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Die vorliegende Anmeldung betrifft eine Vorrichtung zur Verriegelung einer elektrischen Außen- oder Innenschwenktür, insbesondere für ein Kraftfahrzeug sowie eine Drehsäule für eine Außen- oder Innenschwenktür mit der innerhalb der Drehsäule angeordneten erfindungsgemäßen Vorrichtung. In einem weiteren Aspekt betrifft die vorliegende Erfindung eine elektrische Außen- oder Innenschwenktür umfassend die erfindungsgemäße Drehsäule. Weiterhin umfasst die vorliegende Erfindung ein Kraftfahrzeug enthaltend die erfindungsgemäße elektrische Außen- oder Innenschwenktür.
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Die derzeit aus dem Stand der Technik bekannten elektrischen Türsysteme werden über den Hub der Türe in Schließkeile, selbsthemmende Antriebe, zusätzliche Verriegelungen am Portal oder Motorbremsen während der Fahrt verriegelt oder im geschlossenen Zustand gehalten. Zum Entriegeln derartiger Systeme sind - je nach System - hohe Kräfte erforderlich, so dass die einsetzbaren Antriebseinheiten entsprechend groß dimensioniert werden müssen. Weiterhin wird durch die zusätzlichen Anbauten weiterer Bauraum benötigt.
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Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zu Grunde eine gegenüber dem Stand der Technik verbesserte Vorrichtung zur Verriegelung einer elektrischen Außen- oder Innenschwenktür bereitzustellen.
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Gelöst wird diese Aufgabe durch eine Vorrichtung mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1.
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Vorteilhafte Ausgestaltungen und Varianten der Erfindung ergeben sich aus den Ansprüchen und der nachfolgenden Beschreibung. So können die in den Ansprüchen einzeln aufgeführten Merkmale in beliebiger, technisch sinnvoller Weise miteinander als auch mit den in der nachfolgenden Beschreibung näher erläuterten Merkmalen kombiniert werden und andere vorteilhafte Ausführungsvarianten der der Erfindung darstellen.
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Die erfindungsgemäße Vorrichtung zur Verriegelung einer elektrischen Außen- oder Innenschwenktür weist eine drehbare Verriegelungswelle mit außenseitig angeordneten Vertiefungen, wobei die Verriegelungswelle mit einer Motorwelle einer Antriebseinheit verbindbar ist, einen koaxial um die Verriegelungswelle angeordneten drehbaren Ring mit Ausnehmungen zur Aufnahme von Gleit- und/oder Rollelementen, wobei der drehbare Ring mit einer Drehsäule verbindbar ist, und einen koaxial um die Verriegelungswelle angeordneten feststehenden Ring mit Ausnehmungen zur Aufnahme der Gleit- und/oder Rollelementen, wobei der feststehende Ring mit einem Portal verbindbar ist, auf.
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Die erfindungsgemäße Vorrichtung ist durch die einfache Bauweise besonders kompakt und verhindert die Drehung der Drehsäule. Dadurch, dass keine Zusatzanbauten an Türflügeln oder dem Portal, wie Schließkeile, Drehfallen oder Verriegelungsbolzen, erforderlich sind, kann ein entsprechendes Türsystem sowie deren Einstellbarkeit stark vereinfacht werden. Insbesondere hat sich bei Versuchen gezeigt, dass die erfindungsgemäße Vorrichtung hohe Kräfte entgegen der Öffnungsrichtung aufnehmen kann, ohne dabei zu Verkanten oder zu Verklemmen. Der Ver- und Entriegelungsvorgang lässt sich über eine geringe Drehung einer Motorwelle einer Antriebseinheit am Anfang bzw. Ende des Schwenkvorgangs bewerkstelligen, so dass ein erhöhter Kraftaufwand der Antriebseinheit zum Anheben der Tür oder das Einfahren in Zusatzschlösser nicht erforderlich ist.
