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Die Erfindung betrifft eine Türbetätigungsvorrichtung für die Tür eines Fahrzeuges, insbesondere einer Eisenbahn, mit einer drehbaren Antriebsspindel, mit der mindestens ein mit der Tür gekoppeltes oder koppelbares Abtriebsglied linear beweglich in Eingriff steht, mit einem an einem Endbereich der Antriebsspindel angeordneten elektrischen Antriebsmotor zum Erzeugen einer Drehbewegung der Antriebsspindel, und mit einer ebenfalls an einem Endbereich der Antriebsspindel angeordneten elektromechanischen Feststellbremse zum zeitweiligen Blockieren der Drehbewegung de Antriebsspindel.
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Eine aus der
WO 01/69025 A1 bekannte Türbetätigungsvorrichtung dieser Art enthält eine Antriebsspindel mit zwei gegenläufigen Gewindeabschnitten, an deren einem Endbereich ein Antriebsmotor und an deren anderem Endbereich eine elektromechanische Feststellbremse angeordnet ist. Mit jedem Gewindeabschnitt steht ein Abtriebsglied in Eingriff, das mit dem Türflügel einer zweiflügeligen Schiebetür verbunden ist. Durch Betätigung des Antriebsmotors kann die Antriebsspindel in Rotation versetzt werden, so dass die zugeordnete Tür durch gleichzeitiges, gegensinniges Bewegen der Türflügel entweder geöffnet oder geschlossen wird. Mit Hilfe der Feststellbremse kann die Antriebsspindel zeitweilig drehfest blockiert werden, um insbesondere ein unsachgemäßes Öffnen der Tür zu verhindern. Daraus resultiert ein Sicherheitsaspekt beim Einsatz der Türbetätigungsvorrichtung in Verbindung mit der Tür einer Eisenbahn, beispielsweise einer U-Bahn oder Stadtbahn.
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Vor allem bei der Umrüstung älterer Eisenbahnen auf modernere Türbetätigungssysteme ist man aufgrund der örtlichen Gegebenheiten der umzurüstenden Eisenbahnwaggons in aller Regel mit räumlichen Einschränkungen konfrontiert. Nicht selten müssen die Waggons daher umfangreich strukturell verändert werden, um die neue Türbetätigungsvorrichtung installieren zu können. Dies ist mit einem hohen zeitlichen und auch finanziellen Aufwand verbunden.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Türbetätigungsvorrichtung zu schaffen, mit der sich Fahrzeuge und insbesondere Eisenbahnen selbst bei ungünstigen Platzverhältnissen zeitsparend und kostengünstig ausstatten und insbesondere nachrüsten lassen.
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Zur Lösung dieser Aufgabe ist in Verbindung mit den eingangs genannten Merkmalen vorgesehen, dass der Antriebsmotor und die Feststellbremse an ein und demselben Endbereich der Antriebsspindel angeordnet sind.
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Auf diese Weise sind die in der Regel einen nicht unerheblichen Einbauraum beanspruchenden Antriebs- und Bremskomponenten der Türbetätigungsvorrichtung an ein und demselben Endbereich der Antriebsspindel konzentriert. Dadurch verringert sich der notwendige Einbauraum am entgegengesetzten Endbereich der Antriebsspindel. Oftmals sind bei Eisenbahnen die räumlichen Gegebenheiten im Bereich einer Tür so ausgestaltet, dass auf einer Seite eher beengte Platzverhältnisse vorhanden sind, auf der gegenüberliegenden Seite jedoch relativ viel Einbauraum zur Verfügung steht. In all diesen Fällen kann die erfindungsgemäße Türbetätigungsvorrichtung nun bequem mit einer derartigen Orientierung installiert werden, dass sich der Antriebsmotor und die Feststellbremse in dem räumlich weniger eingeschränkten Bereich befinden, während der entgegengesetzte Endbereich der Antriebsspindel dort zu liegen kommt, wo die Einbauverhältnisse eher beschränkt sind. Man ist mithin sehr flexibel bei der Installation und erspart sich kostenaufwendige strukturelle Änderungen am Eisenbahnwaggon selbst. Ein weiterer Vorteil der Konzentration von Antriebsmotor und Feststellbremse am gleichen Endbereich der Antriebsspindel ist darin zu sehen, dass sich die elektrischen Anschlussmaßnahmen auf einen engen Bereich konzentrieren und dadurch die in der Regel notwendige elektrische Verkabelung wesentlich vereinfacht wird.
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Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung gehen aus den Unteransprüchen hervor.
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Vorzugsweise ist die Reihenfolge der Anordnung von Feststellbremse und Antriebsmotor so gewählt, dass die Feststellbremse auf der der Antriebsspindel axial abgewandten Rückseite des Antriebsmotors angeordnet ist. In diesem Zusammenhang verfügt der Antriebsmotor zweckmäßigerweise über eine durchgehende Motorwelle, die einenends mit der Antriebsspindel und andernends mit der Feststellbremse kooperiert.
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Als besonders vorteilhaft wird ein dahingehender Aufbau angesehen, dass der Antriebsmotor und die Feststellbremse zu einer als Antriebs- und Bremseinheit bezeichneten Baueinheit zusammengefasst sind. Diese Antriebs- und Bremseinheit zeichnet sich durch einen sehr kompakten Aufbau aus und lässt sich besonders einfach installieren.
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Vorzugsweise verfügt die Antriebs- und Bremseinheit auch über ein Untersetzungsgetriebe, das zwischen dem Antriebsmotor und der Antriebsspindel wirksam ist und das insbesondere dazu dient, die Drehzahl der Antriebsspindel bezüglich der Drehzahl des Antriebsmotors zu reduzieren und dabei gleichzeitig das Drehmoment zur Verlagerung des mit einer Tür gekoppelten Abtriebsgliedes zu erhöhen. Die Verwendung des Untersetzungsgetriebes gestattet überdies den Einsatz kostengünstiger, normalerweise sehr schnelllaufender elektrischer Antriebsmotoren.
