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Die
vorliegende Erfindung betrifft ein Einstiegssystem, d. h. ein Tür-
und/oder Trittplattensystem für ein Fahrzeug zur Personenbeförderung,
beispielsweise ein schienengebundenes Fahrzeug oder ein Kraftfahrzeug.
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Türsysteme
für Personenbeförderungssysteme sind bekannt.
Beispielsweise handelt es sich dabei um eine Schwenkschiebetür
für Fahrzeuge des öffentlichen Personennahverkehrs
mit zugehöriger Verstellantriebsvorrichtung zum Verschwenken
der Tür zwischen einer geschlossenen Stellung und einer
geöffneten Stellung. Derartige Schwenkschiebetüren
sind grundsätzlich an sich bekannt und beispielsweise in
EP 1 527 975 A1 beschrieben.
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Trittplattensysteme
für Personenbeförderungssysteme sind bekannt.
Beispielsweise handelt es sich dabei um eine Trittplatte mit zugehöriger
Verstellantriebsvorrichtung für einen Türeinstieg
eines Personenbeförderungsfahrzeuges, wobei die Trittplatte
zwischen einer eingefahrenen Stellung und einer ausgefahrenen Stellung
bewegbar ist, um den Zustieg der Insassen zu erleichtern. Derartige
Zustiegs- und Zufahrtshilfen werden bei Fahrzeugen zur Personenbeförderung,
beispielsweise bei Bussen oder Schienenfahrzeugen des öffentlichen
Nahverkehrs, eingesetzt. Sie sind in vielfältigen Bauformen
bekannt und erleichtern allgemein den Ein- und Ausstieg dadurch,
dass im Bereich von Haltestellen an den Fahrzeugen verschiebbar
und/oder verschwenkbar gelagerte Trittplatten ausgefahren werden.
Trittplatten werden dabei zur Überbrückung von Spalten
(beispielsweise bei Bahnsteigen) oder auch zum Höhenausgleich
eingesetzt. Schließlich erleichtern oder ermöglichen
sie Rollstuhlfah rern den Zugang in die Fahrzeuge. Nach Beendigung
der Aus- und Einstiegsphase und eventuell nach dem Schließen
der Fahrzeugtüren wird die Trittplatte wieder in ihre Ruhestellung
zurückgebracht. Motorisch betriebene Trittplatten sind
beispielsweise in den Druckschriften
DE 20 2007 000 912 U1 ,
DE 20 2005 012 584
U1 und
DE
20 2006 017 716 U1 beschrieben.
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Bei
derartigen Tür- beziehungsweise Trittplattensystemen kommt
es einerseits darauf an, dass die jeweilige Stellung insbesondere
die korrekte geschlossene beziehungsweise die eingefahrene Stellung
einerseits sicher und zuverlässig detektiert wird. Dies
erfolgt bisher durch mechanisch betätigte, elektrische
Schalter, die sofern sich die Tür- oder die Trittplatte
in einer zugehörigen Stellung befindet durch die Tür
oder die Trittplatte unmittelbar selbst oder die zugehörige
Verstellmechanik ausgelöst werden oder durch die Tür-
oder Trittplattenbewegung erfassende Absolutwertgeber. Die Aktivierung
des zuvor genannten Schalters kann beispielsweise eine Anzeige im Bedienpult
des Fahrzeugs auslösen oder abschalten oder zur Steuerung
des Verstellantriebs dienen oder ausgewertet werden. Diese Schalter
sind im Allgemeinen verschleißanfällig. Da die
Schalter meist nur schlecht zugänglich sind, ist der Austausch
zeitraubend und kostenintensiv und führt zu langen Standzeiten
des Fahrzeugs. Zudem lassen sich derartige Schalter nur schwer nachkalibrieren,
da dies einer mechanischen Verstellung unmittelbar am Tür-
beziehungsweise Trittplattensystem bedarf. Aufgrund des Gefährdungspotenzials
für die Insassen besteht grundsätzlich Bedarf
nach einer möglichst zuverlässigen und verschleißfreien
Detektion der Tür beziehungsweise Trittstellung. Da zudem
der für den Einbau zur Verfügung stehende Raum
oft sehr begrenzt ist, ist eine Sensorik erwünscht, der
vergleichsweise kompakt ausfällt.
