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Druckmittelbetriebene Türöffnungs-und -schließeinrichtung, insbesondere
für Personenkraftwagen Fahrzeuge, insbesondere für den Personenverkehr bestimmte
Kraftfahrzeuge, sind häufig mit druckmittelbetätigten Einrichtungen zum Öffnen und
Schließen der Türen versehen. Es ist bekannt, hierfür die in der Bremsanlage erzeugte
Druckluft zu verwenden und diese über ein Elektromagnet-Ventil wahlweise auf die
eine oder die andere Seite eines Arbeitskolbens im Schließ- oder im Öffnungssinn
wirken zu lassen. Da es im Interesse der Sicherheit der Fahrgäste erwünscht ist,
die Türen erst nach dem Anhalten des Fahrzeuges zu öffnen und noch vor dem Wiederanfahren
zu schließen, sind die Betätigungsschalter der den einzelnen Türschließzylindern
zugeordneten Elektromagnet-Ventile so angeordnet, daß die Türen nicht nur einzeln
unabhängig voneinander, sondern auch gemeinsam von einer Stelle aus, beispielsweise
über einen am Armaturenbrett oder am Schaffnerplatz befindlichen Schalter, geöffnet
und geschlossen werden können.
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Nach einem bekannten Vorschlag wird außerdem das Gaspedal durch Öffnen
wenigstens der hinteren Türen in der Leerlaufstellung blockiert, so daß sich das
Fahrzeug zwangläufig erst nach dem Schließen dieser nicht im unmittelbaren Blickfeld
des Fahrers liegenden Türen in Bewegung setzen kann. Durch eine solche Anordnung
wird jedoch der Fahrer in seiner Handlungsfreiheit eingeschränkt, was unter Umständen,
wenn nicht das Anhalten, sondern das Beschleunigen des Fahrzeuges die größere Sicherheit
gewährt, zu Unfällen führen kann. Hinzu kommt, daß sich die Türen auch jederzeit
während der Fahrt öffnen lassen, da die bekannten Sicherungseinrichtungen stets
nur eine Abhängigkeit der die Bewegung des Fahrzeuges beeinflussenden Elemente von
dem Öffnungszustand der Türen herbeiführen.
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Außerdem sind selbsttätig wirksam werdende Türöffnungs- und -schließeinrichtungen
für elektrisch betriebene Fahrzeuge, insbesondere Schienenfahrzeuge, bekannt, bei
denen in den Stromkreis der Türschloßmagnete ein Relais eingeschaltet ist, dessen
Erregerwicklung in Nebenschluß zu dem Anker des Fahrmotors liegt und mit diesem
über den Fahrschalter Strom erhält. Bei eingeschaltetem Fahrstrom verhindert das
Relais ein Schließen des Stromkreises der Türschloßmagnete über den Betätigungsschalter,
während es bei abgeschaltetem Fahrstrom bzw. bei nicht drehendem Motoranker in die
Schließstellung zurückfedert. Diese Anordnung ist nur für elektrisch angetriebene
Fahrzeuge brauchbar.
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Zum Stande der Technik gehört ferner eine mechanische Sicherungsvorrichtung
für Türen von Eisenbahnwagen mit einem von der Wagenachse abhängigen Fliehkraftantrieb.
Der beim Fahren erzeugte Öldruck wird dazu verwendet, die Riegel im Schließsinne
zu belasten und dadurch die geschlossenen Türen zu verriegeln. Ein selbsttätiges
Schließen oder Öffnen der Türen beim Anfahren wird jedoch nicht bewirkt. Vielmehr
muß jede einzelne Tür des Fahrzeuges erst von Hand geschlossen werden, um die notwendigen
Voraussetzungen zum Wirksamwerden der beschriee benen Anordnung zu schaffen. Außerdem
muß das Fahrzeug erst eine beträchtliche Wegstrecke zurückgelegt bzw. erst eine
bestimmte Fahrgeschwindigkeit erreicht haben, bevor infolge der Zentrifugalkraft
der Druck des steuernden Mittels ausreicht, um die Verriegelungseinrichtung zu betätigen.
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Weiterhin ist eine Türschließ- und Sicherungseinrichtung für Eisenbahnwagen
bekannt, bei der die Übertragung der Bewegung der Fahrzeugachse auf die Tür rein
mechanisch erfolgt. In die mechanische Übertragung ist eine ausschaltbare Kupplung
zwischengeschaltelt, die aber nur bei Stillstand geschaltet werden kann. Während
der Fahrt muß die Einrichtung jedoch ständig eingeschaltet bleiben. Dies ist wegen
der mechanischen Übertragungsglieder ein schwerwiegender Nachteil.
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Schließlich sind druckmittelbetriebene Türöffnungs-und -schließeinrichtungen,
insbesondere für Personenkraftwagen, bekannt, die ein die Zufuhr des Druckmittels
zu dem oder den Türschließzylindern steuerndes Elektromagnetventil enthalten, in
dessen Stromkreis ein vom Bewegungszustand des Wagens abhängiger Schalter liegt,
damit die Türen beim Anfahren automatisch geschlossen werden.
