EP1072749B1 - Elektromechanischer Antrieb für eine Drehsäule zur Bewegung eines Türflügels einer Innenschwenk- oder Aussenschwingtür an einem Fahrzeug, insbesondere einem öffentlichen Verkehrsmittel - Google Patents

Elektromechanischer Antrieb für eine Drehsäule zur Bewegung eines Türflügels einer Innenschwenk- oder Aussenschwingtür an einem Fahrzeug, insbesondere einem öffentlichen Verkehrsmittel Download PDF

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EP1072749B1
EP1072749B1 EP00111235A EP00111235A EP1072749B1 EP 1072749 B1 EP1072749 B1 EP 1072749B1 EP 00111235 A EP00111235 A EP 00111235A EP 00111235 A EP00111235 A EP 00111235A EP 1072749 B1 EP1072749 B1 EP 1072749B1
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EP
European Patent Office
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electromechanical drive
rotary column
lever
gear
pneumatic cylinder
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EP1072749A3 (de
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Salvador Alapont
Wolfgang Siebert
Manfred Horn
Steffen Weber
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Gebrueder Bode GmbH and Co KG
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    • E05Y2900/50—Application of doors, windows, wings or fittings thereof for vehicles
    • E05Y2900/51—Application of doors, windows, wings or fittings thereof for vehicles for railway cars or mass transit vehicles

Definitions

  • the invention relates to an electromechanical Drive for a rotary column for moving a door leaf an inside or outside swinging door a vehicle, especially a public one Transportation with a turnstile over a Reduction gear driving electric motor and an emergency release device for decoupling the drive connection between the electric motor and Rotating column.
  • Such drives are known and, for example in EP 0217228 B1 and DE 197 24 439 A1 described.
  • the drive devices drives the Electric motor, the rotary column via a worm gear by connecting the motor shaft to the worm shaft is while the worm wheel with the at the Rotary column connected output shaft of the worm gear is coupled.
  • the worm gear has an emergency release device for decoupling with respect to rotation between output shaft and worm wheel on. This is between the Output shaft and the coaxial with this lying Worm wheel arranged a disengageable clutch.
  • the invention is based on the object, an electromechanical Drive with the beginning and in the generic term of the claim 1 specified characteristics Easy to build in construction and assembly is and in particular a very simple one and functionally safe construction of the emergency release device allowed.
  • the basic idea of the invention is the Drive the rotary column through the motor directly over to effect a spur gear whose output pinion in a arranged on the rotary column toothed segment engages, and in the case of emergency release to cause necessary decoupling that motor with worm gear and Helical gear so pivoted against each other be that the corresponding output pinion of the Worm gear and the drive gear of the Move apart the spur gear and thereby one Decoupling is effected.
  • the spur gear is then free running and not more inhibited by the electric motor. This will be the Rotary column also freewheeling and the vehicle door can be opened manually.
  • the construction can be done easily and is extremely reliable.
  • Fig. 1 shows a schematic representation of a vehicle door a public transport with two Door leaves TF1 and TF2, which are known per se Each way over a vertical rotating column DS1 or DS2 are opened and closed. about the door leaves TF1 and TF2 are on the door frame on drive carriers TR1 and TR2 each electromechanical Drives EA1 and EA2 for driving the rotary columns DS1 and DS2 arranged.
  • an emergency unlocking device controls for decoupling the drive connection between the electromechanical Drives EA1 or EA2 and the rotary columns DS1 or DS2.
  • the electromechanical drive EA1 has a Electric motor 1 with integrated worm gear 1.1, which are arranged together on a pivot plate 4 are.
  • the pivot plate 4 is above a fixed Base plate 5. It is about the pivot axis 4.1 swiveling and has to limit the pivoting movement a slot 4.2, in which a on the Base plate 5 fastened stop pin 5.1 engages.
  • the swivel plate 4 can therefore from a drive position, in which the output pinion 1.2 in the Output gear 2.1 engages in a decoupling position be pivoted in the output pinion 1.2 and the driven gear 2.1 moved apart are.
  • the pivoting movement of the pivot plate 4 is through causes an unlocking mechanism which a connected to a pneumatic circuit, not shown and actuated by the emergency valve NH (FIG. 1) Pneumatic cylinder 6 has.
