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Schaltungsanordnung für druckmittelbetä-
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tigte, insbesondere pneumatisch betätigte, Türen in Fahrzeugen, wie
Omnibussen, Straßenbahnen od. dgl.
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Die Erfindung betrifft eine Schaltungsanordnung für druckmittelbetätigte,
insbesondere pneumatisch betätigte, Türen in Fahrzeugen, wie Omnibussen, Straßenbahnen
od.dgl.
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Solche Schaltungsanordnungen werden vor allem zum selbsttätigen Schließen
und Öffnen der Türen in öffentlichen Verkehrsmitteln eingesetzt, wobei der Schließvorgang
vom Fahrstand durch den Fahrzeuglenker und die Öffnungsbewegung über nahe den Türen
angeordnete Druckknöpfe oder Tasten von den Fahrgästen eingeleitet werden. Zugleich
wird über diese Schaltungsanordnung der Schließdruck der geschlossenen Türen zu
deren Verriegelung während der Fahrt aufgebracht.
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Aus Sicherheitsgründen beim Ein- und Ausstieg sind verschiedene Maßnahmen
getroffen, die beim Schließen der Türen ein Einklemmen versehentlich in der Türbewegungsbahn
befindlicher Personen oder Gegenstände dadurch verhindern, daß die Türbewegung in
Schließrichtung beim Anstoßen der Tür an ein Hindernis
gestoppt
oder besser reversiert wird. Beim Öffnungsvorgang hingegen fehlen häufig solche
Sicherungsmaßnahmen, so daß insbesondere im Stoßverkehr mit hohem Belegungsgrad
des Fahrzeugs eine Gefährdung von Fahrgästen bei der Türöffnung nicht sicher ausgeschlossen
werden kann.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Schaltungsanordnung
der eingangs genannten Art derart zu verbessern, daß mit relativ geringem schaltungstechnischen
Aufwand eine Gefährdung von Personen auch bei sich öffnenden Türen sicher ausgeschlossen
wird.
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Diese Aufgabe ist bei einer Schaltungsanordnung für druckmittelbetätigte
Türen der im Oberbegriff des Anspruchs 1 definierten Gattung erfindungsgemäß durch
die Merkmale im Kennzeichnungsteil des Anspruchs 1 gelöst.
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Bei der erfindungsgemäßen Schaltungsanordnung erfolgt die Türöffnung
mit einem gegenüber dem Schließdruck wesentlich reduzierten Antriebsdruck von z.B.
3 bar gegen .B. & bar Schließ druck. Dieser reduzierte Antriebsdruck bei der
Türöffnungsbewegung schließt jegliche Verletzungsgefahr für eine sich bei Türöffnung
gerade in der Türbewegungsbahn befindliche Person aus. Gleichzeitig ist aber auch
sichergestellt, daß die Tür aus ihrer Schließstellung heraus sicher und zuverlässig
öffnet, auch bei relativ schlechten Betriebsbedingungen, wie Verschmutzung, Eis
und Schnee bei Winterbetrieb etc.
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Dies wird dadurch erzielt, daß der Umschaltventil-Steuerschalter erst
durch die Türbewegung betätigt wird und dann die Umschaltung des Türantriebs auf
Niederdruck auslöst.
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Damit erfolgt die Einleitung der Türöffnungsbewegung, also die Überführung
der Tür unter Überwindung der Haftreibung in die Gleitbewegung mit wesentlich kleinerer
Gleitreibung, mit dem vollen, im Druckmittelsystem PrrVerfügung stehenden Druck.
Irgendwelche Türhemmnisse zu Beginn der Türöffnungsbewegung, z.B. Schmutzverklebung
oder Eisbildung während
der Fahrt, können somit sicher überwunden
werden.
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Eine vorteilhafte Ausführungsform der Erfindung ergibt sich dabei
aus Anspruch 2. Durch den zusätzlichen Druckschalter wird sichergestellt, daß bei
Einleitung des Schließvorgangs der Tür der volle, im Druckmittelsystem vorhandene
Druckmitteldruck, z.B. 8 bar, automatisch am Antriebszylinder ansteht, also der
Türantrieb in Schließrichtung mit maximaler Druckbeaufschlagung eingeleitet wird.
