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Beschreibung
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Die Erfindung betrifft eine Anordnung zum Öffnen von insbesondere
pneumatisch angetriebenen Türen schienengebundener Personenwagen, mit einem manuell
betätigbaren Schalter, der in einem Steuerkreis für den Türantrieb liegt.
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In der DE-OS 30 27 680.3 ist ein Türantrieb beschrieben, der einen
mit der Tür gekoppelten Pneumatikzylinder, ein Zeitschaltventil für die zeitlich
einstellbare Versorgung des Pneumatikzylinders mit Druckluft und manuell betätigbare
Schalter aufweist, bei deren Betätigung das Zeitschaltventil aktiviert wird, worauf
der Pneumatikzylinder die Tür öffnet. Diese bekannte Anordnung berücksichtigt verschiedene
Sicherheitsaspekte und arbeitet zufriedenstellend. Für die manuelle Betätigung der
Schalter dienen an dem Türflügel angeordnete Handgriffe, die um vertikale Achsen
gegenüber dem Türflügel schwenkbar sind und auf die Betätigungselemente der Schalter
einwirken. Nachteilig bei diesem Stand der Technik sind die Kosten der für die Betätigung
notwendigen schwenkbaren Handgriffe, so daß der Erfindung die Aufgabe zugrundeliegt,
diese Gestehungskosten zu senken.
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Ausgehend von der grundsätzliche Ausbildung eines Türantriebs nach
der DE-OS 30 27 680.3 wird zur Lösung der Aufgabe eine Anordnung zum öffnen von
insbesondere pneumatisch angetriebenen Türen schienengebundener Personenwagen mit
einem manuell betätigbaren Schalter vorgeschlagen, der in einem Steuerkreis für
den Türantrieb liegt, wobei erfindungsgemäß vorgesehen ist,
daß
die Tür und der Türantrieb relativ zueinander bewegbar ausgebildet und durch eine
in Schließrichtung wirkende, manuell überwindbare Kraft in gegenseitige Anlage vorgespannt
sind und daß ein Betätigungselement des Schalters auf ein Lösen der gegenseitigen
Anlage von Tür und Türantrieb zur Aktivierung von Steuerkreis und Türantrieb anspricht.
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Bevorzugte Ausgestaltungen und Weiterbildungen dieser Lösung sind
in den Unteransprüchen zusammengefaßt.
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Der Grundgedanke der Erfindung liegt darin, daß der bewegliche Teil
der Tür gegenüber dem Türantrieb in öffnungsrichtung mindestens um ein gewisses
Maß frei beweglich und gleichzeitig in Schließrichtung in Anlage an den Antrieb
so vorgespannt ist, daß diese Anlage durch manuelles Bewegen der Tür aufgehoben
werden kann, wobei die dadurch erzeugte Relativbewegung zwischen Tür und Antrieb
zur Betätigung eines Schalters ausgenutzt wird, der den Türantrieb - üblicherweise
über das Zeitschaltventil - auslöst. Das Abheben der Tür vom Antrieb in Tür-öffnungsrichtung
läßt also den Türantrieb anlaufen, der der Tür zunächst "nacheilt", sich dann sofort
wieder in Anlage mit der Tür bewegt und daraufhin das öffnen übernimmt.
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Der grundsätzliche Lösungsgedanke ermöglicht wahlweise eine elektrische
oder pneumatische Steuerung und macht bewegliche Griffe ganz überflüssig, so daß
deren Kosten entfallen. Da auch der Kostenaufwand der Verbindung von Türantrieb
und Tür etwas geringer ist, wird die Aufgabe mit einfachen Mitteln gelöst, ohne
daß zusätzliche Sicherungsprobleme entstehen. Es ist lediglich erforderlich, daß
ein Fahrgast nun die Tür um ein geringes Maß manuell bewegen muß, um den öffnungsvorgang
einzuleiten. Die hierfür erforderlichen Kräfte sind aber nur um ein geringes höher
als die bisher erforderlichen Betätigungskräfte.
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Die Erfindung ist nachstehend anhand von zwei bevorzugten Ausführungsbeispielen
unter Bezugnahme auf eine Zeichnung näher erläutert. In der Zeichnung zeigen: Fig.
1 eine erste Ausführungsform der Anordnung in schematischer Darstellung und Fig.
2 eine der Fig. 1 entsprechende Darstellung einer zweiten Ausführungsform.
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Schiebetüren mit pneumatischem Antrieb werden in schienengebundenen
Personenwagen - beispielsweise als Stirnwand türmen - viel verwendet. Ihre Türflügel
hängen an einem Wagen 10, der in der Zeichnung nur sehr schematisch angedeutet ist.
