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GEBIET DER
ERFINDUNG
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Die
Erfindung betrifft im allgemeinen Kraftbetätigungsvorrichtungen für Personenbeförderungsverkehrsmittel
und im besonderen eine elektrisch angetriebene drehende Türbetätigungsvorrichtung
zum Öffnen
und Schließen
von zweiflügeligen
Pendeltüren,
wie sie beispielsweise in Personenbeförderungsfahrzeugen einschließlich von
Flugplatztransporteinrichtungs-, Schul- und kleinen Beförderungsbussen
verwendet werden.
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HINTERGRUND
DER ERFINDUNG
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Vor
der Verwendung von kraftbetriebenen Türöffnungsvorrichtungen wurden
die Türen
von Beförderungsverkehrsmitteln
manuell, typischerweise von dem Fahrer des Fahrzeugs, geöffnet und
geschlossen. Die Anspannung beim Ausführen des Öffnens und Schließens der
Türen führte oft
zu lange währenden
medizinischen Schwierigkeiten für
die Fahrer des Fahrzeugs. Da kraftbetriebene Türöffnungsvorrichtungen erforderlich
waren, wurden vorwiegend pneumatisch betriebene Betätigungsvorrichtungen
entwickelt, da in den meisten großen Fahrzeugen durch die Verwendung
von Druckluftbremsensystemen eine sichere und bequeme Quelle zum
Betreiben mit Druckluft bei gesteuerten Drücken bereitgestellt wird. In
den US-Patenten mit den Nummern 4490941 und 4134231 werden Beispiele
für pneumatisch
betriebene Türbetätigungsvorrichtungen
gezeigt. Bei diesen Arten von Fahrzeugen sind jedoch typischerweise
hydraulische Bremsensysteme eingebaut. Deshalb ist keine Luftversorgung
vorhanden, und hydraulische Türantriebe
sind sehr teuer und erfordern sehr starke Instandhaltung, um Undichtigkeiten
zu verhindern und die Unversehrtheit des Bremsensystems nicht einzubüßen. Nunmehr besteht
wachsender Bedarf an einer sicheren, kostengünstigen elektrischen Betätigungsvorrichtung
für Bustüren.
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Eine
kraftbetriebene Türbetätigungsvorrichtung
für Personenbeförderungsverkehrsmittel
ist in dem US-Patent Nummer 5332279 offenbart. Diese Art eines Systems
nach dem Stand der Technik umfaßt
einen elektrisch angetriebenen Getriebemotor, der Antriebsarme betätigt, die
sich um annähernd 160° drehen,
um eine zweiflügelige
Pendeltüreinheit zu öffnen und
zu schließen.
Eine über
eine Muffenkupplung wirkende Getriebemotorantriebswelle betätigt Antriebsarme
einzeln einstellbarer Länge
für eine Antriebsstange,
um eine Drehung jeder Tür
um annähernd
90° von
offen nach geschlossen und geschlossen nach offen zu bewerkstelligen.
Auf den an den Außenrändern jedes
Flügels
angeordneten, die Tür betätigenden
Wellen sind Türarme
zur Verbindung über
Türantriebsstangen
mit den oben genannten hin- und herschwenkenden Antriebsarmen befestigt. Jede
Türantriebsstange
ist mit einem kugelförmigen Stangenende
zwischen ihrem jeweiligen Antriebsarm und dem Türarm gekoppelt.
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In
dem US-Patent 4333269 wird eine in Automobilen verwendete automatische
Steuerungs- und Verriegelungsvorrichtung beschrieben, die ein Ritzel
umfaßt,
das von einem Mittel zum Antreiben desselben angetrieben wird, und
das einen Zahnkreissektor um ein Wellenglied dreht und dadurch eine
Schubstange hin- und
herbewegt, die zum Öffnen
und Schließen
einer Hecktür
verwendet wird.
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Die
Verwendung eines Ritzels, das auf ein Zahnrad einwirkt, ist auch
für das
US-Patent 4375140 in Bezug auf Türöffnungsvorrichtungen
bekannt.
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In
dem US-Patent 4452292 ist eine automatische Türöffnungsvorrichtung beschrieben,
bei der ein Ring innere Zahnräder
umfaßt,
die[TEXT FEHLT]
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Durch
Betätigen
eines Hebel läßt sich
das Ritzel aus der Kontaktposition an dem Ringzahnrad entfernen.
