EP0058323B1

EP0058323B1 - Druckmittelbetätigter Schwenkmotor

Info

Publication number: EP0058323B1
Application number: EP82100652A
Authority: EP
Inventors: Günter Eckart
Original assignee: Eckart GmbH
Current assignee: Eckart GmbH
Priority date: 1981-02-06
Filing date: 1982-01-30
Publication date: 1984-10-17
Also published as: ATE9923T1; DE3104241A1; EP0058323A1

Description

Die Erfindung bezieht sich auf einen druckmittelbetätigten Schwenkmotor, insbesondere zum Antreiben eines über Schwenkarme mit einer Drehsäule verbundenen Schwenktürflügels, mit einem Zylinder, einem darin axial verschiebbaren Kolben und mit einer stirnseitig im Zylinder drehbar gelagerten, axial feststehenden Abtriebswelle, die auf einem Zylindermantelabschnitt zumindest zwei schraubenförmig verlaufende Kurvenbahnen aufweist, in die mit dem Kolben verbundene Führungsvorsprünge eingreifen.
Ein derartiger Schwenkmotor ist bereits bekannt (DE-A-25 38 529). Bei diesem Schwenkmotor ist durch eine entsprechende Ausbildung der Kurvenbahnen in wengistens einer Endlage des Kolbens eine Selbsthemmung vorhanden. Daher kann der Kolben bei Unterbrechung der Druckmittelzufuhr nicht aus seiner Endlage heraus bewegt werden.
Die Selbsthemmung wird bei diesem Schwenkmotor durch Kurvenbahnen erzeugt, deren Enden parallel zur Kolbenachse verlaufen. Daher ist es nicht notwendig, dem Schwenkmotor in der durch Selbsthemmung charakterisierten Endlage ständig Druckmittel zuzuführen. Wenn der Schwenkmotor beispielsweise als Türantrieb bei Fahrzeugen verwendet wird, bleiben die Türen auch bei schneller Fahrt geschlossen, in der durch den entstehenden Unterdruck eine Kraft auf die Türen in Richtung der Öffnungsstellung ausgeübt wird. Die Türen können nur dann wieder geöffnet werden, wenn der Schwenkmotor durch die Zufuhr des Druckmittels aus seiner durch Selbsthemmung charakterisierten Stellung bewegt wird.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Schwenkmotor der eingangs erwähnten Gattung derart weiterzuentwickeln, daß er universell für auf verschiedenen Fahrzeugseiten angeordnete und unterschiedliche Drehrichtungen aufweisende Schwenktürflügel einsetzbar ist, ein großes Drehmoment bei geringen radialen Abmessungen erzeugt und sich in einfacher Weise an die Drehsäule in deren Achsrichtung anbringen läßt.
Die Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Lager der Abtriebswelle des Schwenkmotors für die Halterung des Schwenkmotors einschließlich der biegesteif mit der Abtriebswelle verbundenen, aus einem Stück bestehenden Drehsäule und des Schwenktürflügels ausgelegt sind, daß die untere Stirnseite des Schwenkmotorgehäuses zu der Drehachse symmetrisch angeordnete Befestigungslöcher für die Anbringung eines den Schwenkmotor mit der Fahrzeugkarrosserie in mindestens vier unterschiedlich einstellbaren Stellungen verbindenden Zwischenstücks aufweist und daß am Gehäuse gegen Druckluftnormanschlüsse wahlweise austauschbare Überströmventile angeordnet sind, deren Druckanschlüsse auf einander zugewandten Seiten spiegelbidlich zueinander liegen. Der Schwenkmotor kann bei dieser Ausbildung mit der Drehsäule zu einer integralen Einheit verbunden werden. Dabei bildet der Schwenkmotor die Fortsetzung der Drehsäule. Diese Einheit ist sehr stabil. Die untere Lagerung dieser Einheit wird von den Lagern der Welle des Schwenkmotors übernommen. Hierdurch läßt sich ein Lager für die Drehsäule einsparen. Im Gegensatz zu den bisher am unteren Ende der jeweiligen Drehsäule angeordneten Lagern sind die Lager im Innern des Schwenkmotors nicht der Verschmutzung ausgesetzt. Die Lager können wartungsfrei ausgeführt sein. Die Einheit läßt sich schnell und einfach zu Wartungs- bzw. Reparaturzwecken ausbauen. Die Zeit für den Einbau neuer Dichtungen ist deshalb kurz. Weiterhin läßt sich die Einheit kostengünstig fertigen. Der Raumbedarf der Einheit ist gering. Der Einbau anderer Teile in der Nähe der Drehsäule ist daher möglich. Beispielsweise können Leuchten, Kabelkanäle usw. nahe an der Drehsäule angebracht bzw. in ihrer Nähe verlegt werden. Durch die baugleiche Ausbildung der Einheit für auf verschiedenen Seiten an Fahrzeugen angebrachte Schwenktürflügel ergeben sich größere Stückzahlen bei der Herstellung. Dadurch läßt sich eine Verbilligung erzielen.
Bei einer bevorzugten Ausführungsform besteht das Zwischenstück aus zwei rechtwinklig zueinander verlaufenden Auflageplatten, die an jeweils einem Rand miteinander verbunden sind und Befestigungslöcher aufweisen. Die Anschraubstellen sind bei dieser Ausführungsform leicht zugänglich. Für die Befestigung des Schwenkmotors an der Karrosserie werden keine Spezialwerkzeuge benötigt. Hierbei ist auch von Vorteil, daß der Raumbedarf für das obere Lager der Drehsäule gering ist. Weiterhin kann das obere Lager auf einfache Weise mit üblichen Werkzeugen an der Karrosserie befestigt werden. Die aus dem Schwenkmotor und der Drehsäule bestehende Einheit kann demnach kostengünstig montiert werden.
Eine zweckmäßige Ausführungsform besteht darin, daß ein mit den schraubenförmigen Kurvenbahnen versehener Wellenabschnitt einen geringfügig größeren Druchmesser als die Abtriebswelle des Schwenkmotors hat. Mit dieser Maßnahme ergibt sich ein Schwenkmotor mit geringen radialen Abmessungen.
Vorzugsweise verlaufen die Kurvenbahnen für die Erzeugung unterschiedlicher Drehmomente und Drehgeschwindigkeiten der Drehsäule in Achsrichtung des Wellenabschnitts mit verschiedenen Steigungen. Durch die Anbringung derartiger Kurvenbahnen mit verschiedenen Steigungen, bei denen durch allmähliche Übergänge ein ruckfreier Übergang erzielt wird, kann eine gewünschte Bewegung des Schwenktürflügels optimal vorgegeben werden. Über einen entsprechenden Kurvenverlauf läßt sich eine Betätigung des Schwenktürflügels mit kurzer Verzögerung, danach eine starke Beschleunigung und im Anschluß daran eine Bewegung mit relativ großer Geschwindigkeit erreichen, bis kurz vor der Endlage eine starke Verzögerung und ein langsamer Übergang in die Endlage ausgelöst werden.
Bei einer anderen bevorzugten Ausführungsform ist vorgesehen, daß durch den unterschiedlichen Verlauf der Steigungen der Kurvenbahnen eine erhöhte Schließkraft des Schwenktürflügels erzeugbar ist.
Die mit der Abtriebswelle biegesteif verbundene Drehsäule besteht vorzugsweise aus einem Stück Rohr.
Eine weitere bevorzugte Ausführungsform besteht darin, daß ein Wellenabschnitt der Abtriebswelle von einem Gehäuseteil umgeben ist, an dem radial ein Verriegelungszylindergehäuse angesetzt ist, in dem ein druckmittelbetätigter Kolben verschiebbar ist, der einen durch Federkraft in Sperrstellung für den Wellenabschnitt gehaltenen Bolzen trägt, wobei der Bolzen sowohl durch Druckmittelbeaufschlagung des Kolbens als auch durch einen Bowdenzug entriegelbar ist. Der Schwenktürflügel wird durch die Beaufschlagung des Schwenkmotors mit Druckluft in Schließstellung gehalten. Bei Ausfall der Druckluftversorgung darf sich der Schwenktürflügel aus Sicherheitsgründen nicht öffnen. Aus den gleichen Gründen muß auch das Aufdrücken des Schwenktürflügels gegen die von der Druckluft erzeugte Kraft ausgeschlossen werden. Darüberhinaus muß jedoch noch eine Möglichkeit vorhanden sein, daß der Schwenktürflügel im Notfall geöffnet werden kann. Mit der oben erläuterten Anordnung lassen sich diese Forderungen auf relativ einfache Weise erfüllen.
Bei einer zweckmäßigen Ausführungsform ist der Bowdenzug mit dem Nothahn eines Fahrzeugs kraftschlüssig verbunden. Beim Umlegen des Nothahns wird nicht nur der Schwenkmotor drucklos, sondern auch der Schwenktürflügel für das Öffnen freigegeben. Daher kann der Schwenktürflügel von Hand aufgedrückt werden.
