DE3532514C1 - Antriebsvorrichtung fuer eine Drehsaeule,insbesondere zur Bewegung von Schwenktuerfluegeln an Kraftfahrzeugen - Google Patents
Antriebsvorrichtung fuer eine Drehsaeule,insbesondere zur Bewegung von Schwenktuerfluegeln an KraftfahrzeugenInfo
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Description
Die Erfindung betrifft eine Antriebsvorrichtung für
eine Drehsäule, insbesondere zur Bewegung von Schwenk
türflügeln an Kraftfahrzeugen, mit den Merkmalen aus dem
Oberbegriff des Patentanspruches 1.
Eine derartige Antriebsvorrichtung ist beispielsweise in
DE-OS 25 38 529 beschrieben. Die bekannte Antriebsvor
richtung hat den Nachteil, daß die zum Öffnen und
Schließen der Tür erzeugbaren Kräfte begrenzt sind, da
die Drehsäule, in der die Antriebsvorrichtung angeordnet
ist, einen bestimmten Maximaldurchmesser nicht über
schreiten darf. Es ist im Zusammenhang mit der bekannten
Antriebsvorrichtung zwar angegeben, daß der Kolben-
Zylinderantrieb auch aus mehreren Kolben-Zylinder-Ein
heiten bestehen kann, wobei aber das Problem, wie inner
halb des begrenzten Raumes die Druckmittelzuführung zu
mehreren Kolben-Zylinder-Einheiten erfolgen soll, nicht
gelöst ist.
Es ist weiterhin aus der DE-AS 19 61 573 bekannt, den
Kolben-Zylinderantrieb außerhalb der Drehsäule an ihrem
einen Ende anzuordnen. Dieser bekannte Antrieb hat den
Nachteil, daß oberhalb oder unterhalb der Drehsäule
genügend Raum zur Anordnung des Kolben-Zylinderantriebes
vorhanden sein muß.
Die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe bestand
darin, eine Antriebsvorrichtung der eingangs und im
Oberbegriff des Patentanspruches 1 erwähnten Art zu
schaffen, mit der trotz des begrenzten Rohrdurchmessers
der Drehsäule, die zum Antrieb von Schwenktürflügeln
erforderlichen Mindestkräfte in beiden Bewegungsrichtun
gen erzeugt werden können.
Die Lösung dieser Aufgabe erfolgt mit den im kennzeich
nenden Teil des Patentanspruchs 1 angegebenen Merkmalen.
Vorteilhafte Ausführungsformen sind in den Unteransprü
chen beschrieben.
Die erfindungsgemäße Antriebsvorrichtung geht davon aus,
daß der Kolben-Zylinderantrieb vollständig innerhalb der
Drehsäule angeordnet sein soll. Da die Drehsäule eine
bestimmte Dicke nicht überschreiten soll, bestand ein
erstes zu lösendes Problem darin, eine genügend große
Kolbenfläche am Kolben-Zylinderantrieb sicherzustellen.
Dieses Problem wird gelöst, indem die Kolben-Zylinder-
Einheiten zueinander parallel geschaltet in der Drehsäu
le hintereinander angeordnet werden. Ein weiteres zu
lösendes Problem bestand darin, daß dafür gesorgt werden
muß, daß an der Verbindungsstelle zwischen Kolben-Zylin
derantrieb und Schraubengetriebe das dort erzeugte
Drehmoment aufgenommen wird, damit sich die Kolbenstange
nicht mitdreht. Hierzu war es notwendig, die zwischen
Kolben-Zylinderantrieb und Schraubengetriebe angeordnete
Führungsvorrichtung ziemlich weit in die Drehsäule
hinein zu verlegen, so daß sie, insbesondere wenn mehr
als zwei Kolben-Zylinder-Einheiten hintereinander ange
ordnet sind, gesehen von der die Momente aufnehmenden
Halterung, in der Mitte oder gar über die Mitte der
Drehsäule hinaus angeordnet ist.
Die Lösung dieses Problems erfolgte dadurch, daß die
Kolben-Zylinder-Einheiten innerhalb einer Hülse angeordnet
sind, die unverdrehbar mit der Halterung an dem Ende der
Drehsäule verbunden ist, in dem der Kolben-Zylinderantrieb
angeordnet ist.
Da die Kolben-Zylinder-Einheiten in beiden Bewegungsrich
tungen mit Druckmittel beaufschlagbar sein sollen, mußten
in den relativ engen Raum zwei getrennte Zuführungen für
das Druckmittel hineingeführt werden. Die eine Zuführung
erfolgt über eine koaxiale Bohrung der Kolbenstange,
während die andere Zuführung über einen zwischen den
Zylindern und der Hülse angeordneten Ringkanal erfolgt.
