WO2012076047A1

WO2012076047A1 - Kraftgesteuerte drehmomentstütze

Info

Publication number: WO2012076047A1
Application number: PCT/EP2010/069189
Authority: WO
Inventors: Andreas Pellegrini
Original assignee: Gebr. Bode Gmbh & Co. Kg
Priority date: 2010-12-08
Filing date: 2010-12-08
Publication date: 2012-06-14
Also published as: DE112010006054A5

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Antriebsvorrichtung (1, 1`) für einen zwischen einer geöffneten und einer geschlossenen Stellung bewegbaren Türflügel (23) eines Personenbeförderungsfahrzeugs. Sie weist eine Antriebseinheit (30) mit wenigstens einem Motor, um die Bewegung des Türflügels (23) zu bewirken, Mittel zur Hemmung oder Blockade der Antriebseinheit (30), wobei der Türflügel (23) wenigstens eingeschränkt relativ zu der durch die Antriebseinheit (30) vorgegebenen Stellung bewegbar gelagert ist, um ihn aus der durch die Antriebseinheit (30) vorgegebenen Stellung händisch bewegen zu können und ferner Mittel (11, 12, 13, 18) zur Erzeugung einer der Relativverstellung des Türflügels (23) entgegen gerichteten Rückstellkraft auf.

Description

Bezeichnung: kraftgesteuerte Drehmomentstütze

Die Erfindung betrifft eine Antriebsvorrichtung für einen zwischen einer geöffneten und einer geschlossenen Stellung bewegbaren Türflügel eines Personenbeförderungsfahrzeugs, beispielsweise ein schienengebundenes Fahrzeug. Derartige Fahrzeuge weisen regelmäßig einen zwischen einer geöffneten und einer geschlossenen Stellung bewegbaren Türflügel sowie einen Antrieb mit Motor und Antriebswelle auf, um die Bewegung des Türflügels zu bewirken. Es ist ferner bekannt, Mittel zur Hemmung oder Blockade des Motors, beispielsweise durch eine Selbsthemmung, vorzusehen.

Aus der WO 2010/020665 AI ist es ferner bekannt, eine Antriebseinheit mit einer Kupplungseinrichtung vorzusehen, um bei Überschreiten eines vorgegebenen Drehmoments eine händische Verstellung des Türflügels zu ermöglichen, ohne dass es zur Beschädigung des Motors kommt, wie es regelmäßig bei Vandalismus zumindest versucht wird. Die Kupplung kann eine Rastkupplung sein. Aus sicherheitsrelevanten Aspekten ist es von großem Vorteil, den Türflügel so lange wie möglich, d .h. bei vergleichsweise großem Verstellweg in seine geschlossene Stellung zu zwingen. Dies wird durch die bekannten Kupplungen gar nicht oder nicht auseichend ermöglicht, da beispielsweise von den Rastelementen keine oder keine ausreichende Rückstellung bewirkt wird und zudem regelmäßig der Abstand der Rastpositionen zu gering, d.h. die Verrastung, zu fein ist.

Vor dem Hintergrund dieser Nachteile haben sich die Erfinder der vorliegenden Erfindung die Aufgabe gestellt, eine Antriebsvorrichtung für einen Türflügel mit einem konstruktiv einfachen Aufbau bereitzustellen, der diese sicherheitsrelevanten Einschränkungen der bekannten Systeme ausräumt.

Diese Aufgabe wird durch eine Antriebsvorrichtung gemäß Anspruch 1, eine Anordnung aus einem Türflügel und einer zugehörigen Antriebsvorrichtung sowie durch ein Personenbeförderungsfahrzeug des jeweilig nebengeordneten Anspruchs gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen sind jeweils Gegenstand der abhängigen Ansprüche. Es ist darauf hinzuweisen, dass die in den Patentansprüchen einzeln aufgeführten Merkmale in beliebiger, technologisch sinnvoller, Weise miteinander kombiniert werden können und weitere Ausgestaltungen der Erfindung aufzeigen. Die Beschreibung, insbesondere im Zusammenhang mit den Figuren, charakterisiert und spezifiziert die Erfindung zusätzlich.