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Bevorzugt sitzt der Antriebsmotor axial zwischen einerseits der Feststellbremse und andererseits dem Untersetzungsgetriebe. Alle drei Komponenten sind zweckmäßigerweise zu einer selbsttragenden Baueinheit in Form der Antriebs- und Bremseinheit zusammengefasst.
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Die Türbetätigungsvorrichtung enthält zweckmäßigerweise eine Tragstruktur, an der die Antriebs- und Bremseinheit mittels mindestens einer Befestigungsschnittstelle in bevorzugt lösbarer Weise fixierbar oder fixiert ist. Jede Befestigungsschnittstelle ist zweckmäßigerweise Bestandteil eines an der Antriebs- und Bremseinheit angebrachten Befestigungssockels, der beispielsweise in Form eines abgewinkelten Blechteils ausgeführt sein kann. Der Befestigungssockel ist bevorzugt zwischen dem Antriebsmotor und der Feststellbremse angeordnet und ragt seitlich von der Antriebs- und Bremseinheit mit einem Abschnitt weg, der die mindestens eine Befestigungsschnittstelle aufweist.
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Die Türbetätigungsvorrichtung ist insgesamt zweckmäßigerweise als selbsttragende Baueinheit ausgebildet, die problemlos als Ganzes am damit auszurüstenden Fahrzeug befestigt werden kann. Zur Befestigung enthält diese selbsttragende Baueinheit bevorzugt eine geeignete Tragstruktur, die mit einer ausreichenden Anzahl von Befestigungsschnittstellen ausgestattet ist und an der die Antriebsspindel, der Antriebsmotor, die Feststellbremse und gegebenenfalls auch das Untersetzungsgetriebe angebracht sind. Wenn der Antriebsmotor und die Feststellbremse zu einer Antriebs- und Bremseinheit zusammengefasst sind, ist zweckmäßigerweise diese Antriebs- und Bremseinheit mit ihrer mindestens einen Befestigungsschnittstelle an der Tragstruktur der Türbetätigungsvorrichtung angebracht. Die Tragstruktur ist bevorzugt als Tragplatte ausgebildet, an deren einer Plattenoberfläche die vorgenannten Komponenten befestigt sind.
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Die Tragstruktur der Türbetätigungsvorrichtung ist zweckmäßigerweise mit mindestens einer sich parallel zu der Antriebsspindel erstreckenden Türführungsschiene ausgestattet, an der mindestens ein Führungsschlitten längsverschiebbar gelagert ist, der mit dem zu betätigenden Bestandteil der zugeordneten Fahrzeugtür koppelbar oder gekoppelt ist. Mindestens einer dieser Führungsschlitten ist mit einem Abtriebsglied bewegungsgekoppelt, das mit der Antriebsspindel in Eingriff steht und bei einer Drehbewegung der Antriebsspindel eine Linearbewegung ausführt. Auf diese Weise wird der zugeordnete Führungsschlitten bei der Linearbewegung des Abtriebsgliedes ebenfalls verschoben.
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Die elektromechanische Feststellbremse erlaubt einen elektrisch oder elektronisch gesteuerten Betrieb in Abhängigkeit von der Position der zu betätigenden Tür. Die Bremsfunktion wird insbesondere unter Verwendung einer geeigneten Positionserfassungseinrichtung gesteuert, wobei die Positionserfassungseinrichtung bevorzugt die Position mindestens eines mit der Antriebsspindel in Eingriff stehenden Abtriebsgliedes abfragt. Die elektromechanische Feststellbremse ist insbesondere derart elektrisch ansteuerbar, dass sie stets dann eine die Drehbewegung der Antriebsspindel verhindernde Blockierstellung einnimmt, wenn die Tür offen oder geschlossen ist. Die Aktivierung und Deaktivierung der elektromechanischen Feststellbremse erfolgt zweckmäßigerweise in Abstimmung mit der Aktivierung und Deaktivierung des elektrischen Antriebsmotors.
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Um insbesondere bei einem Notfall in der Lage zu sein, die zugeordnete Tür manuell öffnen und insbesondere aufschieben zu können, ist die Feststellbremse zweckmäßigerweise mit einer manuell betätigbaren mechanischen Notentriegelungseinrichtung ausgestattet. Mit ihr lässt sich die Feststellbremse auch ohne elektrische Energie jederzeit derart deaktivieren, dass die Antriebsspindel zur Ausführung einer Drehbewegung freigegeben ist. Somit kann das mindestens eine mit einem Bestandteil einer Tür gekoppelte Abtriebsglied entlang der Antriebsspindel bei gleichzeitiger Drehbewegung der Antriebsspindel verschoben werden. Sich im Innern eines Bahnwaggons befindende Personen sind mithin in der Lage, die Tür auch ohne fremde Hilfe im Notfall zu öffnen.
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Die Feststellbremse ist zweckmäßigerweise mit einem beweglichen Bremsglied ausgestattet, das entweder in einer die Drehbewegung der Antriebsspindel blockierenden Blockierstellung oder in einer die Drehbewegung der Antriebsspindel ermöglichenden Freigabestellung positionierbar ist. Bevorzugt ist das Bremsglied durch Federmittel in die Blockierstellung vorgespannt, so dass die Türbetätigung auch ohne elektrische Energie blockiert ist. Zum Freigeben der Antriebsspindel ist die Notentriegelungseinrichtung mit mindestens einem Handbetätigungsmittel ausgestattet, dessen manuelle Betätigung ein Verlagern des Bremsgliedes unter Überwindung der Federkraft der Federmittel aus der Blockierstellung in die Freigabestellung hervorruft. Mindestens ein Handbetätigungsmittel ist bevorzugt so ausgebildet und angeordnet, dass es im Innern eines Eisenbahnwaggons jederzeit gut zugänglich ist. Vorzugsweise ist mindestens ein weiteres Handbetätigungsmittel so ausgebildet und angeordnet, dass es von außerhalb eines Eisenbahnwaggons gut zugänglich ist, um eine Notöffnung der Tür durch Rettungspersonal von außen her zu gestatten.