Auf diese Weise ist der zur Verfügung stehende Raum opti
mal ausgenutzt.
Die erfindungsgemäße Antriebsvorrichtung ist konstruktiv
einfach, benötigt sehr wenig Raum, und es läßt sich mit
relativ niedrigen Drücken des Druckmittels ein ausreichen
des Drehmoment für den Antrieb der Drehsäule erzeugen,
wobei das auftretende Gegenmoment in besonders einfacher
und wirksamer Weise aufgenommen wird.
Die erfindungsgemäße Antriebsvorrichtung ist in erster
Linie zur Bewegung von Schwenktürflügeln, beispielsweise
an Autobussen oder auch Schienenfahrzeugen, gedacht. Sie
ist aber in gleicher Weise einsetzbar als Antriebsvor
richtung für eine Drehsäule zur Bewegung von Kofferraum
deckeln oder Klappen wie sie beispielsweise an Reise
bussen angeordnet sind. In diesem Falle ist die Drehsäu
le waagerecht angeordnet.
Im folgenden wird anhand der beigefügten Zeichnungen ein
Ausführungsbeispiel für die erfindungsgemäße Antriebs
vorrichtung näher erläutert.
In den Zeichnungen zeigen:
Fig. 1 eine Vorderansicht eines Schwenktürflügels
mit einer Antriebsvorrichtung für eine Drehsäule nach der Er
findung;
Fig. 2 eine Ansicht des Schwenktürflügels nach Fig. 1
von oben;
Fig. 3 in gegenüber Fig. 1 vergrößerter Darstellung einen
Teilschnitt durch die Drehsäule nach Fig. 1 in
Längsrichtung, wobei, um der besseren Deutlich
keit wegen, die Querabmessungen gegenüber den
Längsabmessungen vergrößert dargestellt sind.
Wie den Fig. 1 und 2 zu entnehmen ist beispielsweise an
einem nicht näher dargestellten Autobus an einer Dreh
säule 1, die über Halterungen 2, 3 drehbar mit dem
Türrahmen bzw. dem Chassis 4 verbunden ist, ein Schwenk
türflügel 5 über Schwenkhebel 6 und 7 in an sich bekann
ter Weise angeordnet. Der Schwenktürflügel 5 ist weiter
hin in bekannter Weise gegenüber dem Türrahmen oder
Chassis durch eine nur angedeutete Führungsvorrichtung 8
geführt.
In Fig. 2 ist der Schwenktürflügel mit ausgezogenen
Linien in der geschlossenen Stellung und mit strichpunk
tierten Linien in der geöffneten Stellung dargestellt.
Der Öffnungswinkel beträgt ca. 90°.
In Fig. 3 ist die vollständig in die Drehsäule 1 inte
grierte Antriebsvorrichtung der Drehsäule genauer darge
stellt.
Die als Hohlzylinder ausgebildete Drehsäule 1 ist über
ein Drehlager 27 mit der fest am Chassis angeordneten
Halterung 2 verbunden. Weiterhin ist mit der Halterung 2
über ein Verbindungsstück 10 eine Hülse 9 fest verbun
den, die sich koaxial und in Längsrichtung zur Drehsäule
1 über einen Teil ihrer Länge erstreckt. Innerhalb
dieser Hülse 9 ist der Kolben-Zylinderantrieb angeord
net, der im dargestellten Ausführungsbeispiel aus zwei
Kolben-Zylinder-Einheiten aufgebaut ist. Selbstverständ
lich können in der gleichen Weise auch drei oder mehr
Kolben-Zylinder-Einheiten angeordnet sein.
Die Kolben-Zylinder-Einheiten bestehen aus einem ersten
Mantelteil 12, das dichtend auf das innere Ende des
Verbindungsstückes 10 aufgesteckt ist, einem auf das
andere Ende des ersten Mantelteils 12 aufgesteckten
Trennstück 20, einem am anderen Ende des Trennstückes 20
aufgesteckten zweiten Mantelteil 14, dessen vorderes
Ende mit einem weiteren Trennstück 22 abgeschlossen ist.
In den so gebildeten zwei Zylinderinnenräumen befinden
sich Kolben 11 und 13, die über eine Kolbenstange 15
miteinander verbunden sind, die durch koaxiale Bohrungen
der Trennstücke 20 und 22 dichtend hindurchgeführt ist
und deren in Fig. 3 unteres Ende, das dem Schraubenge
triebe zugewandt ist, fest mit einem Führungsstück 30
verbunden ist, das eine in axialer Richtung verlaufende
Verzahnung besitzt, die in eine entsprechende Verzahnung
an einem Gegenstück 24 eingreift, das unverdrehbar am in
Fig. 3 unteren Ende der Hülse 9 angeordnet ist. Das
Führungsstück 30 ist seinerseits fest mit der Antriebs
spindel 25 des Schraubengetriebes verbunden.
