DE102011001003A1

DE102011001003A1 - Fahrzeugtür-Steuerkreis

Info

Publication number: DE102011001003A1
Application number: DE102011001003A
Authority: DE
Inventors: Anmelder Gleich
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2011-03-01
Filing date: 2011-03-01
Publication date: 2012-09-06
Anticipated expiration: 2031-03-02
Also published as: DE102011001003B4

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Baugruppe (4) für einen Fahrzeugtür-Steuerkreis (1) für eine Steuerung des Öffnens und/oder Schließens einer Fahrzeugtür eines Fahrzeugs mit mindestens einer pneumatischen Druckkammer (6, 7), welche je nach Betätigung eines Handbetätigungsventils (3) mit einer Druckluftquelle (2) und/oder einer Entlüftung (40a, 40b) verbFahrzeugtür herbeigeführt werden kann. Erfindungsgemäß besitzt die Baugruppe (4) einen Anschluss (12), der mit einem Handbetätigungsventil (3) verbindbar ist und an dem ein Steuerdruck anliegt. Weiterhin ist mindestens ein Anschluss (13, 14) an der Baugruppe (4) vorgesehen, der mit einer Druckkammer (6, 7) verbindbar ist. Schließlich verfügt die Baugruppe (4) über ein Schnellentlüftungsventil (20). Das Schnellentlüftungsventil (20) ist von dem Steuerdruck, der an dem Anschluss (12) anliegt, in eine Schnellentlüftungsstellung überführbar, in der der mit einer Druckkammer (6, 7) verbundene Anschluss (13, 14) mit einer Schnellentlüftung (23) verbunden ist. Ohne dass die Entlüftung verzögert wird, kann erfindungsgemäß das Handbetätigungsventil (3) auch beabstandet von der Baugruppe (4) angeordnet werden.

Description

TECHNISCHES GEBIET DER ERFINDUNG
Die Erfindung betrifft einen Fahrzeugtür-Steuerkreis, welcher der Steuerung des Öffnens und Schließens einer Fahrzeugtür eines Fahrzeugs dient, sowie ein Baugruppe eines derartigen Fahrzeugtür-Steuerkreises. Der Fahrzeugtür-Steuerkreis besitzt einen Aktuator mit einer pneumatischen Druckkammer, mittels welcher eine Öffnungs- und/oder Schließkraft für die Fahrzeugtür erzeugt werden kann. Vorzugsweise sind der Fahrzeugtür zwei Druckkammern, nämlich eine Öffnungskammer und eine Schließkammer, zugeordnet, wozu auch ein doppelt wirkender pneumatischer Zylinder eingesetzt sein kann.
STAND DER TECHNIK
Pneumatische Fahrzeugtür-Steuerkreise sind beispielsweise bei Bussen weit verbreitet. Auch andere Fahrzeuge, insbesondere solche, die sich für den Personenverkehr eignen, wie etwa Eisenbahnzüge, Straßenbahnen usw., sind mit entsprechenden Mechanismen zur Öffnung und Schließung der Türen ausgestattet.
DE 10 2008 011 315 A1 beschreibt eine weit verbreitete Bauart eines Fahrzeugtür-Steuerkreises zum Öffnen und Schließen von Fahrzeugtüren, gemäß welcher ein 5/2-Wegeventil eingesetzt ist. Mittels des 5/2-Wegeventils ist es möglich, die Zufuhr der Druckluft von einer Druckkammer eines doppelt wirkenden Zylinders zur Betätigung der Fahrzeugtür auf die andere Druckkammer umzuschalten. Das 5/2-Wegeventil ermöglicht hierbei nur eine direkte Umschaltung zwischen den beiden Zylinderkammern, so dass beim Umschalten die Tür ggf. rasch in die andere Endstellung überführt wird und dabei die Tür unter Umständen hart anschlägt.
DE 10 2008 011 315 A1 beschreibt eine verbesserte Ausgestaltung eines Fahrzeugtür-Steuerkreises, in welchem den Druckkammern eines doppelt wirkenden Zylinders eine Parallelschaltung einer verstellbaren Drossel sowie eines in Richtung der zugeordneten Druckkammer öffnendes Rückschlagventil sowie ein 3/2-Wegeventil vorgeordnet ist. Die 3/2-Wegeventile besitzen jeweils eine Belüftungsstellung sowie eine Entlüftungsstellung. In der Belüftungsstellung ist die zugeordnete Druckkammer mit einer Druckluftquelle verbunden, während in der Entlüftungsstellung die zugeordnete Druckkammer mit einer Entlüftung, verbunden ist. Die 3/2-Wegeventile sind jeweils durch eine Feder in die Belüftungsstellung beaufschlagt und können durch Anlegen eines pneumatischen Steuerdrucks wechselseitig in die Entlüftungsstellung umgeschaltet werden. Hierbei werden die pneumatischen Steuerdrücke durch Vorsteuerventile vorgegeben. Diese Vorsteuerventile können sowohl manuell als auch elektrisch umgeschaltet werden. Das der Öffnungskammer zugeordnete Vorsteuerventil ist als 2/2-Wegeventil in Ausgestaltung als Sperrventil mit infolge einer Druckfeder eingenommenen Sperrstellung ausgebildet. In der elektrisch angesteuerten oder manuell herbeigeführten Durchlassstellung wird als Steuerdruck der Druck in der Leitung verwendet, welche zu der Schließkammer führt. Hingegen ist das für die Schließkammer zuständige Vorsteuerventil als 3/2-Wegeventil ausgebildet. Dieses 3/2-Wegeventil besitzt eine federbelastet eingenommene Entlüftungsstellung, während in der manuell oder elektrisch herbeigeführten Belüftungsstellung ein Steuerdruck von der Druckluftquelle abgeleitet wird. In den Leitungen zu den Druckkammern sowie in einer Zentralleitung von der Druckluftquelle wird der Pneumatikdruck durch Druckschalter erfasst. Durch die Verwendung des Drucks in einer Leitung zu der Schließkammer als Steuerdruck für das 3/2-Wegeventil, welches der Öffnungskammer vorgeordnet ist, kann die Umschaltung dieses 3/2-Wegeventils davon abhängig gemacht werden, dass in der Schließkammer ein Mindestdruck vorhanden ist. Auf diese Weise kann sichergestellt werden, dass beim Schließen der Fahrzeugtür der Kolben des doppelt wirkenden Zylinders nicht schlagartig in die jeweils andere Stellung getrieben wird. Hierdurch wird vermieden, dass die Fahrzeugtür mit einer unerwünscht hohen Geschwindigkeit in die geschlossene Stellung bewegt wird.
DE 196 45 701 A1 offenbart die mechanische Kopplung eines doppelt wirkenden Zylinders mit als Öffnungskammer und Schließkammer ausgebildeten Druckkammern mit einer Türverstellvorrichtung, wobei auch Sensoren zur Erfassung der Annäherung der Fahrzeugtür an Endlagen, beispielsweise in Ausbildung als Endlagenschalter, als Hallsensoren oder als ein einen Öffnungswinkel der Fahrzeugtür erfassender Drehwinkelsensor, insbesondere ein Potentiometer, eingesetzt sind. Der Fahrzeugtür-Steuerkreis verfügt über zwei 3/2-Wegeventile, die als Schieberventile ausgebildet sind. Die Schieberventile können jeweils über Kolben pneumatisch betätigt werden, welche in einem gemeinsamen Druckraum angeordnet sind und stirnseitig aneinander anliegen. Die Kolben können unmittelbar durch pneumatische Beaufschlagung betätigt werden oder mittelbar betätigt werden, indem der andere Kolben pneumatisch beaufschlagt wird und über den stirnseitigen Kontakt der beiden Kolben miteinander eine Betätigungskraft von dem einen Kolben auf den anderen Kolben übertragen wird. Der Fahrzeugtür-Steuerkreis verfügt über elektrisch ansteuerbare Magnetventile, über welche die genannten 3/2-Wegeventile pneumatisch vorgesteuert werden. Über die Betätigung jeweils eines der Magnetventile kann eine Öffnungsbewegung der Fahrzeugtür, eine Schließbewegung der Fahrzeugtür und eine Druckbeaufschlagung beider Druckkammern, für die eine eingenommene Position der Fahrzeugtür gesichert wird, angesteuert werden. Für eine Entlüftung der Druckkammern können unterschiedliche Entlüftungsquerschnitte wie folgt genutzt werden: Abseits der Endlagen der Fahrzeugtür kann durch Vorgabe eines Steuerdrucks an einem Entlüftungsventil, hier in Ausbildung als Membranventil, ein großer Entlüftungsquerschnitt freigegeben werden, der ein schnelles Öffnen oder Schließen der Fahrzeugtür bewirken kann. Wird hingegen über die Sensoren ein Annähern der Fahrzeugtür an eine Endlage erkannt, wird durch Veränderung des Steuerdrucks für das Entlüftungsventil der große Entlüftungsquerschnitt geschlossen. Es verbleibt in diesem Fall ein ständig wirksamer gedrosselter Entlüftungsquerschnitt, welcher zu einer reduzierten Bewegung der Fahrzeugtür führt.
DE 32 25 536 A1 und DE 34 20 631 C2 beschreiben ebenfalls Fahrzeugtür-Steuerkreise mit pneumatisch vorgesteuerten 3/2-Wegeventilen zur Druckbeaufschlagung einer Öffnungskammer sowie einer Schließkammer eines doppelt wirkenden Zylinders. Ergänzend wird der Einsatz eines manuell betätigbaren pneumatischen Handbetätigungsventils vorgeschlagen, welches über eine manuell aktivierbare Entlüftung verfügt, so dass eine Druckkammer über das 3/2-Wegeventil in der Belüftungsstellung und die genannte Entlüftung des Handbetätigungsventils entlüftet werden kann.
AUFGABE DER ERFINDUNG
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Fahrzeugtür-Steuerkreis und eine Baugruppe für einen Fahrzeugtür-Steuerkreis vorzuschlagen, welche(r) hinsichtlich