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Gemäß einer vorteilhaften Ausführungsvariante ist der drehbare Ring koaxial um den feststehenden Ring angeordnet. Der feststehende Ring ist sodann zwischen der Verriegelungswelle und dem drehbaren Ring positioniert, so dass bei einem Schwenkvorgang der Schwenktür sich das Gehäuse der Antriebseinheit, vorzugsweise Motorgehäuse, um die festgehaltene Motorwelle dreht.
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In einer alternativen Ausführungsvariante kann auch der der feststehende Ring koaxial um den drehbaren Ring angeordnet sein. Der drehbare Ring ist sodann zwischen der Verriegelungswelle und dem feststehenden Ring positioniert, so dass das Gehäuse der Antriebseinheit, vorzugsweise Motorgehäuse, festgehalten wird und sich die Motorwelle dreht.
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Die Verriegelungswelle weist außenseitig vorzugsweise 2 bis 6, mehr bevorzugt 4 und ganz besonders bevorzugt 2 Vertiefungen auf, die entlang einer äußeren Umfangslinie der Verriegelungswelle im gleichen Abstand zueinander angeordnet sind.
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Die Vertiefungen können beispielsweise in Form von nach innen gewölbten (konkaven) Oberflächen ausgebildet sein, die mit einer äußeren Oberfläche der Gleit- und/oder Rollelemente, beispielsweise in Form von Stahlkugeln korrespondieren. Stahlkugel weisen neben einer hohen Festigkeit und einer besonders harten Oberfläche sehr gute Roll- und Gleiteigenschaften auf.
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Weiterhin weisen sowohl der drehbare als auch der feststehende Ring Ausnehmungen auf, die zur Aufnahme von Gleit- und/oder Rollelemente geeignet sind. Die Gleit- und/oder Rollelemente umfassen vorzugsweise Kugelkörper, insbesondere Stahlkugeln.
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Die Anzahl und Anordnung der Ausnehmungen bei dem drehbaren als auch dem feststehenden Ring korrespondiert grundsätzlich mit der Anzahl und Anordnung der Vertiefungen in der Verriegelungswelle. Die Ausnehmungen sind daher ebenfalls in einer Kreisumfangslinie in einem gleichen Abstand zueinander angeordnet. In der einfachsten Ausführungsvariante sind die Ausnehmungen in Form von kreisrunden Bohrlöchern ausgebildet.
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Sofern eine besonders hohe Zuhaltekraft erforderlich können die Vertiefungen sowie die Ausnehmungen gemäß einer besonders vorteilhaften Ausführungsvariante in zwei unterschiedlichen Ebenen und am meisten bevorzugt in drei unterschiedlichen Ebenen angeordnet. Die Vertiefungen als auch die Ausnehmungen sind sodann in zueinander parallel angeordneten Kreisumfangslinien, angeordnet. Bei zwei oder drei parallel angeordneten Kreisumfangslinien sind die Vertiefungen bzw. die Ausnehmungen der zwei oder drei Kreisumfangslinien vorzugsweise zueinander versetzt, wobei der Versatz vorzugsweise den halben Abstand zweier Vertiefungen bzw. Ausnehmungen zu der jeweils vorhergehenden Kreisumfangslinie beträgt.
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Weiterhin ist vorzugsweise vorgesehen, dass die Verriegelungswelle mit einer Notentriegelungswelle verbunden ist. Über die Notentriegelungswelle kann die Verriegelung durch Drehen jederzeit mechanisch notentriegelt werden, so dass eine Außen- oder Innenschwenktüre im Notfall von Hand geöffnet werden kann.
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Mehr bevorzugt ist die Verriegelungswelle über eine Kupplung mit der Motorwelle verbunden, die im Fall einer Notentriegelung vorher entkoppelt wird. Hierzu wird im Notfall zunächst die Kupplung, beispielsweise durch eine Drehung, gelöst, so dass die Verriegelungswelle gedreht werden kann. Das Entkoppeln kann beispielsweise mit einer Notentriegelungswelle erfolgen, die die Verriegelungswelle nach dem Entkoppeln mitnimmt.
