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Die Erfindung bezieht sich auf Schiebewandtüreinrichtungen und Fahrzeuge mit Schiebewandtüreinrichtungen.
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Im Bereich der Eisenbahntechnik sind Schiebewandtüreinrichtung bekannt, bei denen zumindest eine Schiebewandtür in einer Verriegelungsstellung verriegelt ist und in ihrer Verschiebestellung in einer Schiebeebene verschieblich ist. Eine Verstelleinrichtung der Schiebewandtüreinrichtung ermöglicht es, die Schiebewandtür von der Verriegelungsstellung in die Verschiebestellung oder umgekehrt zu verstellen, wobei die Schiebewandtür senkrecht zur Schiebeebene der Schiebewandtür versetzt wird.
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Bei Eisenbahngüterwagen mit Schiebewandtüren, beispielsweise solchen der Bauart Hbbins, sollen alle Türen vor Abfahrt des Zuges verschlossen sein. Die Überprüfung, ob die Türen ordnungsgemäß geschlossen sind, erfolgt durch eine manuelle Inspektion durch Bedienpersonal.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Schiebewandtüreinrichtung anzugeben, die eine zuverlässige automatisierte Überprüfung der Stellung der Schiebewandtüren ermöglicht.
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Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch eine Schiebewandtüreinrichtung mit den Merkmalen gemäß Patentanspruch 1 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen der erfindungsgemäßen Schiebewandtüreinrichtung sind in Unteransprüchen angegeben.
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Danach ist erfindungsgemäß vorgesehen, dass die Schiebewandtüreinrichtung mindestens einen Sensor aufweist, der die Stellung der Verstelleinrichtung überwacht und ein stellungsbezogenes Sensorsignal erzeugt.
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Ein wesentlicher Vorteil der erfindungsgemäßen Schiebewandtüreinrichtung ist darin zu sehen, dass deren Sensor bzw. Sensoren eine Fernüberwachung der Stellung der Schiebewandtüren ermöglicht, sodass der Einsatz von Bedienpersonal reduziert werden kann.
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Ein weiterer wesentlicher Vorteil der erfindungsgemäßen Schiebewandtüreinrichtung basiert auf der Arbeitsweise des Sensors. Erfindungsgemäß wird nämlich nicht die Schiebeposition der Schiebewandtür in der Schiebeebene überwacht, sondern die Stellung der Verstelleinrichtung und damit die Ebene, in der sich die Schiebewandtür befindet. Erfinderseitig wurde festgestellt, dass eine sensorseitige Überwachung der schiebeseitigen Türendlage aufgrund der im Eisenbahnbereich hohen Toleranzen, insbesondere im Bereich der Güterwagen, oft sehr fehlerbehaftet sein kann und falsche Türstellungssignale erzeugt werden. Dieses Problem löst die erfindungsgemäße Schiebewandtüreinrichtung dadurch, dass nicht die Endlage der Tür in der Schiebeebene erfasst wird, sondern die Stellung der Verstelleinrichtung, wodurch erfasst wird, in welcher Ebene sich die Schiebewandtür befindet. Mit anderen Worten erfolgt also eine Detektion der Türebene mittels einer Erfassung der Stellung der Verstelleinrichtung mit dem Ziel, auf die verriegelte Stellung der Schiebewandtür anhand der detektierten Ebene zu schließen.
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Vorteilhaft ist es, wenn die Verstelleinrichtung ein Antriebselement umfasst, das zum Versetzen der Schiebewandtür in eine Rotationsbewegung versetzbar ist.
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Ist ein Antriebselement vorhanden, so ist es vorteilhaft, wenn der Sensor oder zumindest einer der Sensoren die rotatorische Stellung des Antriebselements erfasst und als das stellungsbezogene Sensorsignal ein antriebselementbezogenes, rotationswinkelabhängiges Sensorsignal erzeugt.
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Besonders vorteilhaft ist es, wenn der Sensor oder zumindest einer der Sensoren ein Drehwinkelsensor ist, der den Rotationsdrehwinkel des Antriebselements unter Bildung einer antriebselementbezogenen Drehwinkelangabe erfasst und als stellungsbezogenes Sensorsignal die antriebselementbezogene Drehwinkelangabe ausgibt.
