DE3118763A1

DE3118763A1 - Elektro-pneumatisches tuerventil

Info

Publication number: DE3118763A1
Application number: DE3118763A
Authority: DE
Inventors: Alfred 3101 Wathlingen Klatt; Günter 3005 Hemmingen Sebesta; Günter 48126 Dearborn Mich. Seegers
Original assignee: Wabco Fahrzeugbremsen GmbH
Current assignee: Wabco Westinghouse Fahrzeugbremsen GmbH
Priority date: 1981-05-12
Filing date: 1981-05-12
Publication date: 1982-12-09

Description

Hannover, den 7.4.1981 WP 17/81 - B/St

WABCO Kuhrzeugbremsen GmbH

y■ ^eJit^ro~Pⁿ^'ϋ§bisches Türventil

Die "Erfindung betrifft ein elektro-pneumatisches Türventil für die Steuerung von pneumatischen Türantrieben in pneumatischen TUrbetätigungsanlagen, insbesondere in Fahrzeugen, die der Personenbeförderung dienen, gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs

Ein derartiges Türventil dient der Steuerung eines pneumatischen Antriebs, der als doppeltwirkender Arbeitszylinder ausgebildet ist und zwei Kammern, eine Türöffnungskammer und eine Türschließkammer sowie einen Kolben umfaßt.

Vom Fahrer ausgelöste, auf das Türventil übertragene elektrische Impulse bewirken eine Be- oder Entlüftung der Schließ- oder Öffnungskammer des Türantriebs, wobei die ilubbewegungen des Türzylinderkolbens eine Öffnungs- oder Schließbewegung der Tür auslösen.

Ein Türventil für ein System dieser Art ist im Ko = i.3truktiönsblatt 472 017 900 2, Ausgabe 02.79, der Konstruktionsunterlagen (Europa-Katalog der Firma Wabco Fahrzeugbremsen GmbH) beschrieben.

In einem solchen System wird allgemein verlangt, daß die Schließbewegung einer pneumatisch betätigbaren Fahrzeugtür automatisch in eine Offnungsbewegung umschaltet, wenn Personen oder Gegenstände in die sich schließende Tür eingeklemmt sind.

Weiterhin gibt es Situationen, die es erfordern, daß der Türantrieb entlüftet werden muß, um die Tii." manuell öffnen zu können. Hierfür ist in der Versorgungsleitung des Türventils ein sogenannter Nothahn eingebaut, bei dessen manueller Betätigung der Türantrieb bzw. die Anlage entlüftet wird.

Da die Gefahr besteht, daß nach einer Benutzung ■ des Nothahns bzw. bei dessen Zurückschaltung in die Betriebsstellung der Türantrieb schlagartig belüftet wird und eine dadurch ausgelöste schnelle Türbewegung zur Schädigung der Tür oder sogar von

'JU Personen führen kann, wj rd weiterhin vorlangt, daß die Belüftung des Türantriebs zunächst gedrosselt erfolgt und die Drosselwirkung nur durch einen bewußt ausgelösten Impuls aufgehoben werden kann.

Die genannten Sicherheitsvorkehrungen erfordern zusätzliche Ventileinrichtungen, welche neben dem Türventil in die Anlage eingebaut sein müssen.

^ßAD ORIGINAL

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine in einem gemeinsamen Gehäuse angeordnete Ventileinrich tung zu schaffen, welche sowohl die Funktion eines Türventils als auch die geforderten Notfunktionen erfüllt.

Diese Aufgabe wird durch die im Patentanspruch 1 aufgeführte Erfindung gelöst.

ig Die in einem Gehäuse zusammengefaßten bzw. zusarnmenge~ schalteten Ventile erfüllen in wesentlich einfacherer Bauweise dieselben Funktionen, wie die in getrennt geschalteter Anordnung notwendigen aufwendigeren Ventile.

