EP2225430B1 - Verriegelungsvorrichtung einer tür - Google Patents
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- EP2225430B1 EP2225430B1 EP20080867885 EP08867885A EP2225430B1 EP 2225430 B1 EP2225430 B1 EP 2225430B1 EP 20080867885 EP20080867885 EP 20080867885 EP 08867885 A EP08867885 A EP 08867885A EP 2225430 B1 EP2225430 B1 EP 2225430B1
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- Y10T292/1082—Motor
Definitions
- the invention relates to the locking device of a sliding door or a sliding door, which ensures that after reaching the locking position even with powerless door drive, the door remains in its locking position when forces of various kinds act on them, according to the preamble of claim and the DE 86 01 065 U ,
- This document describes a rotary latch for sliding or sliding doors of vehicles, especially rail vehicles, by which a locking bolt which is connected to a door leaf, is fixed in its closed position.
- the device is complex and has a large footprint, beyond their adjustment is complex. To an even greater extent, this applies to the devices according to the FR 1 321 314 and the EP 626 494 ,
- the invention now has the object to provide a locking device of the initially mentioned type, which does not have the disadvantages mentioned, but compact, with little effort operable and easy to arrange and adjust.
- the locking takes place by means of acting on a drive rod locking lever, which in turn is moved via a toggle mechanism between its open position and its locked position.
- a drive rod locking lever which in turn is moved via a toggle mechanism between its open position and its locked position.
- the device is explained in more detail below with reference to the drawing, without being limited thereto. It shows the Fig. 1 the main components of the device according to the invention, the Fig. 2 the locking unit as a whole, the Fig. 3 the force relationships on the locked unit and the Fig. 4 the kinematic processes during locking and unlocking.
- the Fig. 1 shows, purely schematically the most essential components of a locking device according to the invention 1.
- the device 1 serves a locking bolt 2, which is fixedly connected to a door leaf (not shown), in the closed position of the door, in which he the in Fig. 1 shown position to fix.
- This fixation is effected by means of a pawl 3, which is pivotable about a carriage box fixed pivot point of the pawl axis 4.
- the movement of the locking bolt 2 with respect to the pawl axis 4 is substantially parallel to the axial direction of a guide rod 5, which is fastened by means of a fastening device 6 on the car body.
- the guide rod 5 has a notch 9 which cooperates with a locking element 11 of a locking lever 10.
- the locking lever 10 is pivotally mounted about a carriage axis fixed lever axis 12 and is acted upon by a spring 21 with torque around the lever axis, that its locking element is urged out of the notch when no further forces or moments act on him.
- the locking lever 10 is on its side facing away from the locking element 11 under the action of a toggle mechanism 13 which is rotatably mounted about a carriage axis fixed knee axis 14 and in turn is under the action of a drive rod 15 of an actuator 16.
- the actuator is able to displace the drive rod 15 in its axial direction and is about a parallel to the axes 4, 12 and 14, in Fig. 2 shown axis 18 rotatable.
- the Fig. 2 shows how these components are stored by a mounting plate 17 combined to form a unit, so that no adjustment during installation on the door frame is necessary, as just the correct positioning relative to the locking pin 2 of the (not shown) door leaf.
- the mounting plate 17 may of course have a deviating from the flat plate shape and in particular the different axes each have above and below the rotatably mounted by the axis component bearing, so it is possible to find with small and inexpensive bearings Aus GmbH.
- the mounting of the guide rod 5 on the mounting plate 17 is provided.
- the actuator axis 18 visible and also on the side facing away from the toggle mechanism 13 side of the actuator 16 arranged Notbetuschistsvorraum that makes the manual opening of the door by the passengers or operator in the event of failure of the drive energy.
- the Fig. 3 shows, purely schematically, the interaction of the individual parts between the actuator 16 to the guide rod 5 under the action of a force acting on the door leaf, thus the locking pin 2, the pawl 3 and thus the guide rod 5 opening force F.
- Due to the oblique end face of the notch 9 and the corresponding oblique contact surface of the locking element 11 is, depending on the friction between these surfaces, extending from the axis extending in the axis of the guide rod 5 opening force F component F Normal , the locking lever 10 substantially in the lever direction, with a small amount of bending through the oblique course, applied, which leads to a corresponding load on the bearing of the lever axis 12 and to an extremely low Force component normal to the introduced force F on the toggle mechanism 13.
