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Automatik für I)rucklufttürntriebe, insbesondere für
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Fahrzeuge des öffentlichen Nahverkehrs Zusatz zu Patent... Patentanmeldung
P 27 03 548 Die Erfindung bezieht sich auf eine Automatik für Drucklufttürantriebe,
wie sie Gegenstand des Hauptpatentes beziehungsweise der Hauptpatentanmeldung ist
und wie sie im Oberbegriff des Anspruches 1 bezugs spezifisch wieder gegeben ist.
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Eine derartige Automatik ist auf ein einwandfreies Arbeiten ihrer
Komponenten angewiesen, insbesondere, wenn diese zunehmend auf Baugrößenverkleinerung
getrirnint werden und dann oft nur noch zeitkritisch betrieben werden köimen.
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Kritisch im Verhalten sind unter anderem zum Beispiel die verkleinerten
Türventile mit verkürzter Einschaltdauer (zum Beispiel ED zu -{40%). Solche Ventile
brennen durch, wenn sie Dauerspannung bekommen. Das kann innerhalb des Ablaufs der
Automatik beim Schließen oder Öffnen geschehen, wenn schalter zum: Beispiel die
Türen oder Türendkontakte blockieren, der Druckschalter nicht richtig arbeitet (öffnet)
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wie manchmal gefordert - das Türventil unter Umgehung der
Automatik über einen besondern Fahrtaster dire'r;t anesteuert werden muß.
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Aufgabe der Erfindung ist es, die Türautomatik noch sicherer zu machen
und soweit zu verbessern, daß auch solche derartigen Sonderfälle und Ausnahmen keine
Auswirkung mehr haben, die die Funktion der Automatik beeinträchtigen0 wird Diese
Aufgabe/entsprechend den kennzeichnenden Merkmalen des Anspruches 1 gelöst. Weitere
zweckdienliche Ausgestaltungen der Erfindung sind den Ansprüchen in Verbindung nilt
der erläuternden Figurenbeschreibung entnehntar. Xn Hand der Zeichnung, die eine
schematische Schaltung für eine Türautomatik wiedergibt, wird die Erfindung im Nachstehenden
näher erläutert.
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I bezeichnet das eigentliche Türautomatikgerät, II und III verschiedene
Peripherieeinrichtungen. Ausgegangen wird von einem fahrenden Fahrzeug, dessen Türen
geschlossen sind.
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Beabsichtigt ein Fahrgast ausausteigen, so drückt er einen Haltewunschknopf
1, wodurch die Betriebsspannung (z. B.
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24 V+) von der Hauptleitung 2 auf das Gate eines Kontrolllampenthyristors
3 gelangt und diesen durchschalten diät, titer den bei geschlossener Tür betätigten
Kontakt a eines Türendschalters 4, wird damit die Betriebsspannung auf ein Transparent
5 ("Fahrzeug hält11) durchgeschaltet und läßt dieses für die Fahrgäste sichtbar
aufleuchten. Ebenso leuchtet beim Fahrer eine Haltelvunschkontrolleuchte 6 auf.
Sie zeigt dem Fahrer an, daß ein Fahrgast aussteigen will und daß er an der nächsten
Haltestelle halten muß. Der Türöffnungsbefehl des Fahrgastes kann noch nicht wirksam
den Steuerstromkreis eines Türventiltransistors 7 erreichen, der mit jedem Impuls
das Türventil 8 umsteuert. Der Tür-
öffnungsbefehl wird vor Erreichen
der Basis eines Treiberstufentransistors 9, der mit einem weiteren Transistor 10
zum Steuerstromkreis des Türventiltransistors 7 gehört, über eine Diode 11 und einen
Widerstand 12 sowie eine Diode 13 und ein Haltestellenbremsventil 14 an Masse abgeleitet.
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Der Befehl bleibt auch noch nach Loslassen des Haltewunschknopfesl
über die durchgeschaltete Spannung des Kontrollleuchtenthyristors 3 elektronisch
gespeichert und steht weiter über Diode 15, Widerstand 16 und Diode 17 bis auf Abruf
an.
