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Die
Erfindung betrifft einen Türantrieb für eine Schwenkschiebetür
eines Fahrzeugs, insbesondere eines Omnibusses, der im Oberbegriff
des Patentanspruchs 1 angegebenen Art.
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Aus
dem Stand der Technik sind eine Vielzahl von derartigen Türantrieben
als bekannt zu entnehmen, welche üblicherweise einen Antriebsmechanismus
umfassen, mittels welchem zumindest ein, vorzugsweise jedoch zwei
Türflügel der Schwenkschiebetür zwischen
einer Schließstellung und einer Offenstellung zu verlagern
ist bzw. sind. Damit der wenigstens eine Türflügel
der Schwenkschiebetür in seiner Schließstellung
gesichert gehalten ist, sind aus dem Stand der Technik bereits eine Mehrzahl
von Sicherungseinrichtungen als bekannt zu entnehmen.
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So
offenbart die
DE 29
30 250 C2 bereits eine derartige Sicherungseinrichtung
zum Verriegeln eines Schwenktürflügels, welche
dort eine Hubverriegelung umfasst. Mit anderen Worten werden dort
am Türrahmen der Schwenkschiebetür angebrachte
Nasen eingesetzt, welche die am Türflügel angebrachten
Nasen übergreifen. Hierdurch wird die sichere Positionierung
des Türflügels in der Schließstellung erreicht.
Zum Öffnen muss der Türflügel entsprechend
angehoben werden, damit die jeweiligen Nasen außer Eingriff
kommen. Durch die Hubbewegung kommt es jedoch zu einer Verzögerung
beim Öffnen bzw. Schließen der Tür.
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Aus
der
DE 100 14 346
C1 ist darüber hinaus eine Sicherungseinrichtung
als bekannt zu entnehmen, welche auf der Basis von Druckluft betätigt
wird. Mit anderen Worten wird durch diese Druckluftsicherung der
jeweilige Türflügel mechanisch in seiner Schließstellung
gesichert.
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Eine
weitere mechanische Sicherung über ein Schwenkgetriebe
mit gesteuerten Schubstangen ist zudem der
DE 197 35 181 C2 zu entnehmen.
Eine mechanische Zuhaltung über durch ein Schwenkgetriebe
gesteuerte Schubstangen ist nur für den Einzelfall geeignet,
bei dem eine vertikal angeordnete Motor/Getriebeeinheit vorhanden
ist, die erweitert werden kann. Weiterhin ist diese Lösung
kostenintensiv.
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Aufgabe
der vorliegenden Erfindung ist es, einen Türantrieb für
eine Schwenkschiebetür der eingangs genannten Art zu schaffen,
mittels welchem der jeweilige Türflügel der Schwenkschiebetür
auf einfache und besonders sichere Weise in seiner Schließstellung
zu halten ist.
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Diese
Aufgabe wird erfindungsgemäß durch einen Türantrieb
mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte
Ausgestaltungen mit zweckmäßigen und nichttrivialen
Weiterbildungen der Erfindung sind in den abhängigen Patentansprüchen
angegeben.
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Um
einen Türantrieb zu schaffen, mittels welchem der jeweilige
Türflügel auf einfache und besonders sichere Weise
in seiner Schließstellung zu halten ist, ist es erfindungsgemäß vorgesehen,
dass die den Türflügel in ihrer Schließstellung
haltende Sicherungseinrichtung eine Hebelanordnung umfasst, welche
zur Sicherung des Türflügels in seiner Schließstellung
in eine Übertotpunktverriegelung zu bringen ist, wobei
eine Halteeinrichtung vorgesehen ist, mittels welcher die Hebelanordnung
in dieser Übertotpunktverriegelung sicherbar ist. Demzufolge
umfasst die Sicherungseinrichtung eine Hebelanordnung, welche zur
Sicherung des Türflügels in seiner Schließstellung
in einer Übertotpunktverriegelung angeordnet ist, wobei
wiederum diese Übertotpunktverriegelung mittels einer Halteeinrichtung
gehalten ist, um hierdurch zu vermeiden, dass sich diese Übertotpunktverriegelung
beispielsweise durch Vibrationen des Fahrzeugs lösen kann.
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Die
Hebelanordnung kann dabei rein mechanisch und unabhängig
von elektrischen, pneumatischen oder hydraulischen Energieversorgungen
betrieben werden.
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In
weiterer Ausgestaltung der Erfindung hat es sich dabei als vorteilhaft
gezeigt, wenn die Halteeinrichtung zur Sicherung der Hebelanordnung
in der Übertotpunktverriegelung einen Zylinder – insbesondere
eine Notbetätigungseinheit – umfasst. Ein derartiger
Zylinder hat sich als besonders einfaches und zuverlässiges
Instrument gezeigt, um die Hebelanordnung sicher und besonders zuverlässig
in der Übertotpunktverriegelung zu halten. Ist dieser Zylinder
als Bauteil der Notbetätigungseinheit ausgebildet, so ergibt
sich die vorteilhafte Doppelfunktion, nämlich dass durch
den Zylinder nicht nur die Hebelanordnung in der Übertotpunktverriegelung
gesichert ist, sondern dass darüber hinaus im Falle einer entsprechenden
Notbetätigung der zugeordnete Türflügel
entsprechend durch eine Betätigung des Zylinders geöffnet
werden kann.
