[0001] Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung, die bei Fahrzeugen, insbesondere bei Personen
befördernden Fahrzeugen, das automatische Rücköffnen. (Reversieren) der mit Drehsäulen
betätigten, oder als Schiebetüren ausgeführten Fahrzeugtüren gewährleistet und dann
in Funktion tritt, wenn die Tür beim Schliessen in ihrer Bewegung behindert ist, z.B.
durch eingeklemmte Personen oder Gegenstände.
[0002] Wie bekannt ist das Bewegen der Türen von Personen befördernden Fahrzeugen - ihr
Öffnen und Schliessen - meist durch pneumatische linear-zylindrische oder drehzylindrische
Antriebe gelöst. Der primäre an solche Türbetätigungseinrichtungen gestellte Gesichtspunkt
lautet: das Schliessen der Tür muss sicher gestaltet werden. Bei gewissen Typen dieser
Türbetätiger aber (hauptsächlich bei Innen- und Aussenschwingtüren, sowie Schiebetüren)
nimmt die Gefahr eines Einklemmens am Türflügel, beziehungsweise zwischen Türflüger
und Türrahmen bei Fahrzeugtüren, die ein sicheres Schliessen gewährleisten und hierzu
über die nötige Leistung verfügen, in beträchtlichem Masse zu; damit aber auch die
Häufigkeit von Unfällen.
[0003] Um dieses zu vermeiden stellt man heute an die Türbetätigungsvorrichtungen von Kraftfahrzeugen
die Anforderung, dass sie, wenn beim Schliessen der Tür in deren Bewegungsbereich
ein das Schliessen verhinderndes Element, eine Person oder ein Gegenstand gelangen
sollte, der betätigende pneumatische Zylinder einen Impuls zum Bewegen der Tür in
der Öffnungrichtung erhalten soll, insofern die Tür einen nur in relativ engen Grenzen
zugelassenen Druck auf das behindernde Element ausgeübt hat.
[0004] Um solche Gefahrsituationen zu vermeiden, d.h. zum automatischen Rücköffnen (Reversieren)
des Türschliessens in der oben beschriebenen Weise sind zahlreiche Lösungen bekannt.
Es gibt da rein elektronische Lösungen, wie z.B. jene Lösung, die in DE-GM 7 920 273
beschrieben ist. Sein Wesen besteht darin, dass an einem Teil des Türrahmenumfangs
im Innern des dort angebrachten sog. "Fingerschutzgummis" solche Elemente eingesetzt
sind, die bei dem Eindrücken des Fingerschutzgummis dem Antriebszylinder einen elektrischen
Impuls im Öffnungssinne erteilen. Ein Nachteil solcher Lösungen besteht darin, dass
der Einbau der Fühlerelemente in die Fingerschutzleiste umständlich, und ihr richtiges
Funktionieren -insbesondere am unteren und oberen Rand der Tür - unsicher ist.
[0005] Es gibt auch rein pneumatische Lösungen, wie beispielsweise die in der DE-PS 1 809
675 dargelegte Lösung, bei welcher die Druckdifferenz zwischen .zwei Kammern des Arbeitszylinders
mit einem sog. Druckdifferenzfühler gemessen wird, wonach der Fühler dem Antriebszylinder
einen Impuls zum Öffnen erteilt, wenn der Druckunterschied zwischen den zwei Kammern
des Zylinders einen bestimmten Wert überschritten hat.
[0006] Der Nachteil solcher Lösungen besteht darin, dass sie überaus temperaturempfindlich
sind, so dass man die Grösse jener Kraft, die auf das behindernde Element einen Druck
ausübt, nicht genau einstellen kann, bzw. die Einstellung je nach der Witterung regelmässig
korrigiert werden muss. Die obigen Nachteile vermeidet die in der DE-OS 2 828 315
erläuterte Lösung, bei welcher das automatische, reversierende Öffnen der Tür elektromechanisch
in der Weise gelöst ist, dass an der Kolbenstange des Antriebszylinders ein federndes
Anschlussorgan angebracht ist, welches je nach der Vorspannung der Feder, bei einer
Behinderung der Türbewegung, mittels dem auf der Kolbenstange angebrachten Zapfen
einen elektrischen Kontakt zustande bringt. Hierdurch erhält der Antriebzylinder einen
öffnungimpuls. Der Nachteil dieser Lösung ist, dass das Ausmass der Federbelastung
mit der an der Kolbenstange erweckten Zugkraft übereinstimmt, und deswegen hier eine
starke Feder mit grossem Raumbedarf benötigt wird. Bei Anwendung dieser Lösung kommen
häufig Leitungsrisse (Ermüdungsbrüche) vor, da der Elektroschalter auf der Kolbenstange
angebracht ist, und sich deshalb die elektrische Leitung zwischen zwei relativ weitentfernten
Endpunkten (den beiden Kolbenendstellungen) hin und her bewegt.
[0007] Ziel der Erfindung ist die Beseitigung dieser Nachteile, d.h. das Schaffen einer
solchen auch nachträglich einbaubaren, wenig Platz beanspruchenden automatischen Türöffnungsvorrichtung,
bei welcher die Grösse der Federbelastung beträchtlich verringert werden kann, bzw.