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Bevorzugt ist mindestens ein Handbetätigungsmittel mit einem Seilzug ausgestattet, der sich aufgrund seiner Flexibilität optimal im Fahrzeug verlegen lässt. Vorzugsweise sind zwei Handbetätigungsmittel vorhanden, die auf das gleiche Bremsglied einwirken und die eine redundante Funktion haben, derart, dass unter Verwendung jedes Handbetätigungsmittels allein schon die Notentriegelung durchführbar ist.
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Eine besonders kompakte Bauweise der Feststellbremse ergibt sich, wenn die Notentriegelungseinrichtung einen schwenkbeweglich gelagerten zweiarmigen Umlenkhebel aufweist, der einerseits mit einem Handbetätigungsmittel und andererseits mit dem Bremsglied gekoppelt ist. Mit einem solchen Umlenkhebel lassen sich die Kräfteverhältnisse zum Betätigen der Notentriegelung optimal einstellen.
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Zwischen dem Umlenkhebel und dem Bremsglied ist zweckmäßigerweise ein linear verschiebbar gelagerter Koppelbolzen eingegliedert. Er ermöglicht eine lineare Betätigung des Bremsgliedes trotz bei Betätigung verschwenkbarem Umlenkhebel.
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Der Arbeitshub des Bremsgliedes ist zur Gewährleistung eines optimalen Ansprechverhaltens normalerweise sehr klein. Bei einer Notbetätigung hat dieser kurze Arbeitshub allerdings ein indifferentes Betätigungsgefühl zur Folge. Es ist daher von Vorteil, wenn Maßnahmen getroffen sind, die den Betätigungsweg des Handbetätigungsmittels ohne Beeinflussung des tatsächlichen Arbeitshubes des Bremsgliedes vergrößern. Dieser Effekt wird insbesondere dadurch erzielt, dass in die Verbindung zwischen dem Handbetätigungsmittel und dem Bremsglied eine eine begrenzte Relativbewegung zwischen dem Handbetätigungsmittel und dem Bremsglied ermöglichende Federeinrichtung zwischengeschaltet ist. Bei Aktivierung des Handbetätigungsmittels wird somit zunächst die Federeinrichtung gespannt, ohne eine Betätigung des Bremsgliedes hervorzurufen. Erst wenn die Federeinrichtung durch Aktivierung des Handbetätigungsmittels auf ein gewisses Maß gespannt wurde, wird das Bremsglied mitgenommen. Dieses ”gewisse Maß” kann je nach Auslegung der Federeinrichtung erreicht sein, wenn die Federeinrichtung auf das maximal mögliche Maß gespannt ist oder schon vorher, also bei nur teilweise gespannter Federeinrichtung. Die Federeinrichtung ist insbesondere eine Druckfedereinrichtung, die beim Spannen komprimiert wird, beispielsweise in Form einer Schraubenfeder.
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Die Antriebsspindel ist zweckmäßigerweise so ausgebildet, dass sie zwei axial aufeinanderfolgend angeordnete Antriebsgewindeabschnitte aufweist, von denen der eine ein Rechtsgewinde und der andere ein Linksgewinde ist. Mit jedem Antriebsgewindeabschnitt steht mindestens ein Abtriebsglied in Gewindeeingriff, so dass die Abtriebsglieder je nach Drehrichtung der Antriebsspindel eine sich aneinander annähernde oder eine sich voneinander entfernende Linearbewegung ausführen. Die mit den unterschiedlichen Antriebsgewindeabschnitten kooperierenden Abtriebsglieder sind zweckmäßigerweise mit unterschiedlichen Türflügeln einer schiebend zu betätigenden Fahrzeugtür gekoppelt.
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Nachfolgend wird die Erfindung anhand der beiliegenden Zeichnung näher erläutert. In dieser zeigen:
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1 eine bevorzugte Ausführungsform der erfindungsgemäßen Türbetätigungsvorrichtung in einer perspektivischen Darstellung,
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2 die Türbetätigungsvorrichtung aus 1 in einer Vorderansicht,
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3 den in 1 strichpunktiert umrahmten Endbereich III der Türbetätigungsvorrichtung in einer vergrößerten Darstellung,
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4 den mit dem Antriebsmotor und der Feststellbremse ausgestatteten Endbereich der Türbetätigungsvorrichtung in einem Längsschnitt gemäß Schnittlinie IV-IV,
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5 einen vergrößerten Ausschnitt aus der Abbildung in 4 im Bereich der Feststellbremse, und
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6 den mit der Feststellbremse ausgestatteten Endbereich der Türbetätigungsvorrichtung in einem Längsschnitt in einer bezüglich 4 und 5 um 90° gedrehten Schnittebene.
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Aus der Zeichnung ist eine insgesamt mit Bezugsziffer 1 bezeichnete Türbetätigungsvorrichtung ersichtlich, die zum Einbau in einem Fahrzeug, insbesondere einer Eisenbahn, ausgebildet ist und mit deren Hilfe sich die in 2 strichpunktiert angedeutete Tür 2 des betreffenden Fahrzeuges zum Öffnen und Schließen betätigen lässt.