- the Fig. 4 shows the kinematic sequence of a locking-unlocking process from top to bottom:
- the Fig. 4a shows the locking mechanism 1 in its open position: the locking pin 2 moves in the direction of arrow V in the open area of the pawl 3 and pulls, as from a synopsis of Fig. 4a and 4b it can be seen, the movable part of the guide rod 5 against the force of the spring 8 at the end of the movement of the locking bolt 2 in the in Fig. 4b shown position.
- the notch 9 enters the region of the locking element 11 and the locking lever 10, against the force of the lever spring 21, by the toggle mechanism 13, which is then activated, pushed down until the in Fig. 4b shown position is reached with the locking element 11 in the notch 9.
- those on the basis of Fig. 3 described static forces and the locking device 1 locks the locking pin 2 in the powerless state of the actuator 16th
- the actuator is first acted upon so that he the toggle mechanism 13 about the knee axis 14 in the in Fig. 4c pivoted position shown, thereby passes the locking lever 10 under the action of its lever spring 21 in the upper position in which the locking element 11 passes from the notch 9 and thus the guide rod 5 releases, now under the action of the spring 8 (in the illustration to the left ), whereby the pawl 3 releases the locking pin 2 and this can open in the direction of the arrow V 'with the door leaf.
- the invention is not limited to the illustrated embodiment, but may be variously modified.
- the locking member 11 and the notch 9 need not have the shape shown, but can be configured differently, the storage and the proportion of the locking lever 10 must not be selected as shown and
- the guide rod 5 may be designed differently. It is essential that the toggle mechanism 13 is in the locked position in an over-dead-center position, in the manner typical of such mechanisms, in which the force acting on it via the roller 20 does not cause any moment in the opening direction on it. This characteristic characteristic of toggle mechanisms can easily be determined and determined by those skilled in the art of kinematics and the locking devices of doors with knowledge of the invention.
- either the two door leaves are kinematically connected to each other, so that the arrangement of a locking bolt 2 is sufficient for both door leaves, or, if the individual operation of the door leaves is desired, such a locking device 1 must be provided for each of the two door leaves.
- the two devices can be arranged on a common mounting plate, whereby the installation is further simplified.
- the locking mechanism according to the invention can be combined with all types of door operators, it only has to be coordinated with its activation of the door drive via the door electronics.
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Abstract
Description
- Die Erfindung betrifft die Verriegelungsvorrichtung einer Schiebetür bzw. einer Schwenkschiebetür, durch die sichergestellt wird, dass nach erreichter Verriegelungslage auch bei kraftlosem Türantrieb die Tür auch dann in ihrer Verriegel-Position bleibt, wenn Kräfte unterschiedlichster Art auf sie einwirken, entsprechend dem Oberbegriff des Anspruches und dem
DE 86 01 065 U . - Diese Druckschrift beschreibt eine Drehfallenverriegelung für Schiebetüren bzw. Schwenkschiebetüren von Fahrzeugen, insbesondere von Schienenfahrzeugen, durch die ein Verriegelungsbolzen, der mit einem Türblatt verbunden ist, in seiner Geschlossen-Position fixiert wird. Die Vorrichtung ist komplex und weist einen großen Platzbedarf auf, darüber hinaus ist ihre Justierung aufwändig. In noch größerem Ausmaß gilt dies von den Vorrichtungen gemäß der
FR 1 321 314 EP 626 494 - Allgemein gibt es derartige Verriegelungsvorrichtungen im Stand der Technik verschiedentlich, zumeist sind sie vom eigentlichen Türantrieb unabhängig und selbständig ausgebildet und eingebaut, was zwar eine eigene Montage, Justierung, Wartung etc. notwendig macht, sie aber unabhängig vom eigentlichen Türantrieb macht.