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Andererseits
besteht aus sicherheitstechnischen Überlegungen grundsätzlich
Bedarf nach einer möglichst umfassenden Erfassung der Belastung des
Tür- beziehungsweise Trittplattensystems, um gegebenenfalls
darauf basierend den Verstellantrieb zu steuern. Beispielsweise
kann ansonsten nicht ausgeschlossen, dass der Antrieb, die zugehörige Mechanik
und/oder die Tür oder die Trittplatte bei einem Auftreffen
auf ein Hindernis während der Bewegung beschädigt
werden. Ferner kann die Belastungserfassung dazu dienen, Personenschäden
zu vermeiden. Eine Belastungserfassung ist mit den derzeitigen Systemen
nicht möglich.
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Der
Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Türsystem beziehungsweise
ein Trittplattensystem für einen Türeinstieg eines
Personenbeförderungsfahrzeuges bereitzustellen, wobei die
Belastung von wenigstens Teilen der Tür beziehungsweise der
Trittplatte und gegebenenfalls deren Bewegung zuverlässig,
platzsparend und sicher sensorisch erfasst werden kann. Diese Aufgabe
wird durch das Türsystem gemäß Anspruch
1 beziehungsweise das Trittplattensystem gemäß Anspruch
2 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen sind Gegenstand
der abhängigen Ansprüche.
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Die
Erfindung betrifft ein Türsystem für einen Türeinstieg
eines Personenbeförderungsfahrzeuges, wobei die Tür
mittels einer Verstellantriebsvorrichtung und einer Steuereinheit
zwischen einer geschlossenen Stellung und einer geöffneten
Stellung bewegbar ist. Beispielsweise handelt es sich um eine Schiebetür,
Schwenkschiebetür, Außenschwingtür oder
Innenschwenktür. Das Türsystem kann einen Türflügel
oder mehrere Türflügel aufweisen. Eine angetriebene
Schwenkschiebetür ist in der
EP 1 527 975 A1 beschrieben, die hiermit
durch Bezugnahme umfasst ist. In der geschlossenen Stellung der
Tür befindet sich der oder die Türflügel
in der den Türeinstieg definierenden Öffnung des
Personenbeförderungsfahrzeugs. In der geöffneten
Stellung befindet sich der oder die Türflügel
außerhalb der Öffnung, um Insassen das Aus- und
Einsteigen zu gestatten. Die Bewegung der Türflügel
erfolgt beispielsweise elektrisch, hydraulisch oder pneumatisch.
Die Erfindung ist hinsichtlich der Antriebsart, der Bewegungsart
des Flügels (verschwenken, verschieben oder Kombinationen
daraus) nicht eingeschränkt. Das erfindungsgemäße
Türsystem zeichnet sich dadurch aus, dass wenigstens ein
Kraftaufnehmer zur Erfassung von bei und/oder durch die Bewegung
der Tür auftretenden Kräften und eine Auswerteinheit
zur Auswertung der von dem Kraftaufnehmer erhaltenen Messwerte vorgesehen
sind. Mit einem Kraftaufnehmer (auch Kraftsensor genannt) wird eine
Kraft gemessen, die auf den Sensor wirkt. Beispielsweise handelt
es sich um einen Federkörper mit Dehnungsmessstreifen,
wobei der Federkörper bei Belastung elastisch verformt
wird. Die Verformung des Federkörpers wird über
Dehnungsmessstreifen, deren elektrischer Widerstand sich mit der
Dehnung ändert, in die Änderung einer elektrischen
Spannung umgewandelt. Über eine Auswerteinheit gegebenenfalls mit
Messverstärker wird die elektrische Spannung und damit
die Dehnungsänderung registriert. Die Dehnungsänderung
kann aufgrund der elastischen Eigenschaften des Metalls in einen
Kraftmesswert umgerechnet werden, in dem der Aufnehmer kalibriert
wird. Derartige Kraftaufnehmer mit Dehnungsmessstreifen sind preiswert
erhältlich.