Die Erfindung betrifft eine Antriebsvorrichtung für einen Türflügel eines Personenbeförderungsfahrzeugs und dient dazu, einen Türflügel zwischen einer geöffneten und einer geschlossenen Stellung motorisch zu bewegen. Beispielsweise handelt es sich um eine Schwenk-/Schiebetür, noch bevorzugter um eine reine Schwenktür. Die Vorrichtung umfasst eine Antriebseinheit mit einem Motor. Zur Untersetzung oder Übersetzung kann die Antriebseinheit ferner ein Getriebe umfassen. Der Motor ist beispielsweise ein hydraulisch oder pneumatisch angetriebener Motor, bevorzugt handelt es sich um einen Elektromotor. Der Motor dient dazu, die Bewegung des Türflügels zu bewirken. Es sind erfindungsgemäß ferner Mittel zur Hemmung oder Blockade des Antriebs vorgesehen. Beispielsweise ist ein selbsthemmendes Getriebe oder selbsthemmender Motor in der Antriebseinheit vorgesehen.

Aufgrund des damit geringen Bauvolumens handelt es sich um einen sogenannten Drehsäulenantrieb, wie er in der DE 20 2006 014 936 U l beschrieben ist. Der konstruktive Vorteil dieser Art von Antriebseinheit ist die Möglichkeit, diesen in die die Schwenkachse des Türflügels definierende Drehsäule integrieren zu können.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung zeichnet sich dadurch aus, dass der Türflügel wenigstens eingeschränkt relativ zu der durch die Antriebseinheit vorgegebenen Stellung bewegbar gelagert ist, um ihn aus der durch die Antriebseinheit vorgegebenen Stellung händisch bewegen zu können und dass ferner Mittel zur Erzeugung einer der Relativverstellung des Türflügels entgegen gerichteten Rückstellkraft auf den Türflügel vorgesehen sind . Dadurch wird erreicht, dass gegebenenfalls unabhängig von der zusätzlich vorgesehenen Kupplung eine

Verschwenkbarkeit des Türflügels ermöglicht ist, die somit vor Vandalismus schützt oder der Notzugang in das Personenbeförderungsfahrzeug ermöglicht wird und gleichzeitig eine zuverlässige Rückstellung des Türflügels bewirkt wird, wobei das Maß der möglichen Relativverstellung und die Stärke der Rückstellung leicht und auch unabhängig von der konstruktiven Gestaltung der eigentlichen Antriebseinheit bzw. Kupplung ausgestaltet werden können. Die Relativbewegung und Rückstellung kann bei einer aber auch beiden Bewegungsrichtungen ausge- hend von der durch die Antriebseinheit vorgegebenen Stellung, also in Schließrichtung und/oder in Öffnungsrichtung, vorgesehen sein.

Bevorzugt umfassen die Mittel zur Erzeugung einer der Relativbewegung des Türflügels entgegen gerichteten Rückstell kraft wenigstens eine Feder.

In einer besonders einfachen Ausgestaltung umfasst die Vorrichtung eine mechanische Rastkupplung, wobei durch händische Verstellung des Türflügels dieser in unterschiedliche Rastpositionen verrastbar ist. Eine derartige Rastkupplung ist in der WO 2010/020665 AI beschrieben, auf die hiermit vollumfänglich Bezug genommen wird.

Bevorzugt ist der maximale Verstellweg des Türflügels, der sich durch die Relativverstellung zwischen Türflügel und Antrieb ergibt, so ausgelegt, dass er größer ist als die Verstellung des Türflügels, die sich durch den Abstand der Rastpositionen aufgrund der Rastkupplung, ergibt. Damit ergibt sich beim händischen Öffnen, gegebenenfalls auch Zudrücken des Türflügels ein mehrfaches Verrasten des Türflügels, die immer wieder durch das Verstellen des Türflügels gegen die Rückstellkraft überwunden werden muss. Dies hat den Vorteil, dass der Türflügel nicht oder zumindest erschwert in einem von der geschlossenen Stellung zur geöffneten Stellung händischen Betrieb aufgerissen oder gegebenenfalls in der umgekehrten Richtung zugedrückt werden kann. Dies verhindert weitgehend, dass unbeabsichtigt ein komplettes Aufziehen oder Zudrücken des Türflügels ohne Zwischenstopp erfolgt.

Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform umfassen die Mittel zur Hemmung oder Blockade der Antriebseinheit Schaltmittel, die bei einer vorgegebenen Relativverstellung des Türflügels eine Aufhebung der Hemmung oder Blockade des Antriebs bewirken. Beispielsweise ist ein vom Türflügel mitbewegter Schaltnocken vorgesehen, der mit einem Tastschalter so zusammenwirkt, dass bei einer vorgegebenen händischen Relativverstellung des Türflügels durch eine Schaltzustandsveränderung des Tastschalters die Hemmung des Motors aufgehoben wird . Bevorzugt ist bei dieser Ausgestaltung keine zusätzliche Rastkupplung in der Antriebseinheit vorgesehen, da sich die gleiche oder ähnliche technische Wirkung durch die Schaltmittel ergibt. Bevorzugt sind die Schaltmittel so ausgelegt, dass keine andauernde sondern vorübergehende Aufhebung der Hemmung bewirkt wird. Dadurch wird erreicht, dass nur kurzfristig die Hemmung aufgehoben wird und der beim händischen Zudrücken und/oder Aufreißen des Türflügels die Antriebseinheit ruckartig mitgenommen wird und danach die Hemmung bzw. Blockade einsetzt. Dies verhindert, dass rein zufällig ein komplettes Aufziehen oder Zudrücken des Türflügels ohne Zwischenstopp erfolgt.

Bevorzugt sind die Mittel zur Erzeugung einer der Relativbewegung des Türflügels entgegen gerichteten Rückstell kraft, auch kurz Rückstell mittel genannt, in der Kraftverlaufskette der im Wirkeingriff stehenden Komponenten zwischen der Antriebseinheit und den Mitteln vorgesehen, die der Befestigung der Vorrichtung an einer Fahrzeugstruktur, beispielsweise an einem eine Türöffnung definierenden Türportal, dienen, auch kurz Befestigungsmittel genannt. Bei einer Ausführungsform mit Rastkupplung sind die Rückstellmittel zwischen den Rückstellmittel und der Rastkupplung vorgesehen.

Die Erfindung betrifft ferner ein Personenbeförderungsfahrzeug mit einer der zuvor beschriebenen vorteilhaften weil erfindungsgemäßen Anordnungen aus Türflügel und zugehöriger Antriebsvorrichtung .

Die Erfindung sowie das technische Umfeld werden nachfolgend anhand der Figuren näher erläutert. Es ist darauf hinzuweisen, dass die Figuren eine besonders bevorzugte Ausführungsvariante der Erfindung zeigen, diese jedoch nicht darauf beschränkt ist. Es zeigen schematisch :

eine seitliche, schematische, perspektivische Ansicht der erfindungsgemäßen Vorrichtung gemäß einer ersten Ausführungsform mit angedeutetem Türflügel;

Fig. 2 : eine schematische Längsschnittansicht der erfindungsgemäßen Vorrichtung aus Fig. l; Fig. 3 : eine Horizontalschnittansicht der erfindungsgemäßen Vorrichtung aus Fig. 1;

Fig . 4: eine Aufsicht der erfindungsgemäßen Vorrichtung aus Fig . 1 ;

Fig. 5 : eine seitliche, schematische, perspektivische Ansicht der erfindungsgemäßen Vorrichtung gemäß einer zweiten Ausführungsform;

Fig . 6: eine Aufsicht der erfindungsgemäßen Vorrichtung aus Fig . 5.