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Der
Zylinder ist dabei in weiterer Ausgestaltung der Erfindung in seiner
die Hebelanordnung haltenden Sicherungsstellung druckbeaufschlagt
und zur Lösung der Sicherungsstellung in eine Lösestellung
entlüftbar. Diese Entlüftung lässt sich
besonders günstig darstellen, so dass sich eine einfache
und zuverlässige Überführung des Zylinders
bzw. von dessen Kolbenstange in die Lösestellung realisieren lässt.
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Als
weiterhin vorteilhaft hat es sich gezeigt, wenn die Bewegung des
Zylinders zwischen seiner Sicherungsstellung und seiner Lösestellung überlagert
zu der Verlagerung des Türflügels der Schwenkschiebetür
zwischen der Schließstellung und der Offenstellung mittels
des Antriebsmechanismus erfolgt. Durch diese überlagerte
Bewegung kann eine besonders schnelle und einfache Öffnung
des Türflügels erfolgen.
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Weiterhin
vorteilhaft ist es, wenn die Bewegung der Hebelanordnung zwischen
der Übertotpunktverriegelung und einer Offenstellung mittels
einer Kraft – beispielsweise eines Federelements – des Zylinders
unterstützt ist. Somit kann ein Antriebselement des korrespondierenden
Türflügels besonders klein dimensioniert werden,
da dessen Öffnungsbewegung des Türflügels
durch die Kraft des Zylinders unterstützt wird.
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Als
zudem vorteilhaft hat es sich gezeigt, wenn bei einer Notbetätigung
des Türflügels der Schwenkschiebetür
eine Entlüftung des Zylinders erfolgt. Eine derartige Entlüftung
kann besonders einfach und betriebssicher dargestellt werden, so
dass sich bei einem Notfall eine einfache Öffnung des Türflügels
ergibt.
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In
weiterer Ausgestaltung der Erfindung umfasst die Halteeinrichtung
einen Steuerhebel, mittels welchem die Hebelanordnung in der Sicherungsstellung
gegen einen Anschlag gesichert ist. Hierdurch kann eine besonders
günstige Festlegung bzw. Sicherung der Hebelanordnung in
der Übertotpunktverriegelung erreicht werden.
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Zudem
vorteilhaft ist es, wenn der besagte Steuerhebel mit einem Gelenk
türportalseitig und mit einem weiteren Gelenk mit einem
Dreieckslenker verbunden ist, wobei zwei in einem Gelenkpunkt miteinander
verbundene Kniehebel mittels des Dreieckslenkers entlang einer kurvenförmigen
Bewegungsbahn zwischen der Übertotverriegelung und einer
Offenstellung bewegbar sind. Mit anderen Worten wird durch den Steuerhebel
und den Dreieckslenker eine kurvenförmige Bewegungsbahn
desjenigen Gelenkpunkts erreicht, welcher den Dreieckslenker mit
dem korrespondierenden Kniehebel der Hebelanordnung verbindet, um
somit auf einfache Weise eine entsprechende Lösung der
beiden Kniehebel aus ihrer Übertotpunktverriegelung zu
ermöglichen. Durch den Steuerhebel und den Dreieckslenker
ist diese Bewegungsbahn entsprechend einfach abbildbar, ohne dass
beispielsweise eine Führungskulisse oder dergleichen vonnöten
ist.
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Der
Steuerhebel ist dabei bevorzugterweise als Kniehebel ausgebildet,
wobei neben dem türportalseitigen und dem weiteren Gelenk
ein drittes Gelenk vorgesehen ist, über welches der Steuerhebel mit
dem Zylinder verbunden ist. Die drei Gelenke können dabei
entsprechend vorteilhaft so angeordnet werden, dass besonders günstige
Hebelverhältnisse entstehen und mittels des Steuerhebels
auf einfache Weise – unter Einwirkung der Kraft des Zylinders – eine
entsprechende Bewegung der Hebelanordnung zu erreichen ist, um hierdurch
beispielsweise das Türblatt aus seiner Schließstellung
in seine Offenstellung zu überführen.
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Schließlich
hat es sich als vorteilhaft gezeigt, wenn die Hebelanordnung unmittelbar
mit einem Ausstellhebel des korrespondierenden Türblatts
verbunden ist. Somit ergibt sich eine unmittelbare und äußerst
direkt wirkende Sicherung des Türblatts in seiner Schließstellung
und zudem eine besonders einfache und schnell gängige Möglichkeit
zur Öffnung des Türblatts im Falle einer Notbetätigung.