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Durch
das Vorsehen des Kraftaufnehmers mit zugehöriger Auswerteinheit
können Überbelastungen je nach Anbringungsort
des Kraftaufnehmers von wenigstens einem Teil der Tür beziehungsweise der
zugehörigen Verstellvorrichtung sensorisch erfasst werden.
Beispielsweise kann, falls der Messwert einen vorgegebenen Wert übersteigt,
ein optischer oder akustischer Alarm ausgelöst werden.
Dadurch kann ein sicherer Betrieb des Türsystems gewährleistet
werden.
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Die
Erfindung betrifft ferner ein Trittplattensystem für einen
Türeinstieg eines Personenbeförderungsfahrzeuges,
wobei die Trittplatte mittels einer Verstellantriebsvorrichtung
und einer Steuereinheit zwischen einer eingefahrenen Stellung und
einer ausgefahrenen Stellung bewegbar ist. Der Begriff Trittplatte
im Sinne der Erfindung ist weit auszulegen. Erfindungsgemäß wird
darunter eine Zustiegs- oder Zufahrtshilfe verstanden. Sie sind
in vielfältiger Form bekannt und erleichtern in der ausgefahrenen
Stellung den Ein- und Ausstieg dadurch, dass im Bereich von Haltestellen
an den Fahrzeugen verschiebbar und meist auch verschwenkbar gelagerte
Trittplatte ausgefahren wird. Trittplatten werden dabei zur Überbrückung
von Spalten (beispielsweise bei Bahnsteigen) oder auch zum Höhenausgleich
eingesetzt. Schließlich erleichtern oder ermöglichen
sie beispielsweise Rollstuhlfahrern den Zugang in die Fahrzeuge.
Nach Beendigung der Aus- und Einstiegsphase und eventuell nach dem
Schließen der Fahrzeugtüren wird die Trittplatte
wieder in ihre eingefahrene Stellung motorisch zurückgebracht.
Der Antrieb kann elektromotorisch, hydraulisch oder pneumatisch
erfolgen.
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Derartige
motorisch betriebene Trittplatten sind beispielsweise in den Druckschriften
DE 20 2007 000 912
U1 ,
DE
20 2005 012 584 U1 und
DE 20 2006 017 716 U1 beschrieben, die hiermit
durch Bezugnahme umfasst sind. Wie auch diesen Druckschriften zu
entnehmen ist, ist die begehbare Trittplatte meist seitlich an Führungsmitteln
befestigt, über die sie linear ein- und ausgefahren werden kann.
In der ausgefahrenen Stellung ist meist ein Absenken der Trittplatte
notwendig. Zu diesem Zweck ist am hinteren Ende der Trittplatte
eine Auflagetraverse vorgesehen, die ebenfalls mit den Führungsmitteln
in Verbindung steht. Die Trittplatte und die Auflagetraverse sind
beispielsweise mit Hilfe eines Gelenkbandes, einem Scharnier, einem
Kunststoffband oder ähnlichem miteinander verbunden. Diese „gelenkige” Verbindung
zwischen der Auflagetraverse und der Trittplatte erlaubt das Absenken
der Trittplatte auf den Untergrund, beispielsweise einen Bahnsteig,
Bordstein oder auch die Fahrbahnoberfläche. Die Trittplatte
besteht in der Regel aus einem widerstandsfähigen und starren,
aber leichten Material und ist in der Regel mit einer rutschhemmenden
Auflage versehen. Die Verstellantriebsvorrichtung der Trittplatte
kann verschieden ausgeführt sein, z. B. durch seitliche
Spindeln, welche neben dem Antrieb ebenfalls die Funktion der Führung übernehmen, oder
auch durch einen zentralen Antrieb, welcher zusätzliche
(z. B. seitliche) Führungsmittel erfordert. Weitere Antriebsmöglichkeiten
sind ebenfalls realisierbar, diesbezüglich ist die vorliegende
Erfindung nicht eingeschränkt.