  • the piston rod 6.1 of the pneumatic cylinder 6 is via a lever linkage with a pivot point 4.3 of the pivot plate. 4 connected, a predetermined distance to the Has pivot point 4.1.
  • the lever linkage is as Toggle mechanism formed with a two-armed Lever 8, which is pivotable about a pivot point 8.3 and its one lever arm 8.1 hinged to the piston rod 6.1 is connected while the other lever arm 8.2 on the knee joint 9.1 with a one-armed Lever 9 is connected, the fulcrum 9.2 am Link point 4.3 of the pivot plate 4 is located.
  • the arrangement is such that at Retraction of the piston of the pneumatic cylinder 6, i. when retracting the piston rod 6.1 in the direction of the arrow a, over the two-armed lever 8, the knee joint 9.1 in Arrow direction b led to the outside and thereby on the one-armed lever 9 of the pivot plate 4 a Pivoting movement is impressed in the direction of arrow d. Piston and piston rod 6.1 of the pneumatic cylinder 6 be retracted by a tension spring 7 in the direction of the Position applied to the vented State of the pneumatic cylinder 6 corresponds.
  • the drive connection between the electric motor 1 and rotary column DS1 serves a control switch 11, not to a shown connected electrical circuit is and whose switching contact is in the direction of arrow c to the two-armed lever 8 applies.
  • the electromechanical drive EA2 is analogous to electromechanical EA1 and its emergency release device is from the same emergency valve NH off pressed.

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Description

Die Erfindung betrifft einen elektromechanischen Antrieb für eine Drehsäule zur Bewegung eines Türflügels einer Innenschwenk- oder Außenschwingtür an einem Fahrzeug, insbesondere einem öffentlichen Verkehrsmittel mit einem die Drehsäule über ein Untersetzungsgetriebe antreibenden Elektromotor und einer Notentriegelungsvorrichtung zur Entkoppelung der Antriebsverbindung zwischen Elektromotor und Drehsäule.
Derartige Antriebe sind an sich bekannt und beispielsweise in EP 0217228 B1 und DE 197 24 439 A1 beschrieben.
Bei den bekannten Antriebsvorrichtungen treibt der Elektromotor die Drehsäule über ein Schneckengetriebe an, indem die Motorwelle mit der Schneckenwelle verbunden ist, während das Schneckenrad mit der an die Drehsäule angeschlossenen Abtriebswelle des Schnekkengetriebes gekoppelt ist. Das Schneckengetriebe weist eine Notentriegelungsvorrichtung zur Entkoppelung in bezug auf Rotation zwischen Abtriebswelle und Schneckenrad auf. Hierzu ist zwischen der Abtriebswelle und dem koaxial zu dieser liegenden Schneckenrad eine ausrückbare Kupplung angeordnet.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen elektromechanischen Antrieb mit den eingangs und im Oberbegriff des Patentanspruchs 1 angegebenen Merkmalen aufzubauen, der einfach in der Konstruktion und Montage ist und der insbesondere einen sehr einfachen und funktionssicheren Aufbau der Notentriegelungsvorrichtung gestattet.
Die Lösung dieser Aufgabe erfolgt erfindungsgemäß mit den Merkmalen aus dem kennzeichnenden Teil des Patentanspruchs 1. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen beschrieben.
Der Grundgedanke der Erfindung besteht darin, den Antrieb der Drehsäule durch den Motor direkt über ein Stirnradgetriebe zu bewirken, dessen Abtriebsritzel in ein an der Drehsäule angeordnetes Zahnsegment eingreift, und die im Falle der Notentriegelung notwendige Entkoppelung dadurch zu bewirken, daß Motor mit Schneckenradgetriebe und Stirnradgetriebe derart gegeneinander verschwenkt werden, daß das entsprechende Abtriebsritzel des Schneckenradgetriebes und das Antriebszahnrad des Stirnradgetriebes auseinanderrücken und dadurch eine Entkoppelung bewirkt wird.
Das Stirnradgetriebe ist dann freilaufend und nicht mehr durch den Elektromotor gehemmt. Dadurch wird die Drehsäule ebenfalls freilaufend und die Fahrzeugtür kann manuell geöffnet werden.
Die Konstruktion kann einfach ausgeführt werden und ist außerordentlich betriebssicher.
