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Der vorliegende Ansatz bezieht sich auf eine Einstiegsvorrichtung für ein Schienenfahrzeug und ein Verfahren zum Betreiben einer Einstiegsvorrichtung.
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Die
DE 10 2016 015 128 A1 beschreibt eine Schiebetrittanordnung für ein Fahrzeug oder ein Schienenfahrzeug, mit wenigstens einem Trittbrett, welches durch einen Antrieb angetrieben an einer Führungseinrichtung entlang eines Fahrwegs zwischen einer eingefahrenen Position und einer ausgefahrenen Position beweglich geführt ist.
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Vor diesem Hintergrund ist es die Aufgabe des vorliegenden Ansatzes eine verbesserte Einstiegsvorrichtung für ein Schienenfahrzeug und ein Verfahren zum Betreiben einer verbesserten Einstiegsvorrichtung zu schaffen.
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Diese Aufgabe wird durch eine Einstiegsvorrichtung und ein Verfahren zum Betreiben einer Einstiegsvorrichtung mit den Merkmalen der Hauptansprüche gelöst.
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Die mit dem vorgestellten Ansatz erreichbaren Vorteile bestehen darin, dass eine besonders kostengünstige schwenkbare Einstiegsvorrichtung für ein Schienenfahrzeug geschaffen wird.
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Eine Einstiegsvorrichtung für ein Schienenfahrzeug weist ein Trittbrett und eine Antriebseinrichtung mit zumindest einem Magneten und zumindest einer Spule auf. Das Trittbrett ist beweglich an einem Halteelement gelagert. Die Antriebseinrichtung ist dazu ausgebildet, um ein Schwenken des Trittbretts zwischen einer Ruhestellung und einer schräg zu der Ruhestellung angeordneten Betriebsstellung um einen Drehpunkt des Trittbretts zu bewirken, wobei der Magnet in oder an dem Halteelement und die Spule in oder an dem Trittbrett angeordnet ist oder wobei der Magnet in oder an dem Trittbrett und die Spule in oder an dem Halteelement angeordnet ist.
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Eine solche Einstiegsvorrichtung ermöglicht unter Verwendung einer sehr einfachen und kostengünstigen Antriebseinrichtung ein Schwenken eines Trittbretts zwischen der Ruhestellung und Betriebsstellung. Das Trittbrett ist beispielsweise zur Verwendung als eine Einstiegshilfe an einer Fahrzeugtür des Schienenfahrzeugs einsetzbar ausgeformt. In der Ruhestellung kann das Trittbrett in einer hochgeschwenkten Stellung angeordnet sein, in der beispielsweise ein Auftreten einer Person auf das Trittbrett nicht möglich ist. In der Betriebsstellung kann das Trittbrett in einer ausgeschwenkten Stellung angeordnet sein, die das Auftreten der Person auf das Trittbrett als Einstiegshilfe ermöglicht. Das Halteelement kann Teil der Einstiegsvorrichtung sein, insbesondere wobei das Halteelement als ein Türrahmen zum Aufnehmen einer Fahrzeugtür für das Schienenfahrzeug ausgeformt sein kann. Als Türrahmen ist das Halteelement besonders günstig in der Nähe des Trittbretts positioniert oder positionierbar.
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Die Antriebseinrichtung kann als ein Linearmotor ausgebildet sein. So kann eine kostengünstige Antriebseinrichtung realisiert sein.
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Der Magnet oder die Spule kann an oder in einem dem Halteelement zugewandten oder zuwendbaren Randbereich des Trittbretts angeordnet sein. So kann die Spule besonders nahe an dem Halteelement mit dem Magnet angeordnet sein, oder aber es kann der Magnet besonders nahe an dem Halteelement mit der Spule angeordnet sein, um bei einem Anlegen einer elektrischen Spannung an die Spule das Schwenken des Trittbretts sicherstellen zu können.
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Gemäß einer Ausführungsform kann das Trittbrett zumindest einen zweiten Magneten oder eine zweite Spule aufweisen. So kann eine höhere Spannung zum Bewirken der Schwenkbewegung erzeugt werden.