- Andere Verriegelungsvorrichtungen wirken auf den Türantrieb ein und fixieren ihn in der Position die seiner Geschlossen-Lage entspricht, doch leiden diese Systeme daran, dass es notwendig ist, die Lage gegen große Kräfte zu halten, was entweder große Verriegelungskräfte oder lange Verriegelungswege notwendig macht, beides wird wegen des geringen zur Verfügung stehenden Platzes und des Wunsches, mit geringen Kräften und damit mit kleinen Stellmotoren auszukommen, nicht gerne gesehen.
- Die Erfindung hat nun das Ziel, eine Verriegelungsvorrichtung der eingangs genannten ersten Art anzugeben, die die genannten Nachteile nicht aufweist, sondern kompakt, mit wenig Kraftaufwand betreibbar und leicht anzuordnen und zu justieren ist.
- Diese Ziele werden erfindungsgemäß dadurch erreicht, dass die Verriegelung mittels eines auf eine Antriebsstange wirkenden Verriegelungshebels erfolgt, der seinerseits über einen Kniehebelmechanismus zwischen seiner Offen-Position und seiner Verriegelt-Position bewegt wird. Durch den Verriegelungshebel ist es möglich, mit einem geringen Weg des Aktuators für den Kniehebelmechanismus auszukommen, da der tatsächliche Verriegelungsweg über den Hebel nahezu beliebig verändert werden kann, der Kniehebelmechanismus wiederum führt zu einer vollständigen kraftmäßigen Entkoppelung zwischen dem Aktuator und dem Verriegelungselement des Verriegelungshebels, sodass der Aktuator nur mehr während der Änderung der Position des Verriegelungshebels mit Kraft beaufschlagt sein muss, wobei der dafür notwendige Kraftbedarf extrem klein ist.
- Die Vorrichtung wird im Folgenden anhand der Zeichnung näher erläutert, ohne darauf beschränkt zu sein. Dabei zeigt
dieFig. 1 die Hauptkomponenten der erfindungsgemäßen Vorrichtung,
dieFig. 2 die Verriegelungseinheit insgesamt,
dieFig. 3 die Kraftverhältnisse an der verriegelten Einheit und
dieAbb. 4 die kinematischen Vorgänge beim Verriegeln und Entriegeln. - Die
Fig. 1 zeigt, rein schematisch die wesentlichsten Bauteile einer erfindungsgemäßen Verriegelungsvorrichtung 1. Die Vorrichtung 1 dient dazu, einen Verriegelungsbolzen 2, der fest mit einem Türblatt (nicht dargestellt) verbunden ist, in der Geschlossen-Position der Türe, in der er die inFig. 1 dargestellte Lage einnimmt, zu fixieren. Diese Fixierung erfolgt mittels einer Klinke 3, die um einen wagenkastenfesten Drehpunkt, der Klinkenachse 4, schwenkbar ist. Die Bewegung des Verriegelungsbolzens 2 bezüglich der Klinkenachse 4 erfolgt im Wesentlichen parallel zur axialen Richtung einer Führungsstange 5, die mit Hilfe einer Befestigungsvorrichtung 6 am Wagenkasten befestigt ist. Ein entlang der Achse der Führungsstange 5 verschieblicher Teil derselben greift in ein Langloch 7 der Klinke 3 ein und steht unter der Krafteinwirkung einer Feder 8, die bestrebt ist, diesen beweglichen Teil aus der inFig. 1 dargestellten Lage nach links zu bewegen, wodurch die Klinke 4 in ihre Offen-position käme. - Die Führungsstange 5 weist eine Einkerbung 9 auf, die mit einem Verriegelungselement 11 eines Verriegelungshebels 10 zusammenwirkt. Der Verriegelungshebel 10 ist um eine wagenkastenfeste Hebelachse 12 schwenkbar gelagert und wird von einer Feder 21 so mit Drehmoment um die Hebelachse beaufschlagt, dass sein Verriegelungselement aus der Einkerbung gedrängt wird, wenn keine weiteren Kräfte bzw. Momente auf ihn einwirken.