Der Wagen 10 läuft in einer fahrzeugfesten Kugelführung 12 aus der in beiden Figuren
gezeigten Schließstellung nach rechts (in Pfeilrichtung) in die öffnungsstellung
und von dort zurück.
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Die beiden Ausführungsbeispiele betreffen solche Anordnungen, bei
denen die Türflügel mittels eines Pneumatikzylinders 14 geöffnet werden und bei
denen das Schliessen der Türflügel unter Schwerkrafteinfluß entlang einer Ablauframpe
der beispielsweise in der DE-OS 30 27 680 gezeigten Art stattfindet. In einem nicht
dargestellten Ausführungsbeispiel wird demgegenüber-ein doppeltwirkender Pneumatikzylinder
verwendet, der die Ablauframpe ersetzt und das Schließen pneumatisch vornimmt.
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Von einem nicht dargestellten Druckluftvorrat führt eine Druckleitung
16 über einen Absperrhahn 18 an einen Eingang eines Zeitschaltventils 20. In der
in der Zeichnung dargestellten Entlüftungsstellung des Zeitschaltventils 20 ist
die Druckleitung 16 zu einer Zweigleitung
22 durchverbunden, die
ihrerseits Druckluft über ein Magnetventil 24 zum Steuerteil 26 des Zeitschaltventils
20 leitet. Sobald das Magnetventils 24 in der nachstehend noch beschriebenen Weise
betätigt wird, strömt Druckluft durch die Zweigleitung 22 in das Steuerteil 26 ein
und öffnet das Zeitschaltventil 20, wodurch die Druckleitung 16 an eine weiterführende
Druckleitung 28 gelegt wird. Der Druck im Steuerteil 26 wird über eine einstellbare
Entlüftungsdrossel 30 abgebaut. Je nach Einstellung der Entlüftungsdrossel 30 erreicht
der Druck im Steuerteil 26 schneller oder langsamer einen unteren Grenzwert, bei
dem das Zeitschaltventil- 20 in seine dargestellte Position zurückkehrt, in der
die weitere Druckleitung 28 bei 32 zur Atmosphäre entlüftet und zur Vorbereitung
eines neuen Zyklus an die Rückleitung 16 gelegt wird.
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Während der gesamten Umschaltdauer des Zeitschaltventils 20 strömt
Druckluft von der Druckleitung 16 durch das Zeitschaltventil 20 und die weitere
Druckleitung 28 über ein Druckminderventil 34 und ein Rückschlag-Regulierventil
36 in den Zylinderraum des Pneumatikzylinders 14, so daß dessen Kolben mit Kolbenstange
38 nach rechts (in der Zeichnung gesehen) verschoben wird.
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Am Wagen 10 des in der Zeichnung nicht sichtbaren Türflügels befindet
sich ein fest angebrachter Mitnehmer 40, gegen den das freie Ende der Kolbenstange
38 drückt, wodurch der Wagen in öffnungsrichtung (nach rechts) verschoben wird.
Nach dem Abschalten des Zeitschaltventils 20 und der dadurch bewirkten Entlüftung
der Druckleitung 28 baut sich der Uberdruck im Pneumatikzylinder
14
über ein druckgesteuertes Entlüftungsventil 42 ab. Mit Hilfe einer am Entlüftungsventil
42 vorgesehenen Drossel kann die Geschwindigkeit des Druckabbaus eingestellt werden.
Die durch die nicht gezeigte Ablauframpe bewirkte Schließkraft des Türflügels drückt
über den Mitnehmer 40 auf die Kolbenstange 38 und kann diesen nun nach links verschieben.
Die hierbei verdrängte Luft fließt durch das Entlüftungsventil 42 ab.
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Das Auslösen des Zeitschaltventils 20 geschieht in beiden Ausführungsbeispielen
auf elektrischem Wege mit Hilfe des Magnetventils 24, das mittels einer Leitung
44 dauernd an den einen Pol einer Stromversorgung angeschlossen ist. Von dem anderen
Pol der Stromversorgung führt eine Leitung 46 zum fahrzeugfesten Ende einer elektrischen
Wendelleitung 48, deren anderes Ende am Wagen 10 befestigt und mit diesem entlang
der Kugelführung 12 verfahrbar ist. Die Leitung 46 setzt sich jenseits der Wendelleitung
48 im Bereich des Wagens 10 als Leitung 46' bis zu einem Tast-Schalter 50 fort.
Dieser Tast-Schalter ist mittels einer Feder in seine Schließstellung vorgespannt.