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Eine vorteilhafte Ausführungsform der Erfindung ergibt sich auch aus
Anspruch 4. Hierdurch ist sichergestellt, daß sofort nach Überwindung der Haftreibung
der im geschlossenen Zustand befindlichen Tür die Umschaltung auf Niederdruckantrieb
erfolgt.
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Bei Bedarf kann durch geeignete Schaltung die Umschaltung auf Niederdruck
auch später erfolgen z.B., nachdem die Türflügel zur Hälfte geöffnet sind Vorteilhafte
Ausführungsformen der Erfindung ergeben sich auch aus den Ansprüchen 5 - 7. Durch
diese Maßnahmen läßt sich die erfindungsgemäße Schaltungsanordnung besonders einfach
realisieren.
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Eine vorteilhafte Ausführungsform der Erfindung ergibt sich auch aus
Anspruch 9.-Mit dieser Anzeigevorrichtung läßt sich in einfacher Weise die Funktion
des Umschaltventils überwachen. Während des Öffnungsvorgangs und während der Offnungsstellung
der Türen leuchtet die Anzigevorric--tucg auf Schaltet das Umschaltventil bei Einleitung
des Schließvorgangs nicht um, also von Niederdruck auf Hochdruck, erlischt die Anzeigevorrichtung
nicht. Außderdem kann diese Enzeigevorrichtung zusätzlich zur Überwachung des Betriebsdruckes
in Schließstellung der Tür herangezogen werden. Sinkt der Schließdruck unter einen
vorgegebenen Wert, hier z.B. 5 bar, so schaltet die Anzeigevorrichtung ein und signalisieet-ein
Leck im Druckmittelsystem.
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Der vollständige Wortlaut der Ansprüche ist vorstehend allein zur
Vermeidung unnötiger Wiederholungen nicht wiedergegeben, sondern statt dessen lediglich
durch Nennung der Anspruchsnummer darauf Bezug genommen, wodurch jedoch alle diese
Anspruchsmerkmale als an dieser Stelle ausdrücklich und erfindungswesentlich offenbart
zu gelten haben.
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Die Erfindung ist anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels
im folgenden näher beschrieben. Dabei zeigt die Zeichnung einen Schaltplan einer
Schaltungsanordnung für pneumatisch betätigte Türen.
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In der in der Zeichnung dargestellten Schaltungsanordnung ist als
Druckmittel zur Betätigung der Fahrzeugtüren, z.B.
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in Omnibussen, Straßenbahnen od.dgl., Druckluft eingesetzt.
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Mit der in der Zeichnung dargestellten Schaltungsanordnung werden
zwei Türen oder Türflügel betätigt, wobei jeder Tür oder jedem Türflügel ein identischer
Schaltungsteil zugeordnet ist. Der in der Zeichnung obere,einer ersten Tür zugeordnete
Schaltung steil entspricht vollständig dem in der Zeichnung unteren Schaltungsteil,
welcher einer anderen Tür zugeordnet ist, mit Ausnahme eines Druckreduzierventils
10, das beiden Schaltungsteilen gemeinsam ist. Im nachfolgenden wird daher die Beschreibung
der Schaltungsanordnung lediglich auf den in der Zeichnung oberen Schaltungsteil
abgestellt.
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Sie trifft in gleicher Weise für den in der Zeichnung unteren Schaltungsteil
zu.
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Mit der in der Zeichnung nicht dargestellten Tür sind zwei doppelwirkende
Arbeitszylinder 11,12 gekoppelt, deren Arbeitsanschlüsse über ein Türventil 13 mit
einem Druckluft speicher 14 verbunden sind. Das Türventil 13 ist ein 4/2-Wege-Magnetventil,
das über einen oder mehrere Taster 15 mit einer Spannungsquelle in Form einer Gleichstromba.tterie
verbunden ist und je nach Schaltstellung eine Beaufschlagung der Arbeitskolben
der
Arbeitszylinder 11,12 in Schließt oder Öffnungsrichtung der Tür bewirkt. Die Arbeitsanschlüsse
der beiden Arbeitszylinder 11,12 sind parallel an zwei der Arbeitsarshlüsse des
Türventils 13 angeschlossen, während von den beiden
anderen Arbeitsanschlüssen einer mit dem Druckluftspeicher 14 in Verbindung steht
und der andere zur Entlüftung dient.
