DE2841260C2 - Elektromagnetisch betätigbare Kupplungseinrichtung für Türverschlüsse - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine elektromagnetisch betätigbare Kupplungseinrichtung fürTürverschlü:se, insbesondere für Türschlösser von Reisezugwagen nach dem Oberbegriff des Patentanspruches 1.

Es sind solche Kupplungseinrichtungen bekannt (DE-AS 15 53 459). Bei diesen bekannten Bauarten sind Türbeschläge für Eisenbahnwagen mit einer elektromagnetisch ausrückbaren Kupplung vorgesehen, bei der beide zu kuppelnden Wellenteile über einen bestimmten Längenbereich mit einem mehreckigen Querschnitt versehen Sind, der in das Innere einer entsprechend gestalteten axial verschiebbaren Kupplungshülse paßt.

Diese Kupplungshülse wird von einem diese koaxial umgebenden Magnetteil bei dessen Erregung in einer solchen Stellung gehalten, daß sie nur auf einem Wellenzapfen geführt ist, so daß die Kupplung zum anderen Wellenteil unterbleibt Ist dagegen der Magnetteil nicht erregt, so wird die Kupplungshülse über eine Feder, ähnlich wie auch bei den schon in den ursprünglichen Unterlagen zitierten Einrichtungen, in Eingriff mit der korrespondierenden Außenfläche des zweiten Wellenteils gehalten, so daß vom inneren

Türgriff aus ein Öffnen der Tür möglich wird. Diese Stellung entspricht dabei, wie auch bei den anderen bekannten für Eisenbahnwagen vorgesehenen Türbetätigungen, der Stellung bei stehendem Zug.
Eine andere Ausführung der Türgriffbetätigung in dieser Druckschrift sieht außerdem noch in der Betriebsstellung, d. h. also dann, wenn der Türgriff nicht zur Betätigung bewegt werden kann, eine Arretierung der Kupplungshülse und damit des Türgriffes vor. In beiden Fällen ist es notwendig, mehreckige Profile im Inneren einer Hülse und außen auf den Wellenzapfen vorzusehen, was den Herstellungsaufwand wesentlich erhöht. Dazu kommt, daß die Kupplungshülse dort durch eine Axialverschiebung bewegt werden muß, was insbesondere dann, wenn nicht für eine sehr leichte

^4;> reibungsarme Führung der Hülse gesorgt werden kann, zu erheblichen Magnetkräften führt oder /Al Betriebsstörungen, die aber vermieden werden soiien. Große Magnetkräfte wiederum setzen den Einsatz großer Spulen voraus, so daß solche Anordnungen nur mit großem Raumbedarf verwirklicht werden könnten.

Es ist aus der US-PS 21 11511 bekannt, ein Türschloß insbesondere für Kraftfahrzeuge, so auszubilden, daß der Türgriff nur dann betätigt werden kann, wenn ein gesondertes Schloß mit dem Fahrzeugschlüssel betätigt wird. Zu diesem Zweck ist im Inneren einer mit dem Türgriff fest verbundenen Hülse ein um einen quer zur Achsrichtung der Hülse verlaufenden Bolzen gelagerter Hebel vorgesehen, der in der einen Schwenkrichtung von einer Rückstellfeder beaufschlagt wird, in seiner Stellung aber durch einen an seinem Stirnende angreifenden Noekenteil bestimmt wird, der in einer Gleitführung hin und her bewegbar ist und wiederum durch einen Zapfen von dem vorher erwähnten vom Fahrzeugschlüssel betätigbaren Schloß bewegbar ist.

^M Durch diese Ausgestaltung kann daher der Schwenkhebel entweder mit einem an einem Ende angeordneten Zapfen in eine entsprechende Vertiefung in der mit dem Handgriff verbundenen Hülse eingreifen oder mit