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Beispielsweise kann der zweite Magnet oder die zweite Spule an oder in einem dem Randbereich gegenüberliegenden Randbereich des Trittbretts angeordnet sein. So kann die Schwenkbewegung des Trittbretts besonders stabil von zwei gegenüberliegenden Seiten des Trittbretts oder auf zwei gegenüberliegende Seiten des Trittbretts bewirkt werden. Bei den einander gegenüberliegenden Randbereichen kann es sich um je zwei gegenüberliegenden Türrahmenabschnitten des Türrahmens zugewandte Bereiche des Trittbretts handeln.
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Es ist weiterhin von Vorteil, wenn die Einstiegsvorrichtung gemäß einer Ausführungsform eine Führungskulisse aufweist, die dazu ausgeformt ist, um das Trittbrett beim Schwenken zwischen der Ruhestellung und der Betriebsstellung zu führen. Hierbei kann zumindest ein Abschnitt des Trittbretts in der Führungskulisse gelagert sein. Eine solche Führungskulisse erhöht eine Stabilität des Trittbretts beim Schwenken und kann sicherstellen, dass das Trittbrett beim Schwenken innerhalb eines vorgesehenen Führungspfads in der Führungskulisse bleibt.
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Die Antriebseinrichtung kann dazu ausgebildet sein, um das Schwenken des Trittbretts um den Drehpunkt zwischen der Ruhestellung und der Betriebsstellung zu bewirken, wobei die Betriebsstellung senkrecht zu der Ruhestellung angeordnet ist. So kann ein Auftreten auf das Trittbrett in der Betriebsstellung ermöglicht und in der Ruhestellung sicher verhindert werden, indem das Trittbrett beispielsweise in der hochgeschwenkten Ruhestellung eine Barriere für Passagiere ausformt.
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Das Halteelement kann den Magnet und zumindest einen weiteren Magneten aufweisen, wobei der Magnet und der weitere Magnet auf einem Kreisbogen um den Drehpunkt angeordnet sind, oder das Halteelement kann die Spule und zumindest eine weitere Spule aufweisen, wobei die Spule und die weitere Spule auf dem Kreisbogen um den Drehpunkt angeordnet sind. Die kreisbogenförmige Anordnung kann dazu dienen, um die Schwenkbewegung zwischen der Ruhestellung und der Betriebsstellung zu führen. Beispielsweise können hierbei zwei, drei oder vier Magnete oder zwei, drei oder vier Spulen gleichmäßig zueinander beabstandet auf einem Viertelkreisbogen um den Drehpunkt angeordnet sein.
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Es ist weiterhin von Vorteil, wenn das Halteelement den Magnet und zumindest einen zusätzlichen Magnet aufweist, wobei der Magnet und der zusätzliche Magnet auf einander gegenüberliegenden Halteelementseiten des Halteelements angeordnet sind, oder wenn das Halteelement die Spule und zumindest eine zusätzliche Spule aufweist, wobei die Spule und die zusätzliche Spule auf einander gegenüberliegenden Halteelementseiten des Halteelements angeordnet sind. So kann die Schwenkbewegung des Trittbretts besonders stabil von zwei gegenüberliegenden Seiten des Halteelements oder auf zwei gegenüberliegende Seiten des Halteelements bewirkt werden. Bei den einander gegenüberliegenden Halteelementseiten kann es sich um einander gegenüberliegende Türrahmenseiten des Türrahmens handeln, zwischen denen das Trittbrett aufgenommen ist.
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Ein Verfahren zum Betreiben einer der vorangehend beschriebenen Einstiegsvorrichtungen weist einen Schritt des Anlegens auf, in dem eine Spannung an der Spule angelegt wird, um das Schwenken des Trittbretts zwischen der Ruhestellung und der Betriebsstellung um den Drehpunkt des Trittbretts zu bewirken.
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Vor dem Schritt des Anlegens kann das Verfahren einen Schritt des Einlesens aufweisen, in dem ein Aktivierungssignal eingelesen wird, wobei der Schritt des Anlegens ansprechend auf den Schritt des Einlesens ausgeführt wird. Das Aktivierungssignal kann beispielsweise ansprechend auf ein Aktivieren/Drücken einer Taste an dem Schienenfahrzeug durch eine Person bereitgestellt werden.