- um Leitungsrisse zu vermeiden - der Türbetätiger nur in einem nicht-oder nur wenig
bewegten Konstruktionsteil eingebaut wird. Die Erfindung bezweckt ferner die Grösse
der Türschliessbehinderungskraft in den vorgeschriebenen Toleranzgrenzen zu halten,
das stufenlose Einstellen der Grösse dieser Kraft aber mit einfachen Mitteln zu ermöglichen;
ferner dass diese Vorrichtung zur Betätigung des Elektrokontaktes, über diesen aber
des Antriebszylinders eine Verschiebung zustande bringt.
[0008] Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass bei einer Behinderung des
Türschliessens zur Aufhebung des dabei entstehenden dynamischen Gleichgewichtes jedes
der an der Kraftübertragung teilnehmenden Elemente eine Kraftbegrenzungseinheit besitzt,
welche letztere Einheit aus zwei, miteinander in Zwangsverbindung stehenden Elementen,
und einem, diese beiden Elemente aufeinander drückenden Federelement besteht, wobei
eines der in Zwangsverbindung stehenden Elemente, sich in der Richtung des an sich
bekannten Elektrokontaktes verschieben und dadurch den Elektroschalter betätigen kann.
Der Ansprechwert der Kraftbegrenzungseinheit wird durch die Ausgestaltung der Zwangsbahn
und die Grösse der Vorspannung des Federelementes bestimmt.
[0009] Anhand von Zeichnungen werden Ausführungsbeispiele der Erfindung näher erläutert.
Es zeigt:
Fig. 1 ein Oberteil einer durch einen Linearzylinder pneumatisch angetriebenen Schwingtür
mit zwischen Arbeitszylinder und Zylinderhalterung eingebauter Reversiervorrichtung
gemäß der Erfindung, gesehen vom Fahrzeuginnern,
Fig. 2 den Schnitt A-A in Fig. 1,
Fig. 3 ein Oberteil einer durch einen Linearzylinder pneumatisch angetriebenen Schwingtür
mit zwischen Kolbenstangenanschluß und Drehhebel eingebauter Reversiervorrichtung
gemäß der Erfindung, gesehen vom Fahrzeuginnern,
Fig. 4 eine Einzelheit von Fig. 3,
Fig. 5 den Schnitt B-B in Fig. 3,
Fig. 6 ein Unterteil einer durch einen Drehzylinder pneumatisch angetriebenen Schwingtür,
mit zwischen Triebstange und Drehsäule eingebauter Drehvorrichtung, gesehen vom Fahrzeuginnern,
Fig. 7 eine Einzelheit von Fig. 6 teilweise im Schnitt,
Fig. 8 den Schnitt C-C in Fig. 7,
Fig. 9 ein Oberteil einer zentral angetriebenen Schwingtür mit zwischen Schwingachse
und der Dreheinheit eingebauter Reversiervorrichtung, gesehen vom Fahrzeuginnern und
Fig.10 den Schnitt D-D in Fig. 9.
[0010] In Fig. 1 und Fig.2 ist ein erstes Ausführungsbeispiel der erfindungsgemässen Türbetätigungsvorrichtung
zu sehen: d.h. ein mit einem automatischen Rücköffnungs- (Reversier-) Mechanismus
versehener, durch einen Linearzylinder pneumatisch betätigter Türöffner.
[0011] Bei diesem erfolgt der Antrieb einer Drehsäule 5 und dadurch das Bewegen der Tür
6 über einen, an einer Kolbenstange 2 eines pneumatischen Arbeitszylinders 1 hergestellten
Kolbenstangenanschluss 3 durch das Verdrehen eines Drehhebels 4.
[0012] Die Tür 6 hat eine Kraftbegrenzungseinheit E zur automatischen Rücköffnung, die in
einem Gehäusestück 7 untergebracht ist. Das Gehäusestück 7 schliesst über einen Bolzen
8 der Kraftbegrenzungseinheit E am Arbeitszilinder 1 fix, am Halteelement 14 aber
in der Horizontalebene verdrehbar an. Der Bolzen 8 schliesst fix am Arbeitszylinder
1 an, ist aber in die Bohrung 7
A des Gehäuseteils 7 axial verschiebbar eingesetzt. Der Bolzen 8 hat zwei schräge Abflachungen
13, die einen Keilwinkel 13
A bilden.
[0013] Normal auf die Bohrung 7
A ist im Gehäusestück 7 eine Bohrung 7
B hergestellt, in welcher entgegen einer Spannfeder 10 ein verschiebbares Schulter-Spannelement
9 angeordnet ist, das ebenfalls einen Teil der Kraftbegrenzungseinheit E bildet. Die
Vorspannung der Feder 10 wird durch die jeweilige Stellung einer Absperrschraube 11
bestimmt. Das Schulter-Spannelement 9 in Fig. 2 hat an seinem Oberteil gleichfalls
Abflachungen 13 mit Keilwinkel 13
Ao An dem Gehäuseteil 7 ist ein Schaltorgan 12 befestigt, das den, mit dem freien Ende
des Schulter-Spannelementes 9 . zusammenwirkenden Kontakt 12
A hält.