In einer günstigen Ausführungsform ist bei einem Schwenkmotor, dessen Kurvenbahnen in zumindest einer Endlage des Kolbens bei Unterbrechung der Druckmittelzufuhr und bei über die Abtriebswelle auf den Kolben zurückwirkenden Kräften eine Selbsthemmung hervorrufen, vorgesehen, daß durch einen seitlich am Zylinder angeordneten Antrieb auf den Kolben eine Axialkraft zur Bewegung zumindest aus seiner Selbsthemmungslage ausübbar oder die Ausübung einleitbar ist. Bei dieser Anordnung kann die selbsthemmende Stellung bedarfsweise ohne die Zufuhr von Druckmittel überwunden werden.
Im Notfall lassen sich daher der Kolben und die von diesem angetriebenen Teile ohen Druckmittel aus ihrer Lage bewegen. Dies ist besonders wichtig für Gegenstände wir Fahrzeugtüren, die ohne Zufuhr äußerer Energie verschlossen bleiben sollen, jedoch im Notfall auch ohne Energiezufuhr geöffnet werden müssen. Durch die vorstehend erläuterten Maßnahmen erschließen sich für Schwenkmotoren neue Anwendungsmöglichkeiten.
Eine bevorzugte Ausführungsform ist derart ausgebildet, daß der Antrieb ein Ritzel aufweist, das von Hand um eine Achse drehbar und um eine weitere Achse aus Ruhelagen in eine feste Stellung schwenkbar ist, in der die Zähne des Ritzels mit Zähnen in Eingriff sind, die in einer dem Verlauf der Kurvenbahnen entsprechenden Reihe auf dem Kolben oder auf einem fest mit dem Kolben verbundenen Träger angeordnet sind. Führt der Kolben unter dem Einfluß des Druckmittels Bewegungen aus, dann besteht kein Eingriff zwischen Ritzel und Zähnen. Daraus ergeben sich mehrere Vorteile. Einerseits ist keine Energie nötig, um die Reibung zwischen Ritzel und Zähnen zu überwinden und das Ritzel bei Änderungen der Geschwindigkeit des Kolbens zu beschleunigen oder abzubremsen, und andererseits befinden sich die von Hand zugänglichen Teile des Vorsprungs des Ritzels während der Bewegung des Kolbens in der Ruhestellung, so daß kein zusätzlicher Schutz vor Berührung erforderlich ist. Darüber hinaus zeichnet sich diese Anordnung durch einen konstruktiv einfachen Aufbau aus und kann daher kostengünstig hergestellt werden.
Bei einer vorteilhaften Ausführungsform ist vorgesehen, daß das Ritzel exzentrisch auf einer drehbaren Scheibe gelagert ist, an deren Rand ein Vorsprung angeordnet ist, der bei Eingriff der Zähne von Ritzel und Kolben in zur Drehrichtung des Ritzels umgekehrter Richtung gegen einen Anschlag angedrückt ist. Mit dieser Anordnung läßt sich ohne großen Aufwand die feste Stellung des Ritzels während des Eingriffs mit den Zähnen auf dem Kolben erreichen. Wenn die Zähne des Ritzels und des Kolbens im Zuge der Schwenkung des Ritzels um die weitere Achse miteinander in Eingriff gebracht sind, legt sich bei der anschließenden Drehung des Ritzels um seine Achse während der Bewegung des Kolbens der Vorsprung gegen den Anschlag. Nach Beendigung der Drehung des Ritzels verschwindet die Anpreßkraft zwischen Vorsprung und Anschlag. Das Ritzel kann deshalb durch einen einfachen Handgriff in seine Ruhelage zurückgeschwenkt werden.
Vorzugsweise ist als Vorsprung ein Anschlagbolzen vorgesehen, der von einer der kreisförmigen Stirnseiten der Scheibe vorspringt und gegen eine Kugel am Anschlag andrückbar ist, die unter einer Federvorspannung steht und entgegen dieser in eine Kugelkalotte bewegbar ist. Die Zähne des Ritzels lassen sich bei dieser Anordnung weich in die Zähne des Kolbens einklinken.
Eine zweckmäßige Ausführungsform besteht darin, daß die Drehachse des Ritzels und die Drehachse der Scheibe mit der Längsachse des Anschlagbolzens in oder ungefähr in einer Ebene liegen, die bei Eingriff des Ritzels in die Zähne des Kolbens senkrecht zur Kolbenmittelachse steht. Durch diese Maßnahme lassen sich die Zähne von Ritzel und Kolben schnell in Eingriff bringen.
Bei einer günstigen Ausführungsform ist der Abstand zwischen den Drehachsen des Ritzels und der Scheibe etwa so groß wie der Halbe Radius der Scheibe, während die Radien von Ritzel und Scheibe ungefähr in der Größe übereinstimmen. Bei dieser Anordnung ergeben sich in radialer Richtung kleine Abmessungen. Der Radius des Ritzels richtet sich nach der gewünschten Größe der von Hand aufzubringenden Kraft, mit der sowohl der Kolben als auch die vom Kolben angetriebenen Teile in Bewegung versetzt werden sollen. Der Raumbedarf des Antriebs wird vorwiegend durch die Abmessungen des Ritzels bestimmt, während die vorstehend erläuterte Ausbildung der Scheibe nur wenig zusätzlichen Raum benötigt.
Bei einer anderen bevorzugten Ausführungsform ist vorgesehen, daß die Kurvenbahnen als Nuten jeweils auf der Außenseite eines Abschnitts der Abtriebswelle und des Kolbens mit bezüglich der Kolbenmittelachse in divergierenden Richtungen verlaufenden Steigungen angeordnet sind, daß in den Nuten jeweils am Zylinder oder am Kolben befestigte Rollen laufen, daß die Zähne auf der Außenseite des hohlen Kolbens liegen und daß das Ritzel in einem am Zylinder befestigten Gehäuse in einen Abstand vom Zylinderende angeordnet ist, bei dem die Zähne des Ritzels mit den in der einen Endlage des hohlen Kolbens nahe an der Kolbenstirnseite angeordneten Zähnen in Eingriff gebracht werden können. Der schwenkmotor mit dem seitlich vorspringenden Gehäuse für den Antrieb läßt sich bei einem derartigen konstruktiven Aufbau als kompakte, raumsparende Einheit ausbilden. Diese Einheit kann bedarfsweise auch von einem Laien ausgetauscht werden. Zweckmäßigerweise wird dasjenige Zylinderende, von dem die Abtriebswelle nach außen ragt, mit einem Flansch versehen, der eine Reihe von Bohrungen aufweist. Der Schwenkmotor kann in diesem Fall mit wenigen, einfachen Handgriffen an einem Träger befestigt oder von diesem gelöst werden. Bei einem Türantrieb hat diese Art der Befestigung den Vorteil, daß nicht die gesamte Türeinheit oder die Türachse mit den Hebeln bei einer eventuellen Reparatur des Schwenkmotors ausgebaut werden muß. Die Steigungen der Nuten bestimmen die Öffnungs- und Schließgeschwindigkeit der vom Schwenkmotor angetriebenen Teile. Daher kann durch entsprechende Steigungszonen eine schnelle Öffnungs- und Schließgeschwindigkeit im mittleren Schwenkbereich der Teile, beispielsweise der Fahrzeugtüren, erreicht werden, während durch eine Änderung der Steigung kurz vor den Endlagen der Teile Kriechgeschwindigkeiten hervorgerufen werden.
Vorzugsweise ragt zumindest ein stirnseitiger Vorsprung des Ritzels mit seinem Ende aus dem Gehäuse, wobei das Ende als Angriffsstelle für ein Werkzeug ausgebildet ist. Das Ritzel kann daher ohne ein entsprechendes Werkzeug weder geschwenkt noch gedreht werden. Eine unbeabsichtigte Betätigung wird somit vermieden. Das Werkzeug kann z. B. in Fahrzeugen an einer leicht zugänglichen Stelle angeordnet sein. Bei einer weiteren zweckmäßigen Ausführungsform ist das Ende des Vorsprungs des Ritzels als Vierkantkopf ausgebildet.
Eine weitere bevorzugte Ausführungsform besteht darin, daß neben der Scheibe eine zweite Scheibe auf der anderen Seite des Ritzels angeordnet ist und daß die gleich ausgebildeten Scheiben in Bohrungen der Seitenwände des Gehäuses drehbar gelagert sind. Die von Federn auf den Kolben ausgeübte Kraft wird bei Druckmittelausfall oder Druckmittelabschaltung von der Welle aufgenommen. Kräfte, die von den durch den Schwenkmotor angetriebenen Teilen auf den Kolben einwirken, werden wegen der Selbsthemmung nicht in Axialkräfte umgewandelt.
Weitere Einzelheiten, Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der folgenden Beschreibung mehrerer zeichnerisch dargestellter Ausführungsbeispiele. Es zeigen :