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Gemäß einem weiteren Aspekt betrifft die vorliegende Erfindung eine Drehsäule für eine Außen- oder Innenschwenktür mit einer innerhalb der Drehsäule angeordneten erfindungsgemäßen Vorrichtung.
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Weiterhin umfasst die Drehsäule vorzugsweise an einem ihrer distalen Enden eine Antriebseinheit, beispielsweise mit einem elektrischen Antrieb, die mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung zusammenwirkt.
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Gemäß einem weiteren Aspekt betrifft die vorliegende Erfindung eine elektrische Außen- oder Innenschwenktür umfassend die erfindungsgemäße Drehsäule sowie ein Kraftfahrzeug, insbesondere ein Bus, enthaltend die erfindungsgemäße elektrische Außen- oder Innenschwenktür.
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Nachfolgend wird die vorliegende Erfindung anhand von Ausführungsbeispielen näher erläutert. Diese Ausführungsbeispiele sind beispielhaft und nicht einschränkend zu verstehen und sollen den Fachmann in die Lage versetzen, die Erfindung auszuführen. Die Ausführungsbeispiele werden anhand von Zeichnungen näher erläutert. Es wird darauf hingewiesen, dass die in den Ausführungsbeispielen genannten technischen Merkmale, insbesondere technischen Mittel, einzeln und auch in Kombination miteinander vom Fachmann zur Weiterbildung der erfindungsgemäßen Gegenstände herangezogen werden können.
- 1 zeigt eine erste Ausführungsvariante der erfindungsgemäßen Vorrichtung in einer Querschnittsdarstellung,
- 2 bis 4 zeigen jeweils die einzelnen Abläufe einer Ver- und Entriegelung der Ausführungsvariante gemäß 1 in der Schnittdarstellung A-A,
- 5 bis 7 zeigen jeweils die einzelnen Abläufe einer Ver- und Entriegelung gemäß einer zweiten Ausführungsvariante und,
- 8 bis 15 zeigen eine dritte Ausführungsvariante der erfindungsgemäßen Vorrichtung.
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1 zeigt eine erste Ausführungsvariante der erfindungsgemäßen Vorrichtung zur Verriegelung einer elektrischen Außen- oder Innenschwenktür in einer Querschnittsdarstellung. Die Vorrichtung 1 weist eine direkt mit einer Motorwelle 80 verbundene zentrale Verriegelungswelle 10 auf, um die zunächst koaxial ein feststehender Ring 20 angeordnet ist. Weiterhin weist die Vorrichtung 1 einen um den feststehenden Ring 20 koaxial angeordneten drehbaren Ring 30 auf, sowie mehrere in Form von Stahlkugeln 41 ausgebildete Gleit- und/oder Rollelemente 40.
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Die in der vorliegenden Ausführungsvariante dargestellte Verriegelungswelle 10 weist außenseitig vier Vertiefungen 11 (siehe 2) auf, die entlang einer Umfangslinie im gleichen Abstand zueinander positioniert sind. Jede der Vertiefung 11 weist eine nach innen gewölbte Oberfläche 12 auf, die mit einer äußeren Oberfläche der Stahlkugeln 41 korrespondieren. Dabei beträgt die Tiefe der Einwölbung 12 maximal 1/3 des Kugeldurchmessers.
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Die Verriegelungswelle 10 ist weiterhin mit einer Notentriegelungswelle 50 verbunden. Über die Notentriegelungswelle 50 kann die Verriegelung durch Drehen jederzeit mechanisch notentriegelt werden, so dass eine Außen- oder Innenschwenktüre (nicht dargestellt) im Notfall von Hand geöffnet werden kann.
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Der um die Verriegelungswelle 10 koaxial positionierte feststehende Ring 20 ist mit einem Portal (nicht dargestellt) verbunden. Weiterhin weist der feststehende Ring 20 mehrere Ausnehmungen 21 zur Aufnahme der Stahlkugeln 41 auf. Die mehreren Ausnehmungen 21 sind in einer Kreisumfangslinie angeordnet. Wie insbesondere aus 2 ersichtlich, weist der feststehende Ring 20 vier im gleichen Abstand zueinander angeordnete Ausnehmungen 21 auf, die in Form von kreisrunden Bohrlöchern ausgebildet sind.