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Dieses Verfahren kann beispielsweise in Software oder Hardware oder in einer Mischform aus Software und Hardware beispielsweise in einem Steuergerät implementiert sein.
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Der hier vorgestellte Ansatz schafft ferner eine Vorrichtung, die ausgebildet ist, um die Schritte einer Variante eines hier vorgestellten Verfahrens in entsprechenden Einrichtungen durchzuführen, anzusteuern bzw. umzusetzen. Auch durch diese Ausführungsvariante des Ansatzes in Form einer Vorrichtung kann die dem Ansatz zugrunde liegende Aufgabe schnell und effizient gelöst werden.
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Hierzu kann die Vorrichtung zumindest eine Recheneinheit zum Verarbeiten von Signalen oder Daten, zumindest eine Speichereinheit zum Speichern von Signalen oder Daten, zumindest eine Schnittstelle zu einem Sensor oder einem Aktor zum Einlesen von Sensorsignalen von dem Sensor oder zum Ausgeben von Daten- oder Steuersignalen an den Aktor und/oder zumindest eine Kommunikationsschnittstelle zum Einlesen oder Ausgeben von Daten aufweisen, die in ein Kommunikationsprotokoll eingebettet sind. Die Recheneinheit kann beispielsweise ein Signalprozessor, ein Mikrocontroller oder dergleichen sein, wobei die Speichereinheit ein Flash-Speicher, ein EPROM oder eine magnetische Speichereinheit sein kann. Die Kommunikationsschnittstelle kann ausgebildet sein, um Daten drahtlos und/oder leitungsgebunden einzulesen oder auszugeben, wobei eine Kommunikationsschnittstelle, die leitungsgebundene Daten einlesen oder ausgeben kann, diese Daten beispielsweise elektrisch oder optisch aus einer entsprechenden Datenübertragungsleitung einlesen oder in eine entsprechende Datenübertragungsleitung ausgeben kann.
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Unter einer Vorrichtung kann vorliegend ein elektrisches Gerät verstanden werden, das Sensorsignale verarbeitet und in Abhängigkeit davon Steuer- und/oder Datensignale ausgibt. Die Vorrichtung kann eine Schnittstelle aufweisen, die hard- und/oder softwaremäßig ausgebildet sein kann. Bei einer hardwaremäßigen Ausbildung können die Schnittstellen beispielsweise Teil eines sogenannten System-ASICs sein, der verschiedenste Funktionen der Vorrichtung beinhaltet. Es ist jedoch auch möglich, dass die Schnittstellen eigene, integrierte Schaltkreise sind oder zumindest teilweise aus diskreten Bauelementen bestehen. Bei einer softwaremäßigen Ausbildung können die Schnittstellen Softwaremodule sein, die beispielsweise auf einem Mikrocontroller neben anderen Softwaremodulen vorhanden sind.
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Ausführungsbeispiele des hier vorgestellten Ansatzes werden in der nachfolgenden Beschreibung mit Bezug zu den Figuren näher erläutert. Es zeigen:
- 1 eine schematische Darstellung einer Einstiegsvorrichtung gemäß einem Ausführungsbeispiel für ein Schienenfahrzeug;
- 2 eine schematische Querschnittdarstellung einer Einstiegsvorrichtung gemäß einem Ausführungsbeispiel;
- 3 eine schematische Querschnittdarstellung eines Schienenfahrzeugs mit einer Einstiegsvorrichtung gemäß einem Ausführungsbeispiel; und
- 4 ein Ablaufdiagramm einer Verfahrens gemäß einem Ausführungsbeispiel zum Betreiben einer Einstiegsvorrichtung.
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In der nachfolgenden Beschreibung günstiger Ausführungsbeispiele des vorliegenden Ansatzes werden für die in den verschiedenen Figuren dargestellten und ähnlich wirkenden Elemente gleiche oder ähnliche Bezugszeichen verwendet, wobei auf eine wiederholte Beschreibung dieser Elemente verzichtet wird.
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1 zeigt eine schematische Darstellung einer Einstiegsvorrichtung 100 gemäß einem Ausführungsbeispiel für ein Schienenfahrzeug.