Figur 1 einen Schwenkmotor im Längsschnitt,
Figur 2 einen Querschnitt längs der in Fig. 1 dargestellten Vorrichtung,
Figur 3 eine Ansicht eines in Fig. 1 dargestellten Antriebs am Schwenkmotor,
Figur 4 eine Seitenansicht des Gehäuseteils für den in Fig. 3 im einzelnen dargestellten Antrieb,
Figur 5 den in Fig. 3 dargestellten Antrieb in einer anderen Stellung,
Figur 6 eine Seitenansicht des Gehäuseteils mit dem Antrieb in der in Fig. 5 dargestellten Stellung,
Figur 7 einen Längsschnitt durch eine andere Ausführungsform eines Schwenkmotors,
Figur 8 eine schematische Ansicht eines mit einer Drehsäule, einem Türflügel und einer Fahrzeugkarrosserie verbundenen Schwenkmotors,
Figur 9 ein Überströmventil im Querschnitt und
Figur 10 ein Norm-Anschlußglied im Querschnitt.

Ein Schwenkmotor enthält als Gehäuse ein Zylinderrohr 12, das an einer Stirnseite 14 bis auf eine Bohrung für den Durchgang einer Welle 16 verschlossen ist. Die Welle 16 ist in einem Wälzlager 18 drehbar gelagert, das durch einen Sicherungsring 20 in axialer Richtung fixiert ist. Um das Innere 22 des Zylinderrohrs 12 abzudichten, ist die Welle 16 an der Stirnseite 14 von einer Dichtung 24 umgeben. Das Zylinderrohr 12 ist nahe am oberen und unteren Ende je mit einem Anschluß 26, 28 für die Beaufschlagung mit Druckluft versehen.
Die Welle 16 geht im Inneren 22 in einen Wellenabschnitt 30 über, dessen Durchmesser nur wenig größer als derjenige der Welle 16 ist. Im Anschluß an den Wellenabschnitt 30 ist ein Wellenabschnitt 32, der von einem Gehäuseteil 34 umgeben ist, in das Verriegelungszylindergehäuse 36 integriert. Auf den Wellenabschnitt 32 folgt ein weiterer Wellenabschnitt 38, der als Sitz für ein Wälzlager 40 dient, dessen äußerer, nicht näher bezeichneter Ring in Aussparungen des Gehäuseteils 34 und eines Zwischenstücks 42 angeordnet ist, während der innere Ring des Wälzlagers 40 zwischen dem Absatz der Wellenabschnitte 32 und 38 und einem nicht näher bezeichneten Sicherungsring liegt. Das Zwischenstück 42 ist an der unteren Stirnseite des Schwenkmotors 10 befestigt. Eine Abdichtung 44 befindet sich zwischen dem Wellenabschnitt 32 und der Innenseite des Gehäuseteils 34. Der Wellenabschnitt 38 setzt sich in einem Wellenende 46 fort, das eine Nut mit einer Paßfeder 48 aufweist.
In Höhe des Wellenabschnitts 38 befindet sich am Zylinderrohrende ein Flansch 92.
Zwischen dem Wellenabschnitt 30 und der Innenwand des Zylinderrohrs 12 ist ein Hohlkolben 50 beweglich gelagert. Der Hohlkolben 50 umgibt den Wellenabschnitt 30 auf der Zylindermantelseite und auf der dem Wellenabschnitt 32 abgewandten Stirnseite und weist eine nicht näher bezeichnete Bohrung auf, durch die die Welle 16 ragt. In diese Bohrung ist eine Lagerbuchse 52 eingesetzt, die eine leichtgängige Führung des Hohkolbens 50 in axialer Richtung der Welle 16 ermöglicht. In die Bohrung ist ferner eine Wellendichtung 54 eingesetzt. In der zylindrischen Außenwand des dem Wälzlager 34 benachbarten Ende des Hohlzylinders 50 ist ein Führungsring 56 eingefügt. Neben dem Führungsring 56 befindet sich eine Kolbendichtung 58. In der zylindrischen Außenwand des Hohlkolbens 50 sind zwei diametral einander gegenüberliegende, schraubenförmig verlaufende Nuten 60 angeordnet. Diese Nuten 60 bilden Kurvenbahnen.
Je eine Stützrolle 62 greift in eine der Nuten 60 ein. Die Stützrollen 62 sind auf Wellen 64 gelagert, die fest mit dem Zylinderrohr 12 verbunden sind. Der Abstand der längs der gleichen Mittelachse angeordneten Stützrollen 62 vom Wälzlager 34, das einen stirnseitigen Abschluß des Zylinderinnenraums bildet, ist etwas kleiner als die axiale Länge des Hohlkolbens 50. Die Mittelachse der Stützrollen 62 schneidet die Längsachse des Hohlkolbens 50 unter einem rechten Winkel. Die zylindrischen Mantelflächen der Stützrollen 62 sind den Seitenwänden der Nuten 60 zugewandt.
In der zylindrischen Außenseite des Wellenabschnitts 30 sind Nuten 66 angeordnet, die ebenfalls einen schraubenförmigen Verlauf haben. Die Nuten 66 befinden sich an diametral einander gegenüberliegenden Stellen. Die Steigungen der beiden Arten von Nuten 60 und 66 sind verschieden. Wenn die Nuten 60 einen rechtsgängigen Verlauf haben, ist der Verlauf der Nuten 66 linksgängig. In die Nuten 66 ragen Stützrollen 68, die auf Bolzen 70 drehbar gelagert sind. Die Stützrollen 68 sind längs der gleichen Mittelachse angeordnet, die die Längsachse des Hohlkolbens 50 unter einem rechten Winkel schneidet. Die Bolzen 70 sind starr mit dem Hohlkolben 50 verbunden und ragen radial ins Innere der Nuten 66. Der Hohlkolben 50 trägt die Bolzen 70 nebst Stützrollen 68 nahe an seinem einen Ende, das dem Wälzlager 34 zugewandt ist.
Wenn über den Anschluß 28 Druckluft in das Zylinderrohr 12 gelangt, verschiebt sich der Hohlkolben 50 längs des Wellenabschnitts 30 und längs der Welle 16 gegen die Stirnseite 14. Wegen der schraubenförmigen Nuten 60 und der in diese ragenden Stützrollen 62 führt der Hohlkolben 50 während seiner axialen Bewegung zugleich eine Drehbewegung aus. Diese Drehbewegung wird durch die Stützrollen 68 auf den Wellenabschnitt 30 übertragen. Während der axialen Verschiebung des Hohlkolbens 50 laufen die Stützrollen 68 in den Nuten 66 und verstärken dadurch die Drehbewegung des Wellenabschnitts 30, über den auch die Welle 16, die Abschnitte 32 und 36 und das Ende 46 in Drehung versetzt werden. Die Teile 16, 30, 32, 36, 46, die aus einem Stück gefertigt sind, werden deshalb als Abtriesbwelle bezeichnet.
Die Drehbewegung der Abtriesbwelle ist beendet, wenn der Hohlkolben 50 seine Endlage am Stirnende 14 erreicht hat. Bei Entlüftung des Zylinderinneren über den Anschluß 28 und Beaufschlagung des Anschlusses 26 mit Druckluft kehrt sich sowohl die Bewegung des Hohlkolbens 50 als auch der Abtriebswelle um.
Es sei angenommen, daß vom Schwenkmotor 10 ein Schwenktürflügel angetrieben werden soll. Der Türflügel ist über Schwingarme mit Drehlagern verbunden. An zumindest einem Schwingarm greift das Wellenende 46 über eine nicht dargestellte Kupplung an.