seinem am anderen Ende vorgesehenen Zapfen in eine Vertiefung ainrasten, die wiederum an einem fahrzeugfesten und die mit dem Handgriff verbundene Hülse außen umgebenen FOhrungsteiJ vorgesehen ist. Je nach Stellung des Schlosses wird daher eine Betätigung des Türgriffes möglich oder durch den eingerasteten Teil des Hebels vollkommen verhindert Bei diesen Bauarten Findet die Betätigung mechanisch über ein Schloß statt Eine elektromagnetische Betätigung würde sjch bei solchen Bauarten auch nicht oder nur sehr schwierig verwirklichen lassen, weil kein Platz für die Anordnung eines Betätigungsmagneten vorhanden ist Dazu kommt daß eine wechselweise Verriegelung, wie sie dort gezeigt ist, nicht ohne weiteres auf Kupplungseinrichtungen für Eisenbahnwagen der eingangs genannten Art übertragbar ist Schließlich weisen diese Bauarten aber auch den Nachteil auf, daß die mechanischen miteinander in Verriegelungsstellung kommenden Teile, nämlich die Endteile des Hebels, nur verhältnismäßig klein sind, so daß die Nachteile einer verhältnismäßig hohen Flächenpressung an diesen Teilen auftreten, die eine Herstellung aus hochwertigem Materid erforderlich machen oder zu vorzeitigen Verschleißerscheinungen führen.

Es sind auch andere Kupplungseinrichtungen bekannt (DE-PS 16 78 079). Bei diesen bekannten Bauarten wird ein riegeiförmiges Kupplungsstück radial zwischen klauenförmige Kupplungsvorsprünge geschoben, wobei der Kupplungsriegel selbst in einer radial verlaufenden Nut des einen Wellenendes geführt ist und seinerseits mit axial vorspringenden Klauen hinter entsprechende Klauen des zweiten Wellenteiles greift Soll die Kupplung gelöst und damit die Türgriffbetätigung ausgeschaltet werden, so wird über einen Elektromagnet der Kupplungsriegel radial nach außen gezogen, soweit, bis die axialen Kupplungsklauen außer Eingriff mit den Kupplungsklauen des einen Wellenteils gekommen sind. Bei diesen Bauarten wird das zur Türschloßbetätigung ausgeübte Drehmoment daher ausschließlich über relativ schmal bemessene Radialflächen übertragen, die einer hohen Beanspruchung, unterliegen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Kupplungseinrichtung der eingangs genannten Art, bei der die Flächenpressung an den Kupplungsflächen nicht so groß ist, so auszubilden, -laß die für den Kuppiungsvorgang nötigen Magnetkräfte bei geringem Bauaufwand klein gehalten werden können.

Diese Aufgabe wird durch die Merkmale des kennzeichnenden Teils rfes Anspruches 1 gelöst. Durch diese Ausbildung braucht das Zwischenstück selbst nur ganz klein ausgebildet zu sein, ohne daß die Kupplungsflächen zu klein werden. Das Zwischenstück weist daher nur eine geringe Masse auf und braucht beim Kupplungsvorgang nur einen verhältnismäßig geringen Weg zurückzulegen. Dadurch können die für den Kupplungsvorgang aufzubringenden Magnetkräfte und die Schaltzeiten klein gehalten werden. Außerdem wird es, weil das Kupplungsstück selbst rechteckig ausgebildet ist, sehr einfach möglich, die beiden Nuten in den Stirnseiten der zu kuppelnden Wellenteile anzubringen, komplizierte Arbeitsvorgänge entfallen. Auch der Raumbedarf bleibt klein, weil durch diese Kupplungsanordnung die Außenabmessungen der zu kuppelnden Wellenteile nicht überschritten zu werden brauchen. Der Betätigungsmagnet selbst und der Mitnehmerteil können dort angeordnet werden, wo genügend Platz vorhanden ist.

Vorteilhafte Ausgestaltungen des Anmeldungsgegenstandes ergeben sich aus den Unteransprfichen,

.Die Ausführungsform nach den Merkmalen des Anspruches 2 erfordert einen geringen Herstellungs- und Montageaufwand, Die Merkmale des Anspruches 3 erlauben es, Elektromagneten ohne ein in einer Spule geführtes Ankerteil zu verwenden, so daß der Raumbedarf wesentlich verringert werden kann. Die Merkmale des Anspruches 4 und 5 machen die

ίο Ausbildung von herstellungsaufwendigen Kulissenführungen überflüssig, und die Merkmale des Anspruches 6 erübrigen die Anordnung einer Drehlagerung, so daß die neue Ausführungsform weitgehend wartungsfrei gestaltet werden kann.

