der Schutzbereich soll durch diese nicht eingeschränkt werden. Es zeigen:
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1: eine Drehfalleneinheit eines Ver- und Entriegelungssystems in Draufsicht in Entriegelungsstellung,
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2: die Drehfalleneinheit aus 1 in perspektivscher Ansicht in Entriegelungsstellung,
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3: die Drehfalleneinheit aus 1 in Draufsicht in Verriegelungsstellung,
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4: eine Auslöseeinheit des Ver- und Entriegelungssystems von vorne,
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5: die Auslöseeinheit aus 4 in Seitenansicht,
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Das erfindungsgemäße Ver- und Entriegelungssystem besteht aus einer Drehfalleneinheit 20 (siehe 1 bis 3) und einer Auslöseeinheit 22 (siehe 4 und 5).
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Die in den 1 bis 3 gezeigte Drehfalleneinheit 20 kann, wie gezeigt, auf einer Grundplatte 24 montiert sein. Eine Drehfalle 1 ist drehbar auf der Grundplatte 24 gelagert und mit einem Hebelwerk 2 verbunden. Das Hebelwerk 2 weist einen Verbindungshebel 26 auf, der die Drehfalle 1 mit einem ersten schwenkbaren zentralen Drehelement 28 verbindet. Die Drehfalle 1 hat einen Arretierungsbereich 30 in Form einer Ausnehmung zur Aufnahme eines nicht gezeigten Fangbolzens. Der Verbindungshebel 26 ist als zweiteiliger Knickhebel ausgeführt, der in seinem Verlauf ein Gelenk 32 aufweist.
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Das zentrale Drehelement 28 weist weiterhin einen Halteabschnitt 34 auf, der in etwa auf der diametral gegenüberliegenden Seite des Verbindungshebels 26 vom Drehelement 28 seitlich absteht. In den Halteabschnitt 34 ist eine Hebelwerkraste 36 in Form eines Hinterschnitts eingebracht.
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Ein etwa C-förmiger Klinkenhebel 4 ist ebenfalls drehbar auf der Grundplatte 24 gelagert und weist einen Arm 40 und einen Hebel 4a auf. Am freien Ende des Arms 40 ist eine Raste 4b angeordnet. Der Klinkenhebel 4 und das zentrale Drehelement 28 sind derart zueinander angeordnet, dass der Halteabschnitt 34 zwischen den Arm 40 und den Hebel 4a gedreht werden kann.
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Mit dem Hebelwerk 2 sind im gezeigten Ausführungsbeispiel zwei Verstellmittel verbunden, welche mit ihren anderen Enden an der Auslöseeinheit 22 angebracht sind. Die Verstellmittel sind im gezeigten Ausführungsbeispiel als erster Seilzug 7 und zweiter Seilzug 8 ausgeführt, wobei der erste Seilzug 7 am zentralen Drehelement 28 angelenkt ist und für den Verriegelungsvorgang genutzt wird. Der zweite Seilzug 8 ist mit dem Klinkenhebel 4 verbunden und dient der Entriegelung. Die Verbindung mit dem Klinkenhebel 4 erfolgt im gezeigten Ausführungsbeispiel über einen Entriegelungshebel 44. Der Klinkenhebel 4 und der Entriegelungshebel 44 sind um eine gemeinsame Drehachse 46 schwenk- oder drehbar und vorzugsweise einteilig ausgeführt.
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Die Seilzüge 7, 8 sind im gezeigten Ausführungsbeispiel seitlich an der Drehfalleneinheit 20 vorbei geführt, so dass sie im weiteren Verlauf mit einer weiteren Drehfalleneinheit 20 verbindbar sind. Auf diese Weise können mehrere Drehfalleneinheiten 20 in Reihe genutzt werden.
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Weiterhin sind Federelemente 48 erkennbar, die den Klinkenhebel 4 unter Vorspannung halten. Insbesondere in 2, die die Drehfalleneinheit 20 in verriegelter Position zeigt, ist erkennbar, dass sich das Hebelwerk 2 in einer Übertotpunktstellung w befindet und somit die Drehfalle 1 gegen unbeabsichtigtes Öffnen sichert. Die Übertotpunktstellung w wird durch das Gelenk 32 ermöglicht.
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Die 4 und 5 zeigen die Auslöseeinheit 22, die über die Verstellmittel, den ersten Seilzug 7 und den zweiten Seilzug 8, mit der Drehfalleneinheit 20 in Verbindung steht. Auf einer Welle 10, die von einem nicht gezeigten Antriebsmotor, vorzugsweise einem Elektromotor, angetrieben wird, ist eine Nockenscheibe 16 angeordnet. Die Nockenscheibe 16 weist einen Verrieglungsnocken 16a und einem Entriegelungsnocken 16b auf, die einander gegenüberliegend angeordnet von der Nockenscheibe 16 abstehen.