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Weitere
Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus
der nachfolgenden Beschreibung von zwei bevorzugten Ausführungsbeispielen
sowie anhand der Zeichnungen; diese zeigen in:
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1 eine
schematische Vorderansicht auf eine Schwenkschiebetür eines
Fahrzeugs, insbesondere eines Omnibusses, mit zwei Türflügeln,
welchen jeweils ein Türantrieb mit einem Antriebsmechanismus
zugeordnet ist, mittels welchem der zugeordnete Türflügel
zwischen einer Schließstellung und einer Offenstellung
zu verlagern ist;
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2 eine
Draufsicht auf den Türantrieb der Schwenkschiebetür
des vorliegend als Omnibus ausgebildeten Fahrzeuges mit einem Ausstellhebel
eines Antriebmechanismus, über welchen ein Türflügel der
Schwenkschiebetür zwischen der Schließstellung
und der Offenstellung zu verlagern ist, und mit einer eine Hebelanordnung
umfassenden Sicherungseinrichtung, welche zwei gelenkig miteinander verbundene
Kniehebel umfasst, die mittels eines mit einem Führungselement
zusammenwirkenden Antriebshebels in eine Übertotpunktverriegelung
gebracht sind, in welcher der Türflügel gesichert
in seiner Schließstellung gehalten ist;
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3 eine
Draufsicht auf den Türantrieb gemäß 2,
wobei die Übertotpunktverriegelung der beiden Kniehebel
mittels des durch das Führungselement betätigten
Antriebhebels überdrückt worden ist, und wobei
mittels der beiden Kniehebel der Ausstellhebel des Türflügels
in eine Mittelstellung verlagert worden ist;
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4 eine
Draufsicht auf den Türantrieb gemäß den 2 und 3,
wobei der Ausstellhebel mittels der die beiden Kniehebel, den Antriebhebel sowie
das Führungselement umfassenden Hebelanordnung in seine
Offenstellung überführt worden ist;
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5 eine
Draufsicht auf den Türantrieb der Schwenkschiebetür
gemäß einer alternativen Ausführungsform,
wobei wiederum die Hebelanordnung der Sicherungseinrichtung vorgesehen
ist, welche zwei gelenkig miteinander verbundene Kniehebel umfasst,
die mittels eines mit einem Führungselement zusammenwirkenden
Antriebshebels in eine Übertotpunktverriegelung gebracht
sind, in welcher der Türflügel gesichert in seiner
Schließstellung gehalten ist, wobei zur Umwandlung einer
Linearbewegung eines Befestigungselements eines Lenkerelements in
eine entsprechende Bewegungsbahn am Gelenkpunkt zwischen dem Antriebhebel
und dem Führungselement ein Führungsteil vorgesehen
ist, welches entlang geraden Führungskulisse zu verschieben
ist;
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6 eine
Perspektivansicht auf den Türantrieb der Schwenkschiebetür
gemäß der in 5 gezeigten
alternativen Ausführungsform;
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7 eine
Perspektivansicht auf den Türantrieb des korrespondierenden
Türflügels der Schwenkschiebetür nach
einer dritten Ausführungsform, wobei die Sicherungseinrichtung
im vorliegenden Fall wiederum eine Hebelanordnung mit zweigelenkig
miteinander verbundenen Kniehebeln umfasst, welche mittels eines
linear bewegbaren Antriebselements zwischen einer Übertotpunktverriegelung
und einer Offenstellung bewegbar sind, wobei zudem eine Halteeinrichtung
mit einem Zylinder vorgesehen ist, mittels welcher die Hebelanordnung
in der Übertotpunktverriegelung entsprechend sicherbar
ist;
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8 eine
ausschnittsweise Draufsicht auf den in 7 gezeigten
Türantrieb; und
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9 eine
perspektivische Draufsicht auf wesentliche Bauelemente der Hebelanordnung
des Türantriebs gemäß den 7 und 8,
wobei insbesondere die beiden gelenkig miteinander verbundenen Kniehebel
erkennbar sind, welche der Übertotpunktverriegelung zueinander
angeordnet sind und wobei zudem ein mit einem Dreieckslenker zusammenwirkenden
Steuerhebel erkennbar ist, mittels welchem die beiden Kniehebel
in ihrer Übertotpunktverriegelung sicherbar sind und mittels
welchem die beiden Kniehebel unter Beaufschlagung durch den Zylinder
aus ihrer Übertotpunktverriegelung in eine Offenstellung
bewegbar sind.
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In 1 ist
in einer schematischen Vorderansicht eine Schwenkschiebetür 1 dargestellt,
welche im vorliegenden Fall für ein Fahrzeug in Form eines
Omnibusses genutzt wird. Die Schwenkschiebetür 1 umfasst
dabei zwei Türflügel 2, 3, welche über einen
jeweiligen Antriebsmechanismus 10 eines Türantriebs
zwischen einer in 1 gezeigten Schließstellung
und einer Offenstellung, in welcher der jeweilige Türflügel 2, 3 etwa
parallel zu einer zweiten Wand des Omnibusses nach außen
verlagert ist, verstellbar sind. Hierzu ist jedem Türflügel 2, 3 ein
oberer und ein unterer Ausstellhebel 12 zugeordnet, welche
um eine gemeinsame Drehachse D verschwenkbar sind. Jeder der Ausstellhebel 12 ist
dabei unter Vermittlung eines Gelenks im Bereich einer Türflügelachse
T mit dem korrespondierenden Türflügel 2, 3 verbunden.
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In
den 2 bis 4 ist jeweils in einer schematischen
Draufsicht der Türantrieb nach einer ersten Ausführungsform
mit dem Antriebsmechanismus 10 für den entsprechenden
Türflügel 2, 3 der zugeordneten
Schwenkschiebetür 1 des Omnibusses auszugsweise
erkennbar. Als im Rahmen der Erfindung mit umfasst ist es dabei
zu betrachten, dass der vorliegende Türantrieb nicht nur
bei Schwenkschiebetüren 1 von Omnibussen, sondern
auch bei anderen Fahrzeugen, beispielsweise auch Schienenfahrzeugen,
zum Einsatz kommen kann.
