EP2220317B1 - Elektrisch angetriebene drehsäule für fahrzeuge des öffentlichen personenverkehrs - Google Patents

Elektrisch angetriebene drehsäule für fahrzeuge des öffentlichen personenverkehrs Download PDF

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EP2220317B1
EP2220317B1 EP08847347.5A EP08847347A EP2220317B1 EP 2220317 B1 EP2220317 B1 EP 2220317B1 EP 08847347 A EP08847347 A EP 08847347A EP 2220317 B1 EP2220317 B1 EP 2220317B1
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reduction gear
rotary
gear unit
unit
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Andreas Pellegrini
Andreas Schunke
Hans-Georg Brauer
Dirk Dr. Mueller
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Gebrueder Bode GmbH and Co KG
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Gebrueder Bode GmbH and Co KG
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    • B61D23/025—Folding steps for railway vehicles, e.g. hand or mechanically actuated electrically or fluid actuated
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
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    • Y10T74/19—Gearing
    • Y10T74/19637—Gearing with brake means for gearing
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    • Y10T74/19—Gearing
    • Y10T74/19642—Directly cooperating gears
    • Y10T74/19647—Parallel axes or shafts

Definitions

  • the invention relates to an electrically driven rotary column for public transport vehicles with a drive having an electric drive motor and a reduction gear, wherein an output element of the drive motor with an input element of the reduction gear and an output element of the reduction gear are coupled to the entry / exit devices.
  • Such entry / exit devices are known in particular passenger doors, access ramps, sliding steps and the like on vehicles of public passenger transport and in itself.
  • a problem that arises is that in an emergency, a passenger door must be opened manually or a Schiebetritt or an entry ramp should be manually placed in a certain position, and this is made difficult by the fact that the drive device because of the large reduction ratio of the transmission such a strong self-locking owns that a manual movement is extremely difficult. Therefore, in an emergency often decoupling of the transmission is required.
  • the necessary facilities are associated with the corresponding effort in the production and installation and at increased costs.
  • conventional drive devices require considerable space, which is problematic especially with limited space.
  • the publication DE 10 2004 047 314 A1 shows a drive for pivoting a door or flap of a motor vehicle with an electric motor, through the drive shaft via an input shaft and an output shaft of a clutch and a gear, the door or flap is pivotally driven about a pivot axis.
  • the rotational movement of the drive shaft is braked by a brake.
  • the disadvantage of this is for use in public transport that the door or flap can be opened manually, even if the brake is closed. Thus, there is a risk that the doors of a public transport vehicle can be opened while driving.
  • the invention has the object of providing a drive device with the features specified in such a way that in an emergency manual operation is possible.
  • the drive device should be made compact and take up little space.
  • the production and installation should be cost-effective.
  • a basic idea of the invention is to provide a non-self-locking drive or a non-self-locking reduction gear and to provide the blockade not by the drive or the transmission, but by a blocking device.
  • a manual operation of the entry / exit devices is always guaranteed due to the low self-locking in an emergency, it must be repealed to only the blocking effect of the blocking device. This leads to a high degree of security.
  • the rotary column has a so-called high-active brake.
  • a brake is also known under the term anchor brake and is active in the energized state and the door is fixed in this position.
  • the entrance door is provided with an external locking device to lock the entry at a longer parked vehicle. This can be done for example by a remote-controlled central locking lock. If the vehicle is parked for a shorter period, the door can be locked by a delayed shutdown of the supply voltage without external locking done. The brake will continue to be energized for this period.
  • Such a combination of the described rotary column with a high-active brake has the great advantage that a mechanical emergency release, for example via Bowden cable is no longer required.
  • the emergency unlocking takes place via a normally closed contact in the armature control line for the brake.
  • the emergency release can be reset centrally or remotely using simple means.
  • the decentralized reset of the emergency release can be done, for example, via an external relay position.
  • the output element of the reduction gear may be connected to a lifting rotary unit, a known per se component which is used in particular for exterior swing doors. About the door stroke doing a positive connection of the door leaf with the door portal via locking wedges.
  • the entire inventive electrically driven rotary column is advantageously constructed as a compact drive, in which the electric drive motor and the reduction gear are arranged axially one behind the other within a tubular housing.
  • This slim design of the drive allows it to be visually appealing, e.g. to integrate at each point of the likewise tubular door pivot. It is thus easily possible to place the drive depending on the vehicle conditions and connection possibilities, whereby the usual place for door drives, e.g. in the roof area, space for other components is created.
  • a rotation path detection can furthermore be provided. This is advantageously carried out via an incremental or an absolute encoder directly on the motor shaft of the drive motor or an output shaft for the entry / exit device. If the drive device is used, for example, for a passenger door, the rotation path detection via output shaft for a Drehklalenanitati.
  • the detection of the rotary path via the output shaft has the advantage that ebentuelle material fractures can be detected within the drive and reported at an unwanted door opening.
  • the figures show a constructed as a compact drive drive device 20, for example, for a passenger door, in which an electric drive motor 24 and a reduction gear 26, shown as a three-part planetary gear, are arranged within a slender, tubular housing 22 in the axial direction.
  • an electric drive motor 24 and a reduction gear 26, shown as a three-part planetary gear are arranged within a slender, tubular housing 22 in the axial direction.
  • a brake 28 connects, which is also housed within the housing 22.
  • electrical connections 30 of the drive motor 24 are shown.
  • the reduction gear 26 is not designed to be self-locking.
  • the drive device 20 is housed in a rotary column, not shown.
  • An unrecognizable output element of the drive motor 24 is connected to a likewise not recognizable input element of the reduction gear 26, whose output element 32 is connected to an input element or an actuating device of an input / output device, not shown.
  • the output element 32 may be e.g. be connected to a known hub-rotation unit whose output element is connected to the actuators for the entry / exit device, such as a passenger door.
  • a device 34 is arranged on the output element 32 of the reduction gear 26, by means of which the rotational travel of the drive unit 20 can be detected.
  • This device for rotary path detection can be designed, for example, as an absolute encoder, but also as an incremental encoder.
  • All electrical connection elements 30 and mechanical connection elements 31 (Bowden cable for manual unlocking of the brake) are according to Fig. 2 disposed within the housing 22.
  • a sensor e.g. a proximity switch, be arranged for Huber charged the lifting rotary unit.
  • the torque generated by the drive motor 24 is transmitted via the reduction gear 26 to the output member 32.
  • only the brake 28 must be solved, after which the manual operation of the passenger door due to the lack of self-locking of the reduction gear 26 is readily possible.
  • a short-circuit device may be provided for locking, which short-circuits the motor windings of the drive motor 24 for locking.