Vorteilhafte Weiterbildungen und Ausgestaltungen der Erfindung sind den Unteransprüchen zu entnehmen.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand eines Ausführungsbeispiels, welches in der Zeichnung dargestellt ist, näher erläutert.

Pie ./'> iohnunjT zeigt Mn Türventil, das aus einem \Zont i lgt.-hause 1 und aus zwei in Bewegungsrichtung parallel zueinander liegenden Schaltkolben 6 und 17 besteht, welche je nach Stellung entweder einen freien Durchgang oder einen gedrosselten Durchgang zwischen einer an einem Anschluß 4 angeschlossenen Versorgungsleitung 43 und zwei mit der Schließ- und Uffnungskamrner 44, 45 eines Türantriebs 46 in Verbindung stehenden Auslaßanschlüssen 23, 18 herstellen.

Die freie Verbindung zwischen der von einem mit einer Driir.kluftquelle 48 verbundenen Nothahn 47 herfUhr-cndfri Vi;r:;orgung.^r.jlei Lung 4'J, d. h. zwischen dem Einlaßarischluß 4 und dem mit der Schließkammer

BAD ORIGIKAL

des Türan^;riebs 46 verbundenen Au:;laßanschluß 18 bilden eine Bohrung 39, Ringräume 34, 35, 36 des Kolbons 6, Bohrungen 5, 11, 31 unci Ringräume 32,

33, 19 des Koibens 17.
5

Die freie Verbindung zwischen dem Einlaßanschluß 4 und dem mit der Öffnungskammer 44 verbundenen Auslaßanschluß 23 bilden die Bohrung 39, die Ringräume

34, 35, 36 dee Kolbens 6, Bohrungen 5, 11, ein

oberhalb des Kolbens 6 befindlicher Raum 10, Bohrungen 37, 9, ein Magnetventil 22, 27, ein Ringraum 24 um: eine Bohrung 38.

Die gedrosselte Verbindung, welche durch Schaltung ^l> de: Kolben,··, (j m H. t.t-1 y <·ίη<Ί· uut.erh.i Lb einer' Aur.b i I Ίιπψ, 'i i-U.-is Kolben;; *> inj',':ordu<; l.-.-n KinJor \? In: L oinoin Druckabfall in Raum 10 oberhalb de-i Kolbens 6 zustande kommt, bildet eine Drossel 2, deren Anordnung in einer Urngehungsbohrung 8, welche die Bohrung 39 mit der zum Auslaßanschluß 18 über den Kolben 17 führenden Bohrung 37 bzw. mit der zum Auslaßanschluß •'3 uber das Magnetventil 22, 27 führende Bohrung J verbindet.

'•'•i> ''Ία iicha] ( uii.H, this KoIb(Ti:; 17 in Dui'chgangsßteJ 1 ung erfolgt mittels eines Magnetventil f.; 26, 40, über welches ein unterhalb des Kolbens 17 befindlicher Raum 30 über eine Bohrung 28 und eine mit der Bohrung ^r> verbundene Bohrung 41 mit Druckluft beaufschlagbar igt.

Die Schaltung des Kolbens 17 in Schließstellung erfolgt durch Druckluftbeaufschlagung eines oberhalb des Kolbens 17 befindlichen Ringraumes 16, welcher sowohl über einen Anschluß 13 und eine Bohrung I 4 -η 1 s auch über· ρ ine mit der· Bohrung 38 Vn

ORIGINAL

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-tr JiO.

Bohrung 42, je nach Stellung eines dazwischengeschalteten Wechselventils 15, mit Druckluft beaufschlagbar ist.

Die Entlüftung der Schließkammer 45 in Schließstellung des Kolbens 17, erfolgt über den Anschluß 18, die Ringräume 19 und 20, durch eine Entlüftungsbohrung 21.

Die Entlüftung des Raumes 30 bei geschlossenem Magnetventil 26, 40 erfolgt über die Bohrung 28 und eine Entlüftungsbohrung 29:

Die Entlüftung der Öffnungskammer 44 bei geschlossenem Magnetventil 22, 27 erfolgt über die Bohrung 38, Ringraum 24 und eine Entlüftungsbohrung 25.