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Die Verstelleinrichtung umfasst vorzugsweise zumindest einen das Antriebselement und die Schiebewandtür koppelnden Verstellhebel, der bei Rotation des Antriebselements um die Rotationsachse geschwenkt wird und dabei die Schiebewandtür senkrecht zur Schiebeebene versetzt. Der Verstellhebel und das damit verbundene Antriebselement nehmen in der Verschiebestellung vorzugsweise einen vorgegebenen Verschiebestellungswinkel und in der Verriegelungsstellung einen sich vom Verschiebestellungswinkel unterscheidenden Verriegelungsstellungswinkel ein.
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Ist ein Verstellhebel vorhanden, so ist es vorteilhaft, wenn der Sensor oder zumindest einer der Sensoren die Stellung des Verstellhebels erfasst und als stellungsbezogenes Sensorsignal ein hebelstellungsabhängiges Sensorsignal ausgibt. Vorteilhaft ist es beispielsweise, wenn der Sensor oder zumindest einer der Sensoren ein Winkelsensor ist, der den Schwenkwinkel des Verstellhebels unter Bildung eines verstellhebelbezogenen Winkelsignals erfasst und als stellungsbezogenes Sensorsignal das verstellhebelbezogene Winkelsignal ausgibt.
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Auch kann in vorteilhafter Weise vorgesehen sein, dass der Sensor oder zumindest einer der Sensoren ein Magnetsensor ist, der das Magnetfeld eines an dem Antriebselement oder dem Verstellhebel angebrachten Magneten unter Bildung eines antriebselementbezogenen oder verstellhebelbezogenen Magnetfeldmesssignals erfasst und als stellungsbezogenes Sensorsignal das Magnetfeldmesssignal ausgibt. Das verstellhebelbezogene Magnetfeldmesssignal ist vorzugsweise winkelabhängig und hängt vom Schwenkwinkel des Verstellhebels und/oder dem Rotationswinkel des Antriebselements ab.
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Vorteilhaft ist es auch, wenn der Sensor oder zumindest einer der Sensoren ein Kippsensor ist, der eine erste Kippstellung, die dem Verschiebestellungswinkel zugeordnet ist, und eine zweite Kippstellung, die dem Verriegelungsstellungswinkel zugeordnet ist, erfasst, und der Sensor als stellungsbezogenes Sensorsignal die erfasste Kippstellung angibt.
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Der Kippsensor ist vorzugsweise an dem Verstellhebel oder dem Antriebselement angebracht.
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Auch ist es vorteilhaft, wenn der Sensor oder zumindest einer der Sensoren ein Gravitationssensor ist, der den Winkel des Verstellhebels oder den Drehwinkel des Antriebselements relativ zur Vertikalen unter Bildung eines vertikalbezogenen Winkelsignals erfasst, und als stellungsbezogenes Sensorsignal das vertikalbezogene Winkelsignal ausgibt.
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Die Erfindung bezieht sich außerdem auf ein Fahrzeug, insbesondere Schienenfahrzeug. Erfindungsgemäß ist bezüglich des Fahrzeugs vorgesehen, dass dieses mit mindestens einer Schiebewandtüreinrichtung wie oben beschrieben ausgestattet ist. Bezüglich der Vorteile des erfindungsgemäßen Fahrzeugs und dessen vorteilhafter Ausgestaltungen sei auf die obigen Ausführungen im Zusammenhang mit der erfindungsgemäßen Schiebewandtüreinrichtung und deren vorteilhafter Ausgestaltungen verwiesen.
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Die zumindest eine Schiebewandtür der mindestens einen Schiebewandtüreinrichtung bildet im geschlossenen Zustand vorzugsweise einen Außenwandabschnitt (Außenhautabschnitt) des Fahrzeugs.
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Bei dem Fahrzeug kann es sich um einen Güterwagen handeln oder um einen Eisenbahnzug, der einen Güterwagen umfasst. Die zumindest eine Schiebewandtür der mindestens einen Schiebewandtüreinrichtung bildet im geschlossenen Zustand vorzugsweise einen Außenhautabschnitt des Güterwagens.
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Das Antriebselement ist vorzugsweise ein Rohr oder eine Stange, das bzw. die parallel zur Fahrzeuglängsachse und beabstandet von der Fahrzeugmitte angeordnet ist.
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Die Schiebewandtüreinrichtung weist vorzugsweise zwei oder mehr Schiebewandtüren auf, von denen jeweils jede mit mindestens einem Sensor hinsichtlich der Stellung ihrer Verstelleinrichtung überwacht wird.