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Eine zweite Welle 12 ist im gezeigten Ausführungsbeispiel parallel zur ersten Welle 10 angeordnet. Auf dieser sind eine Verriegelungsmitnehmerscheibe 15 mit einem Verriegelungsmitnehmernocken 15a und eine Entriegelungsmitnehmerscheibe 14 mit einem Entriegelungsmitnehmernocken 14a derart angeordnet, dass die beiden Mitnehmernocken 14a, 15a von dem Verrieglungsnocken 16a bzw. dem Entriegelungsnocken 16b kontaktiert und um die zweite Welle 12 gedreht bzw. verschwenkt werden können. Der erste Seilzug 7 ist mit der Verrieglungsmitnehmerscheibe 15 verbunden, der zweite Seilzug 8 mit der Entriegelungsmitnehmerscheibe 14 (vergleiche 5).
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Weiterhin ist auf der zweiten Welle 12 ein dreh- bzw. schwenkbarer Notentriegelungshebel 13 vorgesehen. Hierzu ist an der Entriegelungsmitnehmerscheibe 14 neben dem Entriegelungsmitnehmernocken 14a ein in die in entgegengesetzte Richtung, ebenfalls parallel zur zweiten Welle 12 abstehender Auslösenocken 14b vorgesehen. Alternativ ist es auch möglich, dass der Notentriegelungshebel 13 die Entriegelungsmitnehmerscheibe 14 direkt kontaktiert und dreht.
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Die Drehfalle 1 wird über ein Hebelwerk 2 in einer Übertotpunktstellung w verriegelt. Zum Sichern dieser Übertotpunktstellung w wird das Hebelwerk 2 über den Klinkenhebel 4 mit der Raste 4b gegen unbeabsichtigtes Lösen gesichert.
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Der Verriegelungsvorgang startet indem der Fangbolzen der Tür (nicht dargestellt) die Drehfalle 1 in Geschlossenrichtung bewegt. Daraufhin bewegt der Seilzug 7 (oder ein Gestänge) welches am Hebelwerk 2 befestigt ist, selbiges in die Übertotpunktstellung w. Nach Erreichen der Übertotpunktstellung w schnappt die Raste 4b des Klinkenhebels 4 in die Hebelwerkraste 38 des Hebelwerks 2 ein. Zum Öffnen wird mit dem Seilzug 8 (oder einem Gestänge) am Klinkenhebel 4 gezogen, woraufhin dessen Raste 4b ausgeklinkt, über den integrierten Hebel 4a das Hebelwerk 2 aus der Übertotpunktstellung w gedreht und im weiteren Verlauf die Drehfalle 1 geöffnet wird. Über die Seilzuganbindung ist es möglich mehrere Drehfallen in Reihe zu schalten.
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Der Ver- und Entrieglungsvorgang wird über die Auslöseeinheit 22 betätigt und gesteuert. Beide Vorgänge werden von einem einzigen Elektromotor durchgeführt. Dazu ist auf der Welle 10 drehfest die Nockenscheibe 16 angebracht. Auf der zweiten Welle 12 sind drehbar gelagert die Entriegelungsmitnehmerscheibe 14 zum Entriegeln, die Verriegelungsmitnehmerscheibe 15 zum Verriegeln, sowie der Notentriegelungshebel 13. Zum Verriegeln wird die Welle 10 mit der Nockenscheibe 16 über den Motor (nicht dargestellt) angetrieben, bis der Verriegelungsnocken 16a der Nockenscheibe 16 den Verriegelungsmitnehmernocken 15a des Mitnehmers zum Verriegeln verdreht und damit den angeschlossenen ersten Seilzug 7 zieht. Zum Entriegeln wird die Nockenscheibe 16 weiter gedreht bis der Entriegelungsnocken 16b den Entriegelungsmitnehmernocken 14a der Entriegelungsmitnehmerscheibe 14 zum Entriegeln verdreht und damit den angeschlossenen zweiten Seilzug 8 bewegt.
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Eine manuelle Notöffnung kann über die Notentriegelungshebel 13 getrennt durch die Seilzüge 8, 8a durchgeführt werden: bei Verdrehen der Notentriegelungshebel 13 auf der zweiten Welle 12 trifft dieser auf den Auslösenocken 14b der Entriegelungsmitnehmerscheibe 14 zum Entriegeln und bewegt damit den angeschlossenen Seilzug 8. Der weitere Seilzug 8a ist an den Notentriegelungshebel 13 angelenkt.
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Die Erfindung hat deutliche Vorteile gegenüber dem Stand der Technik. Beispielsweise ist beim Einbau des Ver- und Entriegelungssystems 20 bzw. der Tür 36 nur ein verminderter Einstellaufwand notwendig. Die Ver- und Entriegelung erfolgt über nur einen Elekromotor, Die Verwendung der beiden parallelen Wellen mit Nockensteuerung ist robust und tolerant gegenüber Einstellfehlern.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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