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Die Türbetätigungsvorrichtung 1 eignet sich insbesondere zur Betätigung einer zweiflügeligen Tür, die mit zwei Türflügeln 2a, 2b ausgestattet ist, die relativ zueinander gegensinnig bewegbar und insbesondere verschiebbar sind. Im geschlossenen Zustand der Tür 2 sind die beiden Türflügel 2a, 2b aneinander angenähert und im geöffneten Zustand der Tür auseinandergefahren.
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Die Türbetätigungsvorrichtung 1 ist zweckmäßigerweise als selbsttragende Baueinheit ausgebildet, die sich als Einheit am damit auszurüstenden Fahrzeug montieren lässt. Auf diese Weise kann die Türbetätigungsvorrichtung 1 sehr schnell montiert werden und es erübrigt sich bei der Montage die relative Justierung zwischen den einzelnen Komponenten der Türbetätigungsvorrichtung 1 und dem Fahrzeug.
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Zur Befestigung am zugeordneten Fahrzeug, bei dem es sich insbesondere um eine Eisenbahn und hierbei insbesondere um eine U-Bahn handelt, ist die Türbetätigungsvorrichtung 1 mit einer bevorzugt als Tragplatte 3a ausgebildeten Tragstruktur 3 ausgestattet, die bevorzugt aus Metall und insbesondere aus Stahl besteht. An dieser Tragstruktur 3 befinden sich mehrere Befestigungsschnittstellen 4, unter deren Mitwirkung die Tragstruktur 3 und mithin die gesamt Türbetätigungsvorrichtung 1 an einer daran angepassten Montageschnittstelle des Fahrzeuges befestigt werden kann.
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Die bevorzugt plattenartig ausgebildete Tragstruktur 3 hat eine Vorderseite 5 und eine diesbezüglich entgegengesetzte Rückseite 6. Die Montage am Fahrzeug erfolgt mit der Rückseite 6 voraus. Alle weiteren relevanten Komponenten der Türbetätigungsvorrichtung 1 sind bevorzugt an der Vorderseite 5 der Tragstruktur 3 angebracht.
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Die Türbetätigungsvorrichtung 1 hat insgesamt eine Längsgestalt mit Längsachse 7. Im am Fahrzeug montierten Gebrauchszustand ist die Längsachse 7 horizontal ausgerichtet.
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Die Türbetätigungsvorrichtung 1 wird insbesondere oberhalb einer Wandöffnung des Wagens eines Fahrzeuges montiert, die mittels der Tür 2 wahlweise freigebbar oder verschließbar ist.
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An der Tragstruktur 3, insbesondere im unteren Bereich der Vorderseite 5, ist zweckmäßigerweise eine sich in Achsrichtung der Längsachse 7 erstreckende Türführungsschiene 8 montiert. An der Türführungsschiene 8 sind zwei Paare von Führungsschlitten 12, 12a; 13, 13a unabhängig voneinander linear verschiebbar gelagert, die jeweils mit Befestigungsmitteln ausgestattet sind, an denen einer der beiden zu bewegenden Türflügel 2a, 2b fixierbar ist.
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Der jeweils eine Führungsschlitten 12, 13 jedes Führungsschlittenpaares fungiert als Antriebsschlitten. In ihn wird zur Türbetätigung eine Antriebskraft eingeleitet, die seine Linearbewegung entlang der Türführungsschiene 8 zur Folge hat. Der jeweils andere Führungsschlitten fungiert als Hilfsschlitten 12a, 13a, der aufgrund der Ankopplung an den Türflügel 2a, 2b mitgenommen wird und die Aufhängung des betreffenden Türflügels 2a, 2b stabilisiert.
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Die die Verschiebebewegung hervorrufende Antriebskraft erfahren die Antriebsschlitten 12, 13 von einer Antriebsspindel 14, die an der Tragstruktur 3 drehbar gelagert ist, wobei sie sich in Achsrichtung der Längsachse 7 erstreckt. Die Antriebsspindel 14 ist parallel zu der Türführungsschiene 8 ausgerichtet.
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Die Antriebsspindel 14 verfügt über zwei axial aufeinanderfolgend angeordnete Antriebsgewindeabschnitte 14a, 14b. Selbige sind gegenläufig ausgebildet, weisen also im einen Fall ein Linksgewinde und im anderen Fall ein Rechtsgewinde auf. Die Gewindesteigung ist bevorzugt relativ groß.
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Mit jedem Antriebsgewindeabschnitt 14a, 14b steht eines von zwei Abtriebsgliedern 15a, 15b nach Art einer Schraubverbindung in Eingriff. Die Abtriebsglieder 15a, 15b sind in Achsrichtung der Längsachse 7 beweglich, gleichzeitig jedoch verdrehgesichert. Mithin führt jedes Abtriebsglied 15a, 15b eine durch einen Doppelpfeil angedeutete lineare Abtriebsbewegung 16a, 16b in der Längsrichtung der Antriebsspindel 14 aus, wenn die Antriebsspindel 14 um ihre Längsachse rotiert. Je nach Drehrichtung der Antriebsspindel 14 entfernen sich die beiden Abtriebsglieder 15a, 15b voneinander oder nähern sich einander an.
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Die beiden Abtriebsglieder 15a, 15b sind jeweils mit einem der beiden Antriebsschlitten 12, 13 derart mechanisch verbunden, dass der betreffende Antriebsschlitten 12, 13 die lineare Abtriebsbewegung 16a, 16b des mit ihm gekoppelten Abtriebsgliedes 15a, 15b mitmacht. Auf diese Weise resultiert aus der Abtriebsbewegung 16a, 16b der Abtriebsglieder 15a, 15b die zum Öffnen und Schließen der Tür 2 erforderliche Linearbewegung der Führungsschlitten 12, 12a; 13, 13a. Durch ihre Kopplung mit den Antriebsschlitten 12, 13 erfahren die Abtriebsglieder 15a, 15b ihre zur Erzeugung der Abtriebsbewegung 16a, 16b erforderliche Verdrehsicherung.