- Der Verriegelungshebel 10 steht auf seiner dem Verriegelungselement 11 abgewandten Seite unter der Einwirkung eines Kniehebelmechanismus 13, der um eine wagenkastenfeste Knieachse 14 drehbar gelagert ist und seinerseits unter der Wirkung einer Antriebsstange 15 eines Aktuators 16 steht. Der Aktuator ist in der Lage, die Antriebsstange 15 in ihrer axialen Richtung zu verschieben und ist dabei um eine zu den Achsen 4, 12 und 14 parallel verlaufende, in
Fig. 2 dargestellte Achse 18 drehbar. - Die
Fig. 2 zeigt nun, wie diese Bauteile durch eine Montageplatte 17 zu einer Einheit zusammengefasst gelagert werden, sodass keinerlei Justierung beim Einbau am Türrahmen notwendig ist, als eben die richtige Positionierung gegenüber dem Verriegelungsbolzen 2 des (nicht dargestellten) Türblatts. Die Montageplatte 17 kann selbstverständlich eine von der ebenen Plattenform abweichende Form aufweisen und insbesondere die verschiedenen Achsen jeweils oberhalb und unterhalb des durch die Achsen drehbar gelagerten Bauteils führende Lager aufweisen, sodass es möglich ist, mit kleinen und kostengünstigen Lagern das Auslangen zu finden. Selbstverständlich ist auch, mit dem Bezugszeichen 6 für die Befestigung der Führungsstange angedeutet, die Montage der Führungsstange 5 an der Montageplatte 17 vorgesehen. InFig. 2 ist auch die Aktuatorachse 18 ersichtlich und ebenso eine an der dem Kniehebelmechanismus 13 abgewandten Seite des Aktuators 16 angeordnete Notbetätigungsvorrichtung, die im Falle des Ausfalls der Antriebsenergie das händische Öffnen der Türe durch die Passagiere oder Bedienerpersonal möglich macht. - Die
Fig. 3 , zeigt, rein schematisch, das Zusammenwirken der einzelnen Teile zwischen dem Aktuator 16 bis zur Führungsstange 5 unter der Einwirkung einer auf das Türblatt, damit den Verriegelungsbolzen 2, die Klinke 3 und somit die Führungsstange 5 wirkenden Öffnungskraft F. Zufolge der schrägen Endfläche der Einkerbung 9 und der korrespondierenden schrägen Kontaktfläche des Verriegelungselementes 11 wird, in Abhängigkeit von der Reibung zwischen diesen Flächen, aus der in der Achse der Führungsstange 5 verlaufenden Öffnungskraft F die Komponente FNormal, die den Verriegelungshebel 10 im Wesentlichen in Hebelrichtung, mit einem geringen Biegeanteil durch den schrägen Verlauf, beaufschlagt, was zu einer entsprechenden Belastung des Lagers der Hebelachse 12 führt und zu einer extrem geringen Kraftkomponente normal zur eingeleiteten Kraft F auf den Kniehebelmechanismus 13. Durch die praktisch reibungsfreie Rolle 20 des Kniehebelmechanismus 13 können nur Kräfte übertragen werden, die in der Linie zwischen dem Berührpunkt der Rolle 20 mit dem Verriegelungshebel 10 und der Knieachse 14 verlaufen. Da diese Richtung aber normal zur Richtung der Antriebesstange 15 verläuft, ist die von der erfindungsgemäßen Verriegelungsvorrichtung 1 auf den Antrieb 16 übertragene Kraft FA gleich null. - Die
Fig. 4 zeigt den kinematischen Ablauf eines Verriegelungs-Entriegelungsvorganges von oben nach unten: DieFig. 4a zeigt den Verriegelungsmechanismus 1 in seiner Offen-Position: der Verriegelungsbolzen 2 bewegt sich in Richtung des Pfeils V in den offenen Bereich der Klinke 3 und zieht, wie aus einer Zusammenschau derFig. 4a und 4b ersichtlich ist, den beweglichen Teil der Führungsstange 5 gegen die Kraft der Feder 8 am Ende der Bewegung des Verriegelungsbolzens 2 in die inFig. 4b dargestellte Position. Durch diese Bewegung der Führungsstange 5 gelangt die Einkerbung 9 in den Bereich des Verriegelungselementes 11 und der Verriegelungshebel 10 wird, gegen die Kraft der Hebelfeder 21, durch den Kniehebelmechanismus 13, der sodann aktiviert wird, nach unten gedrückt, bis die inFig. 4b dargestellte Position mit dem Verriegelungselement 11 in der Einkerbung 9 erreicht ist. In dieser Position treten die anhand derFig. 3 beschriebenen statischen Kräfte auf und die Verriegelungsvorrichtung 1 verriegelt den Verriegelungsbolzen 2 im kraftlosen Zustand des Aktuators 16. - Zum Freigeben des Verriegelungsbolzens 2 und des mit ihm verbundenen Türblattes wird zuerst der Aktuator so beaufschlagt, dass er den Kniehebelmechanismus 13 um die Knieachse 14 in die in
