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Die
vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Bewegen von
Schwenkschiebetüren für Schienenfahrzeuge mit
zumindest einem mit einem Türflügel verbundenen
ersten Öffnungsmittel, wobei das erste Öffnungsmittel
derart gestaltet ist, dass der Türflügel zumindest
in horizontaler Richtung bewegbar ist. Darüber hinaus betrifft
die Erfindung ein Schwenkschiebetürsystem und ein Schienenfahrzeug.
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Moderne
Fahrzeuge, wie Schienenfahrzeuge, Omnibusse und dergleichen, weisen
als Türsysteme in der Regel Schiebetursysteme und/oder Schwenkschiebetürsysteme
auf. Scheibetürsysteme zeichnen sich dadurch aus, dass
sie eine nahezu rein translatorische Bewegung ausführen.
Beim Öffnen bzw. Schließen der Türen,
beispielsweise einer Doppeltür, werden die Türblätter
demnach in einer reinen Schiebebewegung entlang der Längsachse
des Schienenfahrzeugs bewegt.
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Bei
Schwenkschiebetürsystemen erfolgt vor der translatorischen
Schiebebewegung eine laterale Schwing- bzw. Schwenkbewegung. Mit
anderen Worten werden die Türblätter zunächst
in horizontaler Richtung, also in einer Richtung senkrecht zu einer Seitenwand
des Wagenkastens von dem Schienefahrzeug, verschwenkt und anschließend
entlang der Längsachse des Schienenfahrzeugs in einer Schiebebewegung
bewegt.
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Aus
der
DE 101 16 581
C1 ,
AT 007
065 U1 und der
DE
697 09 536 T2 sind beispielsweise Türsysteme für
Schienenfahrzeuge bekannt. Nachteilig bei diesen Systemen sind ein
aufwendiger und komplexer technischer Aufbau mit einer Mehrzahl
an erforderlichen Bauelementen.
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Aufgrund
von unterschiedlichen Bahnsteighöhen tritt darüber
hinaus bei den Schwenkschiebetürsystemen das Problem auf,
dass die Türblätter durch die zunächst
horizontale Bewegung gegen den Bahnsteig stoßen können.
Dies hat zum einen zur Folge, dass die Türblätter
beschädigt werden können und zum anderen, dass
ein Ein- bzw. Ausstieg von Fahrgästen erschwert oder gar
verhindert werden kann. Aus dem Stand der Technik ist es daher bekannt,
unterschiedliche Ein- bzw. Ausstiege, wie Hoch- und Niedrigeinstiege,
im Schienenfahrzeug vorzusehen, so dass nur der jeweils zur Bahnsteighöhe
korrespondierende Ein- bzw. Ausstieg geöffnet wird. Nachteilig
hieran ist, dass nicht jeder verfügbare Ein- bzw. Ausstieg
zu jederzeit verwendet werden kann und somit unnötiger
Raum und Aufwand für die Bereitstellung der zusätzlichen
Ein- bzw. Ausstiege verbraucht wird. Des Weiteren ist eine aufwendige Steuerung
erforderlich.
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Hinzu
kommt der Aspekt, dass sich bei einem Ausfall der Luftfederung das
Schienenfahrzeug um wenige Zentimeter absenkt. Diese Zentimeter können
für das Öffnen der Türen nach dem Stand
der Technik entscheidend sein, so dass die Gefahr besteht, dass
sich die Türen im beschriebenen Fall nicht mehr aufschwenken
lassen.
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Darüber
hinaus können gefährliche Situationen bei einem
Defekt der konventionellen Schwenkschiebetürsysteme auftreten,
da dann die Türblätter manuell aus dem Portal
gedrückt werden können. Um dies zu verhindern,
werden gemäß dem Stand der Technik aufwendige
aktive Verriegelungssysteme eingesetzt. Eine andere bekannte Lösung
besteht darin, zwei Antriebe und zwei Linearbewegungen zu verwenden,
um die Schwenk- und die Schiebebewegung antriebstechnisch voneinander
zu trennen. Auch dies ist mit einem erhöhten Aufwand verbunden.
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Da
das Einschwenken bei konventionellen Schwenkschiebetürsystemen
unter einem horizontalen Einschwenkwinkel von 30° bis 80° erfolgt,
sind ferner erweiterte Türportale notwendig. Insbesondere
sind breitere als für die reine Öffnung erforderliche Türportale
notwendig.
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Ferner
ist bei einem horizontalen Einschwenken der Türblätter
eine aktive Verriegelung erforderlich, um eine Komforteinbuße
zu vermeiden. Beispielsweise kann es beim so genannten Begegnungsverkehr
durch eine elastische Verriegelung zum Abheben der Türflügel
kommen. Passive Verriegelungssysteme, wie zum Beispiel Schwenkhebel, die
am unteren Teil der Portalsäule befestigt sind, bieten
daher keine ausreichende Verriegelung, so dass bei anspruchsvolleren
Anwendungen aktive Verriegelungssysteme, wie elektromagnetische Schlösser
oder so genannte Coordination Bars (Drehsäulen oder Zug-Druckstangen),
eingesetzt werden. Diese führen jedoch zu einer weiteren
Erhöhung der Komplexität und des Aufwands der Öffnungsvorrichtung.