Im folgenden wird anhand der beigefügten Zeichnungen ein Ausführungsbeispiel für einen elektromechanischen Antrieb nach der Erfindung näher erläutert.
In den Zeichnungen zeigen:
  • Fig. 1 in einer Teilansicht aus dem Fahrzeuginneren eine zweiflüglige Innenschwenktür an einem Fahrzeug eines öffentlichen Verkehrsmittels;
  • Fig. 2 in einer gegenüber Fig. 1 vergrößerten Seitenansicht den elektromechanischen Antrieb für einen Türflügel der Fahrzeugtür nach Fig. 1;
  • Fig. 3 den Elektroantrieb nach Fig. 2 in Draufsicht.
    • Fig. 1 zeigt in schematischer Darstellung eine Fahrzeugtür eines öffentlichen Verkehrsmittels mit zwei Türflügeln TF1 und TF2, die in an sich bekannter Weise jeweils über eine vertikal stehende Drehsäule DS1 bzw. DS2 geöffnet und geschlossen werden. Über den Türflügeln TF1 und TF2 sind am Türrahmen auf Antriebsträgern TR1 und TR2 jeweils elektromechanische Antriebe EA1 und EA2 zum Antrieb der Drehsäulen DS1 und DS2 angeordnet.
    Dabei erfolgt beispielsweise der Antrieb der Drehsäule DS1 über ein an der Drehsäule angeordnetes Zahnsegment 3, in welches das Abtriebsritzel 2.2 eines weiter unten erläuterten, zum elektromechanischen Antrieb EA1 gehörenden Stirnradgetriebes eingreift.
    Zwischen den beiden elektromechanischen Antrieben EA1 und EA2 ist ein Nothahn NH angeordnet, der in weiter unten beschriebenen Weise über ein Pneumatiksystem eine Notentriegelungsvorrichtung ansteuert zur Entkoppelung der Antriebsverbindung zwischen den elektromechanischen Antrieben EA1 bzw. EA2 und den Drehsäulen DS1 bzw. DS2.
    Im folgenden wird anhand der Fig. 2 und 3 der elektromechanische Antrieb EA1 und die zu ihm gehörende Notentriegelungsvorrichtung erläutert.
    Der elektromechanische Antrieb EA1 besitzt einen Elektromotor 1 mit integriertem Schneckengetriebe 1.1, die gemeinsam auf einer Schwenkplatte 4 angeordnet sind. Die Schwenkplatte 4 liegt über einer festen Grundplatte 5. Sie ist um die Schwenkachse 4.1 schwenkbar und besitzt zur Begrenzung der Schwenkbewegung ein Langloch 4.2, in welches ein auf der Grundplatte 5 befestigter Anschlagbolzen 5.1 eingreift.
    Unterhalb der Grundplatte 5 ist ein weiteres, als Stirnradgetriebe 2 ausgebildetes Getriebe angeordnet. Das Abtriebsritzel 2.2 des Stirnradgetriebes 2 greift in das bereits beschriebene, in Fig. 2 nicht dargestellte Zahnsegment 3 der Drehsäule DS1 ein (Fig. 1). In das Antriebsrad 2.1 des Stirnradgetriebes 2 greift das Abtriebsritzel 1.2 des in den Motor 1 integrierten Schneckengetriebes 1.1 ein. Die Anordnung ist dabei so, daß bei Schwenkung der Schwenkplatte 4 um die Schwenkachse 4.1 in Pfeilrichtung d, bei welcher das Abtriebsritzel 1.2 des Schneckengetriebes 1.1 mitverschwenkt wird, dieses Abtriebsritzel 1.2 an der Stelle EK (Fig. 2) aus dem Antriebszahnrad 2.1 des Stirnradgetriebes 2 ausrückt und dadurch eine Entkoppelung zwischen dem Elektromotor 1 mit dem Schneckengetriebe 1.1 und dem Stirnradgetriebe 2 bewirkt.
    Die Schwenkplatte 4 kann demnach aus einer Antriebsstellung, in welcher das Abtriebsritzel 1.2 in das Abtriebszahnrad 2.1 eingreift, in eine Entkoppelungsstellung verschwenkt werden, in der das Abtriebsritzel 1.2 und das Abtriebszahnrad 2.1 auseinandergerückt sind.