– der Ansteuerung und/oder der Durchführung einer Entlüftung bei manueller Betätigung eines insbesondere rein pneumatischen Handbetätigungsventils und/oder
– der konstruktiven Gestaltungsmöglichkeiten

LÖSUNG
Die Aufgabe der Erfindung wird erfindungsgemäß mit einer Baugruppe mit den Merkmalen des unabhängigen Patentanspruchs 1 gelöst. Weitere Ausgestaltungen einer derartigen erfindungsgemäßen Baugruppe ergeben sich entsprechend den abhängigen Patentansprüchen 2 bis 14. Eine weitere Lösung der der Erfindung zugrunde liegenden Aufgabe ist gegeben durch einen Fahrzeugtür-Steuerkreis mit den Merkmalen des Patentanspruchs 15.
BESCHREIBUNG DER ERFINDUNG
Die vorliegende Erfindung beruht auf der Erkenntnis, dass für die Ermöglichung der Erweiterung der Bedienmöglichkeiten und/oder für die Gewährleistung einer Notfall-Bedienbarkeit im Fall des Einbruchs einer elektrischen Leistungsversorgung in dem Fahrzeugtür-Steuerkreis ein manuell betätigbares Handbetätigungsventil vorzusehen ist, welches auf rein pneumatischem Weg, also auch ohne elektrische Leistungsversorgung, eine veränderte Beaufschlagung der mindestens einen pneumatischen Druckkammer bewirken können muss, also manuell eine Öffnungs- oder Schließbewegung der Fahrzeugtür bewirkt werden kann. Dies ist grundsätzlich auch gemäß DE 34 20 631 C2 und DE 32 25 536 A1 der Fall. Die Entlüftung einer Druckkammer durch entsprechende Betätigung des Handbetätigungsventils gemäß diesen Druckschriften bedingt aber, dass die Entlüftung durch das Handbetätigungsventil, also durch den gesamten Leitungszweig von der Druckkammer bis zu dem Handbetätigungsventil mit darin angeordnetem 3/2-Wegeventil erfolgt. Unter Umständen ist aber ein Handbetätigungsventil auch mit einem gewissen Abstand zu der Druckkammer angeordnet. Die hiermit verbundene Leitungslänge zwischen Druckkammer und Handbetätigungsventil und/oder eine Drosselwirkung der in der Leitung angeordneten pneumatischen Bauelemente und/oder des Handbetätigungsventils selbst beeinflussen aber das Entlüftungsverhalten für die manuelle Betätigung des Handbetätigungsventils. Dies hat möglicherweise zur Folge, dass sich für den Einsatz mehrerer derartiger Handbetätigungsventile für mehrere Fahrzeugtüren mit unterschiedlichen Abständen von den jeweils zugeordneten Druckkammern unterschiedliche Öffnungs- und Schließzeiten der Fahrzeugtür ergeben. Des Weiteren kann sich mit Überschreiten einer kritischen Leitungslänge ein unerwünscht langer Entlüftungsvorgang ergeben, welcher mit langen Öffnungs- und Schließzeiten der Fahrzeugtür verbunden ist. Gesetzliche Vorschriften sind bereits verabschiedet, welche eine Ermöglichung eines manuell hervorgerufenen Öffnens der Fahrzeugtüren auch bei Ausfall der elektrischen Leistungsversorgung innerhalb vorgegebener Zeitspannen bis auf einen vorgegebenen Öffnungsspalt, insbesondere das Öffnen einer Bustür innerhalb von 8 Sekunden auf einen Öffnungsspalt von mindestens 550 mm, vorschreiben.
Erfindungsgemäß wird vorgeschlagen, die für den Fahrzeugtür-Steuerkreis bestimmte Baugruppe mit einem Schnellentlüftungsventil auszustatten. Dieses für die Entlüftung einer Druckkammer verantwortliche Entlüftungsventil ist nicht in das Handbetätigungsventil integriert und wird somit nicht unmittelbar manuell betätigt. Vielmehr ist dieses über einen pneumatischen Steuerdruck in eine Entlüftungsstellung überführbar, in der eine Druckkammer mit der Schnellentlüftung verbunden ist. Um die manuelle Entlüftung der Druckkammer über das Schnellentlüftungsventil zu ermöglichen, wird der genannte Steuerdruck durch das manuell betätigbare Handbetätigungsventil erzeugt. Durch die erfindungsgemäße Gestaltung ergeben sich erweiterte Möglichkeiten für die Gestaltung des Schnellentlüftungsventils, insbesondere mit frei gestaltbarem Entlüftungsquerschnitt des Schnellentlüftungsventils, des Handbetätigungsventils und der pneumatischen Verbindungen.
Um lediglich ein nicht beschränkendes Beispiel zur Erläuterung der Erfindung zu nennen, kann das Schnellentlüftungsventil in räumlicher Nähe zu der Druckkammer, den Druckkammern oder dem doppelt wirkenden Zylinder angeordnet sein, so dass auch die Leitungsverbindungen zwischen der Druckkammer und dem Schnellentlüftungsventil (mit den weiteren pneumatischen Elementen wie die genannten 3/2-Wegeventile in diesen Leitungsverbindung) kurz gehalten werden können. Hingegen kann das Handbetätigungsventil auch entfernt von dem Schnellentlüftungsventil angeordnet werden an einem Ort, wo die manuelle Betätigung gewünscht ist. Da die Übertragung des über die manuelle Betätigung vorgegebenen Wunsches eines Fahrers oder Passagiers lediglich über die Steuerleitung zwischen dem Schnellentlüftungsventil und dem Handbetätigungsventil erfolgt, sind lediglich kleine Fluidvolumina mit der manuellen Betätigung zu bewegen, die dem erforderlichen Volumen für die Umschaltung des Schnellentlüftungsventils entsprechen. Diese kleinen Volumina des Fluids, die erforderlich sind für die Umschaltung des Schnellentlüftungsventils, können auch ohne einen signifikanten Zeitverlust über längere Leitungsverbindungen von dem Handbetätigungsventil zu dem u. U. entfernt angeordneten Schnellentlüftungsventil übertragen werden.
Kurz zusammengefasst löst die erfindungsgemäße Ausgestaltung den Zielkonflikt gemäß dem Stand der Technik auf, dass für die aus dem Stand der Technik bekannten Ausgestaltungen

– einerseits eine gewünschte schnelle Entlüftung einer Druckkammer kurze Leitungsverbindungen erfordert,
– während andererseits eine gewünschte bedienfreundliche Anordnung des Handbetätigungsventils, u. U. beabstandet von dem Aktuator, lange Leitungsverbindungen erfordern kann.