Die gewünschte Öffnungs- und Schließgeschwindigkeit des Türflügels wird durch entsprechende Steigungen der Nuten 60 und 66 erreicht. Die Steigungen sind so gewählt, daß der Türflügel beim Öffnen bis zu einer maximalen Geschwindigkeit beschleunigt wird und anschließend langsam in seine Öffnungsstellung übergeht. Beim Schließen folgt auf eine Phase der schnellen Zunahme der Geschwindigkeit bis zu einem Maximalwert eine Phase des langsamen Übergangs in die Schließstellung. Der langsame Übergang in die Öffnungs- und Schließstellung wird mit Nuten 60 und 66 erreicht, deren beiderseitige Enden sich immer mehr Parellelen zu der Achsrichtung des Zylinderrohrs 12 annähern. In den beiden Endlagen des Hohlkolbens 50, von denen eine der Öffnungs- und die andere der Schließstellung des Türflügels zugeordnet ist, tritt infolge der parallel zu der Achse des Zylinders 12 verlaufenden Nuten 60, 66 Selbsthemmung ein, d. h. bei Ausfall oder Abschaltung der Druckluft verharrt der Hohlkolben 50 auch dann in seiner Endlage, wenn von außen über das Wellenende 46 und die Wellenabschnitte 36, 32 und 30 ein Drehmoment auf ihn einwirkt. Durch die Selbsthemmung ist der Türflügel bei Ausfall oder Abschaltung der Druckluft gegen Schließen oder Öffnen gesichert. Dies ist insbesondere im Falle des geschlossenen Türflügels von Bedeutung. Während der Fahrt entstehen vorwiegend bei höheren Geschwindigkeiten Druckunterschiede zwischen dem Innenraum und der äußeren Umgebung, durch die auf den Türflügel eine Kraft in Richtung der Öffnungsstellung ausgeübt wird. Die Selbsthemmung verhindert ein Öffnen des Türflügels trotz dieser Krafteinwirkung.
Um im Notfall auch ohne Druckluft, zum Beispiel nach dem Anhalten des Fahrzeuges, den Türflügel über den Schwenkmotor öffnen zu können, ist seitlich am Zylinderrohr 12 ein von Hand betätigbarer Antrieb 72 angebracht, mit dem auf den Hohlkolben 50 eine Axialkraft ausgeübt werden kann. Unter dem Einfluß der Axialkraft verschiebt sich der Hohlkolben 50 zumindest aus seiner durch Selbsthemmung charakterisierten Endlage. Es ist aber auch möglich, durch längere Betätigung des Antriebs den Hohlkolben 50 von einer Endlage in die andere zu bewegen, wobei sich beispielsweise der angeschlossene Türflügel vollständig öffnet.
Der Antrieb 72 setzt sich aus einem Ritzel 74 und einer mit diesem verbundenen Scheibe 76 zusammen. Das Ritzel 74 ist auf der Scheibe 76 um eine exzentrische Achse 78 drehbar gelagert. Die Scheibe 76 kann um eine weitere Achse 80 innerhalb eines Winkelbereichs geschwenkt werden, der kleiner als eine Umdrehung ist. Ritzel 74 und Scheibe 76 befinden sich in einem seitlich am Zytinderrohr 12 angeordneten Gehäuse 82, das auf seiner, dem Zylinderrohr 12 abgewandten Seite durch einen Deckel 84 verschlossen ist. Das Ritzel 74 und die Scheibe 76 können aus Ruhelagen durch Schwenkung in eine feste Endlage gebracht werden, in der die Zähne des Ritzels 74 mit Zähnen 86 auf dem Hohlkolben 50 in Eingriff sind. Die Zähne 86 sind in einer Reihe längs einer Kurvenbahn angeordnet, deren Verlauf der Krümmung der schraubenförmigen Nuten 60 entspricht.
Die Scheibe 76 ist an ihrem Rand mit einem als Anschlagbolzen 88 ausgebildeten Vorsprung versehen. Der Anschlagbolzen 88 ragt von einer Stirnseite der Scheibe 76 senkrecht nach außen. Bei Schwenkung der Scheibe 76 nebst Ritzel 74 ist der Anschlagbolzen 88 gegen einen im Inneren des Gehäuses 82 nahe am Deckel 84 angeordneten Anschlag 90 andrückbar. Der Anschlag 90 enthält eine nicht dargestellte Kugel, die unter Federvorspannung steht und durch Andrücken des Anschlagbolzens 88 entgegen der Federkraft in eine nicht dargestellte Kugelkalotte eindrückbar ist.
Ritzel 74, Scheibe 76 und Anschlagbolzen 88 sind so zueinander angeordnet, daß die Drehachsen 78, 80 von Ritzel 74 und Scheibe 76 mit der Längsachse des Anschlagbolzens 88 in einer Ebene liegen, die bei Eingriff der Zähne des Ritzels 74 in die Zähne 86 des Hohlkolbens 50 senkrecht zu dessen Mittelachse steht. In dieser Lage der Ebene wird der Anschlagbolzen 88 gegen den Anschlag 90 gedrückt. Der Abstand zwischen den Drehachsen 78, 80 des Ritzels 74 und der Scheibe 76 ist in etwa so groß wie der halbe Radius der Scheibe 76, während die Radien von Ritzel 74 und Scheibe 76 ungefähr übereinstimmen. Dadurch wird der Raumbedarf des Antriebs 72 in radialer Richtung von Scheibe 76 und Ritzel 74 gering. Der Abstand des Antriebs 72 vom Flansch 92 am Gehäuseteil 34 ist so gewählt, daß in der einen Endlage des Hohkolbens 50, in der dessen Stirnseite am Wälzlager 34 anliegt, die Zähne des Ritzels 74 in Eingriff mit den Zähnen 86 des Hohlkolbens 50 gebracht werden können, die nahe am Rande der dem Wälzlager 34 abgewandten Hohlkolbenstirnseite liegen.
Das Ritzel 74 enthält einen stirnseitigen Vorsprung 94, dessen Ende aus dem Gehäuse 82 herausragt. Das Ende des Vorsprungs 94 ist als Vierkantkopf ausgebildet. Neben der Scheibe 76 kann auf der anderen Stirnseite des Ritzels 74 eine gleich ausgebildete Scheibe 96 befestigt sein. Die beiden Scheiben 76 und 96 sind in Bohrungen 98 der seitlichen Wände 100 des Gehäuses 82 drehbar gelagert.
Eine Ruhelage des Antriebs 72, in der keine Berührung zwischen Ritzel 74 und Kolben 50 besteht, ist in den Fig. 5 und 6 dargestellt. Der Hohlkolben 50 kann in dieser Ruhelage des Antriebs 72 ungehindert im Zylinder 12 mittels Druckluft hin- und herbewegt werden. Soll bei Druckluftausfall der Hohlkolben 50 aus seiner durch Selbsthemmung charakterisierten Endlage entfernt werden, dann muß ein Vierkantschlüssel auf den Vorsprung 94 gesetzt werden. Bei Drehung des Vierkantschlüssels in der in Fig. 6 mit 102 bezeichneten Richtung gelangen die Zähne des Ritzels 74 in Eingriff mit den Zähnen 86 des Hohlkolbens 50. Dabei wird der Anschlagbolzen 88 gegen die oben erläuterte Anordnung der Kugel am Anschlag 90 gedrückt. Die Federvorspannung der Kugel sorgt dafür, daß das Einklinken, d. h. die Phase zwischen der ersten Berührung der Zähne von Ritzel 74 und Hohlkolben 50 bis zur Herstellung des präzisen Eingriffs mit einer in etwa kontinuierlichen Kraftaufwendung durchlaufen wird.
Bei der in den Fig. 1,3 und 4 dargestellten Lage des Ritzels 74 und der Scheiben 76, 96 befinden sich die Zähne von Ritzel 74 und Hohlkolben 50 in der für die Übertragung der Axialkraft günstigsten Position. Durch die Drehung des Vierkantschlüssels um die Achse 78 führt das Ritzel 74 die in Fig. 3 mit 104 bezeichnete Drehbewegung aus. Dabei wird der Hohlkolben in die mit 106 in Fig. 3 bezeichnete Richtung verschoben. Gleichzeitig wird auf die Scheibe 76 eine Kraft übertragen, die in der in Fig. 3 mit 108 bezeichneten Richtung wirkt und den Bolzen 88 gegen den Anschlag 90 drückt. Das Ritzel 74 und die Scheiben 76, 96 werden hierdurch in ihrer Lage fixiert, bis die Drehung des Ritzels 74 beendet ist. Das Ritzel 74 kann solange gedreht werden, bis der Hohlkolben 50 aus seiner durch Selbsthemmung charakterisierten Endlage entfernt oder in seiner anderen Endlage angekommen ist.