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Der um den feststehenden Ring 20 koaxial angeordnete drehbare Ring 30 ist mit einer Drehsäule einer elektrischen Außen- oder Innenschwenktür (nicht dargestellt) und einem Motorgehäuse einer Antriebseinheit (nicht dargestellt) verbunden und weist ebenfalls vier Ausnehmungen 31 auf, die im gleichen Abstand zueinander in einer Kreisumfangslinie angeordnet sind.
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Mit Bezug auf die 2 bis 4 wird nachfolgend die Funktionsweise der Vorrichtung näher erläutert.
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Die dargestellte Ausführungsvariante der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist zur Verriegelung einer elektrischen Außen- oder Innenschwenktüre ausgebildet und durch die besonders kompakte Bauweise in einer Drehsäule der Außen- oder Innenschwenktüre verbaut.
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In der Ausgangssituation befindet sich die Vorrichtung 1 im verriegelten Zustand ( 2). Die Stahlkugeln 41 sind in den Ausnehmungen 21 des feststehenden Rings 20 angeordnet und liegen an der äußeren Oberfläche der Verriegelungswelle 10 an. In dieser Position befindet sich ein Teil der Stahlkugeln 41 hinter einer äußersten Umfangslinie 22 des feststehenden Rings 20, so dass die Drehung des drehbaren Rings 30 durch die Stahlkugeln 41 versperrt und somit unterbunden wird. Der Teil der jeweiligen Stahlkugel 41, der sich hinter der äußersten Umfangslinie 22 des feststehenden Rings 20 befindet, beträgt maximal 1/3 des Kugeldurchmessers.
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Durch Drehung der Verriegelungswelle 10 in Pfeilrichtung 60, die über eine Motorwelle (80) einer Antriebseinheit (nicht dargestellt) erfolgt, wird die Vorrichtung 1 entriegelt. Hierzu dreht sich die Verriegelungswelle 10 in eine Position, in der die Vertiefungen 11 mit den Ausnehmungen 21 fluchten, so dass die Stahlkugeln 41 in die Vertiefungen 11 eindringen können. Die nicht dargestellte Motorwelle (80) wird sodann über die Stahlkugeln 41 und den feststehenden Ring 20 gehalten (3).
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Der drehbare Ring 30, der mit der Drehsäule der elektrischen Außen- oder Innenschwenktür (nicht dargestellt) verbunden ist, ist entsperrt und kann durch eine Antriebseinheit (nicht dargestellt) gedreht werden.
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In den 5 bis 7 ist eine zweite Ausführungsvariante der erfindungsgemäßen Vorrichtung gezeigt, bei der - im Unterschied zu der ersten Ausführungsvariante - zunächst der drehbare Ring 30 koaxial um die zentrale Verriegelungswelle 10 angeordnet ist. Der feststehende Ring 20 ist sodann um den drehbaren Ring 30 koaxial angeordnet.
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In der Ausgangssituation befindet sich die Vorrichtung 1 im verriegelten Zustand ( 5). Die Stahlkugeln 41 sind in den Ausnehmungen 31 des drehbaren Rings 30 angeordnet und liegen an der äußeren Oberfläche der Verriegelungswelle 10 an. In dieser Position befindet sich ein Teil der Stahlkugeln 41 hinter einer äußersten Umfangslinie 32 des drehbaren Rings 30, so dass die Drehung des drehbaren Rings 30 durch den Kontakt der Stahlkugeln 41 mit dem feststehenden Ring 20, der mit dem Portal (nicht dargestellt) und dem Motorgehäuse einer Antriebseinheit (nicht dargestellt) verbunden ist, versperrt und somit unterbunden wird.