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Es
ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Vorrichtung zum Öffnen
von Schwenkschiebetüren für Schienenfahrzeuge
zur Verfügung zu stellen, die in einfacher Weise die Gefahr
einer Beschädigung der Türflügel aufgrund
unterschiedlicher Bahnsteighöhen reduziert.
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Die
zuvor hergeleitete und aufgezeigte Aufgabe wird gemäß einer
ersten Lehre bei einer Vorrichtung zum Öffnen von Schwenkschiebetüren
für Schienenfahrzeuge der eingangs genannten Art dadurch
gelöst, dass das erste Öffnungsmittel einen Bewegungsmechanismus
aufweist, wobei der Bewegungsmechanismus derart gestaltet ist, dass
der Türflügel auch in vertikaler Richtung bewegbar
ist.
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Erfindungsgemäß wird
durch den Bewegungsmechanismus eine horizontale und vertikale Bewegung
des Türflügels bewirkt. Die Bewegung in horizontaler
Richtung, also in einer Richtung senkrecht zu einer Seitenwand des
Schienenfahrzeugs, wird durch eine Bewegung in vertikaler Richtung, also
in einer Richtung senkrecht zum Fahrzeugboden, überlagert.
Dabei können die vertikale Bewegung und die horizontale
Bewegung nacheinander oder auch zumindest teilweise gleichzeitig
durch das erste Öffnungselement hervorgerufen werden.
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Die
Anbringungsposition des ersten Öffnungselements kann dabei
an einem Rand des Türflügels liegen, beispielsweise
am, bezogen auf die vertikale Richtung, oberen oder unteren Rand
des Türflügels. Durch die zusätzliche
vertikale Bewegung kann in einfacher Weise die Gefahr einer Beschädigung
der Türflügel aufgrund unterschiedlicher Bahnsteighöhen
zumindest reduziert werden. Insbesondere kann erfindungsgemäß eine
Bewegung des Türflügels schräg nach oben
aus dem Türportal heraus vorgesehen sein, so dass ein Anstoßen
der Türflügel an Bahnsteigkanten und aus dem Anstoßen
resultierende Folgen vermieden werden können.
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Weiterhin
kann erfindungsgemäß vorgesehen sein, dass der
Bewegungsmechanismus ein Hebelelement aufweist, das aktuierbar ist,
derart, dass der Türflügel gleichzeitig in horizontaler
Richtung und in vertikaler Richtung bewegbar ist, wobei insbesondere
der Versatz zwischen der Anfangsposition und der Endposition des
Türflügels in horizontaler Richtung mindestens
so groß wie der Versatz zwischen der Anfangsposition und
der Endposition des Türflügels in vertikaler Richtung
ist, wobei der Versatz zwischen der Anfangsposition und der Endposition
des Türflügels in horizontaler Richtung vorzugsweise gleich
groß wie der Versatz zwischen der Anfangsposition und der
Endposition des Türflügels in vertikaler Richtung
ist. Mit anderen Worten kann das Hebelelement aktuierbar sein, derart,
dass der Türflügel schräg nach oben um
einen Winkel von zumindest 10°, insbesondere 45°,
zur horizontalen Richtung in einer vertikalen Ebene bewegbar ist
(vertikaler Einschwenkwinkel), so dass der Türflügel
in seiner Endposition in einer Ebene angeordnet ist, die parallel
zu der Ebene verläuft, in der er in seiner Ausgangslage angeordnet
ist, wobei ferner ein vertikaler Versatz zwischen Anfangsposition
und Endposition vorliegt. Das Hebelelement kann insbesondere so
gestaltet sein, dass es sowohl beim Öffnen als auch beim Schließen
des Türflügels eine horizontale und vertikale
Bewegung des Türflügels erzeugt. Grundsätzlich
kann der Winkel beliebig gewählt sein und während
der Bewegung variieren. Er kann sich beispielsweise an die unterschiedlichen
Bahnsteighöhen richten und zumindest teilweise zwischen
0° und 90° liegen. Ein Winkel von 45°,
insbesondere in der Endposition des geöffneten Türflügels,
kann gewählt werden, um einen gleichen relativen Abstand
des Türflügels in vertikaler und horizontaler
Richtung zwischen geschlossener und geöffneter Position
des Türflügels zu erhalten. Hierbei ist unter
der Anfangsposition des Türflügels die Position
des Türflügels bei geschlossenen Türen
verstehen und unter der Endposition des Türflügels
die Position des Türflügels bei geöffneten Türen
zu verstehen, in der der maximal mögliche vertikale und
horizontale Versatz bereits erreicht wurde, jedoch noch keine Verschiebung
der Türflügel entlang der Längsachse
des Schienenfahrzeug durchgeführt worden ist.
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Um
insbesondere am Anfang des Öffnungsmechanismus ein Anstoßen
des Türflügels mit dem Bahnsteig zu verhindern,
kann der Bewegungsmechanismus derart gebildet sein, dass in einer
Zwischenstellung des Türflügels zwischen der Anfangsposition
des Türflügels, also bei geschlossenen Türflügeln,
und der Endposition des Türflügels, also bei geöffneten
Türflügeln, ein Winkel von zumindest 2°, insbesondere
10°, zwischen der vertikalen Richtung und dem Türflügel
vorliegt. Mit anderen Worten kann vorgesehen sein, dass der Türflügel
im oberen Bereich in horizontaler Richtung stärker ausgelenkt wird,
als im unteren Bereich, also im Bereich der Bahnsteigkante, wodurch
sich ein Winkel zwischen der vertikalen Ebene und dem Türflügel
ergibt, der zwischen 2° und 20° liegen kann.