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Der
Antriebsmechanismus 10 gemäß der Ausführungsform
in den 2 bis 4 umfasst als wesentliches Bauteil
hier den oberen Ausstellhebel 12. An seinem einen Ende
ist der Ausstellhebel 12 formschlüssig mit einer
Drehsäule 14 verbunden. Darüber hinaus
ist der Ausstellhebel 12 während seiner Verlagerung
zwischen einer Schließstellung und einer Offenstellung
des in 1 gezeigten jeweiligen Türflügels 2, 3 der
Schwenkschiebetür 1 um die Drehachse D der Drehsäule 14 schwenkbar.
An seinem der Drehachse D abgewandten Ende ist der Ausstellhebel 12 auf
nicht näher dargestellte Weise im Bereich der Türflügelachse
T am korrespondierenden Türflügel 2, 3 der
Schwenkschiebetür 1 angelenkt bzw. gelagert. Somit
wird durch den Ausstellhebel 12 ein Ausstellen bzw. ein
Verlagern des jeweils zugeordneten Türflügels 2, 3 zwischen
einer in 2 gezeigten Schließstellung
und einer in 4 gezeigten Offenstellung erreicht.
Die Türflügelachse T wird hierbei – wie
durch die Schwenklinie 16 angedeutet – um etwa
90° verschwenkt.
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Dem
Antriebsmechanismus ist des Weiteren eine Sicherungseinrichtung 18 zugeordnet
welche im Wesentlichen eine Hebelanordnung 20 umfasst.
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Die
Hebelanordnung 20 weist zwei Kniehebel 22, 24 auf,
welche in einem Gelenkpunkt G gelenkig miteinander verbunden sind.
Der Kniehebel 24 ist dabei an seinem dem Gelenkpunkt G
abgewandten Ende an dem Ausstellhebel 12 im Bereich einer
Lagerstelle 26 gelagert. Der andere Kniehebel 22 ist kraftfahrzeugseitig
an einem nicht gezeigten Antriebsträger im Bereich einer
Lagerstelle 28 gelagert.
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Ebenfalls
umfasst die Hebelanordnung 20 einen Antriebshebel 30,
welcher mit seinem einen Ende am Gelenkpunkt G der beiden Kniehebel 22. 24 angelenkt
ist. An seinem dem Gelenkpunkt G abgewandten Ende ist der Antriebshebel 30 mit
einem Führungselement 32 im Bereich des Gelenks 34 verbunden.
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Das
Führungselement 32 umfasst im Wesentlichen eine
bogenförmige Führungskulisse 36, welche
mit einem ortsfesten Führungszapfen 38 korrespondiert.
Des Weiteren umfasst das Führungselement 32 ein
ringförmiges Befestigungselement 40, über
welches das Führungselement 32 – um eine Achse
F gelagert – mit einem nicht gezeigten Stellelement verbunden
ist. Dieses Stellelement ist vorliegend ein Stellzylinder, welcher
hydraulisch oder pneumatisch betrieben ist. Natürlich wären
auch andere Aktuatoren denkbar.
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In
Zusammenschau der 2 bis 4 ist nun
erkennbar, dass zum Öffnen des Türflügels 2, 3 der
Schwenkschiebetür 1 das Befestigungselement 40 des
Führungselements 32 in einer mit dem Pfeil 42 angedeuteten
Linearbewegung in Richtung des Ausstellhebels 12 bzw. der
Drehsäule 14 zu verschieben ist. Die Linearbewegung
(Pfeil 42) verläuft dabei parallel einer gedachten
Linie zwischen der Achse F des Befestigungselements 40 bzw.
einer Achse A des Führungszapfens 38. Mit anderen
Worten wird somit die Achse F in Richtung der Achse A bewegt, bis
diese schließlich – wie in 4 dargestellt – koaxial übereinander
liegen.
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Einhergehend
mit diesem aufeinander zu Bewegen der beiden Achsen F, A wird eine
Drehung des Führungselements 32 erreicht, welche
durch die mit dem Führungszapfen, 38 zusammenwirkende Führungskulisse 36 bestimmt
ist. Einhergehend mit dieser Linearbewegung der Achse F (Pfeil 42)
ergibt sich eine bogenförmige Bewegungskurve des Gelenkes 34,
welche das Führungselement 32 mit dem Antriebshebel 30 verbindet.
Diese kurvenförmige Bewegung des Gelenkes 34 des
Antriebhebels 30 veranlasst die beiden Kniehebel 22, 24 wiederum
zu der in den 1 bis 3 gezeigten
Bewegungsabfolge.
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In 2 ist
nun eine Schließstellung des Ausstellhebels 12 bzw.
des nicht gezeigten Türflügels 2, 3 der
Schwenkschiebetür 1 dargestellt. Zur Sicherung
dieser Schließstellung des Türflügels 2, 3 bzw.
des fest mit der Drehsäule 14 verbundenen Ausstellhebels 12 sind
die beiden Kniehebel 22, 24 in einer Übertotpunktverriegelung
zueinander angeordnet. Demzufolge ist insbesondere aus 1 erkennbar,
dass der Gelenkpunkt G zwischen den beiden Kniehebeln 22, 24 weiter
links liegt als eine gedachte Linie zwischen den beiden Lagerstellen 26, 28,
an welchen die beiden Kniehebeln 22, 24 mit ihren
jeweils von dem Gelenkpunkt G angewandten Enden gelagert sind. Während
also der Schnittpunkt zwischen der gedachten Linie zwischen den
beiden Lagerstellen 26, 28 und dem Gelenkpunkt
G genau den Totpunkt darstellt, ist der Gelenkpunkt G in 2 weiter
links angeordnet. Hierdurch ist die besagte Übertotpunktverriegelung
zwischen den beiden Kniehebeln 22, 24 gegeben.