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Die Einstiegsvorrichtung 100 weist ein Trittbrett 105 und eine Antriebseinrichtung 110 mit zumindest einem Magneten 115 und zumindest einer Spule 120 auf. Das Trittbrett 105 ist beweglich an einem Halteelement gelagert. Die Antriebseinrichtung 110 ist dazu ausgebildet, um ein Schwenken 125 des Trittbretts 105 zwischen einer Ruhestellung und einer schräg zu der Ruhestellung angeordneten Betriebsstellung 130 um einen Drehpunkt 135 des Trittbretts 105 zu bewirken, wobei der Magnet 115 in oder an dem Halteelement und die Spule 120 in oder an dem Trittbrett 105 angeordnet ist oder wobei der Magnet 115 in oder an dem Trittbrett 105 und die Spule 120 in oder an dem Halteelement 115 angeordnet ist.
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Gemäß dem hier gezeigten Ausführungsbeispiel ist der Magnet 115 in oder an dem Halteelement und die Spule 120 in oder an dem Trittbrett 105 angeordnet. Das Trittbrett 105 ist gemäß diesem Ausführungsbeispiel rechteckig ausgeformt und/oder an zwei gegenüberliegenden Ecken einer Trittbrettseite des Trittbretts 105 mittels je eines Lagers 140 an dem Halteelement gelagert. Gemäß diesem Ausführungsbeispiel handelt es sich bei den Lagern 140 um Festlager. Das Trittbretts 105 ist gemäß diesem Ausführungsbeispiel um eine Verbindungslinie zwischen den Lagern 140 oder in anderen Worten um die Trittbrettseite drehbar gelagert.
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Das Trittbrett 105 ist beispielsweise zur Verwendung als eine Einstiegshilfe an einer Fahrzeugtür des Schienenfahrzeugs einsetzbar ausgeformt. In der Ruhestellung ist das Trittbrett 105 gemäß einem Ausführungsbeispiel in einer hochgeschwenkten Stellung angeordnet, in der beispielsweise ein Auftreten einer Person auf das Trittbrett 105 nicht möglich ist. In der hier gezeigten Betriebsstellung 130 ist das Trittbrett 105 in einer ausgeschwenkten Stellung angeordnet, die das Auftreten der Person auf das Trittbrett 105 als Einstiegshilfe ermöglicht. Das Halteelement ist gemäß einem Ausführungsbeispiel Teil der Einstiegsvorrichtung 100, wobei das Halteelement gemäß einem Ausführungsbeispiel als ein Türrahmen zum Aufnehmen einer Fahrzeugtür für das Schienenfahrzeug ausgeformt ist, siehe hierzu auch 3.
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Die Antriebseinrichtung 110 ist gemäß diesem Ausführungsbeispiel als ein Linearmotor ausgebildet. Die Spule 120 ist gemäß diesem Ausführungsbeispiel an oder in einem dem Halteelement zugewandten oder zuwendbaren Randbereich des Trittbretts 105 angeordnet. Gemäß einem alternativen Ausführungsbeispiel ist der Magnet 115 an oder in dem dem Halteelement zugewandten oder zuwendbaren Randbereich des Trittbretts 105 angeordnet, wenn die Spule 120 in oder an dem Halteelement angeordnet ist.
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Die Einstiegsvorrichtung 100 realisiert einen integrierten Antrieb von Einstiegshilfen, hier beispielhaft mittels zumindest eines Linearmotors.
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Die Antriebseinrichtung 110 kommt hierbei vorteilhafterweise ohne einen teuren pneumatischen Antrieb oder Elektromotoren aus. Eine Bewegung des Trittbretts 105 kann gemäß einem Ausführungsbeispiel über eine Hebelkinematik, Schneckenradgetriebe und/oder Spindel gebildet werden, vorteilhafterweise aber nicht.
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Bei der hier vorgestellten Einstiegsvorrichtung 100 ist vorteilhafterweise eine Reduktion der Bauteile, der Wartungskosten und/oder Produktlebenszykluskosten, engl. „Life Cycle Costs“, kurz „LLC“, ermöglicht. Ferner ist eine besonders schnelle Sensierung zur Sicherheitserhöhung ermöglicht.