Die Funktion des Türventils ist wie folgt:

Die Fig. zeigt das Türventil bei geschlossener Tür, d. h. die Schließkammer 45 des Türantriebs 46 ist über den Nothahn 47, den Anschluß 4, die Bohrung 39, die Ringräume 34, 35, 36 des Kolbens 6, die Bohrungen 5, 11, 31, die Ringräume 32, 33, 19 des Kolbens 17 und den Anschluß 18 belüftet.

Der in den Bohrungen 5, 11 anstehende Druck befindet sich gleichzeitig in dem Raum 10 oberhalb des Kolbens 6, so daß der Kolben 6 die beschriebene Durchlaßstellung gegen die Kraft der Feder 12 einnimmt. Gleichzeitig ist die Öffnungskammer 44 des Türantriebs 46 über den Anschluß 23, die Leitung 38, die Ringkammer 24. und die EntlUftungsbohrung 25 entlüfet.

Zum Öffnen der Tür wird der elektrische Taster einer nicht dargestellten Schalteinrichtung betätigt,

wodurch ein elektrischer Dauerimpuls auf den Magneten 22 des Magnetventils 22, 27 übertragen wird. Das als Anker ausgebildete Ventilglied 27 hebt sich vom Ventilsitz ab und eine Belüftung der Öffnungskammer AA^ des Türantriebs 46 erfolgt über den Anschluß

4, die Bohrung 39, die Ringräume 34, 35, 36, die Bohrungen 5, 11, den Raum 10, die Bohrungen 37, 9, das offene Magnetventil 22, 27, den Ringraum

24, die Bohrung 38 und den Anschluß 23. Gleichzeitig

strömt Vorratsluft über die Bohrung 42, das Wechselventil 15 in den Ringraum 16 und schiebt den Kolben 17 in seine Sperrstellung, so daß die Schließkammer 45 des Türantriebs 46 über den Anschluß 18, die Ringräume 19, 20 und die Bohrung 21 entlüftet.

Zum erneuten Schließen der Tür wird der Taster der Schalteinrichtung betätigt und der auf den Magneten 22 wirkende Dauerimpuls wird aufgehoben. Das Magnetventil 22, 27 schließt, und die Öffnungskam-

mer 44 entlüftet über den Anschluß 23, die Bohrung /

38, den Ringraum 24 und die Entlüftungsbohrung

25. Mit der Aufhebung des Dauerimpulses auf den Magneten 22 überträgt die Schalteinrichtung einen Impuls auf den Magneten 26 des Magnetventils 26,

40. Das als Anker ausgebildete Ventilglied 40 hebt sich vom Ventilsitz ab und der Kolben 17 kehrt durch Beaufschlagung mit Druckluft über die Bohrungen

5, 41, 28 und den Raum 30 in seine vorher beschriebene Durchgangsstellung zurück.

Mit der Öffnungs- und Schließkammer 44, 45 des Türantriebs 46 sind elektro-pneumatische Druckschalter (in der Zeichnung nicht dargestellt) verbunden, welche bei einer bestimmten, in den Türendstellungen erreichten Druckhöhe einen Impuls auf die Magnete 22 oder 26 übertragen, so daß in den Endstellungen

der Tür die Schließ- oder Öffnungskammer 44, 45 drucklos wird.

Derselbe Vorgang spielt sich ab, wenn eine Person 5 oder ein Gegenstand in die sich öffnende oder schließende Tür eingeklemmt wird, da sich hierbei wie in den Endstellungen der Tür der Druck in den betreffenden Türantriebskammern 44, 45 erhöht, so daß dann infolge des drucklosen Zustandes die Tür von Hand bewegt werden kann oder die Türschließbewegung in eine Öffnungsbewegung umkehrt.