In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung erläutert Es zeigt

F i g. 1 einen schematischen Längsschnitt einer erfindungsgemäßen Kupplungseinrichtung im Kupp-Iungszustand der beiden Wellenenden,

Fig.2 einen Schnitt ähnlich Fig. 1, jedoch im entkuppelten Zustand,

F i g. 3 den Schnitt längs der Linie HI-III in F i g. 2 in der »ZU«-Stellung des Türgriffes und

Fig.4 den Schnitt gemäß Fig.3, jedoch in der »AUF«-Stellung des Türgriffes.

In den Figuren ist ein an der Innenseite einer Tür 1 eines Reisezugwagens befestigtes Gehäuse 2 vorgesehen, das mit einer Führungshülse 3 für einen schwenkbaren Türgriff 4 versehen ist der mit einer Führungskappe 5 über die Führungshülse 3 gesetzt ist. Innerhalb der Führungshülse 3 des Gehäuses 2 sitzt ein Wellenteil 6, dessen Wellenende 7 mit einer diametral verlaufenden Nut 8 versehen ist Dem Wellenende 7 axial gegenüber isi das Wellenende 9 eines zweiten Wellenteiles 10 angeordnet der in nicht näher dargestellter Weise drehfest mit den Verriegelungen eines Türschlosses 11 verbunden ist Zu diesem Zweck sind zwei Verbindungsstangen vorgesehen, die in die

«ο Bohrungen 12 des Wellenteiles 10 gesteckt werden. Das Wellenende 9 des Wellenteiles 10 besitzt, wie insbesondere aus Fig.2 zu ersehen ist, ebenfalls eine

' diametral verlaufende Nut 13, deren Breite der Nut 8 entspricht, deren Tiefe aber von einer Seite ausgehend keilförmig zu der anderen Seite hin zunimmt, und zwar bis zu einer Tiefe, die in etwa der Tiefe der Nut 8 entspricht. In diesen beiden Nuten 8 und 13 wird, wie aus Fig. I ersichtlich ist, schräg ein als Kupplungsteil dienendes Zwischenstück 14 mit rechteckigen Außenabmessungen gehalten, das somit zur Hälfte in dem in F i g. I gezeigten unteren Bereich der Nut 8 und zur anderen Hälfte voll in der Nut 13 liegt. In dicker Schräglage wird das Zwischenstück 14 über ein Siechteil 15 gehalten, das mit einem Kragen 16 in eine Nut 17 an einer Stirnseite des Zwischenstückes 14 eingreift Das Blech 15 ist über eine Blattfeder 18 am Gehäuse 2 befestigt, die wiederum an einem Befestigungssockel 19 für einen Elektromagneten 20 fest angeordnet ist, dr- seinerseits fest am Gehäuse 2 sitzt

Der Wellenteil 10 ist außerdem mit einem fest an ihm angeordneten Zapfen 21 versehen, der durch den Welienteil 6 hindurch bis in eine Ausnehmung 22 der Lagerkappe 5 des Türgriffes 4 reicht Auf den Zapfen 21 ist ein« Schraubenfeder 23 aufgeschoben, die mit einem in einer am Weller leil 6 drehfesten Scheibe 6a und mit dem anderen Ende in eine Ausnehmung 24 der Kappe 5 greift Außerdem ist auf dem Zapfen 21 eine weitere Schraubenfeder 25 voreesehen. die mit einem Ende fest

am Zapfen 21 und mit dem anderen Ende fest an der Scheibe 6a des Wellenteiles 6 angeordnet ist. Diese beiden Federn dienen als Rückstellfedern für den Türgriff 4.

Fest mit der Kappe S des Türgriffes 4 verbunden ist außerdem ein Anschlag 26, der durch eine bogenförmige Aussparung 27 des Gehäuses 2 hindurchgreift und mit einem Schalter, vorzugsweise einem Mikroschalter 28, zusammenwirkt.

