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TECHNISCHES
GEBIET DER ERFINDUNG
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Die
Erfindung betrifft eine Türbetätigungsvorrichtung
einschließlich,
aber nicht beschränkt
auf Betätigungsvorrichtungen
für die
Türen von
Transportmitteln, die die geradlinige Bewegung des doppeltwirkenden
Pneumatikzylinders in eine Drehbewegung umwandelt, die für das Öffnen und
Schließen der
Tür erforderlich
ist.
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STAND DER
TECHNIK
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Die
bisher verwendeten Betätigungsvorrichtungen
bestehen aus zwei ineinandergesteckten Hohlgehäusen, die die geradlinige Bewegung
des doppeltwirkenden Pneumatikzylinders in eine Drehbewegung umwandeln,
die auf die Stange übertragen
wird, die mit dem Innengehäuse
verbunden ist und das Öffnen
und Schließen
der Tür
mit Hilfe zweier entgegengesetzt ausgerichteter Spiralnuten und von
den Nuten geführter
Mitnehmer steuert. Diese Art Betätigungsvorrichtung
wird beispielsweise in dem Dokument
CZ
243175 beschrieben.
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Einige
der bekannten Betätigungsvorrichtungen
weisen zwei Spiralnuten auf, die bei dem Außengehäuse in der Regel länger sind
und bei denen dieser verlängerte
Teil gerade ist und in axialer Richtung parallel zur Gehäuseachse
verläuft,
wodurch die Tür nach
dem Schließen
in gerader Richtung nach oben vorstehen und durch Einrasten in Verriegelungssegmente
gegen ein spontanes Öffnen
gesichert werden kann, zu dem es beispielsweise aufgrund des durch die
Bewegung des Fahrzeugs entstehenden Unterdrucks kommen kann. Eine
solche Betätigungsvorrichtung
wird beispielsweise in dem Dokument
CZ 10699 U1 beschrieben. Infolge der Trägheit der
Tür verursachen
alle bekannten Betätigungsvor
richtungen, auch die, bei denen eine geradlinige
Bewegung mit Hilfe einer Kugelumlaufspindel in eine Drehbewegung
umgewandelt wird, insbesondere im Winter beziehungsweise auf unebenem
Boden ein Springen des Türrahmens,
wodurch die Tür
und die Rahmendichtung nicht dicht genug schließen, da die Verriegelungssegmente
der Tür
nicht in die Verriegelungssegmente des Rahmens eingreifen. Die Tür wird nur durch
die Verriegelungssegmente richtig in die Rahmendichtung eingepasst.
Die Tür
muss daher wesentlich langsamer geschlossen werden. Zu anderen Auswirkungen
gehört
die extreme Belastung der verschwenkbaren Konsolen der Tür durch
die axialen Kräfte
des doppeltwirkenden Zylinders, die nicht über die Spiralnut verteilt
werden, sondern direkt einwirken.
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In
GB 2073815 A wird
ein Antriebsmechanismus für
eine Pendeltür
vorgestellt, der wiederum aus einem doppeltwirkenden Pneumatikzylinder
besteht, der aus zwei ineinandergesteckten Hohlgehäusen besteht,
die jeweils zwei Spiralnuten aufweisen, die um 180 Grad gedreht
und in den Gehäusen
in Bezug zueinander entgegengesetzt ausgerichtet sind, und aus zwei
Paar Mitnehmern, die sich in den Nuten bewegen, die beide mit einer
Verlängerung
versehen sind. Diese Verlängerungen
rasten jedoch ein, und zum Lösen
dieser festen Verbindung wird ein Federteller benötigt.
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In
der US-PS 4,383,102 ist ebenfalls ein Antriebsmechanismus zu finden,
bei dem nur eine der Nuten eine Verlängerung aufweist. Die Nuten
besitzen jedoch die gleiche axiale Höhe, so dass zum Ende des Schließens der
Tür etwas
zusätzliche Schubkraft
vorhanden ist, die die Sicherheit des Einrastens der Tür verbessert,
der aktuellen Gesetzgebung entsprechend muss die Tür jedoch
ein spezielles Sicherheitselement aufweisen, das die Tür auch mechanisch
sichert.
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KURZDARSTELLUNG DER ERFINDUNG
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Die
oben genannten Nachteile werden durch die Türbetätigungsvorrichtung nach Anspruch
1 weitgehend beseitigt.
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BESCHREIBUNG
DER ZEICHNUNGEN
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Die
Erfindung wird in den Zeichnungen ausführlicher vorgestellt, wobei 1 das
Innengehäuse mit
zwei Nuten in einer Teilschnittdarstellung, 2 die sich
ergebende Form der Nut im Innengehäuse, 3 das Außengehäuse mit
den verlängerten
Nuten in einer Teilschnittdarstellung und 4 die sich ergebende
Form der Nut im Außengehäuse zeigt.
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BESCHREIBUNG
DES AUSFÜHRUNGSBEISPIELS
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1 zeigt
das Innengehäuse 1 der
Betätigungsvorrichtung
in Form eines Hohlzylinders mit zwei Nuten 3 im Mantel,
die in Bezug zueinander um 180 Grad gedreht sind, wobei das Innengehäuse 1 an
der Stange 7 befestigt ist, die das Öffnen und Schließen der
Tür steuert.
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2 zeigt,
dass die Nut 3 die Form einer Raumkurve aufweist, deren
Tangente in einem Winkel α1 zur Längsachse
liegt.
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3 zeigt
das Außengehäuse 2 der
Betätigungsvorrichtung,
das ebenfalls die Form eines Hohlzylinders aufweist, wobei zwei
Nuten 4 in dem Außengehäuse 2 in
Bezug zueinander um 180 Grad gedreht sind. Das Außengehäuse 2 ist
mit einem Flansch 6 versehen.