Zur Wieder'inbetriebnahme der Türbetätigungsanlage wird lediglich nin Impuls auf einen der beiden Magnete 22 oder 26 ausgelöst.

Bei einer Entlüftung des Türanschlusses 4 durch Einschalten des mit dem Anschluß 4 verbundenen Nothahns 47 und der damit verbundenen gleichzeitigen Belüftung des Anschlusses 13 wird die Oberfläche des Kolbens 17, über die Bohrung 14, das offene Wechselventil 15 und den Ringraum 16 mit Druck beaufschlagt, so daß der Kolben 17 seine Sperrstellung einnimmt und die Schließkammer 45 des Türantriebs 46 über den Anschluß 18, die Ringräume 19, 20 und die Eritlüftungsbohrung 21 entlüftet.

Die Belüftung des Anschlusses 13 schaltet gleichzeitig über eine nicht dargestellte Verbindungsleitung die Schalteinrichtung in der Weise pneumatisch um, daß der Stromkreis zum Magneten 22 unterbrochen wird. Dadurch ist auch die Öffnungskammer 44 über den Anschluß 23, die Bohrung 38, den Ringraum 24 und die Entlüftung ?Λ> entlüftet.

Bei Wiederbelüftung des Anschlusses 4 und gleichzeitiger Entlüftung des Anschlusses 13 und den

damit über die Bohrung 14 verbundenen Ringraum 16, bleiben die zu den beiden Kammern 44, 45 des Türantriebs 46 führenden Anschlüsse 18 und 23 weiterhin durcklos. Erst bei Erregung einer der beiden Magnete 22 oder 26 erfolgt die Belüftung des betreffen den Anschlusses 18 oder 23.

Wird der Magnet 22 erregt, sperrt zunächst der Anker 27 die Entlüftung 25 ab und der Anschluß 23 wird über den Ringraum 24 und die Bohrung 38 gedrosselt belüfet, da der Kolben 6 die Verbindung zwischen den Kanälen 4 und 5 sperrt.

Diese Schaltstellung des Kolbens 6 wird dadurch erreicht, daß aufgrund des herrschenden Druckes in dem Raum 10 bei Wiederbelüftung, nachdem die Kammern 44, 45 des Türantriebs 46 zuvor drucklos waren, die auf die Fläche des Kolbens 6 wirkende Kraft nicht ausreicht, diesen gegen die Kraft der Feder 12 in die dargestellte ungedrosselte Position zu stellen. Die Rückstellung erfolgt erst, wenn der Druck in einer der beiden zu den Kammern 44, 45 des Türantriebs 46 führenden Leitungen einen WErt erreicht hat, der ausreicht, den Kolben 6 aus der gedrosselten Stellung in die ungedrosselte Stellung zu bewegen.

Während der normalen Bewegungsphaaen ist der Druck in der Kammer 10 wesentlich höher, so daß der Kolben 6 in seiner unteren Stellung immer die Verbindung von Bohrung 4 nach Bohrung 5 freigibt.

Erwähnenswert ist, daß über das Magnetventil 22, 27 die direkte Be- oder Entlüftung der Offnungskammer 3^ri Ί4 deß Tu rnnt rl < >bn 4ft orfol gt, nrirl ü \ en en Ventil datier in ueinisr Nennweite großer uuugtrLcgt LuL

BAD ORIGINAL

alü da:.; Magnetventil 2b, 40, das lediglich al a Impulsventil über die Bohrungen 28 und 29 den Raum 30 tu;- oder entlüftet. Bei Erregung des Magneten 26 wird zunächst die Entlüftung 29 geschlossen ¹J und der Raum 30 über den Kanal 28 belüftet, so daß der Kolben 17 den Zufluß zur Kammer 45 über die Bohrungen 31 und 18 öffnet.