Über eine Leitung 52 liegt ein weiterer Tast-Schalter 54 in Reihe mit dem ersten
Tast-Schalter 50, der ebenfalls federnd in seine Schließstellung vorgespannt und
dessen Ausgang über eine Leitung 56', die zweiadrige Wendelleitung 48 und eine Leitung
56 mit dem Magnetventil 24 verbunden ist.
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Jeder der beiden Tast-Schalter 50, 54 weist einen üblichen Betätigungsstößel
58, 60 auf. Ein Verschieben des Betätigungsstößels 58, 60 aus der jeweiligen Grundstellung
in die gezeigte Betätigungsstellung unterbricht die Stromzufuhr zum Magnetventil
24.
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Der Betätigungsstößel 58 des ersten Tast-Schalters 50 ist durch eine
zentrale Bohrung des Mitnehmers 40 hindurchgeführt. In der dargestellten Relativposition
von.
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Kolbenstange 38 und Mitnehmer 40 berührt der Stößel 58 das freie Ende
der Kolbenstange 38. Es ist ersichtlich, daß der Schalter 50 bei am Mitnehmer 40
anliegender Kolbenstange 38 geöffnet hat, und es ist erkennbar, daß ein Abheben
der Kolbenstange 38 vom Mitnehmer 40 dazu führt, daß sich der Stößel 58 bei sich
schließendem Tast-Schalter 50 mit seinem freien Ende um ein gewisses Maß aus der
zentralen Bohrung des Mitnehmers 40 herausragt, d. h. in Richtung auf die Kolbenstange
38 vorsteht.
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Zum Betätigen des Stößels 60 des zweiten Tast-Schalters 54 dient eine
Steuerkurve 62, die ortsfest im Bereich der Kugelführung 12 befestigt und räumlich
so angeordnet ist, daß sich der Wagen 10 um ein gewisses Maß nach rechts bewegen
muß, bevor der zweite Tast-Schalter 54 schließt. Durch Verschieben der Steuerkurve
62 entlang der Kugelführung 12 nach rechts oder links läßt sich der Ein- bzw. Ausschalt-Zeitpunkt
des Tast-Schalters 54 relativ zur Schließstellung der Tür fest einstellen. Da die
Bewegungsachse des Stößels 60 stark unterschiedlich zur Bewegungsrichtung des Wagens
10, und zwar im Ausführungsbeispiel senkrecht hierzu, verläuft, hängt der Schalt-Zeitpunkt
des Tast-Schalters 54 praktisch allein von der relativen Lage der Steuerkurve 62
zur Schließstellung der Tür ab und ist folglich mit einfachen Mitteln in weiten
Bereichen variierbar.
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Die Betätigungsachse des Stößels 58 des ersten Tast-Schalters 50 verläuft
demgegenüber - bevorzugt - in
Richtung der Bewegungsachse von Wagen
10 und Kolbenstange 38, so daß der Tast-Schalter 50 vergleichsweise schnell nach
dem Auftreffen der Kolbenstange 38 auf dem Stößel 58 schaltet.
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Der (pneumatische) Türantrieb arbeitet unter Berücksichtigung der
vorstehenden Erläuterungen wie folgt: Wenn ein Fahrgast die Tür passieren will,
schiebt er den Türflügel mittels eines Handgriffes um ein gewisses Anfangsmaß in
öffnungsrichtung. Hierdurch bewegt sich der Wagen 10 um ein entsprechendes Maß nach
rechts. Dadurch schließt zunächst der Tast-Schalter 50, weil der Pneumatikzylinder
14 zunächst noch unbeaufschlagt ist und der mit dem Wagen verbundene Mitnehmer 40
vom freien Ende der Kolbenstange 38 wegbewegt wird. Dieses Lösen des Mitnehmers
40 von der Kolbenstange 38 ermöglicht es der Schließfeder innerhalb des Tast-Schalters
50, dessen Kontakte zu schließen. Je nach Einstellung der Steuerkurve 62, bevorzugt
aber kurz nach dem erwähnten Schließen des Tast-Schalters 50 gelangt der Stößel
60 des zweiten Tast-Schalters 54 aus dem Bereich der Steuerkurve 62, wodurch auch
der zweite Tast-Schalter 54 schließt und damit den Stromkreis zum Magnetventil 24
vollendet. Die unmittelbare Folge ist das Einströmen von Druckluft in den Pneumatikzylinder
14. Dadurch fährt die Kolbenstange dem Mitnehmer 40 nach, legt sich gegen diesen
und drückt gleichzeitig das freie Ende des Stößels 58 in den Mitnehmer hinein, wodurch
der Stromkreis des Magnetventils schon wieder unterbrochen und letzteres abgeschaltet
wird. Das Zeitschaltventil 20 bleibt aber entsprechend der Einstellung der Entlüftungsdrossel
30 noch für eine gewisse
Zeit in seiner - nicht gezeigten - Betriebsstellung
stehen. Die Kolbenstange 38 fährt deshalb weiter aus und schiebt den Wagen 10 mitsamt
des daran hängenden Türflügels nach rechts, ohne daß der Fahrgast noch etwas zu
tun braucht. Am Ende der Einschaltdauer des Zeitschaltventils 20 fährt dieses in
die - gezeichnete - Grundstellung zurück, und der Pneumatikzylinder 14 wird entlüftet,
wodurch sich die Tür in der einleitend beschriebenen Weise schließt. Während des
Schließens stehen der Mitnehmer 40 und die Kolbenstange 38 in Berührung miteinander.