Das Schraubengetriebe wird im folgenden nicht näher
erläutert und kann beispielsweise so aufgebaut sein wie
in DE-PS 19 61 573 beschrieben. So kann die Antriebs
spindel schraubenlinienförmige Nuten aufweisen, in der
Kugeln angeordnet sind, die in einem mit der Drehsäule 1
fest verbundenen Lagerzylinder 26 gelagert sind.
Die Zuführung der Druckluft für die beiden Bewegungs
richtungen der Kolben-Zylinder-Einheiten geschieht in
folgender Weise:
In dem Verbindungsstück 10 der Halterung 2 sind zwei
Zuführungs/Abführungs-Kanäle 28 und 29 angeordnet.
Der Kanal 29 mündet direkt in den Innenraum des Mantel
teils 12 ein. Die Kolbenstange 15 besitzt eine axiale
Bohrung 17, die sich einerseits in den Innenraum des
Mantelteils 12 öffnet und andererseits in den Kolben 13
hineingeführt ist und über einen Durchlaß 18 und eine
Austrittsöffnung an der dem Kolben 11 zugewandten Seite
des Kolbens 13 mit dem Innenraum des Mantelteils 14 in
Verbindung steht.
Bei Ausführungsbeispielen mit mehr als zwei Kolben-
Zylinder-Einheiten ist die Bohrung 17 noch weiter durch
die Kolbenstange 15 hindurchgeführt und steht in analo
ger Weise in Verbindung mit den Innenräumen der ent
sprechenden Mantelteile.
Der Kanal 28 ist mit einem Zuführungskanal 19 verbunden,
der zwischen der Außenwand der Mantelteile 12, 14 und
der Innenwand der Hülse 9 verläuft und im wesentlichen
ringförmigen Querschnitt aufweist. Im Bereich des Trenn
stücks 20, das sich an der Innenwand der Hülse 9 ab
stützt, erfolgt die Verbindung zwischen dem oberen und
dem unteren Bereich des Zuführungskanals 19 über eine
Längsnut 20 a in der Außenfläche des Trennstücks 20. Bei
mehr als zwei Kolben-Zylinder-Einheiten sind die nächst
folgenden Trennstücke analog ausgebildet. Lediglich das
letzte Trennstück 22 besitzt keine Längsnut, sondern
lediglich eine ringförmige Ausnehmung 22 a. Im Bereich
der Längsnut 20 a bzw. der Ausnehmung 22 a ist der Zufüh
rungskanal 19 über Durchlässe 21 und 23 mit Austritts
öffnungen verbunden, die sich in den Trennstücken 20 und
22 an der dem Kolben 11 bzw. 13 zugewandten Seite befin
den. Wie aus Fig. 3 unmittelbar ersichtlich, ist somit
über den Kanal 29 die in Fig. 3 obere, der Halterung 2
zugewandten Seite der Kolben 11 und 13 mit Druckluft
beaufschlagbar, während über den Kanal 28 und dem Zufüh
rungskanal 19 die dem Schraubengetriebe 25, 26 zuge
wandte Seite der Kolben 11 und 13 mit Druckluft beauf
schlagbar ist.
Damit sind diese Kolben pneumatisch parallelgeschaltet
und die Wirkung der Kolbenflächen addiert sich.
Bei Zuführung von Druckluft zum Kanal 29 bewegen sich
die Kolben 11 und 13 in Fig. 3 nach unten, während sie
sich bei Zufuhr von Druckluft zum Kanal 28 nach oben
bewegen.
Die Einzelteile des Kolben-Zylinder-Anriebs können in
einfacher Weise montiert werden, indem sie zusammenge
steckt und von der Seite der Halterung 2 her in die
Hülse 9 eingeschoben werden, wobei die Verbindung des
unteren Endes der Kolbenstange 15 mit dem Führungsstück
23, beispielsweise über eine Schraubverbindung, erfolgen
kann.
Die Abdichtung der Kolben 11 und 13 gegen die Wand der
Mantelteile 12 und 14, sowie die Abdichtung der zwischen
den Kolben 11 und 13 angeordneten Abstandshülse 16
einerseits gegen das Trennstück 20 und andererseits
gegen die Kolbenstange 15, die Abdichtung des etwas
verdickten unteren Endes der Kolbenstange 15 gegen das
Trennstück 22 und schließlich die Abdichtung des Mantel
teils 12 sowie der Hülse 9 am Verbindungsstück 10 können
durch übliche Ringdichtungen erfolgen.