Die erfindungsgemäße Antriebsvorrichtung umfasst eine Antriebseinheit 30. Dabei handelt es sich um einen sogenannten Drehsäulenantrieb, d .h . um einen Antrieb, der in die die Schwenkachse eines Türflügels 23 definierende Drehsäule 5 integriert ist. Wie aus Figur 2 ersichtlich, ist in die Drehsäule 5 ein Elektromotor 3 integriert, der einerseits mit einem den Türflügel 23 mitnehmenden Ausleger 21 verbunden ist und andererseits sich über eine in einem Kupplungsgehäuse 8 untergebrachte Rastkupplung 2, 3, 29, die gelenklagerartige Kupplung 10, 11, die noch im Folgenden beschriebenen Rückstellmittel 11, 12, 13 und einen Befestigungsmittel 20, hier ein Befestigungswinkel, an der nicht dargestellten Fahrzeugstruktur abstützt. Das so elektromotorisch eingespeiste Drehmoment bewirkt ein Verschwenken des Auslegers 21 und somit des Türflügels 23 um eine durch die Drehsäule 5 definierte Drehachse. Bei der Rastkupplung 2, 3, 29 werden Kugeln 29 durch ein Federpaket 2 definiert gegen einen Rastkörper 3 gedrückt, welcher mit der Antriebswelle 31 des Motors 3 verbunden ist. Bei Überschreiten des durch die Kraft des Federpakets 2 vorgegebenen Drehmoments, beispielsweise bei händischem Verschwenken des Türflügels 23 werden die Kupplungskomponenten der Rastkupplung relativ verdreht und kommen in einer benachbarten Stellung wieder in Rasteingriff. Wie in den Figuren 2 und 3 gezeigt, überträgt die in Rasteingriff stehende Rastkupplung 2, 3, 29 das elektromotorisch erzeugte Drehmoment auf eine gelenklagerartige Kupplung 10, 11 und weiter auf den Mitnehmer 12 der Rückstellmittel . Der abtriebseitige, hier obere Teil der Rastkupplung 2, 3, 29 ist daher mit 3 teilkugelförmigen Bolzen 10 versehen, die in einer komplementär geformten Laufbahn 11 drehbar und, um Winkelfehler und Verwindungen ausgleichen zu können, schwenkbeweglich gelagert sind . Zwischen die Bolzen 10 greifen Klauen I Ia der Drehmomentstütze 12 ein. Der Drehmomentstütze 12 stützt sich ihrerseits, wie Figur 4 gezeigt, über die Feder 13, das Widerlager 11 und den Befestigungswinkel 20 an der Fahrzeugstruktur ab. Dadurch wird beim händischen Verstellen des Türflügels gegen die Feder 13, also gegen die Uhrzeigerrichtung in Fig. 4, eine Rückstellung des Türflügels bewirkt und zwar in die Ursprungsstellung, sofern die Rastkupplung 2 ihre Raststellung beibehält, bewirkt. Die maximale Relativerstellung ist auf den Winkel w durch die Beanschlagung 14 der Drehmomentstütze 12 beschränkt. Die Rastkupplung 2, 3, 29 und die Feder 13 sind so ausgelegt, dass durch die händische Relativverstellung des Türflügels 23 die Verrastung der Rastkupplung 2, 3, 29 bei vorgegebener Relativverstellung überwunden werden kann, und so die durch die Feder 13 bewirkte Rückstellung eine Rückstellung des Türflügels 23 in diese neue, durch die neue Raststellung definierte Stellung bewirkt wird . Hier ist nur eine einseitige Rückstellwirkung, nämlich in Schließrichtung vorgesehen.