Die Kupplungseinrichtung für die Türgriffbetätigung arbeitet wie folgt:

Das Zwischenstück 14, das eine zentrale Ausnehmung 14a von länglicher Form besitzt, so daß es auf dein Zapfen 21 kippbar gehalten ist. wird in der in der Fig. I gezeigten Kupplungsstellung der beiden Wellenteile 6 und 10 dadurch gehalten, daß der Kragen 16 des Bleches 15 über die Nut 17 eine entsprechende Haltekraft ausübt, die bewirkt wird von der Blattfeder 18. In dieser Stellung wird bei Betätigung des Türgriffes 4 der Wcliciiici! iO und üamii das Türscnioo i i betätigt. Die Türen, die im Ausführungsbeispiel einem Reisezugwagen zugeordnet sind, lassen sich öffnen. Beim Öffnungsvorgang dreht sich der Türgriff 4 mit seiner Haube 5 zunächst auf der Führungshülse 3 bis zu einem nicht dargestellten Anschlag. Hierbei wird die Drehfeder 23 gespannt, die aus dieser Stellung eine Rückstellung ermöglicht. Wird der Türgriff aber weiter bis in seine »Auf«-Stellung gedreht (siehe Fig.4), so wird der Wellenteil 6 mitgedreht und über das Zwischenstück 14 auch der Wellenteil 10 und das Schloß geöffnet. Um für diese Öffnungsbewegung dafür zu sorgen, daß der Kragen 16 des Bleches 15 nicht außer Eingriff mit der Nut 17 des Kupplungsstückes 14 kommt, ist der Kragen 16, wie aus den F i g. 3 und 4 entnommen werden kann, bogenförmig gestaltet und dem Drehwinkel angepaßt — im vorliegenden Fall 90° — den der Türgriff zur Durchführung der Öffnungsbewegung zurücklegt.

Von einer festgelegten Fahrgeschwindigkeit ab wird über nicht dargestellte Generatoren und Stromzuführungen Spannung für die Betätigung des Elektromagneten 20 zur Verfügung gestellt. In der »Zu«-Stellung des Türgriffes (Fig.3) bleibt die Magnetspule des Elektromagneten 20 jedoch weiterhin spannungslos. Wird der Türgriff 4 in Richtung »Auf« betätigt, dreht sich zunächst lediglich der Türgriff 4 mit seiner Haube 5 und spannt die Feder 23, da die Teile 10, 14 und 6 zunächst von der nicht dargestellten, im Türschloß angeordneten stärkeren Feder festgehalten werden. Nach kurzer Schwenkbewegung des Türgriffes 4 wird dabei durch den Anschlag 26 der Mikroschalter 28 betätigt, über den die Spule des Elektromagneten 20 an die zur Verfügung stehende Spannung gelegt wird. Von dem Eisenkern der ■> Spule des Elektromagneten 20 wird das Blech 15, das magnetische Eigenschaften haben muß, angezogen. Dadurch wird das Blech 15 gegen die Wirkung der Blattfeder 18 in die aus Fig.2 ersichtliche Stellung geschwenkt. Mit dieser Schwenkbewegung wird das

ίο Zwischenstück 14 mitgenommen, das dadurch aufgerichtet und vollkommen in der Nut 8 aufgenommen wird. Die formschlilssige Drehverbindung zum Wellenteil 10 ist damit aufgehoben, so daß bei einer Weiterbewegung des Türgriffes 4 über den nicht

ii dargestelllen Anschlag hinaus nur der Wellenteil 6 mitgenommen wird, der Wellenteil 10 dagegen von der stärkeren Feder im Türschloß festgehalten bleibt. Bei dieser Bewegung spannt sich auch die Feder 25.

Noch ehe die in der Fig.4 gezeigte Endstellung des

/" Türgriffes in der Stellung »Auf« erreicht ist, wird nach Überschreiten eines festgelegten Drehwinkels des Türgriffes 4 über den Mikroschalter 28 der Elektromagnet 20 wieder abgeschaltet. Das Zwischenstück 14 wird jetzt zwar von der Blattfeder 18 und von dem Blech 15

²⁼¹ mit einer in Richtung zum Wellenteil 10 wirkenden Kraft beaufschlagt, die versucht, das Zwischenstück wieder in die in der F i g. I dargestellten Lage zu kippen. Da sich die Wellenteile 6 und 10 aber gegeneinander verdrem haben und die Nuten 8 und 13 in ihrem