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ZUSAMMENFASSUNG
DER ERFINDUNG
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Die
vorliegende Erfindung betrifft eine elektrische Drehtürbetätigungsvorrichtung
zum Steuern des Öffnens
und Schließens
einer Tür,
die schwenkbar an einem Türrahmen
eines Personenbeförderungsverkehrsmittels
angebracht ist. Die elektrische Türbetätigungsvorrichtung umfaßt ein Ritzel
und ein Mittel zum Drehen oder Antreiben des Ritzels in entgegengesetzte
Richtungen während Öffnungs-
und Schließungszyklen
der Tür.
Es ist auch ein Zahnkreissektor vorgesehen, der für die Drehung
in einer entgegengesetzten Richtung relativ zum Ritzel angebracht
ist. Der Zahnkreissektor kann dabei in das Ritzel eingreifen und
von dem Ritzel derart angetrieben werden, daß er sich bei Drehung des Ritzels
in eine Öffnungsrichtung
oder in eine Schließrichtung
dreht. Es ist ein Wellenglied mit einem ersten und einem zweiten
Ende vorgesehen. Das erste Ende des Wellengliedes ist an dem Zahnkreissektor
angebracht, und das zweite Ende des Wellengliedes kann mit einer
Grundplatte oder einem Wandabschnitt des Verkehrsmittels in Eingriff
gelangen. An dem Zahnkreissektor ist eine Schubstange angehängt, die
dem Öffnen
oder Schließen
der Tür
dient, sobald sich der Zahnkreissektor in die Öffnungsrichtung bzw. die Schließrichtung
dreht.
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Gemäß der Erfindung
enthält
die Drehtürbetätigungsvorrichtung
des weiteren einen Griff, mit dem das Ritzel in eine vertikale oder
eine horizontale Richtung gedreht werden kann, um das Ritzel aus der
Ineingriffnahme mit dem Zahnkreissektor zu lösen.
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AUFGABEN DER
ERFINDUNG
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Es
ist die Hauptaufgabe der Erfindung, eine elektrische Drehtürbetätigungsvorrichtung
zum Öffnen
und Schließen
von wenigstens einer Tür
eines Beförderungsverkehrsmittels
zu schaffen.
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Es
ist eine andere Aufgabe der Erfindung, eine Betätigungsvorrichtung zu konstruieren,
die von dem Verkehrsmittel vollständig entfernt werden kann, um
dieselbe leichter instandhalten und/oder auswechseln zu können.
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Es
ist eine andere Aufgabe der Erfindung, eine elektrische Drehtürbetätigungsvorrichtung
zu schaffen, die minimale Instandhaltung erfordert und ökonomisch
hergestellt wird.
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Es
ist noch eine weitere Aufgabe der Erfindung, eine elektrische Türbetätigungsvorrichtung herzustellen,
die ohne Notwendigkeit eines mechanischen Kraftausgleichs eine viel
größere Kraft
als bei bestehenden Modellen mit Hilfe zweier Schubstangen tragen
kann, die in entgegengesetzten Richtungen wirken.
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Es
ist noch eine weitere Aufgabe der Erfindung, eine elektrische Türbetätigungsvorrichtung
zu schaffen, die eine formstabilere Konstruktion aufweist, die zum
korrekten Kämmen
zwischen dem Antriebsritzel und dem angetriebenen Sektor notwendig ist.
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Es
ist ferner Aufgabe der Erfindung, eine elektrische Türbetätigungsvorrichtung
zu schaffen, die schlanker als bestehende pneumatische Türbetätigungsvorrichtungen
ist.
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Für den Fachmann
werden durch die Lektüre des
ausführlichen
Beschreibungsteils dieses Dokuments zusätzlich zu den oben aufgeführten Aufgaben und
Vorteilen verschiedene andere Aufgaben und Vorteile der hier offenbarten
Schnapptürbetätigungsvorrichtung
leichter erkennbar.
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KURZE BESCHREIBUNG
DER ZEICHNUNGEN
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1 zeigt
eine perspektivische Ansicht der elektrischen Türbetätigungsvorrichtung gemäß der Erfindung.
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2 zeigt
eine seitliche Querschnittsansicht der elektrischen Türbetätigungsvorrichtung
gemäß der Erfindung.