In den Figuren 5 und 6 ist eine zweite, u.a. auf eine Rastkupplung verzichtende Ausführungsform Γ der erfindungsgemäßen Antriebsvorrichtung gezeigt. Es handelt sich wiederum um eine in eine Drehsäule 5 integrierte Antriebseinheit 30. Die Rastkupplung der ersten Ausführungsform ist hier durch einen starren Mitnehmer 28 ersetzt. Dieser überträgt das elektromotorisch erzeugte Drehmoment der Antriebseinheit 30 über die in Figur 3 gezeigte gelenklagerartige Kupplung 11 auf die Drehmomentstütze 12. Diese stützt sich in beide Richtungen über die beiden Federn 13, 18 an den fahrzeugstrukturseitigen Befestigungsmitteln ab. Der Türflügel bzw. der Ausleger 31 ist somit bei gehemmter bzw. blockierter Antriebseinheit aus der von der Antriebseinheit vorgegebenen Stellung entgegen der jeweils durch die Federn 13, 18 erzeugten Rückstellkräfte verschwenkbar. Die Relativverstellung ist auf die Winkel w, wl durch die Beanschlagung I Ib, 11c der Drehmomentstütze 12 begrenzt. In der Endlage der Relativverstellung bzw. kurz vorher, beispielsweise durch einen an der Drehmomentstütze 12 ausgebildeten Schaltnocken 22 werden die Schaltzustände von den Tastschaltern 19a, 19b verändert und die Blockage oder Hemmung der Antriebseinheit 30 aufgehoben. Dadurch wird eine Zerstörung des Antriebs durch eine erhöhte Krafteinwirkung verhindert. Diese Signale können auch der Steuereinheit der Türschließanlage zugeführt werden und von dieser ausgewertet werden, um beispielsweise die Antriebsvorrichtung in Schließrichtung des Türflügels anzutreiben.

Claims

Ansprüche

1. Antriebsvorrichtung (1, Γ) für einen zwischen einer geöffneten und einer geschlossenen Stellung bewegbaren Türflügel (23) eines Personenbeförderungsfahrzeugs aufweisend : eine Antriebseinheit (30) mit wenigstens einem Motor, um die Bewegung des Türflügels (23) zu bewirken; Mittel zur Hemmung oder Blockade der Antriebseinheit (30); wobei der Türflügel (23) wenigstens eingeschränkt relativ zu der durch die Antriebseinheit (30) vorgegebenen Stellung bewegbar gelagert ist, um ihn aus der durch die Antriebseinheit (30) vorgegebenen Stellung händisch bewegen zu können; und ferner Mittel (11, 12, 13, 18) zur Erzeugung einer der Relativverstellung des Türflügels (23) entgegen gerichteten Rückstell kraft.

2. Vorrichtung (1, Γ) gemäß Anspruch 1, wobei die Mittel (11, 12, 13, 18) zur Erzeugung einer der Relativbewegung des Türflügels (23) entgegen gerichteten Rückstellkraft wenigstens eine Feder (13, 18) umfassen.

3. Vorrichtung (1, Γ) gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Vorrichtung eine mechanische Rastkupplung (2, 3, 29) umfasst, wobei durch händische Verstellung des Türflügels (23) der Türflügel (23) in unterschiedlichen Rastpositionen verrastbar ist.

4. Vorrichtung (1) gemäß dem vorhergehenden Anspruch, wobei der maximale Verstellweg des Türflügels (23), der sich durch die Relativverstellung des Türflügels (23) ergibt, größer ist als die Verstellung des Türflügels (23), die sich durch den Abstand der Rastpositionen der Rastkupplung (2), ergibt.

5. Vorrichtung (Γ) gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Mittel zur Hemmung oder Blockade der Antriebseinheit Schaltmittel (19a, 19b)umfassen, die bei einer vorgegebenen Relativverstellung des Türflügels (23) eine Aufhebung der Hemmung oder Blockade der Antriebseinheit (30) bewirken.

6. Vorrichtung (Γ) gemäß dem vorhergehenden Anspruch, wobei die Schaltmittel (19a, 19b) so ausgelegt sind, dass eine vorübergehende Aufhebung der Hemmung bzw. Blockade der Antriebseinheit (30) bewirkt wird .

7. Vorrichtung (1, Γ) gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Antriebseinheit (30) ein Drehsäulenantrieb ist.

8. Vorrichtung (1, Γ) gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Mittel zur Erzeugung einer der Relativbewegung des Türflügels entgegen gerichteten Rückstell kraft zwischen der Antriebseinheit (30) und den Mitteln (20) vorgesehen sind, die der Befestigung der Vorrichtung an einer Fahrzeugstruktur dienen.

9. Anordnung aus einem Türflügel (23) und einer Vorrichtung (1, Γ) gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der Türflügel (23) schwenkbeweglich gelagert ist.

10. Personenbeförderungsfahrzeug gekennzeichnet durch eine Vorrichtung gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche 1 bis 8.