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Nach der Erfindung ist bei Türöffnungs- und -schließeinrichtungen
dieser zuletzt genannten Gattung der mittels Federkraft in Mittelstellung einpendelnde
Schalter über eine Magnetkupplung kraftschlüssig
mit der Fahrzeugachse
kuppelbar, so dati beim Anfahren der verstellte Schalter die Türbetätigung im Schließsinne
und das Ausrücken der Magnetkupplung bewirkt. Dies ergibt das augenblickliche Herstellen
des für den gefahrlosen Fahrbetrieb erforderlichen Zustandes mit betriebssicheren
Mitteln. Die Türen lassen sich nur während des Stillstandes des Fahrzeuges öffnen
und werden beim Anfahren selbsttätig sofort wieder geschlossen.
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Nach einer Ausführungsform ausschließlich im Rahmen der Erfindung
liegt der übliche Druckknopfschalter für den Fahrer in einem Primärstromkreis mit
einem Relais, durch das gleichzeitig zwei Sekundärstromkreise geschaltet werden,
von denen der eine das Magnetventil und der andere die Magnetkupplung enthält. Beidseitig
des Schalthebels sind Kontakte angeordnet, so daß der Schalthebel in seinen äußeren
Stellungen den Primärstromkreis schließt, damit das Relais umgeschaltet wird. Mit
dem Druckknopfschalter sind Kontakte in Reihe geschaltet, die bei Drehungen der
Schaltwelle den Primärstromkreis unterbrechen und seine Schließung wieder ermöglichen.
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In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel des Erfindungsgegenstandes
schematisch dargestellt. Der Druckluftteil der Türbetätigungseinrichtung besteht
aus einem doppelt wirkenden Arbeitszylinder 1, einem Elektromagnetventil 2 und einem
Vorratsbehälter 3. Die Wirkungsweise dieses Teiles der Einrichtung ist an sich bekannt.
In der Ruhestellung, d. h bei stromloser Magnetwicklung, belüftet das Ventil 2 den
Arbeitszylinder 1 im Schließsinn, bei Erregung der Magnetwicklung wird das Ventil
in eine Endstellung umgesteuert und dadurch der Arbeitszylinder 1 im Öffnungssinn
belüftet. Nach Stromloswerden der Wicklung kehrt das Ventil wieder in die Ruhestellung
zurück.
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Der elektrische Teil der Einrichtung setzt sich aus drei Stromkreisen
zusammen: dem Primärstromkreis eines Wechselschaltrelais 4 und. zwei von diesem
Relais gesteuerten Sekundärstromkreisen. Als Stromquelle dient eine Batterie 5.
Der Primärstromkreis ist normalerweise unterbrochen und wird nur kurzzeitig durch
Betätigen des Druckknopfschalters 6 geschlossen. Das Relais 4 schaltet nach
Empfang jeweils eines Stromimpulses von einer Endstellung, in der beide Sekundärstromkreise
geschlossen sind, wobei Anschluß ca mit ä und Anschluß b mit
b' verbunden ist, in eine zweite Endstellung, in der beide Sekundärstromkreise
unterbrochen sind, bzw. umgekehrt. Der eine Sekundärstromkreis ist der Türbetätigungsstromkreis.
In der Einschaltstellung des Relais 4 ist er über einen dreipoligen Wechselschalter
7 und einen auf die Welle 8 des Wechselschalters aufgesetzten Schleifring 9 geschlossen.
Der Wechselschalter 7 wird normalerweise durch zwei Federn 10 in einer den
Stromkreis schließenden Mittelstellung gehalten, aus der heraus er durch Drehen
der Welle 8 in zwei gleiche Endstellungen bewegt werden kann, in denen der Türbetätigungsstromkreis
unterbrochen und der Relais-Primärstromkreis geschlossen ist.
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Der zweite Sekundärstromkreis dient zum Erregen der Wicklung einer
Magnetkupplung 11, 12. Der Kupplungsmagnet 11 wird von einem Rad des Fahrzeuges
angetrieben und erhält Strom über zwei Schleifringe 20, 21. Durch einen schmalen
Luftspalt 22 von ihm getrennt ist vor ihm eine mit leichtem Axialspiel auf der Welle
8 des Wechselschalters 7 befestigte Mitnehmerscheibe 12 aus einem ferromagnetischen
Werkstoff angeordnet. Die Wirkungsweise der Einrichtung ist folgende: Um die Türen
des haltenden Fahrzeuges zu öffnen, wird vom Fahrzeugführer der Druckknopfschalter
6
kurzzeitig betätigt. Dadurch erhält das Relais 4 primärseitig einen Impuls,
wodurch es umschaltet und beide Sekundärstromkreise schließt. Das Elektromagnetventil
2 erhält Strom über den Schleifring 9, die Welle 8, den in der gezeichneten Mittelstellung
befindlichen Wechselschalter 7 und die Anschlüsse a, i und steuert dadurch
in die Offenstellung um.