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Bei einem nicht gezeigten Ausführungsbeispiel ist die Türbetätigungsvorrichtung 1 zur Betätigung lediglich eines einzigen Türbestandteils ausgebildet und enthält in diesem Fall nur einen einzigen Antriebsgewindeabschnitt, der durchweg die gleiche Gewinderichtung hat. Mit einer solchen Türbetätigungsvorrichtung 1 lässt sich beispielsweise ein einziger Türflügel einer Tür verschieben.
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Die Antriebsspindel 14 hat zwei einander entgegengesetzte, erste und zweite Endbereiche 17, 18. Jedem dieser beiden Endbereiche 17, 18 ist zweckmäßigerweise ein Lagerbock 21 zugeordnet, der an der Vorderseite 5 der Tragstruktur 3 befestigt ist und in dem die Antriebsspindel 14 drehbar gelagert ist. Bei Bedarf kann ein weiterer Lagerbock im längsmittigen Bereich der Antriebsspindel 14 vorgesehen sein, um die Biegebeanspruchung der Antriebsspindel 14 so gering wie möglich zu halten.
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Die Türbetätigungsvorrichtung 1 enthält einen elektrischen Antriebsmotor 22 zum rotativen Antreiben der Antriebsspindel 14. Dieser Antriebsmotor 22 ist an dem ersten Endbereich 17 der Antriebsspindel 14 angeordnet. Der Antriebsmotor 22 hat ein Motorgehäuse 23, an dem außen eine elektromechanische Schnittstelle 24 angeordnet ist, über die der Antriebsmotor 22 mit der notwendigen Antriebsenergie und den zu seiner Betätigung erforderlichen elektrischen Steuersignalen versorgt wird. Der Antriebsmotor 22 kann wahlweise mit Linkslauf oder Rechtslauf betrieben werden, um die Antriebsspindel 14 entweder linksdrehend oder rechtsdrehend anzutreiben.
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Bei dem elektrischen Antriebsmotor handelt es sich insbesondere um einen elektrischen Gleichstrommotor.
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An dem gleichen, ersten Endbereich 17 der Antriebsspindel 14, an dem der elektrische Antriebsmotor 22 angeordnet ist, befindet sich auch eine elektromechanische Feststellbremse 25, mit der die Drehbewegung der Antriebsspindel 14 nach Bedarf zeitweilig blockierbar ist. Das Blockieren erfolgt zweckmäßigerweise zumindest in der Schließstellung der Tür 2, vorzugsweise aber auch in deren Offenstellung.
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Die Feststellbremse 25 hat ein Bremsengehäuse 26, an dem außen eine elektromechanische Schnittstelle 27 angeordnet ist, über die hinweg die Feststellbremse 25 zur Vorgabe ihres Betriebszustandes elektrisch ansteuerbar ist.
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Bevorzugt ist die Türbetätigungsvorrichtung 1 mit einer Positionserfassungseinrichtung zur Erfassung der relevanten Betriebspositionen mindestens eines Abtriebsgliedes 15a, 15b und/oder mindestens eines Führungsschlittens 12, 12a; 13, 13a ausgestattet, wobei anhand des jeweils ermitteln Positionssignals die elektrische Aktivierung der Feststellbremse 25 gesteuert wird.
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Dadurch, dass sich der elektrische Antriebsmotor 22 und die elektromechanische Feststellbremse 25 bei ein und demselben Endbereich 17 der Antriebsspindel 14 befinden, findet eine kompakte Konzentration dieser Komponenten auf engstem Raum statt. Dies erleichtert den Einbau vor Ort am damit auszustattenden Fahrzeug. Außerdem können die notwendigen elektromechanischen Schnittstellen 24, 27 nahe beieinander angeordnet werden, was die elektrischen Anschlussmaßnahmen vereinfacht. Außerdem kann dadurch der entgegengesetzte zweite Endbereich 18 der Antriebsspindel 14 frei enden, ohne mit einer voluminösen elektromechanischen Komponente bestückt werden zu müssen. Dies begünstigt den Einbau der Türbetätigungsvorrichtung 1 in Fällen, in denen am Fahrzeug der Einbauraum im einen Endbereich der Türbetätigungsvorrichtung 1 sehr eingeschränkt ist.
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Der Antriebsmotor 22 und die Feststellbremse 25 sind zweckmäßigerweise zu einer als Antriebs- und Bremseinheit 32 bezeichneten Baueinheit zusammengefasst. Diese einheitlich handhabbare Antriebs- und Bremseinheit 32 ist beispielsweise mittels eines Befestigungssockels 33 an der Tragstruktur 3 montiert. Beim Ausführungsbeispiel ist dieser Befestigungssockel 33 das einzige Befestigungsmittel, mit dem die Antriebs- und Bremseinheit 32 direkt an der Tragstruktur 3 befestigt ist.
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Der Befestigungssockel 33 enthält eine oder mehrere Befestigungsschnittstellen 34, die jeweils dazu geeignet sind, eine Befestigung an der Tragstruktur 3 mittels mindestens einer Befestigungsschraube 35 vorzunehmen.
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Bevorzugt ist die Feststellbremse 25 auf der der Antriebsspindel axial abgewandten Rückseite des Antriebsmotors 22 angeordnet. Beim Ausführungsbeispiel ist die Feststellbremse 25 mit ihrem Bremsengehäuse 26 an eine von der Antriebsspindel 14 axial abgewandte rückseitige Stirnfläche 28 des Motorgehäuses 23 angeflanscht. Der Befestigungssockel 33 ist beim Ausführungsbeispiel platzsparend axial zwischen das Bremsengehäuse 26 und das Motorgehäuse 23 eingegliedert.