Deshalb bleibt der erste Tast-Schalter 50 bis zum Erreichen der vollständigen Schließstellung
der Tür geöffnet. Der während des pneumatischen öffnens und des anschließenden Schließens
der Tür geschlossene Tast-Schalter 54 öffnet seinerseits erst kurz vor dem Erreichen
der endgültigen Schließstellung.
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Wenn ein Fahrgast die Tür passieren will, während diese sich automatisch
schließt, oder aber, wenn der Fahrgast die Türöffnung nicht schnell genug passiert
und deshalb von der sich automatisch schließenden Tür berührt wird, dann braucht
er den Türflügel nur um ein sehr geringes Maß in öffnungsrichtung zu drücken, um
ein pneumatisches Wiederöffnen der Tür zu erreichen. Diese Möglichkeit ergibt sich
daraus, daß zu diesem Zeitpunkt der zweite Tast-Schalter 54 noch geschlossen ist
(weil die Tür ihre Schließstellung noch nicht erreicht hat) und daß ein geringfügiges
Aufdrücken des Türflügels dazu führt, daß sich der Mitnehmer 40 von der Kolbenstange
38 löst. Dieses wiederum führt sofort zu einem Schliessen auch des ersten Tast-Schalters
50 und folglich zum Schließen des Stromkreises für das Magnetventil 24. Somit läuft
aus der sich schließenden Tür heraus ein vollständig neuer öffnungszyklus ab.
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Zu erwähnen ist noch, daß der zweite Tast-Schalter 54 keine Notwendigkeit
bei der beschriebenen Anordnung ist, sondern auch fortfallen kann. Er ist in dem
bevorzugten Ausführungsbeispiel gleichwohl vorgesehen, weil die Verwendung von zwei
Schaltern die Möglichkeit bietet, den öffnungsweg des Tast-Schalters 50 sehr klein
und damit den manuellen öffnungsweg des Türflügels beim Wiederöffnen entsprechend
gering zu machen, ohne gleichzeitig befürchten zu müssen, daß die angestrebte Empfindlichkeit
des ersten Tast-Schalters 50 aufgrund von Querbeschleunigungen beim Durchfahren
von Kurven oder aufgrund von Stößen beim Schließen der Türen zu einem automatischen
Wiederöffnen führt. Denn mit Hilfe des zweiten Tast-Schalters 54 wird entsprechend
der Lage der Steuerkurve 62 eine gewisse Unempfindlichkeit in das System gebracht,
die jedoch nur im Schließbereich der Tür zum Tragen kommt.
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Das Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 2 unterscheidet sich von dem beschriebenen
Beispiel durch ein zusätzliches Umsteuerventil 70 und einen zusätzlichen Druckschalter
80. Letzterer ist an die Druckleitung zwischen Druckminderventil 34 und Pneumatikzylinder
14 angeschlossen.
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Sobald der Druck in dieser Leitung ein vorbestimmtes Maß übersteigt,
schließt dieser Druckschalter 80 einen Kontakt und öffnet beim Abfallen des Druckes
selbsttätig.
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Das Umsteuerventil 70 wird von zwei Magneten 71, 72 in jeweils eine
Endlage geschaltet, von denen die eine einen Durchgang für die Druckleitung 28.
bildet und von denen die andere Stellung den zum Druckminderventil 34 führenden
Zweig der Druckleitung 28 bei 32' entlüftet.