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Wird
nun das Befestigungselement 40 bzw. deren Achse F in Richtung
des Führungszapfens 38 bewegt und hierdurch das
Führungselement 32 – und somit schlussendlich
auch der Antriebshebel 30 – angetrieben, so wird
der Gelenkpunkt G aus seiner Übertotpunktverriegelung über
seinen Totpunkt, in welchem der Gelenkpunkt G die gedachte Linie
zwischen den beiden Lagerstellen 26, 28 schneidet,
bewegt.
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Im
Weiteren fungieren die beiden Kniehebel 22, 24 als
Antriebshebel, mittels welchen der Ausstellhebel 12 in
eine in 3 gezeigte Mittelstellung um
die Drehachse D der Drehsäule 14 gedreht wird. Es
ist erkennbar, dass in dieser Stellung die beiden Kniehebel 22, 24 in
einem entsprechend stumpfen Winkel zueinander liegen. Ebenfalls
ist erkennbar, dass die Lagerstelle 28 fahrzeugfest verbleibt,
während über die Lagerstelle 26 der Ausstellhebel 12 entsprechend
gedreht wird.
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4 zeigt
schließlich eine Endstellung bzw. Offenstellung des Ausstellhebels 12,
in welcher der damit angetriebene Türflügel 2, 3 seine
vollständige Offenstellung erreicht hat. Dabei ist erkennbar,
dass das Befestigungselement 40 bzw. dessen Achse F in Überdeckung
mit der Achse A der Führungszapfens 38 gekommen
ist. Der Ausstellhebel 12 hat somit einen Schwenkweg zwischen
der Schließstellung und der Offenstellung von etwa 90° hinter
sich.
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Um
auf die Schließstellung des Antriebsmechanismus 10 in 3 zurückzukommen,
ist dort erkennbar, dass durch die Übertotpunktverriegelung eine
sichere Festlegung des Türflügels 2, 3 bzw.
des Ausstellhebels 12 erreicht wird. Wird beispielsweise durch
Fahrgäste der Türflügel 2, 3 nach
außen hin mit einer schematisch angedeuteten Kraft K (3) beaufschlagt,
so ergibt sich hierdurch ein Drehmoment im Bereich der Lagerstelle 26 mit
dem Drehmomenthebel zwischen der Lagerstelle 26 und der Drehachse
D der Drehsäule 14. Da die beiden Kniehebel 22, 24 in
der Übertotpunktverriegelung angeordnet sind, wird jedoch
der stumpfe Winkel zwischen den beiden Kniehebeln 22, 24 kleiner,
da bedingt durch die Bewegung der Lagerstelle 26 der Gelenkpunkt
G noch weiter nach links bewegt wird. Dies bedingt wiederum, dass
der Ausstellhebel 12 entgegen der Kraft K weiter nach innen
gezogen wird. Mit anderen Worten ist es ein besonderes Merkmal des vorliegenden
Antriebmechanismus 10, dass eine Kraftbeaufschlagung (Kraft
K) vom Innenraum her nach außen auf den Türflügel 2, 3 zu
einem noch sichereren Schließen der Schwenkschiebetür 1 führt.
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Ein
weiteres Merkmal der vorliegenden Sicherungseinrichtung 18 ist
es, dass die anfängliche Öffnungsbewegung des
Befestigungselements 40 (Achse F) des Führungselements 32 nicht
sofort zu einer Verschwenkung des Ausstellhebels 12 führt, sondern
dass vielmehr eine anfängliche Öffnungsbewegung
der Achse F erforderlich ist, bis über das Gelenk 34 und
den Antriebshebel 30 zunächst der Totpunkt der
miteinander am Gelenkpunkt G verbundenen Kniehebel 22, 24 erreicht
wird. Hierdurch werden insbesondere fertigungsbedingte Toleranzen
im Türantrieb ausgeglichen.
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Insgesamt
ist somit aus 2 erkennbar, dass die Drehsäule 14 in
der geschlossenen Endlage bzw. der Schließstellung durch
eine Totpunkt-Position verriegelt ist. Eine Bewegung der Türflügelachse T
kann somit nur dann erfolgen, wenn sich die Achse F bewegt. Die
Bewegung der Achse F ist dabei durch das nicht gezeigt Stellelement
genau vorgegeben. Erst nach einer anfänglichen Öffnungsbewegung wird
somit über den Antriebshebel 30 die Übertotpunktverriegelung
im Gelenkpunkt G aufgehoben und der Ausstellhebel 12 bzw.
der Türflügel 2, 3 beginnen
sich zu öffnen.
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Ein
weiteres Merkmal des Antriebsmechanismus 10 ist es, dass
Vibrationen und geringe Bewegungen bedingt durch die Übertotpunktverriegelung
nicht zu einer Bewegung des Ausstellhebels 12 bzw. Türflügels 2, 3 führen.
Vielmehr muss hierzu zunächst die Totpunktstellung – also
der Schnittpunkt des Gelenkpunktes G bei den Kniehebeln 22, 24 mit dessen
jeweiligen Lagerstellen 26, 28 – überschritten werden.