Fig. 4c dargestellte Position verschwenkt, dadurch gelangt der Verriegelungshebel 10 unter der Wirkung seiner Hebelfeder 21 in die obere Position in der das Verriegelungselement 11 aus der Einkerbung 9 gelangt und somit die Führungsstange 5 freigibt, die nunmehr unter der Wirkung der Feder 8 (in der Darstellung nach links) bewegt wird, wodurch die Klinke 3 den Verriegelungsbolzen 2 freigibt und dieser sich in Richtung des Pfeils V' mit dem Türflügel öffnen kann. - Die Erfindung ist nicht auf das dargestellte Ausführungsbeispiel beschränkt, sondern kann verschiedentlich abgewandelt werden. So kann statt des dargestellten auf Magnetbasis basierenden Aktuators 16 ein anderer vorgesehen sein, das Verriegelungselement 11 und die Einkerbung 9 müssen nicht die dargestellte Form haben, sondern können anders ausgestaltet werden, die Lagerung und die Proportion des Verriegelungshebels 10 muss nicht wie dargestellt gewählt werden und auch die Führungsstange 5 kann anders ausgebildet sein. Wesentlich ist, dass sich der Kniehebelmechanismus 13 auf die für solche Mechanismen typische Weise in der Verriegelt-Position in einer Über-Totpunkt-Lage befindet, in der die auf ihn über die Rolle 20 einwirkende Kraft kein Moment in Öffnungsrichtung an ihm bewirkt. Diese für Kniehebelmechanismen typische Eigenschaft kann vom Fachmann auf dem Gebiete der Kinematik und der Verriegelungsvorrichtungen von Türen in Kenntnis der Erfindung leicht bestimmt und festgelegt werden.
- Bei zweiflügeligen Türen sind entweder die beiden Türblätter miteinander kinematisch verbunden, sodass die Anordnung eines Verriegelungsbolzens 2 für beide Türblätter ausreichend ist, oder es sind, wenn der Einzelbetrieb der Türblätter erwünscht ist, für jedes der beiden Türblätter eine solche Verriegelungsvorrichtung 1 vorzusehen. Selbstverständlich können in diesem Fall die beiden Vorrichtungen auf einer gemeinsamen Montageplatte angeordnet sein, wodurch der Einbau weiter vereinfacht wird. Wie aus der Beschreibung und der Zeichnung leicht ersichtlich ist, kann der erfindungsgemäße Verriegelungsmechanismus mit allen Arten von Türantrieben kombiniert werden, es muss nur seine Aktivierung mit der des Türantriebs über die Türelektronik koordiniert werden.
Claims (1)
- Verriegelungsvorrichtung für Schiebetüren bzw. Schwenkschiebetüren von Fahrzeugen, insbesondere von Schienenfahrzeugen, durch die ein Verriegelungsbolzen (2), der mit einem Türblatt verbunden ist, in seiner Geschlossen-Position fixiert wird, dadurch gekennzeichnet, dass in der Geschlossen-Position des Verriegelungsbolzens (2) dieser von einer Klinke (3) in dieser Position fixiert wird, dass eine mit der Klinke (3) verbundene Führungsstange (5), die eine Einkerbung (9) aufweist, eine Position einnimmt, in der ein Verriegelungselement (11) eines Verriegelungshebels (10) in diese Einkerbung (9) ragt und so die Lage der Führungsstange (5) fixiert und dass der Verriegelungshebel (10) seinerseits durch einen Kniehebelmechanismus (13), der sich in seiner Über-Totpunkt-Lage befindet, in dieser Geschlossen-Position gehalten wird.
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