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Beim Ausführungsbeispiel kooperiert die Feststellbremse 25 nicht direkt mit der Antriebsspindel 14, sondern mit der rotativ antreibbaren Motorwelle 36 des Antriebsmotors 22, die ihrerseits mit der Antriebsspindel 14 in Drehantriebsverbindung steht. Die Motorwelle 36 verfügt exemplarisch über einen an der rückseitigen Stirnfläche 28 aus dem Motorgehäuse 23 herausragenden und in das Bremsengehäuse 26 zur dortigen Kooperation mit der Feststellbremse 25 hineinragenden hinteren Endabschnitt 37. An der entgegengesetzten vorderen Stirnfläche 42 des Motorgehäuses 23 ragt die Motorwelle 33 mit einem vorderen Endabschnitt 38 heraus, der mit der in 4 nur strichpunktiert angedeuteten Antriebsspindel 14 in Drehantriebsverbindung steht.
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Die Antriebs- und Bremseinheit 32 enthält als weitere Komponente zweckmäßigerweise auch noch ein Untersetzungsgetriebe 43, das an die vordere Stirnfläche 42 des Motorgehäuses 23 angebaut ist. Das Untersetzungsgetriebe 43 enthält eine interne Getriebeeinheit 44, insbesondere ein Planetengetriebe, das eingangsseitig mit der Motorwelle 36 gekoppelt ist und über eine an seiner Vorderseite austretende Getriebe-Ausgangswelle 45 verfügt. Exemplarisch greift die Motorwelle 36 mit einem an der Vorderseite aus dem Motorgehäuse 23 herausragenden vorderen Endabschnitt 38 in das Untersetzungsgetriebe 43 hinein.
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Die Getriebeeinheit 44 ist insbesondere so ausgelegt, dass die Drehzahl der Getriebe-Ausgangswelle 45 geringer ist als diejenige der Motorwelle 36.
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Die Getriebe-Ausgangswelle 45 ist schließlich über eine Wellenkupplung 46, die beispielsweise als Klauenkupplung ausgeführt ist, mit dem ersten Endbereich 17 der Antriebsspindel 14 drehantriebsmäßig verbunden.
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Das Untersetzungsgetriebe 43 kann auch entfallen. Die Motorwelle 36 ist dann über die Wellenkupplung 46 direkt mit der Antriebsspindel 14 verbunden.
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Die Feststellbremse 25 enthält eine Bremsscheibe 47, deren zwei voneinander abgewandte Scheibenflächen eine erste Bremsfläche 48a und eine zweite Bremsfläche 48b bilden. Jede Bremsfläche 48a, 48b besteht zweckmäßigerweise aus einem Material mit einem hohen Reibungskoeffizienten. Beispielsweise kann jede Bremsfläche 48a, 48b aus einem Bremsbelag bestehen oder die gesamte Bremsscheibe 47 ist aus dem Material eines Bremsbelages gefertigt.
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Die Bremsscheibe 47 sitzt mit einer zentralen Durchbrechung 52 drehfest und zugleich axial beweglich auf einem Nabenkörper 53, der drehfest auf dem in das Bremsengehäuse 26 hineinragenden hinteren Endabschnitt 37 der Motorwelle 36 sitzt. Alternativ hierzu könnte die Bremsscheibe 47 auch direkt auf dem hinteren Endabschnitt 37 der Motorwelle 36 drehfest angeordnet sein.
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Die Bremsscheibe 47 sitzt axial zwischen zwei einander zugewandten ersten und zweiten Gegenbremsflächen 54a, 54b. Die erste Gegenbremsfläche 54a befindet sich an einem von der Motorwelle 36 durchsetzten ersten Stützkörper 55, der beim Ausführungsbeispiel ein Bestandteil des Bremsengehäuses 26 ist und sich am Motorgehäuse 23 ortsfest abstützt. Die erste Gegenbremsfläche 54a weist axial von der Antriebsspindel 14 weg.
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Die zweite Gegenbremsfläche 54b ist von einer Stirnfläche eines bevorzugt ebenfalls scheibenförmigen und zentral durchbrochenen Bremsgliedes 56 gebildet, das den Nabenkörper 53 konzentrisch umschließt. Das Bremsglied 56 ist bezüglich des Bremsengehäuses 26 drehfest gelagert, kann allerdings eine durch Doppelpfeile angedeutete lineare Arbeitsbewegung 57 in der Längsrichtung der Motorwelle 36 relativ zur Motorwelle 36 ausführen.
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Im Innern des Bremsengehäuses 26 befindet sich ein weiterer, zweiter Stützkörper 58, der ortsfest bezüglich des Bremsengehäuses 26 angeordnet ist und der das bevorzugt scheibenförmige Bremsglied 56 auf der der Bremsscheibe 47 axial entgegengesetzten Seite flankiert. Der zweite Stützkörper 58 ist zweckmäßigerweise mittels Befestigungsschrauben 62 an dem die erste Gegenbremsfläche 54a aufweisenden ersten Stützkörper 55 befestigt.
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Zwischen dem zweiten Stützkörper 58 und dem zur Ausführung der Arbeitsbewegung 57 axial beweglichen Bremsglied 56 sind Federmittel 63 angeordnet, bei denen es sich vorzugsweise um Druckfedermittel handelt und die das Bremsglied 56 ständig in Richtung zu der Bremsscheibe 47 vorspannen.
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In einer Blockierstellung des Bremsgliedes 56 wird das Bremsglied 56 durch die Federmittel 63 so gegen die Bremsscheibe 47 gedrückt, dass selbige mit ihren beiden Bremsflächen 48a, 48b zwischen den beiden Gegenbremsflächen 54a, 54b fest eingespannt ist und sich nicht mehr drehen kann. Dadurch ist auch die Motorwelle 36 an einer Drehbewegung gehindert. Gleichzeitig ist dadurch die mit der Motorwelle 36 antriebsmäßig verbundene Antriebsspindel 14 unverdrehbar blockiert.