Wird die Kammer 44 des Türantriebs 46 über den Anschluß ?3 belüftet, ist der Magnet 22 erregt und der Magnet 26 stromlos. Im umgekehrten Fall, bei Belüftung der Kammer 45 über den Anschluß 18, ist der Magnet 26 erregt und der Magnet 22 stromlos

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Claims

Patentansprüche

1. Elektro-pneumatisches Türventil für die Steuerung von pneumatischen Türantrieben in pneumatischen TUrbetätigungsanlagen, insbesondere in Fahrzeugen zur Personenbeförderung, gekennzeichnet durch folgende Merkmale:

a) Es ist ein mit einem ersten Einlaßanschluß (4) für die Versorgungsleitung (43) und mit zwei AusIa3anschlüssen (18, 23) für die Steuerung des pneumatischen Türantriebs (46) versehenes Gehäuse (1) vorgesehen;

b) es sind zwei in Bohrungen des Gehäuses (1) geführte Schaltkolben (6, 17), welche jeweils in zwei Schaltstellungen schaltbar sind, vorgesehen;

c) es sind pneumatische Verbindungen vorgesehen, welche in der gemeinsamen ersten Schaltstellung des ersten Schaltkolbens (6) und des zweiten Schaltkolbens (17) einen pneumatischen Durchgang zwischen dem ersten Einlaßanschluß (4)· und dem mit der Schließkammer (45) des Türantriebs (46) verbundenen ersten Auslaßanschluß (18) herstellen und welche in der zweiten Schaltstellung des zweiten Schaltkolbens

(17) den Durchgang zwischen dem ersten Einlaßan-Schluß (4) und dem ersten Auslaßanschluß

(18) sperren und gleichzeitig den ersten Auslaßanschluß (18) über eine Entlüftungsöffnung (21) mit der Atmosphäre verbinden;

d) es sind erste Umschaltmittel vorgesehen, die impulsmäßig ansteuerbar sind und zur

Umschaltung des zweiten Schaltkolbens (17) in die erste Schaltstellung dienen;

e) es sind zweite Umschaltmittel vorgesehen, die impulsmäßig ansteuerbar sind und einen

freien Durchgang zwischen dem ersten Einlaßanschluß (4) und dem mit der Offnungskammer (44) des Türantriebs (46) verbundenen zweiten AubI uHumtch LuIJ (ί'.Ί) ht*rial-tj J lisn ; 1Ü

h) es ist eine Drossel (2) vorgeuehen, welche bei Sperrung des freien Durchganges zwischen dem ersten Einlaßanschluß (4) und dem ersten (18) oder dem zweiten (23) Auslaßanschluß eine gedrosselte Verbindung zwischen dem ersten Einlaßanschluß (4) und dem ersten (18) bzw. zweiten (23) Auslaßanschluß herstellt.

2. Türventil nach Anspruch 1, dessen pneumatische Verbindungen durch folgende Merkmale gekennzeichnet sind:

a) Es sind Ringräume (34, 35, 36) zwischen der Gehäusebohrung und dem ersten Schaltkolben

(6) für die erste und zweite Schaltstellung vorgesehen;

b) es sind Ringräurne (32, 33, 19, 20), zwischen der Gehäusebohrung und dem zweiten Schaltkolben

(17) für «lie erste und zweite Schaltstellung vorgesehen;

c) die Durchmesser des ersten Schaltkolbens (6) und des zweiten Schaltkolbens (17) sind in Längsrichtung derart verjüngt, daß in der jeweiligen Schaltstellung des betreffenden

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Schaltkolbens (6, 17) auf der einen Schaltseite Ringräume untereinander verbunden sind und auf der anderen Schaltse.ite Ringräume gegeneinander abgedichtet sind. 5