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Durch Drehung der Verriegelungswelle 10 in Pfeilrichtung 60, die über eine Motorwelle (80) einer Antriebseinheit (nicht dargestellt) erfolgt, wird die Vorrichtung 1 entriegelt. Hierzu dreht sich die Verriegelungswelle 10 in eine Position, in der die Vertiefungen 11 mit den Ausnehmungen 31 fluchten, so dass die Stahlkugeln 41 in die Vertiefungen 11 eindringen können (6).
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Der drehbare Ring 30, der mit der Drehsäule der elektrischen Außen- oder Innenschwenktür (nicht dargestellt) verbunden ist, ist entsperrt und kann durch eine Antriebseinheit (nicht dargestellt) gedreht werden (7).
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In den 8 bis 15 ist eine dritte Ausführungsvariante der erfindungsgemäßen Vorrichtung 1 gezeigt. In der vorliegenden Ausführungsvariante ist die Verriegelungswelle 10 nicht direkt, sondern über eine Kupplung 70 mit der Motorwelle 80 verbunden. Hierbei zeigen die 9 bis 11 jeweils eine Darstellung gemäß Schnittebene A-A und die 12 bis 15 jeweils eine Darstellung gemäß Schnittebene B-B der Vorrichtung 1 aus 8.
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Die Funktionsweis der Verriegelung, dargestellt in den 9 bis 11, entspricht hierbei der Vorrichtung 1 gemäß erster Ausführungsvariante, wie in den 2 bis 4 gezeigt und erläutert. Entsprechend wird vorliegend auf die obige Erläuterung Bezug genommen.
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In den 12 bis 15 ist die Funktionsweise der Kupplung 70 dargestellt. Wie anhand der Schnittdarstellung gezeigt, ist die Notentriegelungswelle 50 zentral angeordnet und weist zwei nach innen gewölbte und gegenüberliegend angeordnete Vertiefungen 51, 52 auf. Die 12 zeigt hierbei eine verriegelte Stellung der Notentriegelung über die Kupplung 70.
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Die Notentriegelungswelle 50 wird von der Verriegelungswelle 10 koaxial umgeben. Hierbei weist die Verriegelungswelle 10 zwei Ausnehmungen 54 auf, in denen jeweils eine Stahlkugel 55 angeordnet ist. Um die Verriegelungswelle 10 ist weiterhin koaxial die Motorwelle 80 angeordnet, die ebenfalls zwei Vertiefungen 81,82 aufweist. Des Weiteren ist um die Motorwelle 80 der feststehende Ring 20 und um den feststehenden Ring 20 der drehbare Ring 30 koaxial angeordnet.
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Zur Notentriegelung wird zunächst die Notentriegelungswelle 50 entsprechend der Pfeilrichtung 53 gedreht (13), bis die Vertiefungen 51, 52 fluchtend zu den Stahlkugeln 55 positioniert sind. Hierdurch dringen die Stahlkugeln 55 in die Vertiefungen 51,52 ein (14). Durch weitere Drehung der Notentriegelungswelle 50 wird somit die Verriegelungswelle 10 mitgenommen (15), so dass die elektrische Außen- oder Innenschwenktür entsprechend der in den 9 bis 11 bzw. 2 bis 4 gezeigten Funktionsweise notenriegelt werden kann.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Vorrichtung
- 10
- Verriegelungswelle
- 11
- Vertiefung
- 12
- Einwölbung/Oberfläche
- 20
- feststehender Ring
- 21
- Ausnehmung
- 22
- Umfangslinie
- 30
- drehbarer Ring
- 31
- Ausnehmung
- 32
- Umfangslinie
- 40
- Gleit- und/oder Rollelemente
- 41
- Stahlkugel
- 50
- Notentriegelungswelle
- 51
- Vertiefung in der Notentriegelungswelle
- 52
- Vertiefung in der Notentriegelungswelle
- 53
- Pfeil
- 54
- Ausnehmung
- 55
- Stahlkugeln
- 60
- Pfeil
- 70
- Kupplung
- 80
- Motorwelle
- 81
- Vertiefung
- 82
- Vertiefung