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Description

  • Die Erfindung betrifft eine elektrisch angetriebene Drehsäule für Fahrzeuge des öffentlichen Personenverkehrs mit einem Antrieb, der einen elektrischen Antriebsmotor und ein Untersetzungsgetriebe aufweist, wobei ein Abtriebselement des Antriebsmotors mit einem Eingangselement des Untersetzungsgetriebes und ein Ausgangselement des Untersetzungsgetriebes mit der Ein-/Ausstiegseinrichtungen gekoppelt sind.
  • Derartige Ein-/Ausstiegseinrichtungen sind insbesondere Fahrgasttüren, Einstiegsrampen, Schiebetritte und dergleichen an Fahrzeugen des öffentlichen Personenverkehrs und an sich bekannt. Ein auftretendes Problem besteht darin, dass im Notfall eine Fahrgasttür manuell geöffnet werden muss oder auch ein Schiebetritt oder eine Einstiegsrampe manuell in eine bestimmte Stellung gebracht werden soll, und dies dadurch erschwert wird, dass die Antriebsvorrichtung wegen des großen Untersetzungsverhältnisses des Getriebes eine so starke Selbsthemmung besitzt, dass eine manuelle Bewegung außerordentlich stark erschwert wird. Deshalb ist im Notfall oftmals eine Entkopplung des Getriebes erforderlich. Die hierzu notwenigen Einrichtungen sind mit entsprechendem Aufwand bei der Herstellung und Montage sowie mit erhöhten Kosten verbunden. Zusätzlich benötigen übliche Antriebsvorrichtungen erheblichen Raum, was gerade bei begrenztem Raumangebot problematisch ist.
  • Aus der Offenlegungsschrift DE 100 15 769 A1 ist ein HIGH-TECH-Türschließer bekannt, der als Block-Anreih System ausgebildet ist. Das Block-Anreih System besteht aus einem Planetengetriebe, einem Elektromotor, einer elektrischen und einer mechanischen Bremse. Nachteilig hieran ist die Notwendigkeit zusätzlicher Bauteile zur Öffnung der Türen im Notfall.
  • Die Druckschrift US 2007/0179006 A1 offenbart eine Antriebseinheit mit einem Antriebsmotor und einer Bremsvorrichtung für ein verstellbares Funktionselement. Nachteilig hieran ist die Notwendigkeit eines zusätzlichen Bauteils zur Öffnung der Türen.
  • Die Offenlegungsschrift DE 10 2004 047 314 A1 zeigt einen Antrieb zum Schwenken einer Tür oder Klappe eines Kraftfahrzeugs mit einem Elektromotor, durch dessen Antriebswelle über eine Eingangswelle und eine Ausgangswelle einer Kupplung und ein Getriebe die Tür oder Klappe um eine Schwenkachse schwenkbar antreibbar ist. Dabei ist die Drehbewegung der Antriebswelle durch eine Bremse bremsbar. Nachteilig hieran ist für die Verwendung im öffentlichen Personenverkehr, dass die Tür oder Klappe manuell geöffnet werden kann, auch wenn die Bremse geschlossen ist. Somit besteht das Risiko, dass die Türen eines Fahrzeugs des öffentlichen Personenverkehrs auch während der Fahrt geöffnet werden können.
  • Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Antriebsvorrichtung mit den eingangs angegebenen Merkmalen so auszubilden, dass im Notfall eine manuelle Betätigung möglich ist. Insbesondere soll die Antriebsvorrichtung kompakt aufgebaut sein und wenig Raum beanspruchen. Die Herstellung und die Installation sollen kostengünstig möglich sein.
  • Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch eine elektrisch angetriebe Drehsäule mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst.