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Der Abruf erfolgt bei einer Türfreigabe durch den Fahrer und wird
über einen Türfreigabeschalter 18 (Zugschalter) ausgelöst. Ein Haltestellenbremsthyristor
19 schaltet durch und ein eine Fahrzeugbremse betätigendes Haltestellenbremsventil
14 wird erregt. Dabei blockiert die an der Katode der Diode 11 anliegende, durchgeschaltete
Betriebsspannung (+) die Ableitung des Türöffnungsbefehls an Masse und dieser kann
von Diode 17 aus die Basis von Treiberstufentransistor 9 erreichen, der in seinem
Schaltverhalten durch den Spannungsteiler 42, 43 festgelegt ist. Der Türventiltransistor
7 gibt einen Impuls ab (Öffnungimpuls), der das Türventil 8 umsteuert. Der Schließdruck
in der Schließdruckleitung baut sich ab, und der Öffnungsdruck in der Öffnungsdruckleitung
baut sich auf. Der Druckschalter 20 öffnet sofort0 Dabei gibt es Modifikationen,
die als Schließdruckschalt er mit Arbeit skont akt oder Öffnungsdruckschalter mit
Ruhekontakt aufgebaut sind. Nach einem gewissen Türöffnungs weg springt der Türendschalter
4 von a nach b. Der Kontrolllampenthyristor 5 erlischt und damit auch der gespeicherte
Türöffnungsbefehl über Diode 15. Der Türventiltransistor 7 sperrt. Weitere Türöffnungsbefehle
über Türüberwachungselemente (Lichtschr.anken- oder Tritt stufenkont akt 36 für
Reversierung) oder Haltewunschknopf 1 können den Treiberstufentransistor 9 und damit
Türventiltransistor 7 nicht
mehr ansteuern, da die Teilerspannung
des Setzt wirksamen, über die Diode 33 gruppierten Spannungsteilers 16, 31 niedriger
liegt und die vom Spannungsteiler 42, 43 festgelegte Schaltspannung nicht mehr erreicht
Die Tür ist inzwischen völlig geöffnet und verharrt nach Ausbleiben von Türöffnungsbefehlen
für eine definierte Offenhaltezeit. Diese ergibt sich aus der Entladung des Kondensators
32 über den Widerstand 31. Der Kondensator wird åeweils durch die Öffnungsbefehle
bis auf die Teilerspannung des Spannungsteilers 16, 31 aufgeladen. Es ist hier nur
ein Zeitglied mit einem Kondensator und einem Entladewiderstand symbolisch dargestellt,
es können auch mehrere derartige Zeitglieder vorhanden sein. Sobald die Steuerspannung
für einen Transistor 34 bei der Entladung überschritten wird - dieser schiebt die
über einen Widerstand 44 herangeführte Betriebsspannung praktisch kurz -, sperrt
der Transistor 34o Mit dem Sperren von Transistor 34 wird die an Widerstand 44 anstehende
Spannung über Diode 35 an die Basis des Treiberstufentransistors 9 geführt. Die
Transistoren 19 und der Treiberstufentransistor 7 werden leitend und es wird ein
Umsteuerimpuls (Schließimpuls) auf das Türventil 8 gegeben. Die Schliedruckleitung
wird beaufschlagt und die Tür bewegt sich in SchlieE:richtung. Der Druckschalter
20 hat sofort geschlossen. Über den jetzt wirksamen Spannungsteiler 30, 31 wird
Kondensator 32 auf eine höhere Arteitsteilerspannung aufgeladen. Damit wird Transistor
34 wieder leitend und der Schließimpuls ist beendet. Kommt ein Reversierbefehl,
beispielsweise weil ein Fahrgast für verspätetes Aussteigen den Haltewunschknopf
1 drückt oder bei Einklemmgefahr eine Lichtschrank.e (Schalter 36) betätigt, geht
- Diode 33 ist über-den Spannungsteiler 30, 31 wieder gesperrt - der Türöffnungsbefehl
aber Widerstand 16 und Diode 17 auf den Steuerstromkreis von Türventiltransistor
7. Dieser gibt einen Umsteuerimpuls (dffnungsimpuls) ab und die Tür öffnet. Die
Türoffenhaltezeit bestiLunt sich
wieder wie geschildert aus der
Entladung des Kondensators 32.