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Um
ferner in einfacher Weise eine horizontale und vertikaler Bewegung
des Türflügels zu erreichen, kann das Hebelelement
mit einer ersten an dem Türflügel befestigten
Türaufhängung gelenkig verbunden sein. Gelenkig
meint hier, dass die Lagerung in vertikaler Richtung beweglich und
in Längsrichtung des Schienenfahrzeugs fest ausgebildet
ist, um eine einfache Schwenkschiebebewegung zu erhalten.
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Ferner
kann das Hebelelement gemäß einer bevorzugten
Ausgestaltung mit einem Aktuatorelement gekoppelt sein, derart,
dass das Aktuatorelement eine rotatorische Bewegung des Hebelelements
bewirken kann. Mit anderen Worten kann durch eine rotatorische Bewegung
eine vertikale und horizontale Bewegung des Türflügels
bewirkt werden. Das Aktuatorelement kann dabei in geeigneter Weise
direkt oder indirekt mit dem Hebelelement gekoppelt sein und so
eine Kraft auf das Hebelelement ausüben, so dass die rotatorische
Bewegung erzielt wird.
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Gemäß einer
weitern bevorzugten Ausführung kann die Kopplung zwischen
dem Aktuatorelement und dem Hebelelement insbesondere indirekt erfolgen.
In der Vorrichtung kann eine Führungsplatte zum Koppeln
des Aktuatorelements und des Hebelelements vorgesehen sein. Beispielsweise
kann die Führungsplatte einerseits gelenkig mit dem Aktuatorelement
gekoppelt sein und andererseits eine Kontaktfläche mit
dem Hebelelement aufweisen, um eine Kraft vom Aktuatorelement auf
das Hebelelement zu übertragen. Die Kontaktfläche
kann als Gleitfläche gebildet sein, an der das Hebelelement,
wie beispielsweise ein Kniehebel, entlang gleiten und von einer
Startposition in eine Endposition bewegt werden kann.
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Für
eine exakte und leichte Aktuierung des Hebelelements kann gemäß eines
weiteren Ausführungsbeispiels als Aktuatorelement ein pneumatisches
Element, insbesondere eine Gasdruckfeder, eingesetzt werden. Hierbei
kann der Kolben der Gasdruckfeder gelenkig mit der Führungsplatte
gekoppelt sein. Durch eine Erhöhung des Gasdrucks kann dieser
aus dem Zylinder geschoben werden und so eine Kraft auf die Führungsplatte
oder bei einer direkten Kopplung auch unmittelbar auf das Hebelelement übertragen.
Alternativ kann als Aktuatorelement auch ein elektrisch oder mechanisch
betriebenes Element verwendet werden.
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Das
erste Öffnungsmittel kann ein Gehäuse aufweisen,
wobei zumindest das Aktuatorelement und die Führungsplatte
an dem Gehäuse befestigt sein können. Das Gehäuse
kann beliebig gewählt werden und insbesondere fest, beispielsweise
am Wagenkasten des Schienenfahrzeugs, angebracht sein. Die Befestigungspunkte
können beweglich gestaltet sein und beliebig angeordnet
werden. Gemäß eines Ausführungsbeispiels
können das Aktuatorelement und die Führungsplatte
befestigt sein, derart, dass die Führungsplatte durch das
Aktuatorelement in eine durch einen Anschlag vorgegeben Endposition
bewegbar ist, wobei der Anschlag vorzugsweise durch das Hebelelement
gebildet ist. Die Endposition lässt sich somit durch die
gezielte Anordnung des Aktuatorelements und der Führungsplatte
im Zusammenspiel mit dem Hebelelement festlegen. Die Vorrichtung
weist nur wenige Bauelemente auf, die in einfacher Weise eine vertikale
und horizontale Bewegung des Türflügels gewährleisten
können.
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Darüber
hinaus kann für die der Schwenkbewegung folgenden Schiebebewegung
ein Spindelelement in Längsrichtung des Schienenfahrzeugs
angeordnet sein. Das Spindelelement kann zum Bewegen des Türflügels
in Längsrichtung des Schienenfahrzeugs vorgesehen sein.
Die Spindel kann elektrisch betrieben werden und eine kontinuierliche
Verschiebung des Türflügels in einfacher Weise
bewirken.
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Hierbei
kann gemäß eines Ausführungsbeispiels
das Hebelelement eine mit dem Gewinde des Spindelelements korrespondierende
Gewindebohrung umfassen, derart, dass das Hebelelement auf dem Spindelelement
bewegbar ist. Mit anderen Worten verfährt das Hebelelement
entlang der Spindel, so dass der Türflügel, der
in Bezug zur Längsrichtung des Fahrzeugs fest mit dem Hebelelement
gekoppelt ist, in einer Schiebebewegung in Längsrichtung
des Fahrzeugs bewegt werden kann. Durch die Anbringung des Hebelelements
auf der Spindel ist in besonders einfacher Weise eine Kopplung der
Schwenkbewegung mit der Schiebebewegung möglich.