Grundsätzlich ist der erfindungsgemäße Einsatz eines Schnellentlüftungsventils nicht an die sonstige Ausbildung des Fahrzeugtür-Steuerkreises gebunden, so dass beliebige pneumatische Bauelemente zum Einsatz kommen können zur Gewährleistung anderweitiger Ansteuerungen der Fahrzeugtür, insbesondere einer elektrischen Ansteuerung der Öffnungs- und Schließbewegung bei Vorliegen einer elektrischen Leistungsversorgung. Für eine Ausgestaltung der Erfindung ist einer Druckkammer, beispielsweise auch jeweils der Öffnungskammer und der Schließkammer, ein elektrisch direkt angesteuertes 3/2-Wegeventil oder ein elektropneumatisch vorgesteuertes 3/2-Wegeventil vorgeordnet mit einer Belüftungsstellung sowie einer Entlüftungsstellung, wie dies beispielsweise für den eingangs genannten Stand der Technik der Fall ist.
Eine Erweiterung der Möglichkeiten für die Beeinflussung des Be- und Entlüftungsverhaltens der mindestens einen Druckammer ergibt sich, wenn mindestens einer Druckkammer eine Kombination einer Drossel und eines in Richtung der Druckkammer öffnenden Rückschlagventils vorgeordnet ist. Über ein Rückschlagventil kann die Be- und Entlüftung der Druckkammer über parallele Leitungszweige erfolgen, in welchem dann unterschiedliche Durchflusscharakteristika vorgegeben sein können. Über eine in einem Leitungszweig angeordnete, unter Umständen auch verstellbare Drossel kann gezielt das Be- und Entlüftungsverhalten gedrosselt werden, was permanent für die Be- oder Entlüftung erfolgen kann. Ebenfalls möglich ist, dass die Drosselcharakteristik veränderbar ist, so dass beispielsweise mit der Annäherung an eine Endlage ein Strömungsquerschnitt verringert werden kann oder eine Drosselwirkung erhöht werden kann, vgl. auch den eingangs genannten Stand der Technik.
Möglich ist eine rein pneumatische Ausbildung der Baugruppe des Fahrzeugtür-Steuerkreises, wobei der Einsatz einer (auch) elektrischen oder elektropneumatischen Steuerung über eine Steuereinheit eine vergrößerte Automatisierung ermöglicht. Eine Möglichkeit, der Steuereinheit Signale hinsichtlich der Druckverhältnisse in dem Fahrzeugtür-Steuerkreis zur Verfügung zu stellen, ist, dass in einer mit der Druckquelle und/oder der Entlüftung oder Schnellentlüftung verbundenen pneumatischen Leitung und/oder in mindestens einer mit einer Druckkammer verbundenen Leitung ein Drucksensor angeordnet ist. Über diesen kann eine Funktionsüberwachung erfolgen, also beispielsweise detektiert werden, ob der Fahrzeugtür-Steuerkreis ordnungsgemäß funktioniert und/oder eine gewünschte Stellung der Fahrzeugtür erreicht ist. Möglich ist auch die Verwendung des Ausgangssignals des Drucksensors für eine Regelung, so dass je nach Ausgangssignal des Drucksensors eine elektrische Beaufschlagung der vorhandenen Magnetventile des Fahrzeugtür-Steuerkreises erfolgen kann.
Bei den erfindungsgemäß eingesetzten Drucksensoren kann es sich um beliebige Sensoren handeln, beispielsweise einen binären Druckschalter mit einem Umschalt-Schwellenwert oder einen Drucksensor mit digitalen oder kontinuierlichen Ausgangssignalen auf Basis eines beliebigen Messprinzips, vgl. auch die eingangs aufgeführten technischen Ausgestaltungen eines Drucksensors gemäß dem Stand der Technik.
Während grundsätzlich das Schnellentlüftungsventil beliebig ausgebildet sein kann, ist vorzugsweise das Schnellentlüftungsventil mit einem Wechselventil gebildet. Das Wechselventil verbindet in einer Schaltstellung eine Druckluftquelle über das Handbetätigungsventil, insbesondere unter Zwischenschaltung eines 3/2-Wegeventils, mit mindestens einer Druckkammer, so dass die Belüftung der Druckkammer erfolgen kann, was zusätzlich von der elektrisch angesteuerten Stellung des 3/2-Wegeventils abhängig sein kann. Hingegen verbindet das Wechselventil in der anderen Schaltstellung mindestens eine Druckkammer mit der Schnellentlüftung, um eine Schnellentlüftung herbeiführen zu können. Die Stellung des Wechselventils kann hierbei von dem von dem Handbetätigungsventil erzeugten Steuerdruck abhängig sein.
In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist das Schnellentlüftungsventil mit einem Ventilkörper gebildet. Der Ventilkörper besitzt eine Kolbenfläche. Die Kolbenfläche ist mit dem von dem Handbetätigungsventil ausgesteuerten Steuerdruck beaufschlagt. In Abhängigkeit von der Stellung des Ventilkörpers, also letztendlich in Abhängigkeit von der Betätigung des Handbetätigungsventil, kann dann ein Übertrittsquerschnitt zwischen der Schnellentlüftung und einem zumindest einer Druckkammer führenden Anschluss geöffnet und geschlossen werden.
Erfindungsgemäß kann neben den genannten Funktionen das Schnellentlüftungsventil eine weitere Funktion erfüllen: In diesem Fall weist das Schnellentlüftungsventil ein Rückschlagventil auf, welches einen Anschluss, der über das Handbetätigungsventil mit der Druckluftquelle verbunden ist, mit einem zumindest einer Druckkammer führenden Anschluss verbindet. Über diese Integration eines Rückschlagventils in das Schnellentlüftungsventil kann eine Drucksicherung in dem zu der Druckkammer führenden Leitungszweig erfolgen. Hierbei kann die Sicherungswirkung des Drucks in dem Leitungszweig aufgehoben werden, wenn das Schnellentlüftungsventil seine Schaltstellung ändert und über dieses eine Schnellentlüftung erfolgt.
In weiterer konstruktiver Ausgestaltung des Fahrzeugtür-Steuerkreises besitzt der Ventilkörper einen Kolben, welcher einen Druckraum begrenzt. Der Druckraum ist mit dem Steuerdruck beaufschlagt, der von der Betätigung des Handbetätigungsventils abhängig ist. In diesem Fall kann das genannte Rückschlagventil als eine Überströmlippe ausgebildet sein, die zwischen dem Kolben und einer den Druckraum begrenzenden Wandung wirkt. Diese Ausgestaltung stellt eine funktionsgerechte und zuverlässige Lösung bei gleichzeitig geringen Kosten dar.
Für die konstruktive Ausgestaltung der in der erfindungsgemäßen Baugruppe oder dem Fahrzeugtür-Steuerkreis eingesetzten Bauelemente gibt es vielfältige, beliebige Möglichkeiten. Um hier lediglich einzelne Beispiele zu nennen, können die genannten Bauelemente als singuläre Bauelemente ausgebildet sein, die über elektrische und/oder pneumatische Leitungen unmittelbar oder mittelbar, beispielsweise über externe Steuereinheiten, die auch weiteren Zwecken dienen können, miteinander verbunden sein können. Ebenfalls denkbar ist, dass einzelne genannte Bauelemente oder sämtliche genannten Bauelemente in ein gemeinsames Gehäuse integriert sind. In bevorzugter Ausgestaltung findet aber in der erfindungsgemäßen Baugruppe eine Ventileinheit Einsatz, die modular ausgebildet ist, was Vorteile für die Fertigung und Montage haben kann und je nach Modulwahl und Modulkombination auch den Einsatz einzelner Module und Modulkombinationen für unterschiedliche Einsatzzwecke ermöglicht, wodurch beispielsweise die Bauteil- oder Modulvielfalt verringert werden kann.
Für eine erfindungsgemäße Ausgestaltung ist die modulare Ventileinheit mit einem Steuermodul ausgebildet, die eine Steuereinheit oder CPU aufweist. Vorzugsweise beinhaltet das Steuermodul elektrische oder elektromechanische Bauelemente, aber keine pneumatischen und elektropneumatischen Bauelemente.
Alternativ oder zusätzlich kann ein Elektropneumatikmodul vorhanden sein, in welchem mindestens ein elektrisch ansteuerbares Ventil, insbesondere ein Magnetventil angeordnet ist, welches auch ein Vorsteuerventil sein kann.
Alternativ oder zusätzlich kann ein Pneumatikmodul vorhanden sein, welches ausschließlich pneumatische Bauelemente aufweist.
Die genannten Module können beliebig miteinander kombiniert werden, beispielsweise in ein gemeinsames Gehäuse eingesetzt sein oder über eine gemeinsame Verbindungsstruktur miteinander gekoppelt sein. Ebenfalls möglich ist, dass die Module unmittelbar aneinander angeflanscht oder anderweitig miteinander verbunden werden, wobei auch mit dem Anflanschen durch geeignete Anschlüsse eine automatische Verbindung von elektrischen und/oder pneumatischen Anschlüssen erfolgen kann. Hierbei können die derart verbundenen Anschlüsse jeweils einzeln abgedichtet werden oder es ergibt sich im Bereich des Flansches eine umlaufende Abdichtung sowohl gegen Schmutz und Wasser als auch gegen pneumatische Druckluftverluste.
In einer besonderen erfindungsgemäßen Ausgestaltung verfügt das Pneumatikmodul über mindestens einen Stößel, dessen Betriebsstellung von einem Druck in dem Pneumatikmodul abhängig ist. Beispielsweise kann es sich um den Stößel für die Betätigung eines Druckschalters handeln, wobei die Betriebsstellung des Stößels insbesondere abhängig ist von dem Druck in einer mit der Druckquelle und/oder der Entlüftung oder Schnellentlüftung verbundenen pneumatischen Leitung und/oder in mindestens einer mit einer Druckkammer verbundenen Leitung. Möglich ist, dass in diesem Fall das Steuermodul über den Druckschalter verfügt, dessen elektrisches Ausgangssignal dann weiter bearbeitet werden kann. Das Pneumatikmodul und das Steuermodul besitzen in diesem Fall eine gemeinsame Schnittstelle, über welche der Stößel des Pneumatikmoduls mit dem Druckschalter des Steuermoduls in Wirkverbindung tritt. Im einfachsten Fall tritt der Stößel in einer Betriebsstellung aus einem Modulgehäuse des Pneumatikmoduls heraus und betätigt den frei zugänglichen Druckschalter des Elektropneumatikmoduls, womit auf einfache Weise ein Sensor gebildet ist. Der Sensor ist in diesem Fall erst komplettiert mit Montage des Pneumatikmoduls an dem Elektropneumatikmodul, also der Ermöglichung der Wirkverbindung des Stößels des Pneumatikmoduls mit dem Druckschalter des Elektropneumatikmoduls.
Während grundsätzlich möglich ist, dass auch das Steuermodul pneumatische Anschlüsse besitzt, ist dies vorzugsweise ausschließlich mit elektrischen Anschlüssen oder einer elektrischen Schnittstelle ausgestattet. Ein derartiger Anschluss oder eine Schnittstelle kann unterschiedlichen (alternativen oder kumulativen) Zwecken dienen: Zunächst kann über einen Anschluss oder eine Schnittstelle die elektrische Leistungsversorgung erfolgen. Weiterhin möglich ist, dass über den Anschluss oder die elektrische Schnittstelle Steuersignale von dem Steuermodul an die Magnetventile, insbesondere an das Elektropneumatikmodul, übergeben werden können. Ebenfalls möglich ist, dass über einen Anschluss oder eine elektrische Schnittstelle eine Verbindung mit einem CAN-Bus oder einer anderen Steuereinheit erfolgt. Schließlich ist auch möglich, dass über einen Anschluss oder eine elektrische Schnittstelle des Steuermoduls eine Übertragung von Eingangssignalen an die Steuereinheit des Steuermoduls erfolgt, beispielsweise Signale von Sensoren dem Steuermodul zugeführt werden.