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Mit 45 und 46 ist noch ein RC-Glied bezeichnet, das die eigentliche
Erfindung ausmacht. Bestechend einfach ist dieses RC-Parallelglied als Zeitglied
in den internen Rückkopplungs- und Steuerpfad für den Türventiltransistor 7 geschaltet
und ist dabei direkt vor die Basis des Treiberstufentransistors 9 gelegt. Der Kondensator
46 hat eine effektive Ladezeit von ca. 3 Sekunden1 danach wird der interne Selbsthaltekreis
gesperrt. Beim Öffnen der Türen reicht eine Rückkopplung von ca. 3 Sekunden für
die Überbrückung der Zeit bis zum Umschalten des Türendschalters 4 aus. Durch die
Erfindung sind alle wesentlichen aufgezeigten, in der Praxis zwar selten auftretenden,
aber theoretisch doch durchspielbaren Fehlermöglichkeiten behoben.
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Zum Beispiel kann es vorkommen, daß der Druckschalter 20, der bei
auflaufender und offener Tür stets einen geöffneten Kontakt haben soll, bereits
vor dem Übergang in die SchließphasesLießt, z.B. durch stark abfallenden Druck unter
einen Mindestdruck. Es ist hierbei an einen Türöffnungsdruckschalter mit Ruhekontakt
in der Türöffnungsleitung gedacht.
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Würde jetzt die Haltewunschtaste 1 betätigt oder ein Fahrgast in die
Lichtschranke treten (Kontakt 36), dann wird Treiberstufentransistor 9 über die
Elemente 16 und 17 angesteuert und das Türventil 8 (Impulsventil) würde umschlagen.
Die Tür schließt sofort, aber das Türventil würde Dauerspannung durch Selbsthaltung
des Türventiltransistors 7 über die Elemente 26, 27, 16, 17, 9, 10 bekommen, da
der Druckschalterkontakt 20 nicht öffnet. Die Spule würde durchbrennen, wenn nicht
das RC-Glied 45, 46 die Einschaltzeit auf ca. 3 Sekunden begrenzen würde.
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Ein weiterer wichtiger Fall wäre bei der Anwendung eines
externen
Fahrertasters 47 denkbar, mit dem unter Umgehung der Türautomatik das Türventil
8 direkt ansteuerbar gelflacnt wird. Die Schaltung ist in der Figur gestrichelt
angedeutet.
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Solche Fahrertaster werden manchmal von Verkehrsbetrieben gefordert,
um die Tür vorzeitig schließen zu können, ohne den Ablauf der Automatik abwarten
zu müssen. Dabei können Doppelimpulse auftreten, die eine "Selbstaufhängungt' des
Türventils 8 bewirken können. So könnte zum Beispiel bei ordnungsgemäß automatisch
schließender Tür während der Schließphase ein Fahrgast noch zwischen die Tür treten.
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Würde der Fahrer erschreckt reagieren und den externen Fahrertaster
einige Millisekunden sy)ater betrltiGen, dann läge ein solcher Doppelimpuls vor1
sofern der Lichtschrankenimpuls durchgegeben wurde. Infolge des kurzen zeitlichen
Abstandes der Impulse kann das mechanische Element, hier das Türventil 8, nicht
richtig reagieren und bleibt stehen, ebenso wie auch der Druckschalter 20, und sein
Kontakt bleibt in Schließstellung. Allerdings haben bereits die Transistoren 7 bis
10 reagiert, jeweils durchgeschaltet und über ihre Rückkopplung 26, 27, 16, 17 erfolgt
Dauerselbst haltung mit den geschilderten Folgen, sofern nicht das erfindungsgemäße
RC-Glied 45, 46 zwischengeschaltet ist und den Vorgang nach circa 3 Sekunden unterbricht.
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Durch die Erfindung wird die Sicherheit der bekannten Türautomatiken
witer erhöht.