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Die jeweils einen Anschlüsse der Magnete 71, 72 sind über eine sich
verzweigende Leitung 82 an den einen Pol der Stromversorgung angeschlossen, an dem
auch das Magnetventil 24 ständig liegt. Die Spule des der - gezeichneten - Normalstellung
des Umsteuerventils 70 entsprechenden Magneten 72 ist mit ihrem anderen Eingang
über eine Leitung 84 parallel zur Spule des Magnetventils 24 geschaltet. Hierdurch
wird das Umsteuerventil 70 immer dann in seine Normalstellung gezogen bzw. zurückgeschaltet,
wenn das Magnetventil 24 von den Tast-Schaltern 50, 54 für einen neuen öffnungszyklus
betätigt wird.
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Die nicht gezeichnete zweite Stellung des Umsteuerventils 70 kann
als "Notstellung" bezeichnet werden, der der andere Magnet 71 zugeordnet ist. Die
Spule dieses anderen Magneten 71 wird über eine Leitung 86 und den Druckschalter
80 mit Strom versorgt, d. h. dann, wenn der Druck im Pneumatikzylinder 14 einen
vorgegebenen Wert überschreitet.
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Ein entsprechender Druckanstieg im Pneumatikzylinder 14 kann dann
eintreten, wenn die Tür - beispielsweise nach einem Wiederöffnen - in ihre öffnungsstellung
gelangt, während das Zeitschaltventil 20 noch nicht abgeschaltet hat, oder vor allem
dann, wenn ein Fahrgast zwischen dem nicht dargestellten Handgriff des Türflügels
und der Türöffnung eingeklemmt wird.
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Der Druckanstieg bewirkt dann eine Betätigung des Magneten 71, der
das Umsteuerventil in seine Notstellung umschaltet, in der die Eingangsseite des
Druckminderventils 34 druckentlastet wird, worauf der Pneumatikzylinder
14
entlüftet wird, worauf sich die Tür zu schließen beginnt.
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Die beiden insoweit beschriebenen Anordnungen arbeiten mit einer elektrischen
Steuerung des pneumatischen Türantriebes. Es versteht sich für den Fachmann, daß
die elektrische Steuerung bei gleichbleibenden Funktionsabläufen durch eine pneumatische
Steuerung sowohl des Zeitschaltventils 20 als auch gegebenenfalls des Umsteuerventils
70 ersetzbar ist. Die Funktionen der elektrischen Tast-Schalter bzw. des Druckschalters
werden dann von entsprechend geschalteten Pneumatikventilen übernommen.
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Des weiteren versteht es sich, daß es für die Funktion der Anordnungen
gleichgültig ist, ob der Pneumatikzylinder 14 ein einfachwirkender oder doppeltwirkender
Zylinder ist, der im letzteren Fall auch das Schließen der Tür bewirken würde. Wichtig
in diesem letzteren Fall ist es lediglich, daß zwischen dem Wagen 10 und der Kolbenstange
38 eine gewisse Relativbewegung möglich ist, die den ersten Tast-Schalter 50 (bzw.
dessen pneumatisches Äquivalent) steuert.
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Diese Relativbewegung ist bei den dargestellten Ausführungsbeispielen
wegen der nur in einer Richtung arbeitenden Kolbenstange 38 - wie dargestellt -
leicht zu erreichen. Sie ist aber ohne großen Aufwand auch bei einem doppeltwirkenden
Pneumatikzylinder realisierbar. Zu diesem Zweck könnte die Kolbenstange 38 den Mitnehmer
40 durchsetzen und hätte dann auf jeder Seite des Mitnehmers und mit gewissem Abstand
von diesem je einen Anschlag, von denen einer die öffnungskraft und der andere die
Schließkraft auf den Mitnehmer überträgt.
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Eine weitere Variante bestünde darin, daß der zweite Tast-Schalter
54 entgegen den Ausführungsbeispielen nicht am Wagen 10 oder einem anderen beweglichen
Teil der Tür befestigt ist und mit einer ortsfesten Steuerkurve 62 zusammenwirkt,
sondern umgekehrt, daß der zweite Tast-Schalter ortsfest angeordnet ist und die
Steuerkurve ein Teil der sich bewegenden Tür ist.
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Die Erläuterung der Anordnung in Verbindung mit Schiebetüren bedeutet
keine Beschränkung auf diese Art von Türen. Vielmehr ist die Anordnung auch für
Drehtüren u. dgl. verwendbar, die einen Fremdantrieb haben. Auch in diesen Anwendungsfällen
ist auf die Möglichkeit einer Relativbewegung zwischen Tür und Antrieb zu achten,
und es wären ein oder zwei Schalter in den Steuerkreis des Türantriebes zu legen,
deren Betätigung von der manuell bewirkten Relativbewegung zwischen Tür und Türantrieb
abgeleitet wird und die ihrerseits den Steuerkreis schließen.
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