Der Weg, den die Achse F hierfür zurücklegen muss,
ist dabei größer als der Weg, den der Gelenkpunkt
G zurücklegt. Dies wird insbesondere durch die Ausgestaltung
der Führungskulisse 36 erreicht. So können
kleine Bewegungen im Bereich der Achse F die Übertotpunktverriegelung
nicht lösen, da der Weg des Gelenkpunktes G zwischen den
beiden Kniehebeln 22, 24 hierfür nicht
ausreichend ist.
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In
den 5 und 6 ist in einer Draufsicht bzw.
einer Perspektivansicht der Antriebsmechanismus 10 des
Türantriebs der Schwenkschiebetür in einer zweiten,
alternativen Ausführungsform gezeigt.
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Die
Hebelanordnung 20 mit den Kniehebeln 22, 24 sowie
der Antriebshebel 30 sind dabei identisch zur Ausführungsform
gemäß den 2 bis 4 ausgebildet.
Zur Vermeidung von Wiederholungen wird daher – insbesondere
auch im Zusammenhang mit der Übertotpunktverriegelung – auf
die obige Beschreibung und Funktionsweise der Hebelanordnung 20 bzw.
des Antriebshebels 30 verwiesen.
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Die
alternative Ausführungsform unterscheidet sich von derjenigen
gemäß den 2 bis 4 dadurch,
dass zur Umwandlung der mit dem Pfeil 42 angedeuteten Linearbewegung
des Befestigungselements 40 in eine entsprechende Bewegungsbahn
am Gelenkpunkt 34 des Antriebshebels 30 ein im
Wesentlichen dreieckförmiges Lenkerelement 44 als Führungselement
dient. Am Lenkerelement 14 ist ein als Führungsbolzen
ausgebildetes Führungsteil 46 festgelegt, welches
entlang einer geraden Führungskulisse 48 zu verschieben
ist. Die gerade Führungskulisse 48 ist dabei aus
einem portalseitig festen Teil 50 ausgespart.
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Eine
Linearverschiebung des Befestigungselements 40 mittels
eines daran angreifenden Aktuators oder sonstigen Stellelements
entlang des Pfeils 42 führt durch die Schiebeführung
des lenkerfesten Führungsteils 46 somit zu einer
bogenförmigen Bewegung des Gelenks 34 des Antriebshebels 30,
welcher derjenigen gemäß der Ausführungsform
in den 2 bis 4 entspricht.
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In
den 7 bis 9 ist eine dritte Ausführungsform
des Türantriebs erläutert. Hierzu zeigt 7 den
Türantrieb in einer perspektivischen Gesamtübersicht. 8 zeigt
insbesondere dessen Hebelanordnung 20, welche nachfolgend
noch näher erläutert werden wird. Diese Hebelanordnung 20 ist in 9 nochmals
in einer Perspektivansicht dargestellt.
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Aus 7 ist
zunächst erkennbar, dass dem Türantrieb ein Linearantrieb 52 zugeordnet
ist, mittels welchem ein bewegtes Antriebselement in Form eines
Schlittens 54 entlang einer linearen Führung 56 in
Form eines Führungsrohres in einer mit einem Pfeil 58 dargestellten
Richtung linear verstellbar ist. Der Schlitten 54 ist dabei über
einen Mitnehmer 60 mit einem Dreieckslenker 64 verbunden,
und zwar unter Vermittlung eines Gelenks 62. Die Ausgestaltung
dieses Dreieckslenkers 64 wird dabei insbesondere auch
aus den 8 und 9 erkennbar.
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Mit
dem Dreieckslenker 64 ist im Bereich eines Gelenks 66 ein
Steuerhebel 68 verbunden. Dieser Steuerhebel 68 ist
mit seinem dem Gelenk 66 abgewandten Ende türportalseitig
an einem nicht dargestellten Türantriebsträger
festgelegt, und zwar unter Vermittlung eines ortsfest verbleibenden
Gelenks 70. Wird demzufolge der Dreieckslenker 64 mittels des
Linearantriebs 52 angetrieben, so bewegt sich das Gelenk 62 – wie
in 8 mit Pfeil 72 dargestellt ist – in
linearer Richtung. Aus dieser Linearbewegung des Gelenks 62 resultiert
eine Schwenkbewegung des Gelenks 66 um eine Kreisbahn K
mit dem Zentrum in Form des Gelenks 70, wobei der Radius
dieser Kreisbahn K durch den Steuerhebel 68 bestimmt ist.
Mit anderen Worten führt die Linearbewegung des Gelenks 62 zu
einer Kreisbahnbewegung des Gelenks 66 des Dreieckslenkers,
welcher mittels des Steuerhebels 68 schwenkbar gelagert
ist.
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Resultierend
aus dieser Kreisbahnbewegung entlang der Kreisbahn K des Gelenks 66 ergibt sich
eine kurvenförmige Bewegung eines dritten Gelenks 74 des
Dreieckslenkers 64, welches seinerseits unter Vermittlung
des bereits in Zusammenhang mit den Ausführungsbeispielen
gemäß den 2 bis 4 bzw.
den 5 und 6 vorbeschriebenen Antriebshebels 30 mit
dem Gelenkpunkt G zwischen den beiden Kniehebeln 22, 24 verbunden
ist. Durch die resultierende kurvenförmige Bewegung im
Gelenk 74 ergibt sich somit eine Bewegung des Antriebshebels 30,
so dass die bereits vorbeschriebene Übertotpunktverriegelung
der beiden Kniehebel 22, 24 entsprechend aufgehoben
oder – in der Schließbewegung – erzeugt
werden kann. Mit anderen Worten entspricht die Anordnung der Kniehebel 22, 24 sowie
des Antriebshebels 30 den Ausführungsformen gemäß den 2 bis 6.