  • Ein Grundgedanke der Erfindung besteht darin, einen nicht selbsthemmenden Antrieb bzw. ein nicht selbsthemmendes Untersetzungsgetriebe vorzusehen und die Blockade nicht durch den Antrieb bzw. das Getriebe, sondern durch eine Blockierungsvorrichtung vorzusehen. Eine manuelle Betätigung der Ein-/Ausstiegseinrichtungen ist aufgrund der geringen Selbsthemmung im Notfall stets gewährleistet, es muss dazu lediglich die Blockierungswirkung der Blockierungseinrichtung aufgehoben werden. Dies führt zu einem hohen Maß an Sicherheit.
  • Da eine Selbsthemmung des Antriebs bzw. des Getriebes nicht gegeben ist, ist eine zusätzliche Blockade des Antriebs zwingend erforderlich. Erfindungsgemäß weist die Drehsäule eine so genannte High-Active-Bremse auf. Eine solche Bremse ist auch bekannt unter dem Begriff Ankerkraftbremse und ist im bestromtem Zustand aktiv und die Tür ist in dieser Position fixiert. Zu diesem Zweck ist die Einstiegstür mit einer externen Verriegelungseinrichtung versehen, um bei einem länger abgestellten Fahrzeug den Einstieg zu verriegeln. Dies kann zum Beispiel durch ein fernbedienbares Zentralverriegelungsschloss erfolgen. Bei einem für einen kürzeren Zeitraum abgestellten Fahrzeug kann die Verriegelung der Tür durch eine verzögerte Abschaltung der Versorgungsspannung ohne externe Verriegelung erfolgen. Dabei wird die Bremse für diesen Zeitraum weiterhin bestromt.
  • Eine solche Kombination der beschriebenen Drehsäule mit einer High-Active-Bremse hat den großen Vorteil, dass eine mechanische Notentriegelung zum Beispiel über Bowdenzug nicht mehr erforderlich ist. Die Notentriegelung erfolgt über einen Öffnerkontakt in der Ankersteuerleitung für die Bremse. Die Rückstellung der Notentriegelung kann zentral oder auch dezentral mit einfachen Mitteln erfolgen. Die dezentrale Rückstellung der Notentriegelung kann zum Beispiel über eine externe Relaisstellung erfolgen.
  • Als Getriebe ist ein Planetengetriebe gut geeignet.
  • Weiterhin kann das Ausgangselement des Untersetzungsgetriebes mit einer Hub-Dreheinheit verbunden sein, eine an sich bekannte Komponente, die insbesondere bei Außenschwenktüren eingesetzt wird. Über den Türhub erfolgt dabei eine formschlüssige Verbindung des Türblattes mit dem Türportal über Schließkeile.
  • Die gesamte erfindungsgemäße elektrisch angetriebene Drehsäule ist vorteilhafterweise als Kompaktantrieb aufgebaut, in dem der elektrische Antriebsmotor und das Untersetzungsgetriebe axial hintereinander innerhalb eines rohrförmigen Gehäuses angeordnet sind. Diese schlanke Bauform des Antriebs erlaubt es, ihn optisch ansprechend z.B. an jeder Stelle der ebenso rohrförmig ausgeführten Türdrehsäule zu integrieren. Es ist somit einfach möglich, den Antrieb je nach Fahrzeuggegebenheiten und Anschlussmöglichkeiten zu platzieren, wodurch am bisher üblichen Platz für Türantriebe, z.B. im Dachbereich, Bauraum für andere Komponenten geschaffen wird.
  • Erfindungsgemäß kann weiterhin eine Drehwegerfassung vorgesehen sein. Diese erfolgt vorteilhafterweise über einen Inkremental- oder einen Absolutwertgeber direkt auf der Motorwelle des Antriebsmotors oder einer Abtriebswelle für die Ein-/Ausstiegseinrichtung. Wird die Antriebsvorrichtung beispielsweise für eine Fahrgasttür verwendet, kann die Drehwegerfassung über Abtriebswelle für eine Drehsäulenanbindung erfolgen.