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Mit Hilfe einer Elektromagneteinrichtung 64 der Feststellbremse 25 kann das Bremsglied 56 bei Bedarf unter Überwindung der Federkraft der Federmittel 63 und Ausführung der Arbeitsbewegung 57 aus der Blockierstellung in eine Freigabestellung bewegt werden. In dieser Freigabestellung ist der axiale Abstand zwischen den beiden Gegenbremsflächen 54a, 54b ausreichend groß, um der drehfest mit der Motorwelle 36 gekoppelten Bremsscheibe 47 eine uneingeschränkte Drehbewegung zu ermöglichen. Dadurch können auch die Motorwelle 36 und die mit dieser gekoppelte Antriebsspindel 14 rotieren.
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Exemplarisch enthält die Elektromagneteinrichtung 64 eine in dem zweiten Stützkörper 58 angeordnete Spuleneinheit 65, die über elektrische Leiter 66 an die elektromechanische Schnittstelle 27 angeschlossen ist und dadurch bei Bedarf elektrisch bestrombar ist.
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Das Bremsglied 56 ist der Spuleneinheit 65 vorgelagert und bildet einen beweglichen Anker der Elektromagneteinrichtung 64. Bei Bestromung der Spuleneinheit 65 wird das Bremsglied 56 somit angezogen und unter Überwindung der Federmittel 63 von der Bremsscheibe 47 abgehoben.
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Im Normalbetrieb der Türbetätigungsvorrichtung 1 wird die Elektromagneteinrichtung 64 entsprechend der Position der Türflügel 2a, 2b zyklisch aktiviert und deaktiviert, um das Bremsglied 56 durch die Wirkung der Elektromagneteinrichtung 64 in entweder der Blockierstellung oder der Freigabestellung zu positionieren.
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Um die Tür 2 im Notfall und auch bei Stromausfall ohne Betätigung der Elektromagneteinrichtung 64 öffnen zu können, ist sie zweckmäßigerweise mit einer manuell betätigbaren mechanischen Notentriegelungseinrichtung 67 ausgestattet.
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Die Notentriegelungseinrichtung 67 verfügt über mindestens ein Handbetätigungsmittel 68a, 68b, durch dessen manuelle Betätigung das Bremsglied 56 unter Überwindung der Federkraft der Federmittel 63 aus der Blockierstellung in die Freigabestellung verlagerbar ist.
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Beim Ausführungsbeispiel sind die Handbetätigungsmittel 68a, 68b zweifach vorhanden, um eine Redundanz zu gewährleisten. Jedes Handbetätigungsmittel 68a, 68b ermöglicht unabhängig vom jeweils anderen Handbetätigungsmittel 68b, 68a die manuelle Betätigung der Notentriegelungseinrichtung 67. Es besteht mithin die Möglichkeit, die Handbetätigungsmittel 68a, 68b zu unterschiedlichen Bereichen im oder am Fahrzeug zu führen, so dass die Notentriegelung an unterschiedlichen Stellen vorgenommen werden kann, beispielsweise einerseits im Fahrzeuginnern und andererseits außen am Fahrzeug.
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Jedes Handbetätigungsmittel 68a, 68b ist vorzugsweise als Seilzug 72 ausgebildet, der einerseits mit dem Bremsglied 56 antriebsmäßig verbunden ist und andererseits zweckmäßigerweise an einer Handhabe 73 angreift. Bei der Handhabe 73 handelt es sich beispielsweise um einen Drehknopf oder um einen Schwenkhebel. Die Handhabe 73 kann gemäß Pfeil 74 manuell betätigt werden, um eine Zugbewegung des Seilzuges 72 hervorzurufen.
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Der der Handhabe 73 entgegengesetzte Endabschnitt jedes Handbetätigungsmittels 68a, 68b, der im Folgenden als Kopplungsabschnitt 75 bezeichnet sei, greift an einem als Betätigungsarm 77 bezeichneten ersten Hebelarm eines zweiarmigen Umlenkhebels 76 an, der an einem Lagerkörper 78 schwenkbeweglich abgestützt ist. Bei dem Lagerkörper 78 handelt es sich vorzugsweise um einen Bestandteil des Bremsengehäuses 26, an dem sich der Lagerkörper 78 mit einem Schwenklagerabschnitt 79 außen abstützt. Exemplarisch ist der Lagerkörper 78 von der dem Antriebsmotor 22 axial entgegengesetzten Abschlusswand 83 des Bremsengehäuses 26 gebildet. In dieser Abschlusswand 83 befindet sich außen eine Zentriernut 84, in die der als Vorsprung gestaltete Schwenklagerabschnitt 79 eingreift.
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Auf der dem Betätigungsarm 77 entgegengesetzten Seite des Schwenklagerabschnittes 79 enthält der Umlenkhebel 76 einen als Arbeitsarm 85 bezeichneten zweiten Hebelarm. Dieser Arbeitsarm 85 steht mit dem Bremsglied 56 in antriebsmäßiger Verbindung.
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Zweckmäßigerweise ist die dem Umlenkhebel 76 zugeordnete Abschlusswand 83 in Achsrichtung der Längsachse 7 verschiebbar von einem Koppelbolzen 86 durchsetzt. In den außerhalb des Bremsengehäuses 26 liegenden Abschnitt des Koppelbolzens 86 ist der Arbeitsarm 85 formschlüssig, jedoch mit gewissem Bewegungsspiel eingehängt, zu welchem Zweck der Arbeitsarm 85 über einen gabelförmigen Endabschnitt 85a verfügt.