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Zur Überwachung ist das Fahrzeug bevorzugt mit einer Zentraleinrichtung ausgestattet, die die Sensorsignale aller Sensoren aller Schiebewandtüreinrichtungen überwacht und ein Verriegelungssignal erzeugt, wenn die Sensorsignale aller Sensoren aller Schiebewandtüreinrichtungen die Verriegelungsstellung der ihnen zugeordneten Verstelleinrichtung anzeigen. Alternativ oder zusätzlich kann die Zentraleinrichtung ein Öffnungssignal erzeugen, wenn das Sensorsignal mindestens eines Sensors zumindest einer der Schiebewandtüreinrichtungen die Verschiebestellung der zugeordneten Verstelleinrichtung anzeigt.
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Die Erfindung wird nachfolgend anhand von Ausführungsbeispielen näher erläutert, dabei zeigen beispielhaft:
- 1 ein Ausführungsbeispiel für ein erfindungsgemäßes Fahrzeug, das mit einem Ausführungsbeispiel für eine erfindungsgemäße Schiebewandtüreinrichtung ausgestattet ist,
- 2-3 die Arbeitsweise einer Verstelleinrichtung der Schiebewandtüreinrichtung gemäß 1, wobei die 2 die Verriegelungsstellung der Verstelleinrichtung und die 3 die Verschiebestellung der Verstelleinrichtung zeigt,
- 4 das Fahrzeug gemäß 1 mit teilgeöffneter Schiebewandtür und
- 5-12 Ausführungsbeispiele für Sensoren, die für die Schiebewandtüreinrichtung und das Fahrzeug gemäß 1 besonders geeignet sind.
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In den Figuren werden der Übersicht halber für identische oder vergleichbare Komponenten dieselben Bezugszeichen verwendet.
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Die 1 zeigt in einer schematischen Darstellung von der Seite ein Ausführungsbeispiel für ein Fahrzeug in Form eines Güterwagens 10, der mit einer oder mehr Schiebewandtüreinrichtungen 20 ausgestattet ist.
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Die Schiebewandtüreinrichtung 20 umfasst eine in der 1 linke Schiebewandtür 21 und eine in der 1 rechte Schiebewandtür 22. Die beiden Schiebewandtüren 21 und 22 befinden sich jeweils in ihrer geschlossenen und verriegelten Stellung, in der sie jeweils einen Außenhautabschnitt des Güterwagens 10 bilden.
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Jeder der beiden Schiebewandtüren 21 und 22 ist jeweils ein Sensor 30 zugeordnet, der die Stellung der jeweiligen Schiebewandtür erfasst und ein entsprechendes stellungsbezogenes Sensorsignal SS erzeugt.
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Die Sensorsignale SS der Sensoren 30 gelangen zu einer Zentraleinrichtung 40, die die Sensorsignale SS auswertet und ein Verriegelungssignal VS erzeugt, wenn die Sensorsignale SS aller Sensoren 30 aller Schiebewandtüreinrichtungen 20 des Güterwagens 10 jeweils geschlossene und verriegelte Türen anzeigen; andernfalls erzeugt sie ein Öffnungssignal OS (siehe 4), also dann, wenn zumindest einer der Sensoren 30 keine entsprechende Verriegelung signalisiert.
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Zum Öffnen und Schließen der beiden Schiebewandtüren 21 und 22 können diese mittels einer Verriegelungseinrichtung von der in der 1 gezeigten Verriegelungsstellung in ihre Verschiebestellung gebracht werden, in der sie entlang einer Schiebeebene verschiebbar sind. Bei dem Güterwagen 10 gemäß 1 befindet sich die Schiebeebene außerhalb der Wagenkontur (bezogen auf die Außenhaut des Güterwagens 10 in der geschlossenen und verriegelten Stellung der Schiebewandtüren) .
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Zum Verstellen der Schiebewandtüren 21 und 22 von der Verriegelungsstellung in die Verschiebestellung und umgekehrt werden diese senkrecht zur Bildebene in 1, also entlang der X-Richtung, versetzt, wie nachfolgend mit Bezug auf die 2 und 3 anhand der in der 1 linken Schiebewandtür 21 beispielhaft erläutert werden soll; die Ausführungen im Zusammenhang mit der linken Schiebewandtür 21 gelten für die rechte Schiebewandtür 22 entsprechend.