  • Die Erfassung des Drehweges über die Abtriebswelle hat den Vorteil, dass ebentuelle Materialbrüche innerhalb des Antriebs erkannt und bei einer ungewollten Türöffnung gemeldet werden können.
  • Im Folgenden werden zwei Ausführungsbeispiele für eine Antriebsvorrichtung nach der Erfindung anhand der beigefügten Zeichnungen näher erläutert.
  • Die Figuren zeigen eine als Kompaktantrieb aufgebaute Antriebsvorrichtung 20, beispielsweise für eine Fahrgasttür, bei der innerhalb eines schlanken, rohrförmig ausgebildeten Gehäuses 22 in axialer Richtung hintereinander ein elektrischer Antriebsmotor 24 und ein Untersetzungsgetriebe 26, dargestellt als dreiteiliges Planetengetriebe, angeordnet sind. An den Antriebsmotor 24 schließt sich eine Bremse 28 an, die ebenfalls innerhalb des Gehäuses 22 untergebracht ist. Weiterhin sind elektrische Anschlüsse 30 des Antriebsmotors 24 gezeigt. Das Untersetzungsgetriebe 26 ist nicht selbsthemmend ausgeführt.
  • Die Antriebsvorrichtung 20 ist in einer nicht dargestellten Drehsäule untergebracht.
  • Ein nicht erkennbares Abtriebselement des Antriebsmotors 24 ist mit einem ebenfalls nicht erkennbaren Eingangselement des Untersetzungsgetriebes 26 verbunden, dessen Ausgangselement 32 mit einem Eingangselement oder einer Betätigungseinrichtung einer nicht gezeigten Ein-/Ausstiegseinrichtung verbunden ist. Das Ausgangselement 32 kann z.B. an eine bekannte Hub-Dreheinheit angeschlossen sein, deren Ausgangselement mit den Betätigungsvorrichtungen für die Ein-/Ausstiegseinrichtung, beispielsweise einer Fahrgasttür verbunden ist.
  • Weiterhin ist am Ausgangselement 32 des Untersetzungsgetriebes 26 eine Vorrichtung 34 angeordnet, mittels der der Drehweg der Antriebseinheit 20erfassbar ist. Diese Vorrichtung zur Drehwegerfassung kann beispielsweise als Absolutwertgeber, aber auch als Inkrementalgeber ausgebildet sein.
  • Weiterhin ist eine Momentabstützungsvorrichtung 40 zur Kopplung der Antriebsvorrichtung 20 dargestellt, welche mit nicht dargestellten Komponenten mit dem Fahrzeug verbunden ist.
  • Sämtliche elektrische Anschlusselemente 30 und mechanische Anschlusselemente 31 (Bowdenzug zur manuellen Entriegelung der Bremse) sind gemäß Fig. 2 innerhalb des Gehäuses 22 angeordnet.
  • Im Bereich des Ausgangselementes 32 kann weiterhin ein Sensor, z.B. ein Näherungsschalter, zur Huberfassung der Hub-Dreheinheit angeordnet sein.
  • Das vom Antriebsmotor 24 erzeugte Drehmoment wird über das Untersetzungsgetriebe 26 auf das Ausgangselement 32 übertragen. Im Notfall muss lediglich die Bremse 28 gelöst werden, wonach die manuelle Betätigung der Fahrgasttür aufgrund der fehlenden Selbsthemmung des Untersetzungsgetriebes 26 ohne weiteres möglich ist.
  • Zusätzlich zur Bremse 28 kann zur Verriegelung auch eine Kurzschlussvorrichtung vorgesehen sein, die die Motorwicklungen des Antriebsmotors 24 zur Verriegelung kurzschließt.
  • Die Erfindung ist nicht auf das beschriebene Ausführungsbeispiel beschränkt, sondern umfasst auch weitere sinnvolle Ausführungsmöglichkeiten im Schutzbereich der geltenden Ansprüche.