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In der Zeichnung ist der Betriebszustand der Schaltungsanordnung in
Türstellung "zu" dargestellt. Der Taster 15 ist nicht betätigt'und das Türventil
13 befindet sich in seiner Grundstellung. Über das Türventil werden die beiden Arbeitsanschlüsse
für die Schließbewegung der beiden Arbeitszylinder unmittelbar mit dem Druckluftspeicher
14 verbunden. Derin dem Druckluftsystem herrschende Druck von z.B. 8 bar hält die
Tür über die Arbeitszylinder 11,12 sicher geschlossen.
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Den beiden im Druckluftkreis 16 parallel geschalteten Arbeitszylindern
11,12 ist ein Umschaltventil 17 vorgeschaltet.
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Dieses Umschaltventil 17 ist als 4/2-Wegeventil ausgebildet und wird
elektranagnetisch gesteuert. Das Umschaltventil 17 ist zwischen dem Ausgang des
Druckluftspeichers 14 und dem Türventil 13 angeordnet und verbindet in seiner Grundstellung
den Dm-ckluftspeicher 14 unmittelbar mit einem Arbeitsanschluß des Türventils 13.
Von den vier Arbeitsanschlüssen des Umschaltventils 17 stehen die beiden Zuflüsse
mit dem Druckluftspeicher 14 in Verbindung, wobei zwischen dem einen Zufluß des
Umschaltventils 17 und dem Druckluftspeicher 14 das Druckreduzierventil 10 einaeschaltet
ist. Von den vier Arbeitsan-
schlüssen sind die beiden Abflüsse miteinander verbunden und stehen über das Türventil
13 mit den beiden Arbeitszylindern 11,12 in Verbindung. Wird als Druckmittel nicht
Druckluft sondern eine Flüssigkeit verwendet, so kann das Umschaltventil 17 auch
als 3/2-Wegeventil ausgebildet werden,(wodurch sich die Verbindung der beiden Abflüsse
des Umschaltventils 17 - da nur einer vorhanden - erübrigt\ Der elektromagnetische
Steueranschluß des Umschaltventils 17 ist über einen Umschaltventil-Steuerschalter
18 und über einen
drucksensitiven Druckschalter 19 an die mit "+
24 V" ge-
kennzeichnete Spannungsquelle in Form einer Baterie angel schlossen. Der Umschaltventil-Steuerschalter
18 ist über die Türbewegung betätigbar und weist hierzu einen w im Stromkreis angeordneten
Schaltkontakt 20
Schaltnocken 21
aufl. Der Schaltnócken 21 ist derart angeordnet, daß er in die hier nicht dargestellte
Bewegungsbahn der Tür hineinragt und unmittelbar nach Türöffnungsbeginn von dieser
betätigt wird, wobei er selbst den Schaltkontakt 20 schließt. Für zwei gegensinnig
laufende Türhälften sind Schaltnocken 21 und Schaltkontakt 20 je einmal vorgesehen,
wobei jederTürhälfte ein Schaltnocken 21 mit Schaltkontakt 20 zugeordnet ist. Der
Umschaltventil-Steuerschalterl8 bildet in der beschriebenen Form einen herkömmlichen
Tür-Endschalter, der nach Türöffnungsbeginn von der Tür geschlossen und bis unmittelbar
kurz vor Türschließung geschlossen gehalten wird Der Umschaltventil-Steuer schalter
18 steuert mit seiner BetAtigung, d.h. mit Schließen eines der beiden parallelen
Schaltkontakte 20,das Umschaltventil 17 derart um, daß der mit dem Druckreduzierventil
10 verbundene Zufluß des Umschaltventils 17 unter Sperrung des anderen Zuflusses
auf den gemeinsamen Abfluß durchgeschaltet ist. Hierzu ist Voraussetzung, daß der
Umschaltventil-Steuerschalter 18 über den Druckschalter 19 mit der Spannungsquelle
verbunden ist. Der Druckschalter 19 weist einen in Reihe mit dem elektrischen Schaltkontakt
20 des Umschaltventil-Steuerschalters 18 liegenden elektrischen Schaltkontakt 22
auf, der druckluftbetätigt ist und bei einer Schaltschwelle von z.B. 2 bar anspricht.