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Des
Weiteren kann das Hebelelement zumindest teilweise um das Spindelelement
rotierbar sein. Insbesondere kann das Spindelelement als Rotationszentrum
vorgesehen sein, um das das Hebelelelement zumindest um 90° von
einer Startposition in eine Endposition rotiert werden kann. Beispielsweise
kann beim Öffnen des Türflügels das Aktuatorelement
diese Drehung veranlassen.
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In
einem weiteren bevorzugten Ausführungsbeispiel kann ein
zweites mit dem Türflügel verbundenes Öffnungsmittel
vorgesehen sein, wobei das zweite Öffnungsmittel an einer
gegenüber der Anbringungsposition des ersten Öffnungselements
in vertikaler Richtung liegenden Seite des Türflügels angeordnet
sein kann. So kann beispielsweise das erste Öffnungsmittel
am oberen Rand bzw. Ende des Türflügels angebracht
sein, während das zweite Öffnungsmittel dann am
unteren Rand bzw. Ende des Türflügels vorgesehen
sein kann. Es versteht sich, dass die Öffnungsmittel auch
in entgegengesetzter Weise angeordnet sein können. Durch
ein zusätzliches zweites Öffnungsmittel kann eine
erhöhte Stabilität und verbesserte Führung
des Türflügels beim Bewegungsvorgang erzielt werden.
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Es
hat sich insbesondere gezeigt, dass ein passives Öffnungselement
als zweites Öffnungselement besonders geeignet ist. Das
zweite Öffnungsmittel kann zumindest ein Führungselement
aufweisen, derart, dass ein mit einer zweiten Türaufhängung
verbundener Führungsarm führbar ist. Das Führungselement
kann beispielsweise aus einem oder zwei Kulissensteinen geformt
sein. Es ist insbesondere kein aktives Element, wie ein zusätzlicher Aktuator,
zum Bewegen des Führungsarms im zweiten Öffnungselement
erforderlich. Die Bewegung des Führungsarms kann durch
das erste Öffnungselement, insbesondere das Aktuatorelement
des ersten Öffnungselements, bewirkt werden. Eine einfache technische
Realisierung mit wenigen Bauteilen und einer entsprechend geringen
Ausfallwahrscheinlichkeit kann erzielt werden. Darüber
hinaus kann der Türflügel leicht mechanisch verriegelt
werden, so dass ein unerwünschtes Öffnen des Türflügels
während der Fahrt verhindert werden kann.
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Alternativ
kann gemäß anderen Varianten der vorliegenden
Erfindung als zweites Öffnungselement ein ähnlicher
Aufbau wie beim zuvor beschriebenen ersten Öffnungselements
gewählt werden.
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Für
eine einfache Führung des Führungsarms durch das
bzw. relativ zum Führungselement kann in einem weiteren
Ausführungsbeispiel der Führungsarm einen zu einer
Nut des Führungselements korrespondierenden Vorsprung aufweisen,
derart, dass die Bewegung des Führungsarms durch den Verlauf
der Nut vorgebbar ist. Der Verlauf der Bewegung des Führungsarms
und entsprechend des unteren bzw. oberen Türflügels
kann in einfacher Weise vorgegeben werden.
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Der
Verlauf der Nut ist grundsätzlich beliebig wählbar,
so lange eine horizontale und vertikale Bewegung des Türflügels
erzielt werden kann. Insbesondere kann der Verlauf der Nut zumindest
abschnittsweise linear sein. Hierdurch kann insbesondere in einfacher
Weise eine zumindest abschnittsweise kontinuierliche Bewegung des
Türflügels erzielt werden.
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Des
Weiteren kann die Nut zumindest einen linearen Abschnitt in vertikaler
Richtung aufweisen. Dieser vertikale Abschnitt kann beispielsweise
beim Öffnen als erstes durchlaufen werden, um zunächst einen
Türflügel zumindest im unteren Bereich rein vertikal
zu bewegen. Durch eine zunächst reine vertikale Bewegung
kann die Gefahr eines unerwünschten Kontakts mit einem
Bahnsteig, der eine nicht angepasste Höhe aufweist und
nah an den Türflügel reicht, zumindest reduziert
werden.
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In
einer vorteilhaften Ausführung kann die Nut zumindest einen
Abschnitt mit einem relativ zur horizontalen Richtung und/oder vertikalen
Richtung winkligen Verlauf aufweisen. Hierdurch wird sowohl eine
horizontale als auch eine vertikale Bewegung erreicht.
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Bei
einer weiteren Ausführung der vorliegenden Erfindung kann
die Nut mehrere lineare Abschnitte aufweisen, wobei ein in vertikaler
Richtung verlaufender Abschnitt in einen relativ zur horizontalen
Richtung und/oder vertikalen Richtung winkligen Abschnitt übergehen
kann, der wiederum insbesondere in einen weiteren in vertikaler
Richtung verlaufenden Abschnitt übergehen kann. Neben einer
einfachen Möglichkeit einer mechanischen Verriegelung in
den Endpositionen kann mit reduziertem Aufwand der Türflügel
in eine gewünschte Position gebracht werden. Alternativ
sind auch exponentielle Verläufe der Nut vorstellbar.