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Gemäß einem alternativen Ausführungsbeispiel ist einer der oder sind mehrere der Magnete 115 am Trittbrett 105 aufgenommen und/oder eine oder mehrere der Spulen 120 an der Seite, Anordnung 90° zur Trittfläche.
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Die Antriebseinrichtung 110 realisiert gemäß diesem Ausführungsbeispiel einen einseitigen oder gemäß einem alternativen Ausführungsbeispiel einen beidseitig an dem Trittbrett 105 angeordneten Antrieb. Eine Lagerung erfolgt gemäß diesem Ausführungsbeispiel über den zumindest einen Drehpunkt 135. Eine Führung ist gemäß einem Ausführungsbeispiel bei einem Trittbrett 105 in Form eines Kinematiktrittbretts über eine Kulissenführung realisiert.
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2 zeigt eine schematische Querschnittdarstellung einer Einstiegsvorrichtung 100 gemäß einem Ausführungsbeispiel. Dabei kann es sich um die anhand von 1 beschriebene Einstiegsvorrichtung 100 handeln.
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Die Antriebseinrichtung ist gemäß diesem Ausführungsbeispiel dazu ausgebildet, um das Schwenken 125 des Trittbretts 105 um den Drehpunkt 135 zwischen der Ruhestellung 200 und der Betriebsstellung 130 zu bewirken, wobei die Betriebsstellung 130 senkrecht zu der Ruhestellung 200 angeordnet ist.
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Das Halteelement weist gemäß diesem Ausführungsbeispiel den Magnet 115 und zumindest einen weiteren Magneten 205 auf, wobei der Magnet 115 und der weitere Magnet 205 auf einem Kreisbogen um den Drehpunkt 135 angeordnet sind. Gemäß einem alternativen Ausführungsbeispiel weist das Halteelement die Spule und zumindest eine weitere Spule auf, wobei die Spule und die weitere Spule auf dem Kreisbogen um den Drehpunkt angeordnet sind. Gemäß diesem Ausführungsbeispiel sind zwei, drei oder vier Magnete 115, 205 oder gemäß dem alternativen Ausführungsbeispiel zwei, drei oder vier Spulen gleichmäßig zueinander beabstandet auf einem Viertelkreisbogen um den Drehpunkt 135 angeordnet.
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3 zeigt eine schematische Querschnittdarstellung eines Schienenfahrzeugs 300 mit einer Einstiegsvorrichtung 100 gemäß einem Ausführungsbeispiel. Dabei kann es sich um die anhand von 1 oder 2 beschriebene Einstiegsvorrichtung 100 handeln. Die Einstiegsvorrichtung 100 ist gemäß diesem Ausführungsbeispiel an einer Fahrzeugtür 305 des Schienenfahrzeugs 300 aufgenommen. Das Halteelement ist gemäß diesem Ausführungsbeispiel als ein Türrahmen 310 zum Aufnehmen der Fahrzeugtür 305 ausgeformt.
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Gemäß diesem Ausführungsbeispiel weist das Trittbrett 105 zumindest eine zweite Spule 315 auf. Die zweite Spule 315 ist gemäß diesem Ausführungsbeispiel an oder in einem dem Randbereich gegenüberliegenden Randbereich des Trittbretts 105 angeordnet. Bei den einander gegenüberliegenden Randbereichen handelt es sich gemäß diesem Ausführungsbeispiel um je zwei gegenüberliegenden Türrahmenabschnitten des Türrahmens 310 zugewandte Bereiche des Trittbretts 105. Gemäß einem alternativen Ausführungsbeispiel weist das Trittbrett 105 anstelle der zweiten Spule 315 zumindest einen zweiten Magneten auf, wenn das Trittbrett 105 anstelle der Spule 120 den Magneten 115 aufweist und die Spule 120 in oder an dem Halteelement angeordnet ist.