Der Eingriff zwischen den Zähnen des Ritzels 74 und den Zähnen 86 des Hohlkolbens 50 kann gelöst werden, indem das Ritzel 74 über den Vierkantschlüssel bei der in Fig. 3 und 4 gezeigten Stellung entgegen der Richtung 104 gedreht wird. Dabei verschiebt sich das Ritzel 74 nebst den Scheiben 76 und 96 etwas in Richtung der in den Fig. 5 und 6 dargestellten Ruhelage. Durch anschließende Schwenkung des Ritzels 74 und der Scheiben 76 und 96 um die Achse 80 können diese in die Ruhelage gebracht werden.
Der in den Fig. 1 bis 6 dargestellte Schwenkmotor 10 läßt sich aufgrund der beschriebenen Ausgestaltung als kompakte, schlanke Einheit aufbauen, die bei gering@n Raumbedarf größere Drehmomente erzeugen kann. Diese Einheit kann für Reparatur- oder Wartungszwecke auch von Laien ohne Schwierigkeit ausgewechselt werden. Zur Lösung des Schwenkmotors 10 vom Träger müssen lediglich die Schrauben in den Bohrungen 48 entfernt und die Kupplung am Wellenende 46 aufgetrennt werden. Ein Austausch des gesamten Türflügels oder von Teilen des Türflügels ist nicht notwendig.
Das Ritzel 74 und die Scheiben 76 und 96 können in zweierlei Stellungen im Gehäuse 82 angeordnet sein. In der ersten Stellung ragt der Vorsprung 94 von der Wand 100 nach außen. In der anderen Stellung sind das Ritzel 74 und die Scheiben 76 und 96 um 180° gedreht im Gehäuse 82 montiert, wobei der Vorsprung 94 an der gegenüberliegenden Gehäusewand nach außen ragt. Dadurch ist es möglich, mit nur einem einzigen Antriebstyp 72 die gewünschte Zugänglichkeit von der einen oder der anderen Seite zu erzielen. Dies bedeutet eine Vereinfachung der Lagerhaltung.
Es ist auch möglich, für die Scheiben 76 und 96 eine gesonderte Handbetätigung vorzusehen. Dies kann durch einen über die Seitenwände des Gehäuses 82 hinausragenden Teil der Scheibe 76 oder 96 erfolgen, dessen Umfang gerändelt ist. Die Scheiben 76 und 96 nebst Ritzel 74 lassen sich mittels des gerändelten Teils in die Eingriffstellung zwischen Ritzel 74 und Hohlkolben 50 bringen.
Wie bereits oben erläutert, ist der Durchmesser des Wellenabschnitts 30 etwas größer als der Durchmesser der Welle 16. Hierdurch ergibt sich eine Bauweise des Schwenkmotors 10, die geringe Außendurchmesser hat. Dies erleichtert die Anordnung von Schwenkmotoren in einer Reihe mit den Drehsäulen von Schwingtüren.
Das Wälzlager 40 ist so bemessen, daß es den von der jeweiligen Drehsäule und dem Türblatt ausgehenden Beanspruchungen standhält.
Das Zwischenstück 42 besteht aus zwei unter einem rechten Winkel zueinander verlaufender Auflageplatten 108, 110. Die Auflageplatte 108 ist an der Stirnfläche 112 des Gehäuseteils 34 befestigt, während die Auflageplatte 110 mit einem Tragelement des jeweiligen Fahrzeugs verbunden werden kann. In der Auflageplatte 110 sind Langlöcher 114 vorhanden, in die Befestigungsschrauben eingefügt werden. Die Auflageplatten 108, 110 sind jeweils viereckig ausgebildet. Das Gehäuseteil 34 geht an seinem, dem Zwischenstück 48 zugewandten Ende in einen viereckigen Flansch 92 über, der vier, symmetrisch zur Längsachse der Welle 16 und der Wellenabschnitte 32, 38 und 46 angeordnete Bohrungen aufweist, die nicht näher dargestellt sind. In diese Bohrungen sind Schrauben 116 eingesetzt, die in Gewindebohrungen der Auflageplatte 108 eingeschraubt werden. Die Bohrungen und die Schrauben 116 befinden sich nahe an den Ecken des Flansches 92. Aufgrund der symmetrischen Anordnung der Bohrungen im Flansch 92 kann das Zwischenstück 42 in vier unterschiedlichen Stellungen am Flansch 92 angeschraubt werden. Die Auflageplatte 110 nimmt dabei jeweils eine andere Stellung ein. Die vier wahlweise einstellbaren Stellungen der Auflageplatte 110 entsprechen den Seiten eines Quadrats, dessen Kantenlänge mit der Länge der Auflageplatte 108 übereinstimmt.
Die Auflageplatte 108 ist auf einer Seite etwas länger als der Flansch 92. Es handelt sich dabei um diejenige Seite, von der die Auflageplatte 110 nach unten abgewinkelt ist. Deshalb befindet sich die Außenseite der Auflageplatte 110 ein Stück von dem Rand des Flansches 92 entfernt, der auf drei Seiten die äußere Begrenzung des Schwenkmotors 10 bildet. Auf der vierten Seite überragt den Flansch 92 in horizontaler Richtung das Verriegelungszylindergehäuse 36. Bedarfsweise kann die Auflageplatte 108 so lang ausgebildet werden, daß auch auf der vierten Seite die Außenseite der Auflageplatte 110 vor dem äußeren Ende des Verriegelungszylindergehäuses 36 liegt.
Durch die Ausrichtung des Zwischenstücks 42 auf die entsprechende Anschlagvorrichtung des Fahrzeugs kann der Schwenkmotor 10 für Schwenktüren mit links oder rechts der Türöffnung angeordneten Drehsäulen verwendet werden. Außerdem läßt sich die Außenseite der Auflageplatte 110, je nach. der Anschlagfläche am Fahrzeug, parallel zum Türeinstieg oder senkrecht dazu anbringen.
Mit den Anschlüssen 26, 28 sind jeweils Überströmventile 118 verbunden, deren Ansprechdruck eingestellt werden kann. Für die Einstellung des Ansprechdrucks sind an den Überströmventilen 118 Schrauben 120 vorgesehen. Die Überströmventile 118 haben im wesentlichen ein quaderförmige äußere Form. Sie sind je an einer Flachseite an einem die Anschlußöffnungen 26, 28 umgebenden Vorsprung 122 angeschraubt. Weiterhin sind die Überströmventile 118 jeweils mit Drosselschrauben 124 versehen.
Die Uberströmventile dienen zur Entlagendämpfung der Schwenktüren.
Diese zusätzlichen Endlagendämpfungen sind erforderlich, wenn schnellste Öffnungs- und/oder Schließzeiten gefordert werden. Herkömmlich bekannte Dämpfungen können diese Aufgabe nicht mehr erfüllen, weil das Dämpfungsvolumen welches aus normalem Atmosphärendruck aufgebaut wird nicht ausreicht. Mit den Überströmventilen kann jedoch Luft mit Überdruck verwendet werden. Mit der Feder kann die Menge des Überdruckvolumens gewählt werden, welches für einen optimalen Dämpfungsvorgang benötigt wird. Die einstellbaren Drosselschrauben gewährleisten noch eine Feinregulierung kurz vor Endanschlag der Türen.