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Das
erfindungsgemäße Trittplattensystem zeichnet sich
dadurch aus, dass wenigstens ein Kraftaufnehmer zur Erfassung von
bei und/oder durch die Bewegung der Trittplatte auftretenden Kräften
und eine Auswerteinheit zur Auswertung der von dem Kraftaufnehmer
erhaltenen Messwerte vorgesehen ist. Beispielsweise handelt es sich
um einen Kraftaufnehmer mit Dehnungsmessstreifen, wie zuvor erwähnt.
Durch das Vorsehen des Kraftaufnehmers mit zugehöriger
Auswerteinheit können Überbelastungen je nach
Anbringungsort des Kraftaufnehmers von wenigstens einem Teil der
Trittplatte beziehungsweise der zugehörigen Verstellvorrichtung sensorisch
erfasst werden. Beispielsweise kann nach, falls der Messwert einen
vorgegebenen Wert übersteigt ein optischer oder akustischer
Alarm ausgelöst werden. Dadurch kann ein sicherer Betrieb des
Trittplattensystems gewährleistet werden.
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Bevorzugt
handelt es sich bei dem wenigstens einen Kraftaufnehmer um einen
piezolelektrischer Wandler. In einem piezoelektrischen Wandler entsteht
im zugehörigen Piezoelement durch Krafteinwirkung eine
Ladungsverteilung, d. h. Spannung, die proportional zur Kraft ist.
Diese Ladung kann gegebenenfalls mit einem entsprechenden Ladungsverstärker
gemessen werden. Je nach Art des kristallinen Aufbaus des Piezoelements
können Druck- oder Scherkräfte gemessen werden.
Zugkräfte können mit mechanischer Vorspannung
gemessen werden. Piezoelektrische Kraftaufnehmer können
sehr steif ausgelegt werden und können auch hochdynamische
(je nach Ausführung bis zu 60 kHz) Kräfte messen
und sind nahezu verschleißfrei. Dadurch eignen sie sich
besonders für die erfindungsgemäße fortlaufende
Belastungserfassung des jeweiligen Systems bei Bewegung des Türflügels
beziehungsweise der Trittplatte.
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Gemäß einer
bevorzugten Ausführungsform ist die Auswerteinheit mit
der Steuereinheit verbunden, um in Abhängigkeit der vom
Kraftaufnehmer erfassten Messwerte die Bewegung zu steuern. Beispielsweise
wird bei Überschreiten eines vorgegebenen Grenzwertes der
Antriebskraft der Verstellantriebsvorrichtung gemindert, um eine Überbelastung dieser
oder der Tür beziehungsweise der Trittplatte zu verhindern.
Bevorzugt erfolgt hierbei die Messwerterfassung kontinuierlich.
Bei einem bekannten Krafteinwirkungsverhalten (z. B. Türsystem
in Schräglage, Kraft intensive Öffnungsphase der
Tür bzw. Ausfahren der Trittplatte) auf das jeweilige System
können durch Einstellen der Parameter die einwirkenden
Kräfte auf Werte begrenzt werden, die ein optimales Betrieb
und sicherer Durchgang für Personen ermöglichen.
Treten unzulässige Abweichungen auf, kann durch Auswertung
der Störung in der Auswerteeinheit entsprechende Gegenmaßnahmen,
beispielsweise Minderung der Antriebskraft, veranlasst werden.
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In
einer weiteren bevorzugten Ausführungsform ist die Auswerteinheit
so mit der Steuereinheit verbunden, dass wenn der vom Kraftaufnehmer
erfasste Messwert eine vorgegebene Größe überschreitet,
wenigstens die Bewegung gestoppt wird. Gegebenenfalls kann eine
Umkehrung der Bewegungsrichtung (Reversierung) vorgesehen sein.