Lediglich die Bewegung des Antriebshebels 30 bzw. von dessen
Gelenk 74 wird im vorliegenden Ausführungsbeispiel andersartig
bewerkstelligt, nämlich in der vorbeschriebene Weise mittels
des Dreieckslenkers 64, welcher gelenkig mit dem Steuerhebel 68 verbunden ist.
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Der
Steuerhebel 68 umfasst des Weiteren einen abstehenden Hebelarm 76,
in welchem ein Gelenk 78 vorgesehen ist, über
welchen der Steuerhebel 68 mit einer Kolbenstange 80 eines
Zylinders 82 verbunden ist. Der Zylinder 82 ist
somit einer Halteeinrichtung 86 zugeordnet, mittels welcher
die Hebelanordnung 20 – insbesondere der Dreieckslenker 64 – in
der vorbeschriebenen Übertotpunktverriegelung sicherbar
ist. Dies erfolgt im folgenden Fall dadurch, dass mittels des als
Kniehebel ausgebildeten Steuerhebels 68 der Dreieckssenker 64 im
Bereich des Gelenks 74 gegen einen Anschlag 84 gedrückt
bzw. fixiert wird.
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In
seiner die Hebelanordnung 20 bzw. den Dreieckslenker 64 haltenden
Sicherungsstellung ist der Zylinder 82 dabei druckbeaufschlagt.
Zur Lösung dieser Sicherungsstellung, welche insbesondere
in 8 erkennbar ist, ist der Zylinder 82 entsprechend entlüftbar.
Dies erfolgt im vorliegenden Fall beispielsweise mit dem Öffnungssignal,
mit welchem über den Linearantrieb 52 bzw. den
Mitnehmer 60 die Hebelanordnung 20 aus ihrer Übertotpunktverriegelung
bewegt wird. Gleichzeitig mit diesem Öffnungssignal wird
der Zylinder 82, der die Hebelanordnung 20 blockiert,
entsprechend entlüftet. Hierdurch findet eine überlagerte
Bewegung des Zylinders 82 zwischen seiner Sicherungsstellung
und seiner Lösestellung mit der Verlagerung zugehörigen
Türflügels 2, 3 zwischen der
Schließstellung und der Offenstellung mittels des Antriebsmechanismus 10 bzw.
mittels des Linearantriebs 52 statt. Die Bewegung der Hebelanordnung 20 zwischen
der in den 7 bis 9 dargestellten Übertotverriegelung
und einer Offenstellung, in welcher der zugehörige Türflügel 2, 3 offen ist,
wird mittels einer auf den Zylinder 82 ausgeübten Kraft
unterstützt. Im vorliegenden Fall wird diese Kraft durch
ein nicht weiter erkennbares Federelement erzeugt, welches nach
einem Öffnungssignal und dem damit einhergehenden Entlüften
des Zylinders 82 bewirkt, dass die Kolbenstange 80 eingefahren
wird. Somit unterstützt die Halteeinrichtung 86 mit dem
Zylinder 82 die Öffnungsbewegung des entsprechenden
Türflügels 2, 3. Somit können sich
die Hebel 22, 24, 30 der Hebelanordnung 20 mit
der Unterstützung der Feder im Zylinder 82 bei
der Öffnungsbewegung bewegen und der Ausstellhebel 12 wird
zwischen seiner Schließstellung und seiner Öffnungsstellung
verschwenkt. Die konstruktive Gestaltung der Hebel 22, 24, 30 und
der entsprechenden Gelenke bzw. Drehpunkte bestimmt die Öffnungsweite
und die Öffnungsgeschwindigkeit des Ausstellhebels 12.
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Bei
der Schließbewegung erhält ein nicht weiter dargestelltes
Ventil zur Steuerung des Zylinders 82 kurz vor der durch
den Anschlag 84 bestimmten Endlage ein Signal, um den Zylinder 82 zu
belüften. Einhergehend mit dieser Belüftung wird
somit die Kolbenstange 80 ausgefahren, das dem Zylinder 82 zugeordnete
Federelement komprimiert bzw. gespannt und der Dreieckslenker 64 gegen
den Anschlag 84 in der Sicherungsstellung fixiert.
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Im
Falle einer Notbetätigung wird nur der Zylinder 82 entlüftet
und die diesem zugeordnete Feder zieht die Kolbenstange 80 in
den Zylinder 82 hinein, wodurch über den als Kniehebel
wirkenden Steuerhebel 68 der Dreieckslenker 64 sowie
die Hebelanordnung 20 mit den Kniehebeln 22, 24 sowie
dem Antriebshebel 30 aus ihrer Übertotpunktverriegelung gelöst
und in ihre Offenstellung bewegt werden.