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Es
liegt weiterhin im Bereich der Erfindung, dass das Hebelelement
einen zu einem an dem Spindelelement angebrachten Vorsprung korrespondierenden
Anschlag aufweisen kann, derart, dass beim Schließvorgang
des Türflügels der Vorsprung auf den Anschlag
auflaufen und zumindest eine teilweise Mitnahme des Hebelelements
bewirken kann. Beispielsweise können der Anschlag und ein
als Mitnehmerzapfen ausgebildeter Vorsprung derart zusammenwirken,
dass das Hebelelement von der Endposition bei geöffneten
Türen in die Endposition bei geschlossen Türen
bewegt werden kann. Wenn beispielsweise zuvor eine Vierteldrehung
beim Öffnen erzeugt wurde, kann der Vorsprung derart angeordnet
sein, dass die Spindel auf der letzten Vierteldrehung ein Mitnehmen
des Hebelelements bewirkt. In einfacher Weise kann ein Schließen
des Türflügels erzielt werden, der zusätzlich
durch das Gewicht des Türflügels unterstützt
werden kann.
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Ferner
wird die Aufgabe gemäß einer zweiten Lehre der
vorliegenden Erfindung durch ein Schwenkschiebetürsystem
mit einer zuvor beschriebenen Vorrichtung gelöst. Bei dem
Schwenkschiebetürsystem kann es sich um eine Tür
mit einem einzelnen Türflügel als auch um eine
Doppeltür handeln.
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Gemäß einer
dritten Lehre wird die Aufgabe bei einem Schienenfahrzeug durch
ein zuvor beschriebenes Schwenkschiebetürsystem gelöst.
Beispielsweise kann das Schwenkschiebetürsystem bei Straßenbahnen,
Nah- und Regionalzügen, Hochgeschwindigkeitszügen
und dergleichen eingesetzt werden.
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Die
Erfindung zeichnet sich unter anderem dadurch aus, dass sich Türsysteme
für unterschiedliche Bahnsteighöhen leichter realisieren
lassen, die Führung und der Antrieb technisch einfacher
umgesetzt werden kann und die Fehleranfälligkeit aufgrund
des einfacheren Wirkprinzips gesenkt werden kann. Auch kann bei
einem Ausfall der Luftfeder beim Schienenfahrzeug sichergestellt
werden, dass die Passagiere trotz abgesenktem Schienenfahrzeug den
Fahrgastraum verlassen können. Ferner hat sich gezeigt,
da bei zweiflügeligen Türsystemen beide Türflügel
identisch sind, dass es ausreichen kann, bei einer Funktionsstörung
den defekten Teil des Türsystems auszutauschen. Zeit und
Kosten können gespart werden. Auch die Kinematik der Bewegung
ist klar definiert und einfacher zu kontrollieren, so dass auch
eine Überwachung der Bewegung der Türflügel einfacher
zu realisieren ist. Eine Notöffnung der Türen,
auch ohne separate Energieeinbringung, kann gewährleistet
werden Schließlich kann durch das einfach ausgestaltete
Türportal im Wagenkasten der Fertigungsaufwand des kompletten
Schienenfahrzeuges gesenkt werden.
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Es
gibt nun eine Vielzahl von Möglichkeiten, die erfindungsgemäße
Vorrichtung zum Öffnen von Türen für
Fahrzeuge, das erfindungsgemäße Schwenkschiebetürsystem
und das erfindungsgemäße Schienenfahrzeug auszugestalten
und weiterzubilden. Hierzu wird beispielsweise verwiesen einerseits
auf die dem Patentanspruch 1 nachgeordneten Patentansprüche,
andererseits auf die Beschreibung von Ausführungsbeispielen
in Verbindung mit der Zeichnung. In der Zeichnung zeigt:
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1a eine
Schnittansicht eines Ausführungsbeispiels einer Vorrichtung
gemäß der vorliegenden Erfindung mit geschlossenen
Türen,
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1b eine
Schnittansicht eines Ausführungsbeispiels einer Vorrichtung
gemäß der vorliegenden Erfindung in einer Zwischenstellung,
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1c eine
Schnittansicht eines Ausführungsbeispiels einer Vorrichtung
gemäß der vorliegenden Erfindung mit geöffneten
Türen,
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2 eine
schematische Ansicht eines Ausführungsbeispiels eines zweiten Öffnungsmittels
gemäß der vorliegenden Erfindung,
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3 eine
schematische Ansicht eines Ausführungsbeispiels eines ersten Öffnungsmittels
gemäß der vorliegenden Erfindung bei geschlossenen Türen,
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4 eine
schematische Ansicht des Ausführungsbeispiels des ersten Öffnungsmittels
gemäß der vorliegenden Erfindung bei geöffneten
Türen, und
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5 eine
schematische Schnittansicht eines weiteren Ausführungsbeispiels
der Vorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung.
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Die 1a zeigt
eine Schnittansicht eines Ausführungsbeispiels einer Vorrichtung
zum Öffnen von Schwenkschiebetüren für
Schienenfahrzeuge gemäß der vorliegenden Erfindung
bei geschlossenen Türen.
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In 1a wird
eine schematische Schnittansicht eines Fahrzeugs dargestellt. Das
Ausführungsbeispiel umfasst einen Wagenkasten 2 und
einen Längsträger 6 sowie einen Türflügel 4 des
Fahrzeugs. Der Türflügel 4 kann als Einzeltür
oder als ein Türblatt einer Doppeltür vorgesehen
sein und weist an seinen gegenüberliegenden Enden, also
an der vertikal oberen und unteren Seite eine erste Türaufhängung 8 und
eine zweite Türaufhängung 10 auf.