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Der innerhalb des Bremsengehäuses 26 liegende innere Endabschnitt des Koppelbolzens 86 greift in einen gemäß Doppelpfeil 87a axial beweglichen Koppelbügel 87 ein, der mit mehreren Zugankern 88 in einer die Übertragung von Zugkräften ermöglichenden Weise gekoppelt ist. Diese Zuganker 88, die beispielsweise von Schrauben gebildet sind, durchsetzen den zweiten Stützkörper 58 und das den zweiten Stützkörper 58 flankierende Bremsglied 56 in jeweils linear verschieblicher Weise. Jeder Zuganker 88 hat an seinem dem Koppelbügel 87 entgegengesetzten Endbereich einen Abstützkopf 89, der dem Bremsglied 56 auf der dem zweiten Stützkörper 58 abgewandten Seite vorgelagert ist.
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Bei unbetätigter Notentriegelungseinrichtung 67 nehmen die Zuganker 88 die aus 6 ersichtliche Grundstellung ein, in der die Abstützköpfe 89 von dem Bremsglied 56 beabstandet sind, so dass das Bremsglied 56 uneingeschränkt durch die Elektromagneteinrichtung 64 bewegbar ist.
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Um eine Notentriegelung vorzunehmen, wird durch Ziehen an einem der Handbetätigungsmittel 68a, 68b eine durch Pfeile angedeutete Schwenkbewegung 92 des Umlenkhebels 76 hervorgerufen, so dass er aus einer unverschwenkten Stellung in eine in 4 bei 93 strichpunktiert angedeutete verschwenkte Stellung bewegt wird.
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Bei der Schwenkbewegung nimmt der Umlenkhebel 76 mit seinem Arbeitsarm 85 den Koppelbolzen 86 mit und zieht diesen ein Stückweit aus dem Bremsengehäuse 26 heraus. Dabei wird der am Koppelbolzen 86 eingehängte Koppelbügel 87 gemäß Pfeil 87b mitgenommen, so dass auch die sich an dem Koppelbügel 87 abstützenden Zuganker 88 ein Stückweit aus dem zweiten Stützkörper 58 herausgezogen werden. Hierbei gelangen die Abstützköpfe 89 zur Anlage an dem Bremsglied 56 und ziehen das Bremsglied 56 unter Überwindung der Federkraft der Federmittel 63 mit. Somit wird das Bremsglied 56 durch manuelle Aktivierung von der Bremsscheibe 47 entfernt und die Blockierfunktion der Feststellbremse 25 aufgehoben.
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Zweckmäßigerweise ist jedes Handbetätigungsmittel 68a, 68b und/oder die zugeordnete Handhabe 73 in der betätigten Stellung verriegelbar, um die Notentriegelung bei Bedarf auf Dauer beizubehalten.
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Der zwischen der Blockierstellung und der Freigabestellung liegende Hub des Bremsgliedes 56 ist sehr gering. Es ist daher von Vorteil, wenn die Notentriegelungseinrichtung 67 Mittel aufweist, die eine Verlängerung des Betätigungsweges der Handbetätigungsmittel 68a, 68b bewirken, so dass quasi ein verlängerter Arbeitshub des Bremsgliedes 56 simuliert wird.
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Die beispielhafte Feststellbremse 25 ist mit derartigen Mitteln ausgestattet, die hier pro Handbetätigungsmitel 68a, 68b eine Federeinrichtung 94 enthalten, die zwischen den Umlenkhebel 76 und das betreffende Handbetätigungsmittel 68a, 68b zwischengeschaltet ist. Es liegt hier eine Reihenschaltung vor.
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Beim Ausführungsbeispiel hat die Federeinrichtung 94 einen sich an der Rückseite des Betätigungsarmes 77 abstützenden ersten Endabschnitt 96 und verfügt über einen von der Rückseite 95 beabstandeten zweiten Endabschnitt 97. Das Handbetätigungsmittel 68a, 68b durchsetzt mit seinem Kopplungsabschnitt 75 den Betätigungsarm 77 und anschließend koaxial auch die Federeinrichtung 94, wobei der Kopplungsabschnitt 75 an dem zweiten Endabschnitt 97 der Federeinrichtung 94 fixiert ist.
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Wird in das Handbetätigungsmittel 68a, 68b eine ziehende Betätigungskraft eingeleitet, erfolgt zunächst, ohne Verschwenken des Umlenkhebels 76, ein Komprimieren der Federeinrichtung 94, bis alle Federwindungen aneinander anliegen. Die Federeinrichtung 94 ist dann ”auf Block” zusammengedrückt. Dieser komprimierte Zustand der Federeinrichtung 94 ist in 5 bei 98 gestrichelt angedeutet. Erst wenn dieser komprimierte Zustand 98 erreicht ist, wirkt die Federeinrichtung 94 axial wie ein starrer Körper und leitet die an dem zweiten Endabschnitt 97 eingeleitete Zugkraft direkt in den Betätigungsarm 77 ein, so dass anschließend der Umlenkhebel 76 die Schwenkbewegung 92 ausführt.
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Um diese Funktion zu gewährleisten, ist die Federkraft der Federeinrichtung 94 geringer als die Federkraft der Federmittel 63.
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Bei einer alternativen Auslegung verfügt die Federeinrichtung 94 über eine größere Federkraft, sodass der Umlenkhebel 76 bereits betätigt wird, bevor die Federeinrichtung 94 vollständig komprimiert ist.
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Bevorzugt ist jede Federeinrichtung 94 von einem Stützrohr 99 umgeben, das ein unbeabsichtigtes seitliches Ausknicken der Federeinrichtung 94 beim Komprimierungsvorgang verhindert. Das Stützrohr 99 verhindert außerdem eine Verschmutzung der Federeinrichtung 94.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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