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Die 2 zeigt in einer schematischen Querschnittsdarstellung die in der 1 linke Schiebewandtür 21 in ihrer Verriegelungsstellung. Zum Verstellen der Schiebewandtür 21 von der Verriegelungsstellung in die Verschiebestellung ist eine Verstelleinrichtung 50 vorhanden, die ein in der 2 unteres Antriebselement 51 und einen in der 2 unteren Verstellhebel 52 umfasst. Der Verstellhebel 52 ist an dem Antriebselement 51 angebracht und wird bei einer Rotation des Antriebselements 51 um eine Rotationsachse R verschwenkt, wodurch das untere Ende 21a der Schiebewandtür 21 angehoben und auf eine Schiene 60 gesetzt wird. Bei diesem Versetzen wird die Schiebewandtür 21 in der 2 nach links - also wagenbezogen in X-Richtung nach außen - versetzt und von ihrer Verriegelungsebene VE in ihre Schiebeebene SE (vgl. 3) gebracht.
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Zum gleichzeitigen Versetzen auch des oberen Endes 21b der Schiebewandtür 21 ist die Verstelleinrichtung 50 darüber hinaus mit einem oberen Antriebselement 51a und einem oberen Verstellhebel 52a ausgestattet, die analog zu dem unteren Antriebselement 51 und dem unteren Verstellhebel 52 ein entsprechendes Versetzen der Schiebewandtür 21 bewirken und beispielsweise das obere Ende 21b der Schiebewandtür 21 auf eine in den Figuren nicht gezeigte obere Schiene setzen. Die beiden Antriebselemente 51 und 51a sind vorzugsweise gekoppelt oder werden vorzugsweise zumindest synchron bewegt.
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Die Antriebselemente 51 und 51a sind vorzugsweise Rohre oder Stangen, die parallel zur Fahrzeuglängsachse und beabstandet von der Fahrzeugmitte angeordnet sind.
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Die 3 zeigt die Schiebewandtür 21, nachdem diese von ihrer Verriegelungsebene VE, die in der 3 nochmals mit einer gestrichelten Linie dargestellt ist, in ihre Schiebeebene SE versetzt worden ist.
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Sobald sich die Schiebewandtür 21 in ihrer Schiebeebene SE befindet, kann sie entlang der Pfeilrichtung V1 in 1 bzw. senkrecht zur Bildebene in den 2 und 3 verschoben werden, sodass sie in ihren geöffneten Zustand gebracht werden kann. Die 4 zeigt die Schiebewandtür 21, nachdem diese entlang der Pfeilrichtung V1 ein Stück weit nach rechts geschoben wurde. Die gestrichelte Linie mit dem Bezugszeichen 210 kennzeichnet die Öffnung des Güterwagens, nachdem die Schiebewandtür 21 die Öffnung freigegeben hat.
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In entsprechender Weise kann auch die in der 1 rechte Schiebewandtür 22 von ihrer Verriegelungsstellung in ihre Verschiebestellung gebracht werden, damit sie nachfolgend entlang der Pfeilrichtung V2 in 1 zum Öffnen verschoben werden kann. Bei der Schiebewandtüreinrichtung 20 gemäß 1 kann jeweils nur eine der beiden Schiebewandtüren 21 oder 22 geöffnet werden, da es sonst zu einer Kollision beim Verschieben der Schiebewandtüren auf der Schiene 60 kommen würde. Mit anderen Worten befindet sich also jeweils eine der beiden Schiebewandtüren in ihrer Verriegelungsstellung, wenn die andere der beiden Schiebewandtüren in ihrer Verschiebestellung auf der Schiene 60 verschoben werden soll.
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Die 5 zeigt ein Ausführungsbeispiel für einen Sensor 30, mit dem sich die Stellung der Verstelleinrichtung 50 gemäß den 2 und 3 überwachen und ein entsprechendes stellungsbezogenes Sensorsignal SS erzeugen lässt. Bei dem Ausführungsbeispiel gemäß 5 handelt es sich bei dem Sensor 30 um einen Kippsensor, der an einem der beiden Verstellhebel 52 bzw. 52a der Verstelleinrichtung 50 gemäß 2 angebracht ist. Bei der in der 5 gezeigten Stellung des Verstellhebels 52/52a befindet sich ein Kippelement 31 des Sensors 30 an einem linken Anschlag 31a des Sensors 30.