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Ferner weist das Halteelement, hier also beispielhaft der Türrahmen 310, gemäß diesem Ausführungsbeispiel zusätzlich zu dem Magnet 115 zumindest einen zusätzlichen Magnet 320 auf, wobei der Magnet 115 und der zusätzliche Magnet 320 auf einander gegenüberliegenden Halteelementseiten des Halteelements angeordnet sind, hier also in oder an den zwei gegenüberliegenden Türrahmenabschnitten des Türrahmens 310. Gemäß diesem Ausführungsbeispiel weist das Halteelement eine Mehrzahl der zusätzlichen Magnete 320 auf, die entsprechend den Magneten 115 und weiteren Mageneten 205 auf einem Kreisbogen um den Drehpunkt 135 auf der gegenüberliegenden Halteelementseite angeordnet sind.
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Gemäß einem alternativen Ausführungsbeispiel, wenn das Trittbrett 105 den Magnet 115 und den zweiten Magnet aufweist, weist das Halteelement anstelle des Magneten 115 und des zusätzlichen Magneten 320 die Spule 120 und zumindest eine zusätzliche Spule auf, wobei die Spule 120 und die zusätzliche Spule auf den einander gegenüberliegenden Halteelementseiten des Halteelements angeordnet sind.
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Die Einstiegsvorrichtung 100 weist ferner gemäß diesem Ausführungsbeispiel eine Führungskulisse auf, die dazu ausgeformt ist, um das Trittbrett 105 beim Schwenken zwischen der Ruhestellung 200 und der Betriebsstellung zu führen. Hierbei ist gemäß einem Ausführungsbeispiel zumindest ein Abschnitt des Trittbretts 105 in der Führungskulisse gelagert.
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Lediglich beispielhaft weist das Schienenfahrzeug 300 gemäß diesem Ausführungsbeispiel eine Mehrzahl von Fahrzeugtüren 305 mit je einer der Einstiegsvorrichtungen 100 in einer der vorangehend beschriebenen Varianten auf.
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4 zeigt ein Ablaufdiagramm einer Verfahrens 400 gemäß einem Ausführungsbeispiel zum Betreiben einer Einstiegsvorrichtung. Dabei kann es sich um die anhand von 1, 2 oder 3 beschriebene Einstiegsvorrichtung 100 handeln.
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Das Verfahren 400 weist einen Schritt 405 des Anlegens auf, in dem eine Spannung an der Spule angelegt wird, um das Schwenken des Trittbretts zwischen der Ruhestellung und der Betriebsstellung um den Drehpunkt des Trittbretts zu bewirken.
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Vor dem Schritt 405 des Anlegens weist das Verfahren 400 gemäß diesem Ausführungsbeispiel optional einen Schritt 410 des Einlesens auf, in dem ein Aktivierungssignal eingelesen wird, wobei der Schritt 405 des Anlegens ansprechend auf den Schritt 410 des Einlesens ausgeführt wird. Das Aktivierungssignal wird gemäß einem Ausführungsbeispiel ansprechend auf ein Aktivieren/Drücken einer Taste an dem Schienenfahrzeug durch eine Person bereitgestellt.
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Die hier vorgestellten Verfahrensschritte können wiederholt sowie in einer anderen als in der beschriebenen Reihenfolge ausgeführt werden.
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Umfasst ein Ausführungsbeispiel eine „und/oder“-Verknüpfung zwischen einem ersten Merkmal und einem zweiten Merkmal, so ist dies so zu lesen, dass das Ausführungsbeispiel gemäß einer Ausführungsform sowohl das erste Merkmal als auch das zweite Merkmal und gemäß einer weiteren Ausführungsform entweder nur das erste Merkmal oder nur das zweite Merkmal aufweist.
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Bezugszeichenliste
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- 100
- Einstiegsvorrichtung
- 105
- Trittbrett
- 110
- Antriebseinrichtung
- 115
- Magnet
- 120
- Spule
- 125
- Schwenken
- 130
- Betriebsstellung
- 135
- Drehpunkt
- 140
- Lager
- 200
- Ruhestellung
- 205
- weiterer Magnet
- 300
- Schienenfahrzeug
- 305
- Fahrzeugtür
- 310
- Türrahmen
- 315
- zweite Spule
- 320
- zusätzlicher Magnet
- 400
- Verfahren zum Betreiben einer Einstiegsvorrichtung
- 405
- Schritt des Anlegens
- 410
- Schritt des Bereitstellens
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 102016015128 A1 [0002]