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In
dem vorliegenden Ausführungsbeispiel ist an der oberen
Türaufhängung 8 ein erstes Öffnungsmittel 11 mit
einem Hebelelement 12, insbesondere einem Kniehebel, vorgesehen.
Das Hebelelement 12 kann dabei mit der Türaufhängung 8 über
ein Gelenk verbunden sein. Eine detailliertere Erläuterung
einer möglichen Ausgestaltung des ersten Öffnungsmittels 11 erfolgt
nachstehend.
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An
der unteren Türaufhängung 10 ist ein zweites Öffnungsmittel 13 befestigt.
Das zweite Öffnungsmittel 13 weist ein Führungselement 14 und
einen Führungsarm 16 auf, der mit der zweiten
Türaufhängung 10 verbunden ist. Im Gegensatz
zum ersten Öffnungsmittel 11 weist das zweite Öffnungsmittel 13 keine
bewegliche Verbindung mit der Türaufhängung 10 auf,
sondern ist starr mit selbiger verbunden.
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Das
Führungselement 14 kann beispielsweise als Kulissenstein
mit einer Nut gebildet sein. Der Führungsarm 16 kann
dann einen zur Nut korrespondierenden Vorsprung aufweisen, so dass
der Führungsarm 16, und aufgrund der starren Kopplung
des Führungsarms 16 mit dem Türflügel 4 auch
das Türblatt, eine Bewegung entsprechend der Form der Nut ausführen
kann. Grundsätzlich kann die Form der Nut beliebig gewählt
werden, solange eine horizontale Bewegung in x-Richtung und eine
vertikale Bewegung in y-Richtung des Türflügels 4 bewirkt
werden kann. Insbesondere kann gewährleistet werden, dass
der Türflügel 4 schräg nach
oben aus dem Türportal bewegt wird. Grundsätzlich
ist jedoch bei anderen Varianten auch eine Bewegung schräg
nach unten aus dem Türportal heraus möglich.
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Beispielsweise
kann die Nut des Kulissensteins 14 derart gebildet sein,
dass von dem Führungsarm 16 eine zumindest teilweise
lineare Bewegung ausgeführt werden kann.
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Die 1b zeigt
eine Schnittansicht des vorherigen Ausführungsbeispiels
gemäß der vorliegenden Erfindung in einer Zwischenstellung.
In dieser Zwischenstellung, nämlich einer Stellung zwischen der
Endposition bei geschlossener Tür und der Endposition bei
horizontal und vertikal versetzter Tür, ist das Hebelelement 12 gegenüber
der Position gemäß derr 1a verschoben.
Hierdurch ist der Türflügel 4 in einer
gegenüber der Startposition in x-Richtung sowie y-Richtung
versetzt und gleichzeitig winklig zur y-Richtung angeordnet. Grund
hierfür ist die besondere Ausbildung des Bewegungsmechanismus.
In diesem Ausführungsbeispiel bewirkt der lineare Verlauf
der Nut im. Kulissenstein 14 und der kreisförmige Verlauf
des Gelenks zwischen Hebelelement 12 und Türaufhängung 8 die
Auslenkung. Durch die zur y-Richtung winklige Stellung des Türflügels 4,
wobei der Winkel zwischen 2° und 20°, vorzugsweise
zwischen 5° und 10° liegen kann, kann ein Anstoßen
der Tür an den Bahnsteig während des Öffnungsvorgangs,
insbesondere in der anfänglichen Öffnungsphase,
in einfacher Weise vermieden werden.
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In 1c ist
eine Schnittansicht der vorherigen Ausführungsbeispiele
der Vorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung
mit geöffneten Türen dargestellt.
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Wie
zu sehen ist, befindet sich der Türflügel 4 in
einer gegenüber der geschlossenen Position sowohl in x-Richtung
als auch in y-Richtung verschobenen Position. Mit anderen Worten
ist der Türflügel zumindest in horizontaler Richtung
und vertikaler Richtung verschoben. Ferner hat das Hebelelement 12 eine
rotationsförmige Bewegung vollzogen und befindet sich in
einer um eine Vierteldrehung gegenüber der geschlossenen
Position gemäß 1 verschobenen
Position. Darüber hinaus ist auch der Führungsarm 16 von
seiner Endposition im geschlossenen Zustand des Türflügels 4 zu
seiner Endposition im offenen Zustand des Türflügels 4 bewegt
worden.
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Der 1c nicht
zu entnehmen ist die translatorische Schiebebewegung, die sich an
die lateral winklige Schwenkbewegung des Türflügels 4 anschließt.
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Mit
Bezug auf die 2 bis 5 wird im Folgenden
der Bewegungsvorgang des Türflügels 4 beim Öffnen
und Schließen des Türflügels 4 im
Detail erläutert.
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In
der 2 ist ein vergrößerter schematischer
Ausschnitt des zweiten Öffnungsmittels 13 abgebildet.