Gemäß einem weiteren Vorschlag der Erfindung besitzt das Pneumatikmodul einen Anschluss zur pneumatischen Verbindung mit dem Handbetätigungsventil und unter Umständen über dieses mit der Druckluftquelle. Des Weiteren besitzt das Pneumatikmodul einen Anschluss zur Verbindung mit mindestens einer Druckkammer. Das Elektropneumatikmodul und das Pneumatikmodul bilden eine pneumatische Schnittstelle aus, über die die beiden Module miteinander pneumatisch gekoppelt sind. Das Elektropneumatikmodul kommuniziert hierbei ausschließlich über die genannte pneumatische Schnittstelle pneumatisch mit anderen Modulen oder Bauelementen, nämlich ausschließlich mit dem Pneumatikmodul, wodurch der Aufbau vereinfacht ist und die pneumatischen Leitungsverbindungen auf einfache Weise in einer mindestens einer pneumatischen Schnittstelle miteinander verbunden werden können.
Während durchaus möglich ist, dass elektrische und/oder pneumatische Leitungen noch über einzelne oder mehrfache Leitungen außerhalb der Gehäuse der Module geführt sind und mit entsprechenden Anschlüssen manuell zu verbinden sind, schlägt die Erfindung in bevorzugter Ausgestaltung vor, dass mit der Montage der Module zu der modularen Ventileinheit die elektrischen und/oder pneumatischen Anschlüsse miteinander verbunden werden.
Eine weitere erfindungsgemäße Lösung betrifft einen Fahrzeugtür-Steuerkreis für eine Steuerung des Öffnens und/oder Schließens einer Fahrzeugtür eines Fahrzeugs, insbesondere eines Busses. Der Fahrzeugtür-Steuerkreis besitzt eine Baugruppe der zuvor beschriebenen Art. In dem Fahrzeugtür-Steuerkreis ist mindestens ein Aktuator eingesetzt, der mindestens eine pneumatische Druckkammer besitzt. Weiterhin ist ein Handbetätigungsventil vorhanden, über welches je nach manueller Betätigung des Handbetätigungsventils eine Druckkammer des Aktuators mit einer Druckluftquelle und/oder einer Schnellentlüftung verbindbar ist, wodurch ein Öffnen oder Schließen der Fahrzeugtür herbeigeführt werden kann. Ein Anschluss der Baugruppe ist über das Handbetätigungsventil mit der Druckluftquelle pneumatisch verbunden bzw. verbindbar. Erfindungsgemäß ist das Handbetätigungsventil beabstandet von der Baugruppe angeordnet. Um hier lediglich ein mögliches Beispiel zu nennen, ist die Baugruppe dicht bei dem Aktuator oder der Fahrzeugtür angeordnet, beispielsweise unter oder über der Drehachse der Fahrzeugtür, während das Handbetätigungsventil an einer Stelle angeordnet ist, in der dieses gut von einem Benutzer zu bedienen ist, beispielsweise auf mittiger Höhe neben der Fahrzeugtür oder sogar nicht unmittelbar benachbart der Fahrzeugtür, beispielsweise an einer zentralen Stelle wie einer vorderen Fahrzeugtür, im vorderen Einstiegsbereich oder im Bedienfeld des Fahrers. Möglich ist auch, dass über ein Handbetätigungsventil ein Steuerdruck bereitgestellt wird für mehrere oder alle Fahrzeugtüren.
Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den Patentansprüchen, der Beschreibung und den Zeichnungen. Die in der Beschreibungseinleitung genannten Vorteile von Merkmalen und von Kombinationen mehrerer Merkmale sind lediglich beispielhaft und können alternativ oder kumulativ zur Wirkung kommen, ohne dass die Vorteile zwingend von erfindungsgemäßen Ausführungsformen erzielt werden müssen. Weitere Merkmale sind den Zeichnungen – insbesondere den dargestellten Geometrien und den relativen Abmessungen mehrerer Bauteile zueinander sowie deren relativer Anordnung und Wirkverbindung – zu entnehmen. Die Kombination von Merkmalen unterschiedlicher Ausführungsformen der Erfindung oder von Merkmalen unterschiedlicher Patentansprüche ist ebenfalls abweichend von den gewählten Rückbeziehungen der Patentansprüche möglich und wird hiermit angeregt. Dies betrifft auch solche Merkmale, die in separaten Zeichnungen dargestellt sind oder bei deren Beschreibung genannt werden. Diese Merkmale können auch mit Merkmalen unterschiedlicher Patentansprüche kombiniert werden. Ebenso können in den Patentansprüchen aufgeführte Merkmale für weitere Ausführungsformen der Erfindung entfallen.
KURZBESCHREIBUNG DER FIGUREN
Im Folgenden wird die Erfindung anhand in den Figuren dargestellter bevorzugter Ausführungsbeispiele weiter erläutert und beschrieben.
1 zeigt schematisch einen Fahrzeugtür-Steuerkreis mit einer Baugruppe.
2 zeigt schematisch ein Schnellentlüftungsventil, welches in dem Fahrzeugtür-Steuerkreis bzw. der Baugruppe gemäß 1 einsetzbar ist, in einer Belüftungsstellung.
3 zeigt das Schnellentlüftungsventil gemäß 2 in einer Schnellentlüftungsposition.
4 zeigt eine konstruktive Ausgestaltung eines Fahrzeugtür-Steuerkreises in modularer Ausgestaltung in einer räumlichen Explosionsdarstellung.
5 zeigt den Fahrzeugtür-Steuerkreis in modularer Ausgestaltung gemäß 4 in zu einer modularen Ventileinheit zusammengebautem Zustand in räumlicher Darstellung.
FIGURENBESCHREIBUNG
Der erfindungsgemäße Fahrzeugtür-Steuerkreis und die darin eingesetzte erfindungsgemäße Baugruppe finden Einsatz für die Steuerung des Öffnens und/oder Schließens einer Fahrzeugtür eines beliebigen Fahrzeugs, beispielsweise eines Omnibusses, einer Eisenbahntür, einer Straßenbahn u. ä.
Gemäß 1 ist in einem Fahrzeugtür-Steuerkreis 1 eine Druckluftquelle 2, insbesondere eine Pumpe oder ein Druckluftbehälter, über ein rein pneumatisches, manuell betätigbares Handbetätigungsventil 3 und eine Baugruppe 4 mit einem doppelt wirkenden pneumatischen Aktuator 5 mit Druckkammern 6, 7, hier eine Öffnungskammer sowie eine Schließkammer, pneumatisch verbunden.
Das Handbetätigungsventil 3 ist als 3/2-Wegeventil ausgebildet mit einem Anschluss 8, der mit der Druckluftquelle 2 verbunden ist, einem Anschluss 9, der mit einer Entlüftung 10 verbunden ist, sowie einem Anschluss 11, der mit einem Anschluss 12 der Baugruppe 4 verbunden ist. In der dargestellten Schaltstellung verbindet das Handbetätigungsventil 3 die Anschlüsse 8, 11, so dass letztendlich eine Versorgung des Anschlusses 12 der Baugruppe 4 mit Druckluft aus der Druckluftquelle 2 erfolgt. In der in 1 nicht wirksamen anderen Schaltstellung verbindet das Handbetätigungsventil 3 die Anschlüsse 11, 9 miteinander, so dass letztendlich die Entlüftung des Anschlusses 12 der Baugruppe 4 über die Entlüftung 10 erfolgt. Das Handbetätigungsventil 3 ist als multistabiles Ventil für beide Schaltungsstellungen ausgebildet, wobei eine Umschaltung zwischen den beiden Schaltstellungen durch manuelles Einwirken auf das Handbetätigungsorgan 69 erfolgen kann. Das Handbetätigungsventil 3 kann beliebig ausgebildet sein, beispielsweise als Schieberventil oder als Sitzventil. Die Betätigung und Veränderung der Schaltstellungen kann hierbei bspw. durch translatorische Bewegung erfolgen oder mittels einer Verdrehung.
Zusätzlich zu dem Anschluss 12 der Baugruppe 4 verfügt diese über Anschlüsse 13, 14, die jeweils mit einer Druckkammer 6, 7 pneumatisch verbunden sind. Hierbei erfolgt die Verbindung für das in 1 dargestellte Ausführungsbeispiel jeweils über eine Parallelschaltung eines Rückschlagventils 15 (bzw. 17) und einer Drossel 16 (bzw. 18), wobei die Rückschlagventile 15, 17 in Richtung der Druckkammern 6, 7 öffnen.
In der Baueinheit 4 ist der Anschluss 12 mit einem Anschluss 19 eines Schnellentlüftungsventils 20, hier in Ausbildung als Wechselventil 21, verbunden. Ein anderer Anschluss 22 des Schnellentlüftungsventils 20 ist mit einer Schnellentlüftung 23 der Baugruppe 4 verbunden. Ein weiterer Anschluss 24 ist, wie im Folgenden noch im Detail beschrieben wird, über weitere pneumatische Bauelemente mit den Anschlüssen 13, 14 und damit mit den Druckkammern 6, 7 verbindbar. Hierzu ist der Anschluss 24 mit einer Leitung 25a, 25b verbunden, von welcher eine Steuerleitung 26 abzweigt, über welche die Betriebsstellung des Schnellentlüftungsventils 20 beeinflusst wird. Die Leitung 25 ist über eine Stichleitung 27 mit darin angeordneter Drossel 28 mit einem Drucksensor 29 gekoppelt, in dem über einen Druckraum 30 ein Kolben 31 je nach Druck in der Leitung 25 entgegen einer Feder 32 verschoben wird, womit die Bewegung eines Stößels 33 einhergeht. Die Betriebsstellung des Stößels 33 wird dann über einen Sensor oder Taster oder Druckschalter 34 erfasst, der ein entsprechendes elektrisches Ausgangssignal erzeugt. Der Drucksensor 29 ist somit für das dargestellte Ausführungsbeispiel gemeinsam mit dem kolbenbetätigten Stößel 33 und dem Druckschalter 34 gebildet.
In einer Verzweigung 35 verzweigt die Leitung 25a, 25b in Leitungszweige 36, 37, die jeweils mit einem Anschluss 13, 14 verbunden sind. In den Leitungszweigen 36, 37 ist jeweils ein 3/2-Wegeventil 38, 39 angeordnet. In der in 1 wirksamen Durchlassstellung verbindet das 3/2-Wegeventil 38 (bzw. 39) den Leitungszweig 36 (bzw. 37) mit dem Anschluss 13 (bzw. 14). In der anderen Stellung, nämlich einer Entlüftungsstellung, verbindet das 3/2-Wegeventil 38 (bzw. 39) den Anschluss 13 (bzw. 14) mit einer Entlüftung 40a (bzw. 40b). Die 3/2-Wegeventile 38, 39 sind jeweils über ein Handbetätigungsorgan 41, 42 manuell umschaltbar. Zusätzlich sind die 3/2-Wegeventile 38, 39 durch eine in 1 nicht dargestellte elektrische Steuereinheit oder CPU auch entsprechend elektrischer Steuersignale umschaltbar. Möglich ist, dass diese Umschaltung unmittelbar elektromagnetisch erfolgt durch einen geeigneten elektromagnetischen Aktuator. Für das in 1 dargestellte Ausführungsbeispiel besitzen die 3/2-Wegeventile 38, 39 jeweils einen elektropneumatischen Aktuator 43, 44, über die je nach elektrischem Steuersignal ein Vorsteuerdruck erzeugt werden kann, welcher die Umschaltung des 3/2-Wegeventils 38, 39 bewirkt.
In den Leitungszweigen 36, 37 sind, vorzugsweise zwischen den 3/2-Wegeventilen 38, 39 und den Anschlüssen 13, 14, Drucksensoren 45, 46 angeordnet, deren Funktion und Aufbau im wesentlichen dem Drucksensor 29 entspricht.
Die Funktion des Fahrzeugtür-Steuerkreises 1 gemäß 1 ist wie folgt:

a) Befindet sich das Handbremsventil 3 in der in 1 wirksamen Belüftungsstellung, erfolgt eine Druckluftversorgung der Baugruppe 4 über den Anschluss 12 und das Handbremsventil 3 aus der Druckluftquelle 2. Angesichts der Verbindung der Anschlüsse 19, 24 des Schnellentlüftungsventils 20 miteinander erfolgt auch eine Druckluftbeaufschlagung der Leitung 25 sowie der Leitungszweige 36, 37. Sind die Aktuatoren 43, 44 derart elektrisch angesteuert, dass die 3/2-Wegeventile 38, 39 die in 1 wirksame Schaltstellung einnehmen, werden beide Anschlüsse 13, 14 und damit auch beide Druckkammern 6, 7 mit Druckluft beaufschlagt. Hiermit wird eine eingenommene Position des Aktuators 5 gesichert, da auf beide Kolbenflächen des doppelt wirkenden Zylinder ein pneumatischer Druck einwirkt. Vorzugsweise werden die in 1 wirksamen Belüftungsstellungen der 3/2-Wegeventile 38, 39 federbeaufschlagt eingenommen, so dass diese Stellungen Rückfallstellungen bilden, die eingenommen werden, wenn die elektrische Leistungsversorgung einbricht und keine elektrische Ansteuerung der Aktuatoren 43, 44 möglich ist.
b) Wird bei ansonsten unveränderten Stellungen angesichts veränderter elektrischer Ansteuerung des Aktuators 43 das 3/2-Wegeventil 38 in seine Entlüftungsstellung überführt, wird die Druckkammer 6 über die Drossel 16, den Anschluss 13 und die Entlüftung 40a entlüftet, was zur Folge hat, dass der Druck in der Druckkammer 7 gegenüber dem Druck in der Druckkammer 6 überwiegt. Somit wird eine Schließbewegung des Aktuators 5 erzeugt, deren Schnelligkeit insbesondere von der Wirkung der Drossel 16 abhängig ist.
c) Wird hingegen bei ansonsten unveränderten Schaltstellungen der Aktuator 44 derart elektrisch beaufschlagt, dass das 3/2-Wegeventil in seine Entlüftungsstellung gesteuert wird, während sich das 3/2-Wegeventil 38 in seiner Belüftungsstellung befindet, wird die Druckkammer 7 durch die Drossel 18 und über den Anschluss 14 zu der Entlüftung 40b entlüftet, was zur Folge hat, dass der Druck in der Druckkammer 6 gegenüber dem Druck in der Druckkammer 7 überwiegt. Dies hat eine Öffnungsbewegung des Aktuators 5 zur Folge, deren Geschwindigkeit abhängig ist von der Drosselwirkung der Drossel 18.
d) Die zuvor erläuterten Öffnungs- und Schließbewegungen können nicht nur erzeugt werden durch elektrische Ansteuerung der Aktuatoren 43, 44. Vielmehr ist eine entsprechende Schaltstellung der 3/2-Wegeventile 38, 39 auch durch manuelle Betätigung der Handbetätigungsorgane 41, 42 herbeiführbar.
e) Während der zuvor erläuterten Betriebsstellungen des Fahrzeugtür-Steuerkreises 1 hat der Anschluss 12 als Versorgungsanschluss für Druckluft aus der Druckluftquelle 2 gedient. Erfolgt, beispielsweise für eine Notbetätigung der Fahrzeugtüren bei Einbruch einer elektrischen Leistungsversorgung, eine manuelle Überführung des Handbetätigungsventils 3 aus der in 1 wirksamen Belüftungsstellung in die Entlüftungsstellung, wird der Anschluss 12 über die Entlüftung 10 entlüftet. Dies hat die Umschaltung des Schnellentlüftungsventils 20 bzw. des Wechselventils 21 zur Folge mit einer Absperrung des Anschlusses 19 gegenüber dem Anschluss 24. Vielmehr verbindet dann das Schnellentlüftungsventil 20 den Anschluss 24 mit dem Anschluss 22, was letztendlich zur Folge hat, dass die Leitung 25 und die Leitungszweige 36, 37 mit der Schnellentlüftung 23 verbunden werden. In der in 1 eingenommenen Durchlassstellung der 3/2-Wegeventile 38, 39 hat dies zur Folge, dass beide Druckkammern 6, 7 des Aktuators 5 entlüftet werden, wobei die Schnelligkeit der Entlüftung abhängig ist von den Drosseln 16, 18, während eine Leitungslänge zwischen der Baugruppe 4 und dem Handbetätigungsventil 3 keinerlei signifikanten Einfluss auf die Entlüftungscharakteristik hat. Mit Entlüftung der Druckkammern 6, 7 werden in dem Aktuator 5 keine pneumatischen Kräfte mehr erzeugt. Demgemäß kann manuell die Fahrzeugtür geöffnet werden, wobei auch möglich ist, dass gleichzeitig eine Entriegelung der Fahrzeugtür erfolgt. Möglich ist auch, dass, beispielsweise durch Dimensionierung der Drosseln 16, 18, eine Entlüftung der Druckkammer 7 schneller erfolgt als die der Druckkammer 6, so dass die Öffnungsbewegung der Fahrzeugtür pneumatisch zumindest initiiert wird. Denkbar ist auch, dass die Entlüftung der Druckkammer 7 mit einer federbelastet eingenommenen Durchlassstellung des 3/2-Wegeventils 39 über die Schnellentlüftung 23 erfolgt, während das 3/2-Wegeventil 38 federbelastet seine Entlüftungsstellung einnimmt mit einer Entlüftung der Drudkkammer 6 über die Entlüftung 40a mit einer verringerten Entlüftungsgeschwindigkeit, um nur lediglich ein weiteres Beispiel zu nennen, um eine automatische Türöffnung zu ermöglichen.