Die Fig. 9 zeigt im Querschnitt ein Überströmventil 118, dessen Anschlußöffnung 126 in eine Schmalseite einmündet. Neben der Anschlußöffnung 126 befinden sich die Schrauben 120 für die Einstellung des Anpreßdrucks. Die Schrauben 120 weisen einen nicht näher bezeichneten zylindrischen Hohlraum auf, in dem eine Feder 128 angeordnet ist, die sich an einem Kolben 130 abstützt, der in einem Zylinder verschiebbar ist. Unter dem Einfluß der Federvorspannung drückt der Kolben 130 eine Dichtung 132 gegen eine Kanal 134, der mit einem Zylinder 136 verbunden ist, in dem sich die Drosselschraube 125 befindet. Die Drosselschraube 125 enthält ein kegeliges Ende 136, dessen Stellung in einer Öffnung 140 den Luftdurchlaßquerschnitt zwischen dem an die Anschlußöffnung 26 bzw. 28 angeschlossenen Kanal 142 und dem zur Anschlußöffnung 126 verlaufenden Kanal 144 bildet.
Die Überströmventile 118 sind so an den Anschlüssen 26, 28 angebracht, daß ihre Anschlußöffnungen einander zugewandt sind. Da die Überströmventile ihre größte Ausdehnung parallel zur Achse des Zylinderrohrs haben, beanspruchen sie nur wenig zusätzlichen Raum in radialer Richtung. Die kompakte Bauweise des Schwenkmotors 10 bleibt deshalb auch in Verbindung mit den Überströmventilen 118 erhalten.
Je nach der Verwendung des Schwenkmotors 10 bei einem Schwenktürflügel mit einer links oder rechte der Türöffnung vorhandenen Drehsäule kann es notwendig sein, die Anschlußleitungen zu den Überströmventilen 118 zu vertauschen. Dies ist aufgrund der einander zugewandten Anschlußöffnungen 126 leicht möglich.
Eine Endlagendämpfung der Schwenktürflügel ist nicht in allen Fällen notwendig. Mit der Endlagendämpfung soll die kinetische Energie des Schwenktürflügels kurz vor dem Anschlagen am Türrahmen vermindert werden, um hohen Beanspruchungen von Türrahmen und Schwenktürflügel beim Abbremsen der Schwenktürflügel vorzubeugen. Eine Dämpfung der Schwenktürflügel läßt sich jedoch auch durch eine elastische Dichtung erreichen, die am Türrahmen angebracht ist. Bei Wegfall der Überströmventile 118 werden an den Anschlüssen 26 und 28 jeweils Norm-Anschlußglieder 146 angeschraubt, von denen eines in Fig. 10 dargestellt ist. Die Norm-Anschlußglieder weisen ebenso wie die Überströmventile 118 zwei Bohrungen 148 auf, die in Schrauben 150 zum Befestigen am Zylinder 12 eingesetzt werden.
Das obere Ende der Welle 16 ist am unteren Ende 152 einer Drehsäule 154 befestigt. Bei der Drehsäule 154 handelt es sich um ein Rohr, in das die Welle 16 eingeschoben ist, um eine biegesteife Verbindung zu erzeugen. Am oberen Ende der Drehsäule 154 ist ein Schwenkarm 156 befestigt. Am oberen Schwenkarm 156 und an einem unteren Schwenkarm 158 ist ein Türflügel 160 aufgehängt. Der untere Schwenkarm 158 ist mit dem Wellenende 46 verbunden, wie dies aus Fig. 8 ersichtlich ist. Der Schwenkmotor 10 ist über das Zwischenstück 42 an die Karrosserie 162 eines nicht näher dargestellten Fahrzeugs angeschlossen. Dabei ist die Auflageplatte mit nicht näher dargestellten Schrauben an einem Wandabschnitt der Karrosserie 13 angeschraubt. Zu den Überströmventilen 118 verlaufen Druckluftleitungen 164, die mit einem im Innern der Karrosserie 13 ange₉₉neten Drucklufterzeuger in Verbindung stehe.
Der Schwenktürflüget 160 wird über die ständig anliegende Druckluft des Zylinders 12 geschlossen gehalten. Aus Sicherheitsgründen muß der Schwenktürflügel bei Druckluftausfall geschlossen bleiben. Hierfür ist durch eine entsprechende Ausbildung der Nuten 60, 66 eine Selbsthemmung vorgesehen. Auch dann, wenn keine Selbsthemmung über einen hierfür bestimmten Nutenverlauf vorhanden ist, darf sich der Schwenktürflügel 160 bei Druckluftausfall oder durch Aufdrücken gegen die Kraft der Druckluft nicht öffnen lassen. Es muß jedoch gewährleistet sein, daß sich der Schwenktürflügel 160 im Notfall trotzdem noch öffnen läßt. Diese Bedingungen werden durch die im Verriegelungszylindergehäuse 36 angeordnete Türverriegelung erfüllt.
Im Zylindergehäuse 36 ist ein Kolben 166 verschiebbar gelagert, der an seinem einen Ende in einen Verriegelungsbolzen 168 übergeht. Der Bolzen 168 ragt in eine Vertiefung 170 des Wellenabschnitts 32 und ist durch einen O-Ring 172 gegen das Innere des Zylinders abgedichtet. Über einen Nippel 174 wird der Druckraum im Zylinder mit Druckluft beaufschlagt, wobei der Druckraum durch eine am Kolben 166 angebrachte Dichtung 176 begrenzt ist. Am Kolben 166 ist das Ende eines Bowdenzuges 178 befestigt, der in die eine Zylinderstirnwand 180 eingeführt ist. Unter der Kraft einer Feder 182 wird der Bolzen 168 in die Vertiefung 170 gedrückt, so daß sich die Welle 16 nicht drehen kann. Der Schwenktürflügel 160 bleibt daher geschlossen.
Wenn dem Zylinder über den Nippel 174 Druckluft zugeführt wird, dann verschiebt sich der Kolben 166 in seine rechte Endlage. Dabei gibt der Bolzen 168 die Vertiefung frei, so daß die Welle 16 entriegelt wird. Da der Zylinder sofort mit Druckluft beaufschlagt wird, ergibt sich ein Vorlauf des Kolbens 166, so daß die Welle 16 entsperrt ist, bevor durch eine Verschiebung des Hohlkolbens 50 eine Verklemmung eintreten kann.
Der Bowdenzug 182 ist mit dem nicht dargestellten Nothahn des Fahrzeugs verbunden. Beim Umlegen des Nothahns wird der Zylinder 12 drucklos gemacht. Gleichzeitig wird der Kolben 166 zurückgezogen und die Welle 16 bzw. der Wellenabschnitt 32 freigegeben. Der Schwenktürflügel 160 kann daher bei Druckluftausfall von Hand aufgedrückt werden. Da der Bolzen 168 in Schließstellung in die Aussparung 170 ragt, wird verhindert, daß sich der Schwenktürflügel gegen diese von der Druckluft erzeugte Kraft öffnen läßt.
Die Druckluft wird dem Kolben 166 über eine Leitung 184 zugeführt, die im Innern der Karrosserie 13 an ein nicht dargestelltes Steuerventil angeschlossen ist.
Die Aussparung 170 läuft nach einer Seite sekantenartig aus. Daher tritt ein Sperrung nur in einer Drehrichtung auf.