Dadurch kann eins Beschädigung der Tür beziehungsweise
der Trittplatte verhindert werden, falls diese bei ihrer Bewegung
auf ein Hindernis treffen. In einer anderen Ausgestaltung wird das Überschreiten
einer vorgegebenen Messgröße (Grenzwert) dahingehend ausgewertet,
dass eine der Endstellungen der Tür (geschlossen, geöffnet)
beziehungsweise der Trittplatte (eingefahren, ausgefahren) erreicht
ist und daraufhin der Antrieb gestoppt wird und gegebenenfalls eine
Verriegelung der Tür vorgenommen wird. Durch die Stellungserkennung
mittels Kraftaufnehmer können störanfällige
mechanische Schalter entfallen. Die Stellungserkennung kann leicht
durch Anpassung des vorgegebenen Grenzwertes neu kalibriert werden.
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Bevorzugt
ist der Kraftaufnehmer an einem bewegten Teil der Tür oder
der Trittplatte angeordnet, um beispielsweise eine Berührung
mit einem die Bewegung behinderten Hindernis zu detektieren. Bevorzugter
ist er an einer Kante der Tür oder der Trittplatte angeordnet.
Beispielsweise können die der Eintrittsöffnung
zugewandten Kanten des Türflügels mit einem Kraftaufnehmer
ausgerüstet sein, um bei einem Personenkontakt bei der
Schließbewegung die Bewegung zu stoppen und gegebenenfalls
umzukehren.
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In
einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung ist der Kraftaufnehmer
an der Verstellantriebsvorrichtung angebracht. Beispielsweise ist
er dort angeordnet werden, wo der Türflügel an
die Verstellantriebsvorrichtung angebunden ist.
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Bevorzugt
ist eine Funkübertragung zwischen Kraftaufnehmer und Auswerteinheit
vorgesehen, um die Verkabelung insbesondere mit einem mitbewegten
Kraftaufnehmer zu erleichtern. Beispielsweise ist der Kraftaufnehmer
mit einem Funktransponder elektrisch verbunden. Beispielsweise handelt
es sich um einen Transponder in aktiver oder passiver RFID-Technologie.
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Die
Erfindung betrifft ferner ein Personenbeförderungsfahrzeug,
das sich dadurch auszeichnet, dass ein Türsystem und/oder
ein Trittplattensystem für einen Türeinstieg in
einer der zuvor beschriebenen vorteilhaften Ausgestaltungen vorgesehen
ist.
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Im
Folgenden wird anhand der beigefügten Zeichnungen je ein
Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen
Türsystems und Trittplattensystems näher erläutert,
ohne die Erfindung auf die gezeigten Beispiele einzuschränken.
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In
den Zeichnungen zeigen:
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1 in
perspektivischer Darstellung einen Türeinstieg für
ein Personenbeförderungsfahrzeug, bei dem das erfindungsgemäße
Türsystem und das erfindungsgemäße Trittplattensystem
zur Anwendung kommt;
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2 in
perspektivischer Darstellung das erfindungsgemäße
Türsystem;
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3 in
Schnittansicht den Türflügel aus 2 entlang
der Schnittlinie A-A
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4 eine
perspektivische Detailansicht des erfindungsgemäßen
Türsystems gemäß dem Ausschnitt Z aus 2;
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5 eine
perspektivische Detailansicht des erfindungsgemäßen
Trittplattensystems.
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1 zeigt
einen Türeinstieg eines Personenbeförderungsfahrzeugs,
bei dem sowohl ein erfindungsgemäßes Türsystem 1 als
auch ein erfindungsgemäßes Trittplattensystem 2 zum
Einsatz kommt. Es ist das Türsystem 1 in geöffneter
Stellung der Türflügel 3, 4 gezeigt.
Die Bewegung der Türflügel 3, 4 zwischen
der geöffneten Stellung und der nicht gezeigten geschlossenen
Stellung erfolgt mittels einer elektromotorisch angetriebenen Versteilantriebvorrichtung 5.