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4 zeigt,
dass die Nut 4 die Form einer Raumkurve aufweist, deren
Tangente in einem Winkel α2 zur Längsachse
des Außengehäuses 2 liegt. Beide
Nuten 4 sind im Gegensatz zu den Nuten 3 im Innengehäuse 1 mit
Verlänge rungen 5 versehen,
die in Form von Raumkurven im Winkel α3 zur
Längsachse
des Außengehäuses 2 vorliegen.
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Im
Endstadium des Schließvorgangs
vollführt
die Tür
nicht nur unter den Verriegelungssegmenten eine geradlinige Bewegung
nach oben, sondern dreht sich auch in dem erforderlichen Winkel, der
durch den Aufbau des Türrahmens
und der Dichtung bestimmt wird. Dies wird durch die beiden Nuten in
den zwei Hohlgehäusen
ermöglicht,
die die Form von Raumkurven (meist Spiralen) aufweisen.
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Sowohl
bei dem Innen- als auch bei dem Außenhohlgehäuse sind die Nuten in Bezug
zueinander um 180 Grad gedreht. Außerdem sind die Nuten des Außengehäuses zu
den Nuten des Innengehäuses entgegengesetzt
ausgerichtet. Eine von dem Paar Nuten ist in axialer Richtung um
einen Betrag im Bereich von 1–30
mm verlängert.
Diese Verlängerung liegt
jedoch in Bezug zur vertikalen Achse in einem anderen Winkel als
der vorhergehende Abschnitt der Kurve. Diese Verlängerung
wird praktischerweise bei den Nuten des Außengehäuses realisiert.
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Es
folgt nun eine Beschreibung der Funktionsweise der Betätigungsvorrichtung,
die Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist, im Verlauf des Vorgangs
des Türschließens. Die
im unteren Teil des Pneumatikzylinders wirkende Druckluft übt eine
Kraft auf den Kolben in dem Zylinder aus, und der Kolben beginnt,
sich zu drehen und sich gerade nach oben zu bewegen. Mit Hilfe von
zwei Paar Mitnehmern, die an einem der Stifte installiert und praktischerweise als
kleine Nadellager ausgeführt
sind, dreht der sich bewegende Kolben das hohle Innengehäuse in Bezug
zu dem hohlen Außengehäuse, das
fest ist und sich nicht drehen kann. Die Mitnehmer (in diesem Fall
die Nadellager) beginnen, in den vier Nuten in beiden Gehäusen abzurollen,
wobei das Innengehäuse
die Drehbewegung auf die Stange überträgt, die
das Öffnen
und Schließen
der Tür
steuert.
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Das
Innengehäuse
muss mit einstellbarer Reaktionskraft gegen axiale Verschiebung
gesichert werden. Zur Erzeugung dieser Kraft wird praktischerweise
eine mechanische Feder verwendet. Wenn der Mitnehmer am Ende der
beiden Nuten des Innengehäuses
ankommt beziehungsweise die Tür
auf ein festes Hindernis trifft, schiebt der Kolben des Pneumatikzylinders
die gesamte Konstruktion weiter nach oben. Nach dem Überwinden
der axialen Reaktionskraft hält
die Schubkraft das Innengehäuse
in der unteren Position, was durch die verlängerte Nut in dem Außengehäuse möglich ist.
In diesem Fall ist die verlängerte
Nut nicht gerade, sondern in Bezug zur vertikalen Achse in einem
bestimmten Winkel geneigt. In diesem Stadium bewegt sich die Steuerstange
der Tür
nach oben, und die Tür
wird in die Gummidichtung des Rahmens gedrückt, die für diesen Verwendungszweck ausgelegt
ist. In dem Moment, in dem der Widerstand der zusammengedrückten Gummidichtung
das Drehmoment überschreitet,
das durch die Verteilung der Kraft über die verlängerten
(in diesem Fall) Spiralnuten gegeben ist, oder die Mitnehmer an
den Enden der verlängerten
Nuten des Außengehäuses ankommen,
wird der Vorgang abgeschlossen. Bei dem Vorgang des Öffnens der
Tür wirkt
die Druckluft in dem Pneumatikzylinder oberhalb des Kolbens, und
der gesamte Vorgang kehrt sich um.
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Tests
haben bestätigt,
dass die Tür
aufgrund der Konstruktion der Nutverlängerung in dem Außengehäuse in Form
einer Raumkurve im Endstadium des Schließens nicht gegen den Rahmen
springt, wodurch sich die Zuverlässigkeit
der Türschließfunktion und
die Geschwindigkeit des Schließvorgangs
erhöht.
Dieses Springen führt
häufig
dazu, dass sich die Tür
von außen
an die Verriegelungssegmente anlehnt, wodurch die Verriegelungssegmente
nicht mehr funktionstüchtig
sind und daher nicht mehr ihrer sicherheits bezogenen Rolle gerecht
werden. Aufgrund der Kraftverteilung über die Spiralnut sind die Türkonsolen
außerdem
auch einer geringeren Belastung ausgesetzt, wodurch sich die Lebensdauer
des gesamten Türschließsystems
beträchtlich
verlängert. Aufgrund
des neuen Aufbaus der Nut sind die Tür und der Rahmen dicht und
sicher genug, und somit übernehmen
die Verriegelungssegmente lediglich die Rolle eines zusätzlichen
Sicherheitselements. Im Hinblick auf die Einfachheit der Konstruktionsänderung
des Anstiegswinkels der Spirale bei der verlängerten Nut des Außengehäuses kann
sich diese Lösung
auf flexible Weise an verschiedene Konstruktionsweisen des Türrahmens
und der Dichtung anpassen.