Bei dem in Fig. 7 dargestellten Schwenkmotor 210 ist in einem Zylinderrohr 212 ein Hohlkolben 214 in axialer Richtung verschiebbar gelagert. Am Hohlkolben 214 sind ebenso wie in der in Fig. 1 bis 6 gezeigten Ausführungsform auf Wellen drehbar gelagerte Stützrollen befestigt, die in schraubenförmig gewundene Nuten 216 eines Wellenabschnitts 218 eingreifen, der an seinen beiden Enden in weitere Wellenabschnitte 220 und 222 übergeht. Der Wellenabschnitt 222 setzt sich in einem Wellenende 224 fort, das aus dem Zylinderrohr 212 herausragt und zum Anschluß einer nicht dargestellten Kupplung bestimmt ist. Der Wellenabschnitt 222 dient als Sitz eines Wälzlagers 225, dessen äußerer Ring in das Zylinderrohr 212 eingepaßt ist. Vor der dem Wellenende 224 zugewandten Seite des Wälzlagers 225 befindet sich ein Deckel 226, der durch einen Ring 228 in seiner axialen Lage gehalten wird. Die Teile 218, 220, 222 und 224 bilden eine Abtriebswelle. Zwischen dem Wellenabschnitt 222 und dem Deckel 226 ist eine Ringdichtung 229 angeordnet. Eine weitere Dichtung 230 ist zwischen Deckel 226 und Zylinderinnenwand sowie Wälzlager 225 eingefügt.
Am Zylinder 212 ist ein Anschlußstutzen 232 für die Befestigung einer Druckluftleitung angeschweißt. Der Anschlußstutzen 232 enthält einen Kanal 234, der sich in der Wand des Zylinderrohrs 212 fortsetzt und unterhalb des Wälzlagers 225 in den Innenraum des Zylinderrohrs 212 einmündet. Bei Zufuhr von Druckluft über den Kanal 234 wird die ringförmige Stirnfläche 236 des Hohlkolbens 214 mit Druckluft beaufschlagt. In der Stirnfläche 236 befinden sich zumindest zwei in axialer Richtung nach innen verlaufende Bohrungen 238, in die Federn 240 eingesetzt sind, die sich am Boden der Bohrungen 238 und am Wälzlager 225 abstützen.
Die zweite, kreisringförmige Stirnfläche 242 des Hohlkolbens 214 ist ebenfalls mit axial nach innen sich erstreckenden Bohrungen 244 versehen, in die weitere Federn 246 eingefügt sind. Die Federn 246 stützen sich mit ihren Enden jeweils am Boden der Bohrungen 244 und auf einem Axialkugellager 248 ab, das im Inneren des Zylinderrohrs 212 nahe an dem zweiten Ende angeordnet ist.
An der Außenseite des Zylinderrohrs 212 ist ein zweiter Stutzen 250 angeschweißt, der einen Anschluß 252 für eine weitere Druckluftleitung enthält, die nicht näher dargestellt ist. Vom Anschluß 252 führt ein Kanal 254 zu einem Hohlzylinder 256, in dem eine Welle 258 mit Kolben 260 verschiebbar gelagert ist. Die Welle 258 ragt mit ihren beiden Enden 262 und 264 aus dem Zylinder 256 heraus. Das Ende 264 trägt einen nicht näher bezeichneten Knopf zum Anfassen. Das andere Ende 262 verläuft in einer Bohrung 266 der Wand des Zylinders 212. Sowohl in der zylinderischen Außenfläche des Kolbens 260 als auch in der Wand der Bohrung 266 sind nicht näher bezeichnete Dichtungen angeordnet. Zwischen der einen ebenen Fläche des Kolbens 260 und der dem Ende 264 benachbarten Wand des Zylinders 256 ist eine Feder 268 angeordnet. Wenn dem Anschluß 252 Druckluft zugeführt wird, verschiebt sich der Kolben 260 gegen die Kraft der Feder 268 in Richtung der dem Ende 264 zugekehrten Zylinderinnenwand. Dadurch wird die sonst in das Innere des Zylinders 212 ragende Spitze des Endes 262 in die Bohrung 266 zurückgezogen. In diesem Fall kann sich der Hohlkolben 214 frei in axialer Richtung des Zylinderrohrs 212 bewegen.
Der Hohlkolben 214 verschiebt sich durch die Beaufschlagung mit Druckluft, die dem Anschluß 232 zugeführt wird, in der einen Richtung. Nahe am zweiten Ende des Zylinderrohrs 212 ist ein zweiter Anschluß 269 für eine Druckluftleitung angeschweißt. Wenn der Innenraum des Zylinders 212 über den Anschluß 232 entlüftet und der Anschluß 269 mit Druckluft versorgt wird, verschiebt sich der Hohlkolben 214 in der anderen Richtung. Der Hohlkolben 214 kann durch nicht näher dargestellte Nuten auf seiner Außenseite ebenso geführt sein wie der Hohlzylinder 50. Es ist aber auch möglich, durch entsprechende Leitmittel dem Hohlkolben 214 eine axiale Bewegung aufzuzwingen. In diesem Fall können die Lager, die eine dem Hohlkolben 214 folgende Drehung der Federn 240 und 246 zulassen, entfallen. Bei der Verschiebung des Hohlkolbens 214 wird auf den Wellenabschnitt 218 und die mit diesem verbundenen Wellenabschnitte 222, 224, 220 eine Drehbewegung übertragen. Die Krümmung der Nuten 216 und der weiteren, auf der Außenseite des Hohlkolbens 214 verlaufenden, nicht dargestellten Nuten richtet sich nach den oben bereits im Zusammenhang mit der in den Fig. 1 bis 6 gezeigten Anordnung ausführlich behandelten Überlegungen.
Die in Fig. 7 gezeigte Ausführungsform eines Schwenkmotors 210 enthält nur einen Stutzen 250 mit den darin eingeschlossenen Teilen, wobei angenommen wird, daß die von der Abtriebswelle zu bewegenden Teile nur in einer Endlage bei Ausfall der Druckluft bis zu einem Eingriff von Hand verharren sollen. Wenn dies auch für die andere Endlage gewünscht wird, muß ein zweiter Stutzen 250 mit den zugehörigen Elementen 252, 254, 256, 258, 260, 262, 264 und 268 am Zylinder 212 vorgesehen werden, da ansonsten die Federn 246 den Hohlkolben 214 aus seiner Endlage verschieben, in der die Nuten 216 und die weiteren nicht dargestellten Nuten eine Selbsthemmung erzeugenden Verlauf haben.
Befindet sich der Hohlkolben 214 in der in Fig. 7 gezeigten Endstellung, dann wird die Spitze des Wellenendes 262 bei Ausfall oder Abschaltung der Druckluft in den Verschiebeweg des Hohlkolbens 214 bewegt. Dies geschieht unter dem Einfluß der Feder 268. Die Spitze des Wellenendes nimmt also die von den Federn 240 auf den Hohlkolben 214 übertragenen Kräfte auf. Der Hohlkolben kann sich deshalb nicht bewegen. Ein mit dem Schwenkmotor 210 verbundener Türflügel würde in diesem Fall zum Beispiel in der Schließstellung verharren.
Wenn nun die Welle 258 durch Ziehen am Knopf des Endes 264 entgegen der Kraft der Feder 268 bewegt wird, gibt die Spitze des Wellenendes 262 den Weg für den Hohlkolben 214 frei, der durch die Federn 240 aus seiner durch Selbsthemmung charakterisierten Lage verschoben wird. Dadurch läßt sich z. B. der angeschlossene Türflügel im Notfall öffnen. Die Elemente 250, 252, 254, 256, 258, 260, 262, 264 und 268 bilden somit einen Antrieb für die Freig-be der auf den Hohlkolben 214 einwirkenden Axialkraft.
Aus Sicherheitsgründen ist es günstig, den Anschluß 252 vor dem Umsteuerventil für die beiden Anschlüsse 232 und 268 anzuordnen.
Es können auch zwei Stutzen 250 mit den entsprechenden Teilen an diametral einander gegenüberliegenden Stellen des Zylinderrohrs 212 angeordnet sein. Dadurch kann sich der Kolben 214 auf zwei Enden 262 abstützen.