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Gleichzeitig wird der Kupplungsmagnet 11 über die Anschlüsse
b, b' und die Schleifringe 20, 21 erregt, so daß er die Mitnehmerscheibe
12 anzieht. Auf den Schalter 7 ist dies ohne Einfluß, da sich die Welle des Kupplungsmagneten
11 bei haltendem Fahrzeug nicht dreht.
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Um die Türen des haltenden Fahrzeuges wieder zu schließen, wird über
den Druckknopfschalter G vom` Fahrzeugführer ein erneuter Impuls ausgelöst, durch
den das Relais 4 zurückschaltet und beide Sekundärstromkreise unterbricht, so daß
das Elektromagnetventil2 in die Schließstellung umsteuert und gleichzeitig der Kupplungsmagnet
11 wieder stromlos wird"° Die Mitnehmerscheibe 12 wird dabei durch nicht gezeichnete
Mittel vom Magneten getrennt, um unnötigen Reibungsverschleiß während der Fahrt
zu vermeiden.
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Fährt das Fahrzeug an, ohne daß vorher die Türen geschlossen wurden,
so wird die Mitnehmerscheibe 12 sofort von dem mit den Rädern sich drehenden Kupplungsmagneten
11 mitgenommen. Ihre Drehbewegung überträgt sich über die Welle 8 auf den Wechselschalter
7, der dadurch aus der gezeichneten Mittelstellung in seine - je nach Fahrtrichtung
bestimmte - Endstellung umschaltet. Dieser Schaltvorgang unterbricht zunächst den
Türbetätigungsstromkreis, so daß die Türen automatisch schließen. Weiterhin erhält
das Relais 4 in der Endstellung des Wechselschalters 7 Strom über den parallel zu
dem Druckknopfschalter 6 liegenden Schleifring 9 und den Kontakt 13 bzw. 14, so
daß es in die Ausschaltstellung umschaltet. Damit wird auch der Kupplungsmagnet
11 stromlos und gibt die Mitnehmerscheibe 12 frei. Hierauf holen die Federn
10 den Wechselschalter 7 wieder in seine Mittelstellung zurück.
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Die gleichen Vorgänge spielen sich ab, wenn der Druckknopfschalter
6 während der Fahrt betätigt wird. Da dann beide Sekundärstromkreise gleichzeitig
geschlossen werden, wird der Türbetätigungsstromkreis sofort wieder durch den von
der eingeschalteten Magnetkupplung 11, 12 angetriebenen Wechselschalter 7 unterbrochen,
während das Relais 4 nach Erreichen der Endstellung des Wechselschalters 7 den zum
Ausschalten erforderlichen zweiten Impuls erhält.
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Würde der Druckknopfschalter 6 so lange betätigt werden, daß
dieser zweite Impuls ausbleibt, so würde die Magnetkupplung bis zum nächsten Anhalten
ständig eingeschaltet bleiben und durch die Reibung starkem Verschleiß und hoher
Wärmeentwicklung ausgesetzt sein. Um dies zu vermeiden, kann an Stelle des einfachen
Druckknopfschalters 6 ein Impulsschalter vorgesehen werden, der unabhängig von der
Betätigungsdauer nur einen kurzen Stromimpuls liefert, derart, daß das Magnetfeld
des Wechselschaltrelais 4 bereits wieder zusammenbricht, noch bevor der Wechselschalter
7 seine Endstellung erreicht hat.
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Nach einem anderen Vorschlag kann dies auch mit einer derart abgeänderten
Ausführungsform des Wechselschalters 7 erreicht werden, daß durch Herausdrehen
des
Wechselschalters aus seiner Mittelstellung der Primärstromkreis des Relais
4 ohne Rücksicht auf den noch geschlossenen Druckknopfschalter6 sofort unterbrochen
wird. Für diesen Fall fällt die unmittelbare Verbindung c-c' zwischen der Batterie
5 und dem Druckknopfschalter 6 fort und wird ersetzt durch eine in der Zeichnung
gestrichelt angedeutete Verbindung von der Batterie zu drei zusätzlichen, in einer
anderen Ebene als die Hauptkontakte 13, 14, 15,
jedoch unter Berücksichtigung
gleicher Schaltwege angeordneten Kontakten 16, 17, 18 des Wechselschalters
7, wobei diese Kontakte von einem zusätzlichen Schaltmagnet 19 synchron mit den
Hauptkontakten berührt werden.
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Die Erfindung ist auch auf Türöffnungs- und -schließeinrichtungen
für Schienenfahrzeuge anwendbar. Als Druckmittel eignen sich Druckluft, Saugluft
und Druckflüssigkeiten.