2 und 3 zeigen eine konstruktive Ausgestaltung eines Schnellentlüftungsventils 20, welches sich gemäß 2 in der Belüftungsstellung entsprechend der Schaltstellung in 1 befindet, während sich das Schnellentlüftungsventil 20 gemäß 3 in der Schnellentlüftungsstellung befindet. In diesem Fall ist die Baugruppe 4 mit einem ein- oder mehrteiligen oder modularen Gehäuse 47 gebildet. In dem Gehäuse erstreckt sich in 2 horizontal eine gebohrte Leitung 48, welche mit dem Anschluss 12 der Baugruppe 4 permanent verbunden ist. In die Leitung 48 mündet eine abgestufte Querbohrung 49 ein. In die Querbohrung 49 ist ein Verschlusskörper 50 in Richtung der Leitung 48 eingebracht, dessen zylindrische Mantelfläche in dem der Leitung 48 abgewandten Endbereich unter Erzeugung einer pneumatischen Abdichtung, ggf. mittels zusätzlicher Dichtmaßnahmen, in Wechselwirkung mit der Querbohrung 49 tritt und außenliegend von dem Gehäuse 47 mit einer absatzförmigen Erweiterung 51 an dem Gehäuse 47 anliegt. Der Verschlusskörper 50 ist in Richtung der Leitung 48 verjüngt ausgebildet, so dass in dem sich ergebenden Ringspalt zwischen dem Verschlusskörper 50 und dem Gehäuse 47 ein Druckraum 52 gebildet ist. Der Verschlusskörper 50 besitzt eine zentrale Bohrung 53, die mit dem Anschuss 22 und der Schnellentlüftung 23 verbunden ist. Zwischen einem weiteren Druckraum 54, welcher mit der Leitung 48 pneumatisch verbunden ist und der radial außenliegend begrenzt ist durch die Querbohrung 49, und dem Druckraum 52 und der Bohrung 53 ist ein kolbenartiger Ventilkörper 55, insbesondere aus einem Elastomerwerkstoff, angeordnet. Der Ventilkörper 55 bildet radial außenliegend eine umlaufende Überströmlippe 56 aus, mittels welcher ein Rückschlagventil 57 gebildet ist. Das Rückschlagventil 57 ermöglicht bei einem entsprechenden Druckgefälle ein Überströmen von Druckluft aus dem Druckraum 54 zu dem Druckraum 52 und damit zu dem Anschluss 24 und der Leitung 25. Gleichzeitig wird für ein derartiges Druckgefälle der Ventilkörper 55 unter pneumatischer Abdichtung gegen einen Ventilsitz 58 gepresst, der von dem Verschlusskörper 50 in dem Ventilkörper 55 zugewandten Endbereich gebildet ist und die Bohrung 53 begrenzt. Für die in 2 dargestellte Ventilstellung, in welcher der Druck in dem Druckraum 54 größer ist als der Druck in dem Druckraum 52, kann lediglich Druckluft aus dem Druckraum 54 in den Druckraum 52 übertreten, während die Schnellentlüftung 23 durch Anlage des Ventilkörpers 55 an dem Ventilsitz 58 gesperrt ist.
Wird hingegen durch manuelle Umschaltung des Handbetätigungsventils 3 in die Entlüftungsstellung die Leitung 48 entlüftet, führt der pneumatische Druck in der Leitung 25 und damit in dem Druckraum 52 dazu, dass sich der Ventilkörper 55 von dem Ventilsitz 58 löst und der Ventilkörper sich gegenüber der Betriebsstellung gemäß 2 nach unten bewegt in die Betriebsstellung gemäß 3. Während nun das mit der Überströmlippe 56 gebildete Rückschlagventil 57 seine Sperrstellung einnimmt, kann Druckluft aus der Leitung 25 über den Anschluss 24 und den sich ergebenden Übertrittsquerschnitt zwischen dem Ventilsitz 58 und dem Ventilkörper 55 sowie durch die Bohrung 53 zu der Schnellentlüftung 23 gelangen. Somit erfolgt die oben angeführte Entlüftung der Druckkammern 6, 7, verursacht durch manuelle Betätigung des Handbetätigungsventils 3.
4 und 5 zeigen die Ausgestaltung der Baugruppe 4 als modulare Ventileinheit 59. Die modulare Ventileinheit 59 verfügt über drei Module, nämlich ein Steuermodul 60, ein Pneumatikmodul 61 sowie ein Elektropneumatikmodul 62.
Das Steuermodul 60 beinhaltet eine Steuereinheit oder CPU sowie Sensoren oder Druckschalter 63a bis 63c. Darüber hinaus verfügt das Steuermodul 60 über einen elektrischen Anschluss 68 oder eine Schnittstelle, über welchen oder welche eine elektrische Leistungsversorgung und/oder ein Signalaustausch mit anderen Steuereinheiten und/oder mit Sensoren erfolgen kann. Das Steuermodul 60 verfügt auch über steckerartige Anschlüsse 64a–64d, über welche elektrische Steuersignale an das Elektropneumatikmodul 62 übertragen werden können. Die Schalter 63a–63c wirken in montiertem Zustand des Steuermoduls 60 und des Pneumatikmoduls 61 zusammen mit Stößeln 33 der Drucksensoren 29, 45, 46, welche in das Pneumatikmodul 61 integriert sind. In der Explosionsdarstellung gemäß 4 sind mit der strichpunktierten Linie mit 3 Punkten zwischen den Strichen die Wirkachsen 70 der Stößel 33 symbolisiert. Mit Überschreiten eines Schwelldrucks an den Drucksensoren 29, 46, 45 werden die Betätigungsstößel 33 derart in 4 horizontal verschoben, dass diese in Kontakt mit den Druckschaltern 36a bis 36c kommen mit der Erzeugung eines entsprechenden Ausgangssignals, welches dann der Steuereinheit des Steuermoduls 60 zugeführt wird.
Mit der Montage des Steuermoduls 60 mit dem Pneumatikmodul 61 und dem Elektropneumatikmodul 62 treten die Anschlüsse 64 durch Ausnehmungen 65 des Pneumatikmoduls 61 hindurch und bilden eine elektrische Steckverbindung mit Anschlüssen 66 des Elektropneumatikmoduls 62 aus. Über diese elektrischen Verbindungen können die Steuersignale von dem Steuermodul 60 übertragen werden an das Elektropneumatikmodul 62.
In dem Elektropneumatikmodul sind die 3/2-Wegeventile 38 angeordnet, die dann über die Anschlüsse 64, 66 angesteuert werden können.
Mit der Verbindung des Pneumatikmoduls 61 mit dem Elektropneumatikmodul 62 werden zusätzlich Pneumatikverbindungen 67 geschaffen.
Sämtliche pneumatischen Anschlüsse 12, 13, 14 sind an dem Pneumatikmodul 61 angeordnet. Das Pneumatikmodul kommuniziert über die pneumatischen Verbindungen 67 mit dem Elektropneumatikmodul 62 sowie über die Stößel 33 mit dem Steuermodul 60, hier mit den Druckschaltern 63a bis 63c.
Das Steuermodul 60 kommuniziert lediglich elektrisch mit benachbarten Bauelementen, insbesondere für eine Leistungsversorgung und/oder mit der Verbindung zwischen den Anschlüssen 64, 66 zur Übermittlung von Steuersignalen an das Elektropneumatikmodul 62.
Aus dem Vorangehenden folgt, dass das Elektropneumatikmodul einerseits pneumatische Signale empfängt oder abgibt an das Pneumatikmodul 61 über die Verbindungen 67 und andererseits die elektrischen Steuersignale von dem Steuermodul 60 empfängt über die Anschlüsse 66.
Bezugszeichenliste