Claims

1. Druckmittelbetätigter Schwenkmotor (10), insbesondere zum Antreiben eines über Schwenkarme mit einer Drehsäule verbundenen Schwenktürflügels, mit einem Zylinder (12), einem darin axial verschiebbaren Kolben (56) und mit einer stirnseitig im Zylinder drehbar gelagerten, axial feststehenden Abtriebswelle (16), die auf einem Zylindermantelabschnitt zumindest zwei schraubenförmig verlaufende Kurvenbahnen (60, 66) aufweist, in die mit dem Kolben verbundene Führungsvorsprünge (64, 68) eingreifen, dadurch gekennzeichnet, daß die Lager (40, 18) der Abtriebswelle (16, 46) des Schwenkmotors (10) für die Halterung des Schwenkmotors (10) einschließlich der biegesteif mit der Abtriebswelle (16, 46) verbundenen, aus einem Stück bestehenden Drehsäule (154) und des Schwenktürflügels (160) ausgelegt sind, daß die untere Stirnseite (112) des Schwenkmotorgehäuses (12, 34) zu der Drehachse symmetrisch angeordnete Befestigungslöcher für die Anbringung eines den Schwenkmotor (10) mit der Fahrzeu^gkarrosserie (162) in mindestens vier unterschiedlich einstellbaren Stellungen verbindenden Zwischenstücks (42) aufweist und daß am Gehäuse (12) gegen Druckluftnormanschlüsse wahlweise austauschbare Überströmventile (118) angeordnet sind, deren Druckanschlüsse (126) auf einander zugewandten Seiten spiegelbildlich zueinander liegen.

2. Schwenkmotor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Zwischenstück (42) aus zwei rechtwinklig zueinander verlaufenden Auflageplatten (108, 110) besteht, die an jeweils einem Rand miteinander verbunden sind und Befestigungslöcher aufweisen, oder ein Winkelstück ist.

3. Schwenkmotor nach Anspruch 1 oder einem der folgenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß ein mit den schraubenförmigen Kurvenbahnen (66) versehener Wellenabschnitt (30) einen gerinfügig größeren Durchmesser als die Abtriebswelle (16) des Schwenkmotors (10) hat.

4. Schwenkmotor nach Anspruch 1 oder einem der folgenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Kurvenbahnen (66) für die Erzeugung unterschiedlicher Drehmomente und Drehgeschwindigkeiten der Drehsäule (154) in Achsrichtung des Wellenabschnitts (30) mit verschiedenen Steigungen verlaufen.

5. Schwenkmotor nach Anspruch 1 oder einem der folgenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß ein Wellenabschnitt (32) der Abtriebswelle von einem Gehäuseteil (34) umgeben ist, an dem radial ein Verriegelungszylindergehäuse (36) angesetzt ist, in dem ein druckmittelbetätigter Kolben (166) verschiebbar ist, der einen durch Federkraft in Sperrstellung für den Wellenabschnitt (32) gehaltenen Bolzen (168) trägt, wobei der Bolzen (168) sowohl durch Druckmittelbeaufschlagung des Kolbens als auch durch einen Bowdenzug (182) entriegelbar ist, der vorzugsweise mit dem Nothahn eines Fahrzeuges kraftschlüssig verbunden ist.

6. Schwenkmotor nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Bolzen (168) in eine radiale Aussparung (170) des Wellenabschnitts (32) einrastet und daß die Aussparung in einer Drehrichtung entlang einer Sekante flach ausläuft.

7. Schwenkmotor mit Kurvenbahnen, deren Verlauf in zumindest einer Endlage des Kolbens bei Unterbrechung der Druckmittelzufuhr und bei über die Abtriebswelle auf den Kolben zurückwirkenden Kräften eine Selbsthemmung hervorruft nach Anspruch 1 oder einem der folgenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß durch einen seitlich am Zylinder (12; 112) angeordneten Antrieb (72 ; 150 bis 164, 166) auf den Kolben (50,114) ein Axialkraft zur Bewegung zumindest aus seiner Selbsthemmungslage ausübbar oder die Ausübung einleitbar ist, wobei vorzugsweise der Antrieb (72) ein Ritzel (74) aufweist, das von Hand um eine Achse (78) drehbar und um eine weitere Achse (80) aus Ruhelagen in eine feste Stellung schwenkbar ist, in der die Zähne des Ritzels (74) mit Zähnen (86) in Eingriff sind, die in einer dem Verlauf der Kurvenbahnen (60) entsprechenden Reihe auf dem Kolben (50) oder auf einem fest mit dem Kolben verbundenen Träger angeordnet sind.

8. Schwenkmotor nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß das Ritzel (74) exzentrisch auf einer drehbaren Scheibe (76) gelagert ist, an deren Rand ein Vorsprung (88) angeordnet ist, der bei Eingriff der Zähne von Ritzel (74) und Kolben (50) in zur Drehrichtung des Ritzels (74) umgekehrter Richtung gegen einen Anschlag (90) angedrückt ist, wobei vorzugsweise als Vorsprung ein Anschlagbolzen (88) vorgesehen ist, der von einer der kreisförmigen Stirnseiten der Scheibe (76) vorspringt und gegen eine Kugel am Anschlag (90) andrückbar ist, die unter einer Federspannung steht und entgegen dieser in eine Kugelkalotte bewegbar ist.

9. Schwenkmotor nach Anspruch 7 und/oder Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Drehachse (78) des Ritzels (74) und die Drehachse (80) der Scheibe (76) mit der Längsachse des Anschlagbolzens in oder ungefähr in einer Ebene liegen, die bei Eingriff des Ritzels (74) in die Zähne (86) des Kolbens (50) senkrecht zur Kolbenmittelachse steht.

10. Schwenkmotor nach Anspruch 7 oder einem der folgenden, dadurch gekennzeichnet, daß der Abstand zwischen den Drehachsen (78, 80) des Ritzels (74) und der Scheibe (76) etwa so groß wie der halbe Radius der Scheibe (76) ist, während die Radien von Ritzel (74) und Scheibe (76) ungefähr in der Größe übereinstimmen.

11. Schwenkmotor nach Anspruch 7 oder einem der folgenden, dadurch gekennzeichnet, daß die Kurvenbahnen als Nuten (60, 66) jeweils auf der Außenseite eines Abschnitts (30) der Abtriebswelle und des Kolbens (50) mit bezüglich der Kolbenmittelachse in divergierenden Richtungen verlaufenden Steigungen angeordnet sind, daß in den Nuten (60,66) jeweils am Zylinder (12) oder am Kolben (50) befestigte Rollen (62, 68) laufen, daß die Zähne (86) auf der Außenseite des hohlen Kolbens (50) liegen und daß das Ritzel (74) in einem am Zylinder (12) befestigten Gehäuse (82) in einem Abstand vom Zylinderende angeordnet ist, bei dem die Zähne des Ritzels (74) mit den in der einen Endlage des hohlen Kolbens (50) nahe an der Kolbenstirnseite angeordneten Zähnen (86) in Eingriff gebracht werden können.

12. Schwenkmotor nach Anspruch 7 oder einem der folgenden, dadurch gekennzeichnet, daß zumindest ein stirnseitiger Vorsprung (94) des Ritzels (74) mit seinem Ende aus dem Gehäuse (82) ragt, wobei das Ende als Angriffsstelle für ein Werkzeug ausgebildet ist und vorzugsweise ein Vierkantkopf ist.

13. Schwenkmotor nach Anspruch 7 oder einem der folgenden, dadurch gekennzeichnet, daß neben der Scheibe (76) eine zweite Scheibe (96) auf der anderen Seite des Ritzels (74) angeordnet ist und daß die gleich ausgebildeten Scheiben (76, 96) in Bohrungen (98) der Seitenwände des Gehäuses (82) drehbar gelagert sind.

14. Schwenkmotor nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Antrieb als eine in den Weg des Kolbens (214) unter Federvorspannung bei Druckmittelausfall verschiebbaren Welle (258) ausgebildet ist, an deren einem Ende (264) von Hand eine Zugkraft ausübbar ist, durch die das andere Ende (262) aus der Bahn des Kolbens (214) entfernbar ist, der unter einer Federvorspannung steht, wobei vorzugsweise die Welle (258) mit einem Kolben (260) verbunden ist, der in einem Zylinder eines Gehäuses (250) beweglich angeordnet und durch Zufuhr von Druckmittel in eine Endlage verschiebbar ist, in der das Ende (262) der Welle (250) aus der Bahn des Kolbens (214) entfernt ist.