Mit der Türaufhängung 10, die direkt
an dem Türblatt 4 befestigt ist, ist ein Ende
des Führungsarms 16 fest verbunden. Das andere
Ende des Führungsarms 16 weist einen zur Nut 18 des
Führungselements 14 korrespondierenden Vorsprung
auf. Der Führungsarm 16 wird durch die Nut des
Kulissensteins 14 zwangsgeführt, wobei sich die Übertragungsfunktion
ausschließlich durch den Verlauf der Nut 18 bestimmt.
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Der
Verlauf der Nut 18 weist mehrere lineare Abschnitte auf,
wobei ein in vertikaler Richtung y verlaufender Abschnitt in einen
relativ zur horizontalen Richtung x und vertikalen Richtung y winkligen
Abschnitt übergeht, der wiederum in einen weiteren in vertikaler
Richtung y verlaufenden Abschnitt übergeht. Durch den zunächst
vertikalen Verlauf wird der untere Türabschnitt zunächst
lediglich angehoben, um eine evtl. vorhandene höhere Bahnsteigkante nicht
anzustoßen. Ferner kann der Führungsarm 16 und
somit der Türflügel 4 in einfacher Weise
in der geschlossenen Position verriegelt werden.
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Wie
der 2 ferner entnommen werden kann, sind zwei Endpositionen
für den Führungsarm 16 vorgesehen. In
der ersten Endposition ist der Türflügel 4 geschlossen.
In der zweiten Endposition ist der Türflügel 4 in
der x-Richtung um einen Abstand 20 und in der y-Richtung
um einen Abstand 22 gegenüber der ersten Endposition
verschoben. Die Längen der Abstände 20 und 22 können
beliebig gewählt werden. Vorteilhafterweise sind die Abstände 20 und 22 nahezu
gleich. Beispielsweise kann die Länge jeweils 7 cm betragen.
Hieraus ergibt sich ein Winkel (vertikaler Einschwenkwinkel) von
ca. 45°. Dieser kann jedoch während der Bewegung
variieren und am Anfang gegenüber der horizontalen Richtung 90° betragen.
Die Endposition bei geöffneten Türen ist durch
die Schraffierung in der 2 angedeutet. Zwischen den beiden
Endpositionen wird der Führungsarm 16 beim Öffnen
bzw. Schließen der Türen hin und her bewegt.
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Darüber
hinaus kann das Führungselement 14 auch aus zwei
Kulissen bestehen, die jeweils eine Nut aufweisen. Der Führungsarm 16 kann
entsprechende Vorsprünge aufweisen, so dass er zwischen den
beiden Kulissen angebracht sein kann.
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Es
sei angemerkt, dass das zweite Öffnungsmittel 13 gemäß dem
vorliegenden Ausführungsbeispiel nur einen passiven Part
innehat. Aktiv wird die Bewegung des Führungsarms durch
das erste Öffnungsmittel 11 bewirkt.
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Die 3 zeigt
eine schematische Ansicht eines Ausführungsbeispiels des
ersten Öffnungsmittels 11 gemäß der
vorliegenden Erfindung bei geschlossenen Türen.
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Der
Türflügel 4 weist eine Türaufhängung 8 auf,
an der wiederum ein Gelenk angeordnet ist. An dem Gelenk ist ein
Hebelelement 12 in Form eines Kniehebels befestigt. Es
versteht sich, dass die Form des Hebelelements 12 variieren
kann.
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Das
Hebelelement 12 weist eine Gewindebohrung 34 auf,
die zum Gewinde von einem Spindelelement 36 korrespondiert.
Das Spindelelement 36 ist das Rotationszentrum des Hebelelements 12. Weiterhin
weist das Hebelelement 12 eine Buchse 42 auf,
die zum Beispiel zur Aufnahme einer Stabfeder vorgesehen sein kann
(nicht gezeigt).
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Des
Weiteren ist ein Gehäuse 24 vorgesehen, welches
in beliebig geeigneter Weise mit dem Wagenkasten 2 des
Schienenfahrzeugs verbunden sein kann. An dem Gehäuse 24 ist
ein Aktuatorelement 26, wie beispielsweise ein pneumatisches
Element 26, gelenkig angeordnet. Im vorliegenden Beispiel
ist das Aktuatorelement 26 an der Seitenwand des Gehäuses 24 angebracht.
Beispielsweise kann es sich bei dem pneumatischen Element 26 um
eine Gasdruckfeder handeln. Ebenso können jedoch auch andere
Aktuatorelemente, wie elektrisch betriebene Motoren oder dergleichen,
verwendet werden.
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Das
andere Ende des pneumatischen Elements 26 ist mit einer
Führungsplatte 30 über ein weiteres Gelenk 28 verbunden.
Die Führungsplatte 30, beispielsweise ein Führungsblech,
ist wiederum über eine drehbare Lagerung 32 mit
dem Gehäuse 24 verbunden. Zwischen dem Gehäuse 24 und
der Führungsplatte 30 ist im geschlossenen Zustand
ein Winkel 46 eingeschlossen, der zumindest kleiner al
90° ist. Darüber hinaus weist die Führungsplatte 30 eine Kontakt-
oder Anschlagsfläche mit dem Hebelelement 12 auf.
Hierbei kann die Kontaktfläche als Gleitfläche
gebildet sein, so dass das Hebelelement 12 an der Kontaktfläche
vorbei gleiten kann.