Der elektrische Schaltkontakt 22 ist als Ruhekontakt ausgebildet, d.h. daß er unterhalb
der genannten Schaltschwelle geschlossen und oberhalb dieser geöffnet ist. Uber
eine Druckluftsteuerleitung 23 ist der Druckschalter 19 an diejenige Druckluftleitung
im Druckluftkreis 16 angeschlossen, die mit den Türschließ-Arbeitsanschlüssen -
den in der Zeichnung rechten Arbeitsanschlüssen -der Arbeitszylinder 11,12 verbunden
ist,und liegt parallel zu
den beiden Anschlußleitungen dieser Türschließ-Arbeitsanschlüsse.
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Mit der Druckluft-Steuerleitung 23 ist eine weitere Druckluft-Steuerleitung
24 verbunden, an welcher ein weiterer drucksensitiver Druckschalter 25 angeschlossen
ist. Die Schaltschwelle des Druckschalters 25 ist mit 5 bar gewählt, liegt also
oberhalb des Ausgangsdrucks am Druckreduzierventii 10, hier 3 bar, und unterhalb
des Ausgangsdrucks am Druckluftspeicher 14, hier 8 bar. Der Druckschalter 25 weist
einen elektrischen Schaltkontakt 26 auf, der ebenfalls als Ruhekontakt ausgebildet
ist und zwischen der Spannungsquelle und einer Anzeigevorrichtung in Form einer
Signalleuchte 27 liegt. Solange der Druck in der Druckluft-Steuerleitung 24 kleiner
als die Schaltschwelle des Druckschalters 25 ist, ist der elektrische Schaltkontakt
26 geschlossen und die Signalleuchte 27 eingeschaltet. übersteigt der Druck die
Schaltschwelle von 5 bar, so öffnet der Schaltkontakt 26 und die Signalleuchte 27
erlischt.
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Der in der Zeichnung strichpunktiert umrahmte Schaltungskomplex 30,
ist für den sogenannten "Nothahnbetrieb" erforderlich, um die Tür - wenn notwendig
- von Hand öffnen zu können. Er enthält gleichzeitig die notwendigen Bauelemente
zur Wiederbelüftung der Schaltungsanordnung nach Aufhebung des Nothahnbetriebes.
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Die Wirkungsweise der vorstehend beschriebenen Schaltungsanordnung
ist wie folgt: Über den Taster 15 wird ein Türöffnungsbefehl signalisiert.
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Mit Schließen des Tasters 15 wird das Türventil 13 aus seiner in der
Zeichnung dargestellten Grundstellung in die Arbeitsstellung überführt. Die übrigen
Schaltventile, einschließlich des Umschaltventils 17, befinden sich in der in der
Zeichnung dargestellten Stellung. Ebenso befinden sich die Arbeitszylinder
11,12
in der in der Zeichnung dargestellten Tür~ schließ-Stellung.
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Durch die Umsteuerung des Türventils 13 werden die in der Zeichnung
linken Arbeitsanschlüsse der beiden Arbeitszylin der 11,12 mit dem Druckluftspeicher
14 verbunden, an dessen Ausgang ein maximaler Druck von 8 bar ansteht, Dadurch bewegen
sich die Arbeitskolben der beiden Arbeitszylinder 11,12 in der Zeichnung allmählich
nach rechts, was dadurch ermöglicht wird, daß die in der Zeichnung rechten Arbeitsanschlüsse.
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der Arbeitszylinder 11,12 über dasTürventil 13 entlüftet werden. Sobald
die druckluftbeaufschlagten Arbeitszylinder 11,12 die Tür aus der Türschließ-Stellung
herausbewegt haben, schließt die Tür oder die beiden Türhälften über die Schaltnocken
21 des Umschaltyentil-Steuerschalters 18 dessen elektrische Schaltkontakte 20. Der
Schaltkontakt 22 des Druckschalters 19 ist bereits geschlossen, da zusammen mit
den in der Zeichnung rechten Arbeitsanschlüssen der Arbeitszylinder-11,12 auch die
Steuerleitung 23 über das Türventil 13 entlüftet wird und somit der Druck in der
Steuerleitung 23 unterhalb der Schaltschwelle des Druckschalters 19 liegt.