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Insbesondere
aus 8 ist somit erkennbar, dass der Steuerhebel 68 nicht
nur die Bewegung des Gelenks 74 für den Antriebshebel 30 der Übertotpunktverriegelung
steuert, sondern dass mittels dessen Funktion als Kniehebel zudem
sicher gestellt ist, dass die Übertotpunktverriegelung
zwischen den Kniehebeln 22, 24 in der Schließstellung
des entsprechenden Türflügels 2, 3 gesichert
ist. Zwischen den beiden Kniehebeln 22, 24 ist
dabei der kleine Winkel α vorgesehen, welcher dazu führt,
dass durch jede Krafteinwirkung auf die Türblätter 2, 3 – beispielsweise
durch einen Unterdruck von außen oder durch Gewalteinwirkung
von innen – die Hebel 22, 24 mehr in Richtung
des Endanschlags 84 gedrückt werden bzw. die Türblätter 2, 3 noch
sicher in ihrer Schließstellung gehalten werden. Der Zylinder 82 unterstützt dabei
diese sichere Verriegelung. Hierdurch wird insbesondere erreicht,
dass sich die Übertotpunktverriegelung mit den beiden Kniehebeln 22, 24 beispielsweise
infolge einer Bewegung des Antriebs bzw. durch ein Freirütteln
der Hebel 22, 24 infolge von Vibrationen löst.
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Mit
anderen Worten soll insbesondere dem Problem entgegengewirkt werden,
dass sich durch Verschleißtoleranz bzw. Rüttelbewegungen
der Winkel α zwischen den Totpunkthebeln bzw. Kniehebeln 22, 24 auf
180° oder gar auf einen negativen Wert verändert,
wodurch die Übertotpunktverriegelung außer Funktion
wäre und eine Drehbewegung am Ausstellhebel 12 zum Öffnen
des jeweiligen Türblatts 2, 3 führen
würde.
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Es
ist klar, dass auch ein Zylinder 82 zum Einsatz kommen
kann, welcher nicht der Notbestätigung dient. Dieser Fall
ist jedoch besonders vorteilhaft, da somit der Zylinder 82 eine
Doppelfunktion hat, nämlich einerseits die Hebelanordnung 20 in
ihrer Übertotpunktverriegelung zu sichern und entsprechend
zu lösen, und andererseits im Falle einer Notbetätigung
ein sicheres Öffnen des jeweiligen Türblatts 2, 3 zu
gewährleisten. Beim Öffnen des jeweiligen Türblatts 2, 3 wird
der Zylinder 82 dabei entsprechend entlüftet,
wobei der Dreieckslenker 64 durch den Linearantrieb 52 im
vorliegenden Fall mit einem Hub von bis zu 80 mm beaufschlagt werden
kann. Der Zylinder 82 ist an seinem dem Gelenk 76 abgewandten
Ende ebenfalls drehbar gelagert.
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Um
nun auf 1 zurückzukommen, sei noch
besonders zu erwähnen, dass ein großer Vorteil des
Ausführungsbeispiels gemäß den 7 bis 9 darin
liegt, dass die Übertotpunktverriegelung mit den Kniehebeln 22, 24 unmittelbar
auf dem korrespondierenden Ausstellhebel 12 sitzt. Dies
stellt eine Abkehr von der bisherigen Technik dar, wo ein entsprechender
Antrieb A in zentraler Position oberhalb der Türblätter 2, 3 vorgesehen
worden ist, um hierdurch beide Türantriebe der jeweiligen
Türblätter 2, 3 zu steuern.
Durch die direkte Anordnung der Verriegelung bzw. der Kniehebel 22, 24 an
dem jeweiligen Ausstellhebel wird eine besonders günstige
Anordnung geschaffen, so dass auf die Türblätter 2, 3 wirkende
Kräfte infolge eines Unter- oder Überdrucks an der
Schwenkschiebetür 1 aufgrund eines Druckwechsels
am Türblatt 2, 3 oder aufgrund anderer
Einflüsse durch Fahrgäste oder durch Vandalismus
direkt abgefangen werden können. Demgegenüber
ist dies bei bisherigem Stand der Technik bzw. beim bisherigen Antrieb
A nicht möglich, da mehrere Elemente dazwischen sitzen,
die eine Aneinanderreihung von Spielen erzeugen und die Türlage
erheblich in ihrer Stabilität beeinflussen.
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Somit
ist es insbesondere vorteilhaft, dass sowohl die Übertotpunktverriegelung
mit den Kniehebeln 22, 24 unmittelbar am Ausstellhebel 12 vorgesehen
ist. Dies bewirkt die gewünschte stabile Zuhaltung der
Tür, da weniger Bauteile und somit weniger Toleranzen und
Verformungen zwischen Krafteinleitung und Verriegelung vorhanden
sind.
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Der
besondere Vorteil der Anordnung gemäß den 7 bis 9 besteht
zudem darin, dass durch die Positionierung der Hebel 22, 24, 64 eine
von außen eingeleitete Kraft in den mechanischen Anschlag 84 geleitet
wird und nicht vom Antrieb, insbesondere vom Linearantrieb 52,
aufgenommen werden muss. Somit sind eine Kraftentkoppelung und eine
Entlastung der Bauteile des Antriebs gegeben.
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Zudem
vorteilhaft bei dem vorliegenden Türantrieb ist es, dass
die Verwendung eines vorhandenen Aktors – nämlich
des Zylinders 82 für die Notbetätigung – genutzt
werden kann, um den Linearantrieb 52 im Bereich des größten
Kraftaufwandes während des Türlaufes (kurz vor
Endlage Zu- bzw. Anliegen der Tür in die Dichtungen) zum
Unterstützen und Endlasten. Infolge hiervon kann ein entsprechend kleinerer
Elektromotor des Linearantriebs 52 verwendet werden.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- - DE 2930250
C2 [0003]
- - DE 10014346 C1 [0004]
- - DE 19735181 C2 [0005]