3. Türventil nach Ansprüchen 1 oder 2, bei dem die Umschaltmittel durch folgende Merkmale gekennzeichnet sind:

a) Es ist ein Elektromagnet (22) mit einem Anker (27) zur Auslösung einer Schaltung auf freien Durchgang zwischen dorn ersten Einlaßanschluß (4) und dem zweiten Aualaßamsohluß (23) vorgesehen;

b) es ist ein Elektromagnet (26) mit einem Anker (40) zur Auslösung einer Schaltung des zweiten Schaltkolbens (17) in die erste Schaltstellung vorgesehen;

c) die Anker (27, 40) bilden mit gehäusefesten Ventilsitzen ein erstes und ein zweites Einlaßventil;

d) das in der Verbindung zwischen dem ersten Einlaßanschluß (4) und dem zweiten Auslaßanschluß (23) angeordnete offene erste Einlaßventil bildet eine pneumatische Verbindung zwischen diesen beiden Anschlüssen (4, 23);

e) das dem zweiten Schaltkolben (17) zugeordnete offene zweite Einlaßventil bildet eine pneumatische Verbindung zwischen dem ersten Einlaßanschluß (4) und einer einer ersten Kammer (30) zugeordneten ersten Fläche des zweiten Schaltkolbens (17).

4. Türventil nach Ansprüchen 1 und 2, gekennzeichnet • durch folgende Merkmale:

a) Zur Schaltung des ersten Schaltkolbens (6) in die erste Schaltstellung dient eine einer zweiten Kammer (10) zugeordnete, mit Druckluft beaufschlagbare erste Fläche des ersten Schaltkolbens (6);

b) die zweite Kammer (10) steht über Bohrungen (37, 8, 39) mit dem ersten Einlaßanschluß (4) in Verbindung.

5. Türventil nach Ansprüchen 1 und 2, gekennzeichnet ■, c durch folgendes Merkmal:

Zur Schaltung des ersten Schaltkolbens (6) in die zweite Schaltstellung dient eine Feder (12), deren Anordnung unterhalb einer der ersten Fläche gegenüberliegenden zweiten Fläche des ersten Schaltkolbens (6) erfolgt.

6. Türventil nach Ansprüchen 1 und 2, gekennzeichnet durch folgende Merkmale:

a) Zur Schaltung des ersten Schaltkolbens (6)

in die zweite Schaltstellung dient eine mit Druckluft beaufschlagbare zweite Fläche (3), deren Anordnung an der der ersten Fläche

3Q des ersten Schaltkolbens (6) gegenüberliegenden Seite erfolgt;

b) die zweite Fläche (3) des ersten Schaltkolbens (6) ist mit dem Vorratsdruck beaufschlagbar.

7. Türventil nach Ansprüchen 1 und 2, gekennzeichnet

durch folgende Merkmale:

v S -

a) Zur Schaltung des zweiten Schaltkolbens (17) in die zweite Schaltstellung ist eine, einer Ringkammer (16) zugeordnete, der ersten Fläche des zweiten Schaltkolbens (17) gegenüberliegende zweite Fläche mit Druckluft beaufschlagbar;

b) die Beaufschlagung der der zweiten Fläche zugeordneten Ringkammer (16) mit Vorratsdruckluft erfolgt einerseits über ein Wechselventil

IQ (15), in dessen ersten Schaltstellung, einen Gehäusekanal (14) und einen zweiten Einlaßanschluß (13) und andererseits über das Wechselventil (15) in dessen zweiten Schaltstellung und einen Gehäusekanal (42), welcher eine Verbindung mit dem zum zweiten Auslaßanschluß (23) führenden Gehäusekanal (38) herstellt.

8. TürventiL nach Anspruch 3, gekennzeichnet durch folgendes Merkmal:

Die erste Kammer (30) des zweiten Schaltkolbens (17) ist über den Kanal (28), das offene zweite Einlaßventil und eine Auslaßöffnung (29) entlüftbar.

9. Türventil nach Ansprüchen 3 und 7, gekennzeichnet durch folgendes Merkmal:

Der zweite Auslaßanschluß (23) und die Rlngkamrner (16) des zweiten Schaltkolbens (17) ist über den Gehäusekanal (38), das offene erste Einlaßventil und über eine Auslaßöffnung (25) entlüftbar.

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