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Die 3–5 zeigen
das elektrische Türbetätigungsvorrichtungssystem
gemäß der Erfindung,
das an einem Türrahmen
angebracht ist.
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Die 6–10 zeigen
das elektrische Türbetätigungsvorrichtungssystem
aus verschiedenen Winkeln, welche die verschiedenen an dem Mechanismus
beteiligten Teile zeigen.
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11 zeigt
eine Ansicht des Zahnkreissektors von oben.
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12 zeigt
eine auseinandergezogene seitliche Teilansicht der an dem Zahnkreissektor
befestigten Verbindungsstange gemäß der Darstellung in 10.
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13 zeigt
eine Vorderansicht der elektrischen Türbetätigungsvorrichtung gemäß der Erfindung.
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Die 14A–14C zeigen die elektrische Türbetätigungsvorrichtung gemäß der Erfindung,
die über
einer Tür
eines Verkehrsmittels angebracht ist, in aufeinanderfolgenden Stadien
des Türöffnungsvorgangs.
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AUSFÜHRLICHE
BESCHREIBUNG DER ERFINDUNG
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Die
folgenden Hintergrundinformationen werden geliefert, damit der Leser
die Umgebung, in der die Erfindung typischerweise verwendet wird, besser
erkennen kann. Wenn in diesem Dokument nichts anderes dargelegt
ist, sollen die hier verwendeten Begriffe nicht auf eine besonders
enge Interpretation beschränkt
sein.
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In
den 1–2, 13 und 14A–14C ist die allgemein mit 10 bezeichnete
elektrische Türbetätigungsvorrichtung
zum Steuern des Öffnens
und Schließens
einer Tür 12 gezeigt,
die schwenkbar an einem Türrahmen 14 eines Personenbeförderungsverkehrsmittels
angebracht ist. Die erfindungsgemäße Türbetätigungsvorrichtung umfaßt ein Ritzel 16 und
ein Mittel, beispielsweise einen Getriebemotor 18, zum
Drehen oder Antreiben dieses Ritzels 18 in entgegengesetzte
Richtungen während Öffnungs-
und Schließzyklen
der Tür 12.
Es ist auch ein Zahnkreissektor 20 vorgesehen, der für die Drehung
in einer entgegengesetzten Richtung relativ zu dem Ritzel 16 angebracht
ist. Der Zahnkreissektor 20 kann dabei in das Ritzel 16 eingreifen
und bei Drehung durch das Ritzel 16 derart angetrieben
werden, daß er
sich bei Drehung durch das Ritzel 16 in eine Öffnungsrichtung
oder in eine Schließrichtung
dreht. Es ist ein Wellenglied 16 mit einem ersten Ende 24 und
einem zweiten Ende 26 vorgesehen. Das erste Ende 24 des
Wellengliedes 22 ist an dem Zahnkreissektor 20 angebracht,
und das zweite Ende 26 des Wellengliedes 20 kann
mit einer Grundplatte 28 und/oder einem Wandabschnitt 30 des
Verkehrsmittels in Eingriff gelangen. Die Grundplatte 28 kann
ein gesondertes Plattenglied sein, dessen Wellenglied 22 in
Eingriff mit der Wand 20 des Verkehrsmittels gelangen kann
und folglich an dieser befestigt ist. Alternativ kann das Wellenglied 22 direkt
mit der Wand 30 des Verkehrsmittels in Eingriff gelangen.
An dem Zahnkreissektor 20 ist eine Schubstange 32 angehängt und
dient dem Öffnen oder
Schließen
der Tür 12,
sobald sich der Zahnkreissektor 20 in die Öffnungsrichtung
bzw. die Schließrichtung
dreht.
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Auf
Grund des Hebelwerks des Mechanismus und des Verhältnisses
zwischen dem Ritzel 16 und dem Zahnkreissektor 20 können ein
maximales Drehmoment und ein maximaler Strom in dem Getriebemotor 18 als
Signal zum Schalten des Antriebsmotors verwendet werden.
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In
einer Notfallsituation und/oder im Falle eines elektrischen Ausfalls
kann das Ritzel 16 aus dem Eingriff mit dem Zahnkreissektor 20 gelöst werden, damit
die Tür 12 manuell
geöffnet
werden kann. Das Lösen
des Ritzels aus dem Eingriff kann mit Hilfe eines Griffs 34 zustandegebracht
werden, wie in 13 gezeigt ist. Die Figur zeigt,
daß dieser
Griff 34 das Ritzel in vertikaler Richtung bewegen kann.