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Das
erste Öffnungsmittel 11 gemäß der 3 befindet
sich in der Endposition, bei der der Türflügel 4 geschlossen
ist. Im Falle einer Gasdruckfeder 26 kann diese beispielsweise
maximal eingedrückt sein.
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Es
versteht sich, dass die Anordnung der einzelnen Elemente grundsätzlich
in beliebiger Weise erfolgen kann, so lange zumindest eine horizontale
und vertikale Bewegung des Türflügels 4 bewirkt werden
kann. So kann beispielsweise das pneumatische Element 26 auch
an der oberen Wand des Gehäuses 24 angebracht
sein.
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Soll
nun die Tür eines Schienenfahrzeugs geöffnet werden,
wird das Aktuatorelement 26 aktiviert. Bei einer Gasdruckfeder 26 kann
beispielsweise ein Ausfahren des Kolbens aus dem Zylinder über eine
Erhöhung des Gasdrucks bewirkt werden, so dass eine Kraft
auf das Führungsblech 30 ausgeübt werden
kann. Diese Kraft überträgt sich über
die Kontaktfläche auf das Hebelelement 12 und
bewirkt eine Rotationsbewegung des Hebelelements 12 um das
Spindelelement 36 entlang der Kreisbahn 38 herum.
Im vorliegenden Fall wird das Hebelelement 12 um ca. 90° gedreht.
Dabei kann der Kniehebel 12 insbesondere derart gestaltet
sein, dass die Ausfahrkraft der Gasdruckfeder 26 optimal
wirken kann. Ferner sind das Aktuatorelement 26 und die
Führungsplatte 30 derart befestigt, dass die Führungsplatte 30 durch
das Aktuatorelement 26 in eine durch einen Anschlag vorgegeben
Endposition bewegbar ist, wobei der Anschlag durch das Hebelelement 12 gebildet ist.
Im vorliegenden Beispiel bewirken die aufeinander liegenden breiten
Oberflächen des Hebelelements 12 und der Führungsplatte 30 bei
einem Winkel 46 von 90°, dass eine weitere Rotationsbewegung
des Hebelelements 12 verhindert wird.
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In 4 ist
die Endposition des Hebelelements 12 dargestellt. Wie zu
sehen ist, hat sich das Hebelelement 12 um 90° gegenüber
der Endposition bei geschlossener Tür gedreht und befindet
sich in einer stabilen Endposition aufgrund des Zusammenwirkens
von Führüngsplatte 30 und Haltelement 12. Durch
diese Drehung wurde der Türflügel 4 horizontal
winklig verschoben. Insbesondere wurde der Türflügel 4 schräg
nach oben aus dem Türportal bewegt. Nach der horizontalen
und vertikalen Bewegung verfährt das Hebelelement 12 während
des Öffnungsvorgangs auf dem Spindelelement 36.
Der Kniehebel 12 kann derart gestaltet sein, dass er mittels
der Gewindebohrung 34 auf der Spindel 36 laufen
kann. Die Spindel 36 hat einen genügend großen
Anstieg, um das an dem Kniehebel 12 über die obere
Türaufhängung 8 befestigte Türblatt 4 in
der üblichen Schiebebewegung entlang der Längsachse
des Fahrzeugs zu verfahren. Hierbei kann das Spindelelement 36 beispielsweise
elektrisch angetrieben werden.
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Die
Schließschiebebewegung verläuft mit entgegengesetzter
Drehrichtung des Spindelelements 36 analog ab. Das Hebelelement 12 verbunden
mit der oberen Türaufhängung 8 verfährt
auf dem Spindelelement 36 und bewirkt so die Schiebebewegung
entlang der Längsachse des Fahrzeugs.
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Die
anschließende Schwenkschließbewegung wird nachfolgend
mit Hilfe der 5 erläutert. 5 zeigt
eine schematische Schnittansicht eines Ausführungsbeispiels
der Vorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung.
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In
der 5 sind das Spindelelement 36, ein Vorsprung 40 in
Form eines Mitnehmerzapfens, eine Buchse 42 und ein zum
Mitnehmerzapfen korrespondierender Anschlag 44 in Form
einer Vertiefung dargestellt. Die Schwenkbewegung beim Türschließvorgang
kann durch das Auflaufen des Mitnehmerzapfens 40 an der
Stirnseite des Kniehebels 12 auf den Anschlag 44 eingeleitet
werden. Das Auflaufen des Mitnehmerzapfens 40 in die Vertiefung 44 löst
dann eine Mitnahme des Kniehebels 12 auf dem letzten Viertel
der Spindelbewegung aus, welche den Beginn des Einfahrens des pneumatischen
Elements 26 bewirkt. Das Hebelelement 12 wird
um ca. 90° in die geschlossene Position in einfacher Weise
zurückgedreht. Unterstützt werden kann dieser
Einfahrvorgang des pneumatischen Elements 26 durch die Masse
des Türflügels 4.
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Ist
die Tür im Türportal eingefahren, kann sie zusätzlich
sicher mechanisch verriegelt werden. Im Falle der Notöffnung
kann diese Entriegelung gelöst werden, so dass das Türblatt 4 mit
Hilfe des pneumatischen Elements 26 aus dem Türportal
herausgedrückt und anschließend verschoben werden
kann.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- - DE 10116581
C1 [0004]
- - AT 007065 U1 [0004]
- - DE 69709536 T2 [0004]