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Sobald einer der beiden Schaltkontakte 20 geschlossen ist, wird das
Umschaltventil 17 ungesteuert. Damit ist der mit dem Druckreduzierventil 10 verbundene
Zufluß des Umschaltventils 17 mit dem gemeinsamen Abfluß verbunden. Die Druckluft,
die über die in der Zeichnung linken Arbeitsanschlüsse auf die Kolben der Arbeitszylinder
11,12 wirkt, wird damit von vorher 8 bar auf jetzt 3 bar reduziert. Die gesamte
Türöffnungsbewegung erfolgt mit diesem reduzierten Arbeitsdruck von 3 bar, der auch
die Tür in der Türöffnungs-Endstellung hält.
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Soll die Tür wieder geschlossen-werden, so ist über den Taster 15
der Türschließbefehl einzugeben. Mit Drücken des Tasters 15 wird dieser wieder geöffnet
und die Ansteuerung
des TUrventils 13 aufgehoben. Das Türventil
13 kehrt in seine in der Zeichnung dargestellte Grundstellung zurück, wodurch nunmehr
die in der Zeichnung rechten Arbeitsanschlüsse der Arbeitszylinder 11,12 mit Druckluft
von 3 bar beaufschlagt werden, da nach wie vor noch das Umschaltventil 17 in seiner
Arbeitsstellung steht. Dieser Druck gelangt über die Steuerleitung 23 auch zu dem
Druckschalter 19, dessen Schaltschwelle mit z.B. 2 bar unter dem oben gewählten
Druck von 3 bar liegt. Damit wird der Schaltkontakt 22 des Druckschalters 19 geöffnet
und der elektrische Stromkreis für das Umschaltventil 17 unterbrochen. Dieses kehrt
unter Wirkung seiner Rückstellfeder in die dargestellte Grundstellung zurück, und
die in der Zeichnung rechten Arbeitsanschlüsse der Arbeitszylinder 11,12 werden
mit dem maximalen Druck von 8 bar beaufschlagt. Die nunmehr einsetzende Türschließbewegung
erfolgt mit dem maximal zur Verfügung stehenden Druck von 8 bar.
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Sobald das Umschaltventil 17 von seiner Grundstellung in seine Arbeitsstellung
umschaltet, wird der an die Arbeitszylinder 11,12 und an die Steuerleitungen 23,24
gelangende Druck von 8 bar auf 3 bar reduziert. Da die Schaltschwelle des zweiten
Druckschalters 25 bei 5 bar liegt, schließt der elektrische Schaltkontakt 26 des
Druckschalters 25 und die Signalleuchte 27 leuchtet auf. Sie signalisiert damit
reduzierten Druck i'n dem Druckluft-Antriebssystem der Druckluft zylinder 11,12.
Sobald das Umschaltventil 17 wieder seine in der Zeichnung dargestellte Crundstellung
annimmt und im Antriebssystem der Arbeitszylinder 11,12 der maximale Druck von 8
bar ansteht - ebenso in den Steuerleitungen in3,2 -wird der Schaltkontakt 26 des
Druckschalters 25 wieder geöffnet und die Signalleuchte 27 erlischt.
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Da in der Türstellung "ze" die Arbeitszylinder nach wie vor mit maximalem
Druck beaufschlagt sind, wird die Tür mit max.
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Druck von 8 bar geschlossen gehalten. Ein Leck im Antriebssystem
der
Arbeitszylinder 11,12, das den Druck wesentlich sinken läßt und damit keine sichere
Verriegelung der Tür während der Fahrt gewährleistet, führt auch' :u'e'iflem.Absinken
des Druckes in der Steuerleitung 24 -und; damit - wenn dieser unter, die Schaltschwelle
des Druckschalters 25' absinkt - zum SchlIeßen des Schaltkonta'ktes:-26. und damit
zum Einschalten der Signalleuchte 27. In Türschließstellung signalisiert also die
Signalleuchte 27 ein Leck im Druckluftsystem,
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