1: Fahrzeugtür-Steuerkreis
2: Druckluftquelle
3: Handbetätigungsventil
4: Baugruppe
5: Aktuator
6: Druckkammer
7: Druckkammer
8: Anschluss
9: Anschluss
10: Entlüftung
11: Anschluss
12: Anschluss
13: Anschluss
14: Anschluss
15: Rückschlagventil
16: Drossel
17: Rückschlagventil
18: Drossel
19: Anschluss
20: Schnellentlüftungsventil
21: Wechselventil
22: Anschluss
23: Schnellentlüftung
24: Anschluss
25: Leitung
26: Steuerleitung
27: Stichleitung
28: Drossel
29: Drucksensor
30: Druckraum
31: Kolben
32: Feder
33: Stößel
34: Druckschalter
35: Verzweigung
36: Leitungszweig
37: Leitungszweig
38: 3/2-Wegeventil
39: 3/2-Wegeventil
40: Entlüftung
41: Handbetätigungsorgan
42: Handbetätigungsorgan
43: Aktuator
44: Aktuator
45: Drucksensor
46: Drucksensor
47: Gehäuse
48: Leitung
49: Querbohrung
50: Verschlusskörper
51: Erweiterung
52: Druckraum
53: Bohrung
54: Druckraum
55: Ventilkörper
56: Überströmlippe
57: Rückschlagventil
58: Ventilsitz
59: modulare Ventileinheit
60: Steuermodul
61: Pneumatikmodul
62: Elektropneumatikmodul
63: Druckschalter
64: Anschluss
65: Ausnehmung
66: Anschluss
67: Pneumatikverbindung
68: Anschluss
69: Handbetätigungsorgan
70: Wirkachse