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Kommt es zu einem Verschwenken des Verstellhebels 52/52a, so wird das Kippelement 31 schwerkraftbedingt an den anderen rechten Anschlag 31b des Sensors 30 umkippen, was sensorseitig erfasst und durch ein entsprechendes Sensorsignal SS an die Zentraleinrichtung 40 gemäß 1 signalisiert wird.
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Mit anderen Worten kann also mit Hilfe des Kippsensors gemäß den 5 und 6 der jeweilige Schwenkwinkel des Verstellhebels 52/52a ermittelt werden, womit gleichzeitig auch die Stellung der Verstelleinrichtung 50 und damit auch die jeweilige Ebene der Schiebewandtür 21 bzw. 22 feststellbar ist.
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Die 7 und 8 zeigen ein weiteres Ausführungsbeispiel für einen Sensor 30, der bei dem Güterwagen 10 gemäß 1 eingesetzt werden kann. Der Sensor 30 ist ein Magnetsensor und umfasst einen Magneten 32, der an dem Antriebselement 51 bzw. 51a der Verstelleinrichtung 50 angebracht ist und bei einer Rotation des Antriebselements 51/51a um die Rotationsachse R bewegt wird.
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Ein dem Magneten 32 zugeordneter Magnetdetektor 32a des Sensors 30 detektiert das Magnetfeld des Magneten 32 und kann somit ein Sensorsignal SS erzeugen, das den jeweiligen Drehwinkel des Antriebselements 51/51a anzeigt und damit die Stellung der Verstelleinrichtung 50 signalisiert.
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Die 9 und 10 zeigen ein weiteres Ausführungsbeispiel für einen Sensor 30, der bei dem Güterwagen 10 gemäß 1 eingesetzt werden kann.
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Bei dem Sensor 30 gemäß den 9 und 10 handelt es sich um einen Gravitationssensor, dessen jeweilige Ausrichtung relativ zur Erdgravitationskraft das Sensorsignal SS definiert, das zur Zentraleinrichtung 40 übermittelt wird und der Zentraleinrichtung 40 mitteilt, in welcher Schwenkposition (siehe Winkel 30° und 120° in 9 und 10) sich der Verstellhebel 52/52a befindet. Auch der Sensor 30 gemäß den 9 und 10 ist somit für eine Detektion der Stellung der Verstelleinrichtung 50 und eine Detektion der Türblattebene geeignet.
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Die im Zusammenhang mit den 5 bis 10 beispielhaft erläuterten Sensoren können jeweils wahlweise an einem der Antriebselemente 51/51a oder an einem der Verstellhebel 52/52a angebracht sein und ein antriebselement- bzw. verstellhebelbezogenes Sensorsignal SS erzeugen.
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Die 11 und 12 zeigen ein Ausführungsbeispiel für einen Sensor 30, der an einem der Antriebselemente 51 oder 51a angebracht ist, den Rotationswinkel des Antriebselements 51/51a um die Rotationsachse R erfasst und als stellungsbezogenes Sensorsignal SS eine antriebselementbezogene Drehwinkelangabe zur Zentraleinrichtung 40 übermittelt. Anhand der Drehwinkelangabe kann die Zentraleinrichtung 40 ebenfalls auf die Stellung der Verstelleinrichtung 50, die Türblattebene und den Verriegelungszustand der Schiebewandtür schließen.
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Bei dem Ausführungsbeispiel gemäß 1 befindet sich die Zentraleinrichtung 40 in dem Güterwagen 10, dessen Schiebewandtüreinrichtungen überwacht werden; alternativ kann sich die Zentraleinrichtung 40 auch in einem anderen Wagen befinden, beispielsweise in einer Lokomotive, wenn der Güterwagen 10 einen Bestandteil eines Eisenbahngüterzuges bildet. Die Übermittlung der Sensorsignale SS zu der Zentraleinrichtung 40 kann - unabhängig von der Position der Zentraleinrichtung 40 - beispielsweise über Signalleitungen oder per Funk erfolgen.
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Abschließend sei erwähnt, dass die Merkmale aller oben beschriebenen Ausführungsbeispiele untereinander in beliebiger Weise kombiniert werden können, um weitere andere Ausführungsbeispiele der Erfindung zu bilden.
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Auch können alle Merkmale von Unteransprüchen jeweils für sich mit jedem der nebengeordneten Ansprüche kombiniert werden, und zwar jeweils für sich allein oder in beliebiger Kombination mit einem oder mehreren anderen Unteransprüchen, um weitere andere Ausführungsbeispiele zu erhalten.