Claims (6)

  1. Elektrisch angetriebene Drehsäule für Fahrzeuge des öffentlichen Personenverkehrs mit einer Antriebsvorrichtung (20), die einen elektrischen Antriebsmotor (24) und ein Untersetzungsgetriebe (26) aufweist, wobei ein Abtriebselement des Antriebsmotors mit einem Eingangselement des Untersetzungsgetriebes (26) und ein Ausgangselement (32) des Untersetzungsgetriebes (26) mit der Ein-/Ausstiegseinrichtungen gekoppelt sind, wobei die Antriebsvorrichtung (20) einen Aufbau als Kompaktantrieb, in dem der elektrische Antriebsmotor (24) und das Untersetzungsgetriebe (26) axial hintereinander innerhalb eines rohrförmigen Gehäuses (22) angeordnet sind, ein nicht selbsthemmendes Untersetzungsgetriebe und eine zusätzliche Blockierungsvorrichtung zum Blockieren des Antriebs aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass die Antriebsvorrichtung (20) innerhalb der Drehsäule angeordnet ist, wobei die Blockierungsvorrichtung durch eine High-Active-Bremse gebildet ist.
  2. Drehsäule nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Untersetzungsgetriebe (26) als Planetengetriebe ausgebildet ist.
  3. Drehsäule nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass eine Drehwegerfassungsvorrichtung (34) zur Erfassung des Drehwegs der Antriebseinheit (20) vorgesehen ist.
  4. Drehsäule nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Ausgangselement (32) eine Abtriebswelle ist, deren Drehweg durch die Drehwegerfassungsvorrichtung (34) erfasst wird.
  5. Drehsäule nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Ausgangselement (32) mit einer Hub-Dreheinheit verbunden ist.
  6. Drehsäule nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass alle elektrischen Anschlusselemente (30) und mechanischen Anschlusselemente (31) innerhalb der Antriebseinheit (20) angeordnet sind.
EP08847347.5A 2007-11-09 2008-11-07 Elektrisch angetriebene drehsäule für fahrzeuge des öffentlichen personenverkehrs Active EP2220317B1 (de)

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