⁾⁰ Querschnitt gleich groß sind, kann das Zwischenstück 14 in dieser Stellung nicht mehr in die Nut 13 zurückschnappen, so daß trotz angeschalteter Spule des Elektromagneten 20 eine Kupplung nicht möglich ist. Der Türgriff 4 kann daher bis in seine Aufstellung (F i g. 4) bewegt und festgehalten werden, ohne daß die Tür geöffnet werden kann. Erst wenn der Türgriff wieder durch die Wirkung der Federn 23 und 25 zurück in seine Ausgangsstellung zu bewegt wird, wird das Zwischenstück 14 selbsttätig und unabhängig davon, ob an der Kupplungseinrichtung Spannung anliegt oder nicht, von der Blattfeder 18 über das Blech 15 in die in F i g. 1 dargestellte Lage gebracht, in der die beiden Wellenteile 6 und 10 drehfest miteinander gekuppelt sind. Die neue Kupplungseinrichtung ermöglicht daher in verhältnismäßig einfacher Weise eine sehr betriebssichere Türgriffbetätigung mit der Möglichkeit einer Türschloßverriegelung.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (7)

Patentansprüche:

1. Elektromagnetisch betätigbare Kupplungseinrichtung für Türverschlüsse, insbesondere für Türschlösser von Reisezugwagen, bei denen ein öffnen der Tür während der Fahrt ausgeschlossen sein soll, bestehend aus einem mit einem Türgriff verbundenen und einem zur Türschloßbetätigung vorgesehenen Wellenteil, denen jeweils parallel zu der Mittellängsebene verlaufende Kupplungsflächen zugeordnet sind, zwischen die ein federbelastetes und koaxial zu den Wellenteilen angeordnetes Kupplungsstück greift, das von der Kraft eines Elektromagneten gegen die Kraft einer Rückstellfeder aus dem Bereich der Kupplungsflächen ausrückbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß das Kupplungsstück ein durch die exzentrisch wirkende Kraft der Rückstellfeder (18) in bezug auf die Drehachse schräg zwischen den Kupplungsflächen in einer Kipplage gehaltenes und in Achsrichtung aufrichtbares rechteckförmiges Zwischenstück (14) ist und daß die Kuppiungsflächen des einen Weilenteiles (10) aus einer der Kipplage und der Form des Zwischenstükkes (14) entsprechenden schrägen sich über den gesamten Wellendurchmesser erstreckenden und am Wellenende angeordneten Nut (13) und die des anderen Wellenteiles (6) aus einer sich ebenfalls über den gesamten Wellendurchmesser erstreckenden und am Wellenende (7) angeordneten Nut (8) bestehen, in der das Zwischenstück (14) vollständig aufgenommen werden kann, und daß in die der Kippkante Jes Zwischenstücks (14) gegenüberliegenden Seite des Zwischenstückes (14) ein im Verschlußgehäuse gelagertes, durch den Elektromagneten (20) betätigbares M^:'jiehmerteil eingreift, das während der Drehbewegung des Türgriffes mittels eines Kragens (16) mit dem Zwischenstück (14) in Eingriff bleibt

2. Kupplungseinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Rückstellfeder (18) an einem in Achsrichtung verschwenkbaren, das Mitnehmerteil bildenden Betätigungsarm (Blechteil 15) für das Zwischenstück (14) angreift, der mit ein^m vor dem Elektromagneten (20) liegenden, den Anker bildenden Teil ausgestaltet ist.

3. Kupplungseinrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Betätigungsarm als ein magnetisch wirksames Blechteil (15) ausgebildet ist, das auf der vom Zwischenstück (14) abgewandten Seite schwenkbar gelagert ist und mit seinem mittleren Bereich vor dem Elektromagneten (20) liegt.

4. Kupplungseinrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß das freie Ende des Blechteiles (15) mit dem Kragen (16) versehen ist, der in eine Nut (17) des Zwischenstückes (14) eingreift. ^Λ

5. Kupplungseinrichtung nach den Ansprüchen 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Kragen (16) als eine kreisbogenförmig ausgeschnittene Blechkante ausgebildet ist.

6. Kupplungseinrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Blechteil (15) über eine als Rückstellfeder vorgesehene Blattfeder (18) am Verschlußgehäuse (20) oder einem damit fest verbundenen Teil (19) angebracht ist.

7. Kupplungseinrichtung nach Anspruch I, dadurch gekennzeichnet, daß das Zwischenstück (14) mit einer zentralen, länglichen Ausnehmung (
auf einem koaxial zu den Wellenteilen verlaufenden Zapfen (21) gehalten ist.