    Die Schwenkbewegung der Schwenkplatte 4 wird durch einen Entriegelungsmechanismus bewirkt, welcher einen an einen nicht dargestellten Pneumatikkreis angeschlossenen und vom Nothahn NH (Fig. 1) aus betätigbaren Pneumatikzylinder 6 aufweist. Die Kolbenstange 6.1 des Pneumatikzylinders 6 ist über ein Hebelgestänge mit einem Anlenkpunkt 4.3 der Schwenkplatte 4 verbunden, der einen vorgegebenen Abstand zum Schwenkpunkt 4.1 aufweist. Das Hebelgestänge ist als Kniehebelmechanik ausgebildet mit einem zweiarmigen Hebel 8, der um einen Drehpunkt 8.3 schwenkbar ist und dessen einer Hebelarm 8.1 gelenkig mit der Kolbenstange 6.1 verbunden ist, während der andere Hebelarm 8.2 über das Kniegelenk 9.1 mit einem einarmigen Hebel 9 verbunden ist, dessen Drehpunkt 9.2 am Anlenkpunkt 4.3 der Schwenkplatte 4 liegt. Wie aus Fig. 3 abzulesen, ist die Anordnung derart, daß beim Einfahren des Kolbens des Pneumatikzylinders 6, d.h. beim Einfahren der Kolbenstange 6.1 in Pfeilrichtung a, über den zweiarmigen Hebel 8 das Kniegelenk 9.1 in Pfeilrichtung b nach außen geführt und dadurch über den einarmigen Hebel 9 der Schwenkplatte 4 eine Schwenkbewegung in Pfeilrichtung d aufgeprägt wird. Kolben und Kolbenstange 6.1 des Pneumatikzylinders 6 werden durch eine Zugfeder 7 in Richtung auf die eingefahrene Stellung beaufschlagt, die dem entlüfteten Zustand des Pneumatikzylinders 6 entspricht. Diese Stellung entspricht damit gleichzeitig der bereits beschriebenen Entkoppelungsstellung der Schwenkplatte 4, so daß bei einer Betätigung des Nothahns NH und einer entsprechenden Entlüftung des Pneumatikzylinders 6 sich aufgrund des oben beschriebenen Vorgangs die Schwenkplatte 4 automatisch in die Entkoppelungsstellung bewegt. Ein Zurücksetzen in die Antriebstellung der Schwenkplatte 4 erfolgt durch Belüften des Pneumatikzylinders 6, Ausfahren der Kolbenstange 6.1 entgegen Pfeilrichtung a und Zurückführen des Kniegelenks 9.1 entgegen der Pfeilrichtung b in eine Stellung, in welcher der zweiarmige Hebel 8 an einem Anschlag 10 anliegt, durch den die Antriebstellung der Schwenkplatte 4 begrenzt ist. Wie ebenfalls in Fig. 3 abzulesen, befindet sich die aus den Hebeln 8 und 9 bestehende Kniehebelmechanik in der in Fig. 3 dargestellten Antiebstellung der Schwenkplatte 4 in einer Übertotpunktlage. Das bedeutet, daß es nicht möglich ist, durch gewaltsame Betätigung der Türflügel und entsprechendes Ausüben eines Drehmoments über die Drehsäule 1 auf den elektromechanischen Antrieb EA1 ein Verschwenken der Schwenkplatte 4 in Pfeilrichtung d in die Entkoppelungsstellung zu erreichen. Dies wird verhindert, da aufgrund der Übertotpunktlage das Kniegelenk 9.1 nicht in Pfeilrichtung b nach außen geführt werden kann, solange der Pneumatikzylinder 6 belüftet ist. Ein manuelles Öffnen der Tür ist daher nur möglich, wenn vorher der Nothahn NH betätigt und dadurch der Pneumatikzylinder 6 entlüftet wurde.
    Zur Anzeige des verriegelten oder entkoppelten Zustandes der Antriebsverbindung zwischen Elektromotor 1 und Drehsäule DS1 beispielsweise mittels Signallampen dient ein Kontrollschalter 11, der an einen nicht dargestellten elektrischen Schaltkreis angeschlossen ist und dessen Schaltkontakt sich in Pfeilrichtung c an den zweiarmigen Hebel 8 anlegt.