Die Türflügel 3, 4 führen
eine kombinierte Schwenk-Schiebebewegung aus. Im Einstiegsbereich
ist ferner einer Trittplattensystem 2 vorgesehen, bei dem
mittels einer elektromotorisch angetriebenen Verstellantriebvorrichtung 8 eine
Schiebebewegung der Trittplatte 7 zwischen einer dargestellten,
ausgefahrenen Stellung und einer eingefahrenen Stellung (nicht dargestellt)
erfolgt. In der Figur sind Krafteinwirkungsstellen mit Umrisspfeilen
F markiert, die beispielsweise für eine Erfassung mittels Kraftaufnehmer
in Frage kommen. Der jeweilige Kraftaufnehmer, beispielsweise ein
piezoelektrischer Kraftaufnehmer, ist im Bereich der entsprechenden Stelle
zu positionieren. Die Auswertung des jeweiligen Messergebnisses
des oder der Kraftaufnehmer erfolgt in einer Auswerteinheit 6,
die im Bereich der Verstallantriebsvorrichtung 5 angeordnet
ist. Eine Positionierung wird anhand der nachfolgenden 2, 3, 4 und 5 im
Detail erläutert.
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2 zeigt
das in 1 gezeigte Türsystem, wobei ein piezoelektrischer
Kraftaufnehmer im Bereich der in der geschlossenen Stellung der
Türflügel 3, 4 aneinandergrenzenden
Kanten der Türflügel angeordnet ist. In der geschlossenen
Stellung sorgt die dort wirkende Anpresskraft und die damit einhergehende Überschreitung
eines vorgegebenen Grenzwerts für die Erkennung der geschlossenen Stellung
der Türflügel 3, 4. Ferner kann
eine während der Schließbewegung der Türflügel 3, 4 auftretende Überschreitung
des Grenzwerts auf ein sich in der Bewegungslinie befindliches Hindernis
hinweisen und für ein Unterbrechen der Bewegung oder auch eine
Umkehrung der Bewegungsrichtung sorgen, um so Schäden,
gegebenenfalls auch Personenschäden zu verhindern.
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Wie
die Schnittdarstellung der 3 zeigt, befindet
sich der piezoelektrische Wandler 9 in der aus elastischem
Material (Gummi) hergestellten Kantenabdichtung des jeweiligen Türflügels
(hier 4), der dazu einen parallel zur Kante des Türflügels 4 verlaufenden
Hohlraum aufweist.
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4 zeigt
eine Integration eines piezoelektrischen Kraftaufnehmers 10 in
den an den Türflügel 4 verschwenkbar
angebrachten Türhalter, der ein Teil der Verstellantriebsvorrichtung 5 ist.
Der Kraftaufnehmer dient der Messung der Schub- und/oder Scherkraftbelastung
des Türhalters während der Bewegung des Türflügels 4.
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5 zeigt
das Trittplattensystem 2. Zur Befestigung des Trittplattensystems
ist ein am betreffenden Fahrzeug zu befestigender Rahmen 11 vorgesehen,
zu dem relativ die Trittplatte 7 ein- und ausgefahren wird.
Es ist die ausgefahrene Stellung gezeigt. Die Verschiebung der Trittplatte 7 erfolgt
mittels einer elektromotorisch angetriebenen Verstellantriebsvorrichtung 8.
Es ist ferner eine nicht näher dargestellte Auswerteinheit
und eine Steuereinheit zur Steuerung der Bewegung vorgesehen. In
der umlaufenden Kante der Trittplatte 7 ist ein piezoelektrischer Kraftaufnehmer
vorgesehen, um die bei der Bewegung der Trittplatte 7 auftretenden
Belastungen und Krafteinwirkungen zu detektieren und von der Auswerteinheit
auszuwerten.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- - EP 1527975
A1 [0002, 0007]
- - DE 202007000912 U1 [0003, 0010]
- - DE 202005012584 U1 [0003, 0010]
- - DE 202006017716 U1 [0003, 0010]