Jedoch kann die Türbetätigungsvorrichtung
derart modifiziert werden, daß der
Griff 34 das Ritzel in horizontaler Richtung bewegen kann,
um zu erreichen, daß das
Ritzel 16 aus dem Eingriff mit dem Getriebemotor 18 gelöst wird.
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Zwischen
dem Zahnkreissektor 20 und einem von der Grundplatte 28 und
dem Wandabschnitt 30 des Verkehrsmittels ist eine Stützplatte 36 angebracht.
Auch sind Schrauben/Muttern entlang dem Umfang der Stützplatte 36 zum
Befestigen der Stützplatte 36 an
der Grundplatte 28 und/oder der Verkehrsmittelwand 30 vorgesehen.
Die Stütze 36 ist
als einstückiges
Teil ausgebildet, beispielsweise aus einem Stück eines Blechs, derart, daß sich ein
flacher Abschnitt 38 nahe an dem Ritzel 16 befindet
und ein anderer flacher Abschnitt 40 das Wellenglied 22 derart
abstützt,
daß unter
dem Zahnkreissektor 20 ein Spalt mit einer zuvor festgelegten
Größe zum Positionieren
der Schubstange 32 darin geschaffen wird.
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Das
Wellenglied 22 ist, wie im allgemeinen durch 35 in 2 angezeigt
ist, starr an der Stützplatte 36 befestigt.
Zum Befestigen des Wellengliedes 22 an der Stützplatte 36 kann
jedes bekannte Mittel, beispielsweise das Schweißen, Hartlöten und dergleichen, verwendet
werden.
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Es
ist ein Verbindungsmittel vorgesehen, beispielsweise eine Schraube 42,
die sich durch das Wellenglied 22 hindurch erstreckt, um
schraubbar in die Grundplatte 18 und/oder den Wandabschnitt
des Verkehrsmittels 20 einzugreifen. Folglich kann das zweite
Ende 26 des Wellengliedes 22 schraubbar in der
bei 43 gezeigten Weise in die Grundplatte 18 und/oder
den Wandabschnitt 30 des Verkehrsmittels eingreifen. Durch
diesen Schraubeingriff durch das Wellenglied 22 kann die
Türbetätigungsvorrichtung zwecks
Instandhaltung und/oder Auswechselung vollständig von dem Verkehrsmittel
entfernt werden. Am Boden der Basis 28, 30 ist
eine Mutter 64 zum Befestigen auf der daraus vorstehenden
Schraube 42 vorgesehen.
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Durch
diese spezielle Konstruktion, bei der das Wellenglied 22 des
Zahnkreissektors 20 starr mit der Stützplatte 36 verbunden
ist und schraubbar mit der Grundplatte 28 und/oder der
Verkehrsmittelwand 30 verbunden ist, wird ermöglicht,
daß die
Biegewirkung von dem Wellenglied 22 in zwei Scherkräfte mit der
Grundplatte 28, 30 und der Stützplatte 36 übertragen
wird. Durch diese spezielle Konstruktion wird auch die Stützung für das Öffnen der
Tür und
umgekehrt verstärkt,
was zu einem viel steiferen System führt, das starke Kräfte entlang
der Schubstange 32 ohne hohe Spannungen/Ermüdung und
Dehnungen in der Stützplatte 36 oder
der Grundplatte 28, 30 tragen kann.
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12 zeigt
eine auseinandergezogene seitliche Teilansicht der an dem Zahnkreissektor 20 befestigten
Schubstange 32 gemäß der Darstellung in 10.
Die Schubstange 32 ist mit Hilfe eines Stiftes 48 an
dem Zahnkreissektor 20 befestigt. Bei Bedarf sind auch
Lager und Buchsen 49 vorgesehen. Die Schubstange 32 besitzt
ein erstes Ende 50, das an dem Zahnkreissektor 20 angehängt ist,
und ein zweites Ende 52, das mit Schellen 54 verbunden
ist, die an dem Türrahmen 14 angebracht
sind, siehe 14A–14C.