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

DE 102008011315 A1 [0003, 0004]
DE 19645701 A1 [0005]
DE 3225536 A1 [0006, 0009]
DE 3420631 C2 [0006, 0009]

Claims

Baugruppe (4) für einen Fahrzeugtür-Steuerkreis (1) für eine Steuerung des Öffnens und/oder Schließens einer Fahrzeugtür eines Fahrzeugs, wobei der Fahrzeugtür-Steuerkreis (1) mindestens eine pneumatische Druckkammer (6, 7) besitzt, welche je nach Betätigung eines Handbetätigungsventils (3) mit einer Druckluftquelle (2) und/oder einer Entlüftung verbindbar ist, wodurch ein Öffnen oder Schließen der Fahrzeugtür herbeigeführt werden kann, dadurch gekennzeichnet, dass die Baugruppe (4) a) ein Schnellentlüftungsventil (20) besitzt, b) einen Anschluss (12) besitzt, der mit einem Handbetätigungsventil (3) verbindbar ist und an dem ein Steuerdruck anliegt, und c) mindestens einen Anschluss (13, 14) besitzt, der mit einer Druckkammer (6, 7) verbindbar ist, wobei d) das Schnellentlüftungsventil (20) von dem Steuerdruck an dem Anschluss (12) in eine Schnellentlüftungsstellung überführbar ist, in der der mit einer Druckkammer (6, 7) verbundene Anschluss (13, 14) mit einer Schnellentlüftung (23) verbunden ist.
Baugruppe (4) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Anschluss (12) für die Überführung des Schnellentlüftungsventils (20) in die Schnellentlüftungsstellung als Steueranschluss dient, während der Anschluss in anderen Betriebssituationen als Versorgungsanschluss genutzt ist, in der dieser Anschluss (20) die Druckluftquelle mit einer Druckkammer verbindet.
Baugruppe (4) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens einem Anschluss (13, 14), der mit einer Druckkammer (6, 7) verbindbar ist, ein elektrisch oder elektropneumatisch ansteuerbares 3/2-Wegeventil (38, 39) mit einer Belüftungsstellung sowie einer Entlüftungsstellung vorgeordnet ist.
Baugruppe (4) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens einem Anschluss (13, 14), der mit einer Druckkammer (6, 7) verbunden ist, eine Drossel (16; 18) und/oder ein in Richtung der Druckkammer (6; 7) öffnendes Rückschlagventil (15; 17) vorgeordnet ist
Baugruppe (4) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass in einer mit der Druckquelle und/oder der Entlüftung oder Schnellentlüftung verbindbaren pneumatischen Leitung (25) und/oder in mindestens einer mit einer Druckkammer (6, 7) verbundenen Leitung (Leitungszweig 36; 37) ein Drucksensor (29; 45; 46) angeordnet ist.
Baugruppe (4) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Schnellentlüftungsventil (20) mit einem Wechselventil (21) gebildet ist, welches a) in einer Schaltstellung einen mit einer Druckluftquelle (2) über ein Handbetätigungsventil verbindbaren Anschluss (12) mit mindestens einem mit einer Druckkammer (6, 7) verbindbaren Anschluss (13, 14), insbesondere unter Zwischenschaltung eines 3/2-Wegeventils (38, 39) gemäß Anspruch 3, verbindet und b) in der anderen Schaltstellung mindestens einen mit einer Druckkammer (6, 7) verbindbaren Anschluss (13, 14) mit einer Schnellentlüftung (23) verbindet.
Baugruppe (4) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Schnellentlüftungsventil (20) mit einem Ventilkörper (55) gebildet ist, der eine Kolbenfläche besitzt, die mit dem an dem Anschluss (12) anliegenden Steuerdruck beaufschlagt ist, wobei in Abhängigkeit von der Stellung des Ventilkörpers (55) ein Übertrittsquerschnitt zwischen der Schnellentlüftung (23) und einem zu mindestens einer Druckkammer (6, 7) führenden Anschluss (13; 14) geöffnet und geschlossen wird.
Baugruppe (4) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Schnellentlüftungsventil (20) ein Rückschlagventil (57) aufweist, welches einen Anschluss (12), der über das Handbetätigungsventil (3) mit der Druckluftquelle (2) verbindbar ist, mit einem zu mindestens einer Druckkammer (6, 7) führenden Anschluss (13, 14) verbindet.
Baugruppe (4) nach Anspruch 8 in Rückbeziehung auf Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass a) der Ventilkörper (55) ein Kolben ist, b) der Kolben einen Druckraum (54) begrenzt, c) der Druckraum (54) mit dem Steuerdruck beaufschlagt ist, der an dem Anschluss (12) anliegt, und d) das Rückschlagventil (57) mit einer Überströmlippe (56) ausgebildet ist, die zwischen dem Kolben und einer den Druckraum (54) begrenzenden Wandung wirkt.
Baugruppe (4) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Baugruppe (4) als modulare Ventileinheit (59) mit a) einem eine Steuereinheit aufweisenden Steuermodul (60), b) einem mindestens ein elektrisch ansteuerbares Ventil aufweisenden Elektropneumatikmodul (62) und/oder c) einem rein pneumatische Bauelemente aufweisenden Pneumatikmodul (61) ausgebildet ist.
Baugruppe (4) nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass a) das Pneumatikmodul (61) über mindestens einen Stößel (33) verfügt, dessen Betriebsstellung von einem Druck in dem Pneumatikmodul (61) abhängig ist, b) das Steuermodul (60) über einen Sensor oder Schalter (63a, 63b, 63c) verfügt, c) das Pneumatikmodul (61) und das Steuermodul (60) eine gemeinsame Schnittstelle besitzen, über welche der Stößel (33) mit dem Sensor oder Schalter (63a, 63b, 63c) in Wirkverbindung tritt.
Baugruppe (4) nach Anspruch 10 der 11, dadurch gekennzeichnet, dass das Steuermodul (60) mindestens einen Anschluss (64, 68) und/oder eine elektrische Schnittstelle a) für eine elektrische Leistungsversorgung, b) für Steuersignale für elektrisch ansteuerbare Ventile, insbesondere für die elektrisch ansteuerbaren 3/2-Wegeventile (38, 39) gemäß Anspruch 3, und/oder c) für eine Verbindung mit einem CAN-Bus oder einer anderen Steuereinheit besitzt.
Baugruppe (4) nach einem der Ansprüche 10 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass das Pneumatikmodul (61) a) einen Anschluss (12) zur pneumatischen Verbindung mit einem Handbetätigungsventil (3) und/oder eine Druckluftquelle (2) und b) einen Anschluss (13, 14) zur Verbindung mit mindestens einer Druckkammer (6, 7) besitzt, wobei c) das Elektropneumatikmodul (62) und das Pneumatikmodul (61) eine pneumatische Schnittstelle ausbilden zur pneumatischen Kopplung des Pneumatikmoduls (61) mit dem Elektropneumatikmodul (62) und d) das Elektropneumatikmodul (62) ausschließlich über die pneumatische Schnittstelle pneumatisch mit anderen Modulen oder Bauelementen kommuniziert.
Baugruppe (4) nach einem der Ansprüche 10 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass mit der Montage der Module (60, 61, 62) zu der modularen Ventileinheit (59) die elektrischen Anschlüsse (64, 66) und/oder pneumatischen Anschlüsse miteinander verbunden werden.
Fahrzeugtür-Steuerkreis (1) für eine Steuerung des Öffnens und/oder Schließens einer Fahrzeugtür eines Fahrzeugs, mit a) einer Baugruppe (4) nach einem der Ansprüche 1 bis 14, b) mindestens einem Aktuator mit mindestens einer pneumatische Druckkammer (6, 7), und c) mit einem Handbetätigungsventil (3), über welches je nach manueller Betätigung des Handbetätigungsventils (3) eine Druckkammer (6, 7) des Aktuators mit einer Druckluftquelle (2) und/oder einer Schnellentlüftung (23) verbindbar ist, wodurch ein Öffnen oder Schließen der Fahrzeugtür herbeigeführt werden kann, wobei d) der Anschluss (12) der Baugruppe (4) über das Handbetätigungsventil (2) mit der Druckluftquelle (2) pneumatisch verbunden ist und das Handbetätigungsventil (2) beabstandet von der Baugruppe (4) angeordnet ist.