    Der elektromechanische Antrieb EA2 ist analog dem elektromechanischen EA1 aufgebaut und seine Notentriegelungsvorrichtung wird vom gleichen Nothahn NH aus betätigt.

    Claims (7)

    1. Elektromechanischer Antrieb für eine Drehsäule zur Bewegung eines Türflügels einer Innenschwenk- oder Außenschwingtür an einem Fahrzeug, insbesondere einem öffentlichen Verkehrsmittel, mit einem die Drehsäule über ein Getriebe antreibenden Elektromotor und einer Notentriegelungsvorrichtung zur Entkoppelung der Antriebsverbindung zwischen Elektromotor und Drehsäule, dadurch gekennzeichnet, daß das Getriebe als Stirnradgetriebe (2) ausgebildet ist mit einem ersten Abtriebsritzel (2.2), welches in ein an der Drehsäule (DS1) angeordnetes Zahnsegment (3) eingreift, und einem Antriebszahnrad (2.1), in das ein vom Elektromotor (1) angetriebenes zweites Abtriebsritzel (1.2) eingreift, wobei die Entkoppelung durch Auseinanderrücken des zweien Abtriebsritzels (1.2) und des Antriebszahnrades (2.1) des Untersetzungsgetriebes (2) bewirkt wird, in dem der Motor (1) und das zweite Abtriebsritzel (1.2) auf einer Schwenkplatte (4) montiert sind, die mittels eines Entriegelungsmechanismus (6-9) aus einer Antriebsstellung in eine Entkoppelungsstellung schwenkbar ist.
    2. Elektromechanischer Antrieb nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das zweite Abtriebsritzel (1.2) mit dem Elektromotor (1) über ein auf der Schwenkplatte (4) montiertes Schneckengetriebe (1.1) verbunden ist.
    3. Elektromechanischer Antrieb nach Anspruch 1 oder 2 dadurch gekennzeichnet, daß der Entriegelungsmechanismus einen an einen Pneumatikkreis angeschlossenen, über einen Nothahn (NH) betätigbaren Pneumatikzylinder (6) aufweist, dessen Kolben über ein Hebelgestänge (8-9) mit einem Anlenkpunkt (4.3) der Schwenkplatte (4) verbunden ist, der einen vorgegebenen Abstand zum Drehpunkt (4.1) der Schwenkplatte (4) aufweist.
    4. Elektromechanischer Antrieb nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Pneumatikzylinder (6) in der Antriebstellung der Schwenkplatte (4) belüftet und in ihrer Entkoppelungsstellung entlüftet ist, wobei der Kolben des Pneumatikzylinders (6) durch die Kraft einer Feder (7) in Richtung (a) auf die eingefahrene Stellung im entlüfteten Zustand beaufschlagt ist.
    5. Elektromechanischer Antrieb nach den Ansprüchen 3 und 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Hebelgestänge als Kniehebelmechanik ausgebildet ist mit einem zweiarmigen Hebel (8), an dessen einem Hebelarm (8.1) die Kolbenstange (6.1) des Pneumatikzylinders (6) angreift, während der andere Hebelarm (8.2) über das Kniegelenk (9.1) mit einem Ende eines einarmigen Hebels (9) verbunden ist, dessen anderes Ende (9.2) gelenkig mit dem Anlenkpunkt (4.3) der Schwenkplatte (4) verbunden ist derart, daß beim Einfahren des Kolbens das Kniegelenk (9.1) eine Bewegung (b) entgegen der Bewegungsrichtung des Kolbens ausführt und über den einarmigen Hebel (9) ein Drehmoment auf die Schwenkplatte (4) ausgeübt wird.
    6. Elektromechanischer Antrieb nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß sich die Kniehebelmechanik (8-9) im belüfteten Zustand des Pneumatikzylinders (6) mit ausgefahrener Kolbenstange (6.1) in einer durch einen Anschlag (10) festgelegten Übertotpunktlage befindet.
    7. Elektromechanischer Antrieb nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß ein durch die Kniehebelmechanik (8-9) betätigbarer elektrischer Kontrollschalter einen elektrischen Schaltkreis zur Erzeugung eines Entkoppelungs- und/oder Verriegelungssignals ansteuert.
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