An einer zweiten Tür 58 ist
ein Verbindungsmittel 56 zum Öffnen und Schließen dieser
zweiten Tür 58 bei
Bewegung der Schubstange 32 befestigt. Dieses Verbindungsmittel 56 kann
jedes wohlbekannte Mittel umfassen, beispielsweise eine Stange,
ein Kabel und dergleichen.
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Die
Schubstange 32 ist so nahe wie möglich an dem Zahnkreissektor 20 angehängt, um
die Biegewirkung in dem den Zahnkreissektor 20 abstützenden
Wellenglied 22 zu minimieren.
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11 zeigt
eine Ansicht des Zahnkreissektors 20 von oben, bei dem
ein Anschlagglied 44 vorgesehen ist, um die Bewegung des
Zahnkreissektors 20 anzuhalten. Dadurch wird verhindert,
daß sich
die Schubstange 32 über
eine "Totlinie" bewegt. Dieses Anschlagmittel 44 wirkt
in der in 13 gezeigten Weise mit mindestens
einem Endschalter 60 zusammen, um ein Signal zu dem Getriebemotor 18 zu übertragen.
Es kann auch ein zweiter Endschalter 62 zum Übertragen
eines Signals zu dem Getriebemotor 18 vorgesehen sein.
Die Endschalter senden zu dem Getriebemotor 18 Signale,
daß der Öffnungs- und/oder
Schließvorgang
für die
Tür 12 abgeschlossen
ist, und daß die
Motorrichtung geändert
werden sollte, so daß sich
das Ritzel 16 in Gegenrichtung dreht.
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Die 3–5 zeigen
das Betätigungssystem 10 gemäß der Erfindung,
das an einem Türrahmen
angebracht ist. Wie in 4 dargestellt ist, muß der Exzenter "e" formschlüssig sein, damit die Tür 12 durch
Schieben ihres Flügels
geöffnet
werden kann. Wenn nicht, dann wäre
die Notauslösung
nutzlos.
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Die 6–10 zeigen
das Betätigungssystem
aus verschiedenen Winkeln, welche die verschiedenen an dem Mechanismus
beteiligten Teile zeigen. 7 zeigt
eine Feder 66, einen Aktor 68 und einen Muttergriff 70,
die mit dem Griff 34 zusammenwirken. Bei 72 ist
auch ein Bund gezeigt.
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Was
die elektrischen Aspekte der erfindungsgemäßen Betätigungsvorrichtung 10 betrifft,
so wird die volle Spannung eingeschaltet, wenn der Motor gestartet
wird. Dadurch kommt es zu einem hohen Strom, bevor sich die Tür zu bewegen
beginnt. Es ist ein Wärmeschutz
vorgesehen, damit das Steuerungssystem zwischen einem hohen Motorstrom
zu Beginn des Hubs der Tür
und einem hohen Motorstrom am Ende des Hubs besser unterscheiden kann.
Während
der Startzeit liegt die Spitzenwertzeit im Bereich von ein paar
Millisekunden. Am Ende der Bewegung liegt die Zeit von Hunderten
von Millisekunden, wodurch eine Heizwirkung eintritt, die einen Bimetallschalter
einschalten kann.
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Man
beachte, daß die
Figuren die Türbetätigungsvorrichtung
in Verbindung mit zwei schwenkbar angebrachten Pendeltüren zeigt.
Jedoch wird der Fachmann gewöhnlich
erkennen, daß die
Türbetätigungsvorrichtung
gemäß der Erfindung
auch zum Öffnen
einer einzigen Schwenkschiebetür
verwendet werden kann.
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Die
Erfindung wurde dermaßen
vollständig, umfassend
und genau beschrieben, daß der
Fachmann, den es betrifft, dieselbe herstellen und verwenden kann.
Es versteht sich, daß der
Fachmann Variationen, Modifizierungen, Äquivalente und Ersetzungen
für Teile
der speziell beschriebenen Ausführungsformen
der Erfindung vornehmen kann, ohne von Wesen und Umfang der Erfindung
abzuweichen, wie sie in den beigefügten Ansprüchen definiert ist. Personen
mit Besitz eines derartigen Fachwissens werden auch erkennen, daß die vorstehende
Beschreibung lediglich veranschaulichend ist und keinen der nachfolgenden
Ansprüche
auf eine spezielle enge Interpretation einschränken soll.