Claims (4)
1. Antriebsvorrichtung für eine Drehsäule, insbesondere zur
Bewegung von Schwenktürflügeln an Kraftfahrzeugen, bei
der die an ihren beiden Enden in Halterungen drehbar
gelagerte Drehsäule als Hohlzylinder ausgebildet ist, in
dem ein Schraubengetriebe angeordnet ist, das durch
einen vollständig im Hohlzylinder angeordneten, in
beiden Bewegungsrichtungen mit Druckmittel beaufschlag
baren, pneumatischen Kolben-Zylinderantrieb antreibbar
ist, der aus mindestens zwei an einem Ende fest mit
einer Halterung der Drehsäule verbundenen Kolben-Zylin
der-Einheiten besteht und dessen mit einem Teil des
Schraubengetriebes verbundene Kolbenstange in einer an
dem dem Schraubengetriebe zugewandten Ende fest angeord
neten und mit einer der Halterungen verbundenen axialen
Führungsvorrichtung unverdrehbar geführt ist, dadurch
gekennzeichnet, daß
die Kolben-Zylinder-Einheiten (11, 12) bzw. (13, 14)
zueinander parallel geschaltet und innerhalb einer an
einem Ende fest mit einer Halterung (2) der Drehsäule
(1) verbundenen und koaxial zu ihr verlaufenden Hülse
(9) hintereinander angeordnet sind, und die Zuführung
des Druckmittels für die eine Bewegungsrichtung zu jedem
auf den ersten Zylinder (12) folgenden Zylinder (14)
über eine in der alle Kolben (11, 13) miteinander ver
bindenden, in axialer Richtung durchlaufenden Kolben
stange (15) angeordnete koaxiale Bohrung (17) erfolgt,
die jeweils im Bereich der in eine gemeinsame Richtung
weisenden Kolbenflächen mit den Zylinderinnenräumen
verbunden ist, während die Zuführung des Druckmittels
für die andere Bewegungsrichtung über einen zwischen der
Außenwand der Zylinder (12, 14) und der Innenwand der
Hülse (9) angeordneten Zuführungskanal (19) mit im
wesentlichen ringförmigem Querschnitt erfolgt, der
jeweils im Bereich der den in die andere gemeinsame
Richtung weisenden Kolbenflächen gegenüberliegenden
Stirnflächen der Zylinder mit den Zylinderinnenräumen
verbunden ist.
2. Antriebsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekenn
zeichnet, daß der Kolben-Zylinderantrieb aus mehreren
von einer Seite her nacheinander in die Hülse einschieb
baren, zusammensteckbaren Einzelteilen aufgebaut ist,
nämlich:
- a) rohrförmigen Mantelteilen (12, 14) der einzelnen Zylinder, deren Außendurchmesser um einen vorge gebenen Betrag kleiner ist als der Innendurch messer der Hülse (9);
- b) zwischen diesen Mantelteilen (12, 14) ange ordneten zylindrischen Trennstücken (20, 22), auf welche die Mantelteile (12, 14) aufge steckt sind, deren Außendurchmesser mindestens in einem Teilabschnitt ihrer Länge dem Innendurchmesser der Hülse (9) entspricht und die eine koaxiale Bohrung zur Durch führung der Kolbenstange (15), sowie am äußeren Rand mindestens eine durchlaufende Längsnut (20 a) oder eine Ausnehmung (22 a) mit einem sich zu einer ihrer Stirnflächen hin öffnenden Durch laß (21, 23) aufweisen;
- c) eine in axialer Richtung durchlaufende, dichtend durch die Trennstücke (20, 22) geführte Kolben stange (15), auf der an vorgegebenen Stellen Kolben (11, 13) befestigt sind und die eine axiale Bohrung (17) aufweist, sowie jeweils im Bereich der Kolben (11, 13) mindestens einen Durchlaß (18), der mit einer Austrittsöffnung in jeweils einer der Kolbenflächen verbunden ist.
3. Antriebsvorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekenn
zeichnet, daß auf die Kolbenstange (15) rohrförmige
Abstandshülsen (16) aufgeschoben sind, die sich an den
einander gegenüberliegenden Kolbenflächen aufeinander
folgender Kolben abstützen, wobei die ringförmige
Durchtrittsspalte zwischen den Abstandshülsen (16) und
der Kolbenstange (15) und zwischen den Abstandshülsen
(16) und den Trennstücken (20, 22) jeweils mit Ringdich
tungen abgedichtet sind.
4. Antriebsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3,
dadurch gekennzeichnet, daß das dem Schraubengetriebe
zugewandte Ende der Kolbenstange (15) fest mit einem
Führungsstück (30) verbunden ist, das eine in axialer
Richtung verlaufende Verzahnung besitzt, die in eine
entsprechende Verzahnung an einem mit der Hülse (9) fest
verbundenen Gegenstück (24) eingreift und das Führungs
stück (30) fest mit der Antriebsspindel (25) des Schrau
bengetriebes (25, 26) verbunden ist.
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