[0014] Die Arbeitsweise der Reversiervorrichtung nach Fig. 1 und Fig.2 ist nun folgendes:
Bei dem Schliessen der Tür 6 vollzieht die Kolbenstange 2 des Arbeitszylinders 1 zum
Halteelement 14 hin eine annähernde Bewegung. Im Falle, wenn die Tür 6 beim Schliessen
auf ein Hindernis stösst, kann sich die Rehsäule 5, und demzufolge der Drehhebel 4,
sowie die Kolbenstange 2 aus den vorher angeführten Gründen nicht versohieben, und
der Arbeitszylinder 1 ist bestrebt, sich von dem Halteelement 14 zu entfernen. Sowie
diese distanzierende Kraft den durch den Keilwinkel 13A der schrägen Abflachung 13 und die jeweiliege Vorspannung der Feder 9 gegebenen Wert
überschreitet, verschiebt sich der Bolzen 8 zusammen mit dem Arbeitszylinder 1 in
axialer Richtung.
[0015] Infolgedessen verschiebt sich das Schulter-Spannelement 9 zufolge der anliegenden
schrägen Abflachungen 13 in der Bohrung 7
B nach aussen und kommt dadurch mit dem Kontakt 12
A in Schluss, sodass dann das Schaltorgan 12 den zum Rücköffnen der Tür 6 benötigten
elektrischen Steuerimpuls zusatandebringt. Die das Rückoffnen auslösende Kraft ist
teils von der Wahl des Keilwinkels 13
A der schrägen Abflachung 13 abhängig, teils kann sie durch das Ausmass der Vorspannung
der Feder 10 mit Hilfe der Absperrschraube 11 stufenlos geregelt werden.
[0016] In Fig.3-5 ist eine andere beispielsweise Ausführungsform der erfindungsgemässen
Reversiervorrichtung dargestellt, gleichfalls für Schwingtüren mit linear-zylindrischem,
pneumatischem Antrieb. Die Elemente der Kraftbegrenzungseinheit E, welche das Reversieren
der Tür sichert, ist hier in einem Anschluss-stück 31 der Kolbenstange und in einem
Drehhebel 41 untergebracht. Der Antrieb der Drehsäule 5, und damit das Bewegen der
Tür 6 wird vom Arbeitszylinder 1 über das an der Kolbenstange 2 angeschlossene Anschluss-stück
31 durch Verdrehung des Drehhebels 41 verrichtet. Das Anschluss-stück 31 ist an der
Kolbenstange 2 fix angeschlossen, und ein darin eingesetzter Bolzen 20 hält mit einer
Schräge 16
A eines Spannelementes 16 eine Kontaktrolle 15 einer Feder 17 entgegen. Der Vorspannungswert
der Feder 17 wird durch die jeweilige Stellung einer Absperrschraube 18 bestimmt.
Die Kontaktrolle 15 kann sich in einer Öffnung 41
A des Drehhebels 41, das Schulter-Spannelement 16 aber in einer Bohrung 41
B des Drehhebels 41 entgegen der Feder 17 verschieben. (Fig.5).
[0017] Dam am Drehhebel 41 befestigte Schaltorgan 19 hält einen mit dem Schulter-Spannelement
16 zusammenwirkenden Kontakt
19
A.
[0018] Die Arbeitsweise der Reversiervorrichtung nach Fig. 3-5 stimmt mit der Arbeitsweise
der in Fig.l und Fig.2 dargestellten Ausführungsform überein mit dem Unterschied,
dass hier beim Schliessen der Tür 6, und dabei einer Behinderung des Verdrehens der
Drehsäule 5 und des Drehhebels 41 die Kolbenstange 2 auch weiterhin bestrebt ist,
eine annähernde Bewegung zum Arbeitszylinder 1 hin zu vollführen. Wenn diese nach
innen ziehende Kraft den durch die Schräge 16
A des Schulter-Spannelementes 16 und die Vorspannung der Feder 17 bestimmten Wert überschreitet,
dann verschiebt sich die Kontaktrolle 15 in der Öffnung 41A. Demzufolge verschiebt
sich auch das Schulter-Spannelement 16 axial in der Bohrung 41
B und tritt mit dem Kontakt 19
A in Verbindung. Damit aber brint das Schaltorgan 19 den zum Rücköffnen der Tür erforderlichen
Steuerimpuls zustande. Das Einstellen der das Rücköffnen auslösenden Kraft geschieht
mit Hilfe der Absperrschraube 18, ähnlich wie bei der vorherigen Lösung.
[0019] Die Bilder Fig. 6-10 zeigen wiederum weitere beispielsweise Ausführungsformen der
Reversiervorrichtung gemäss der Erfindung bei Fahrzeug-Schwingtüren mit pneumatischem
Antrieb durch Drehzylinder. In Fig. 6-8 wurde eine solche Anordnung dargestellt, bei
welcher die Kraftbegrenzungseinheit E der Reversiervorrichtung in einem, zwischen
einer Drehwerk-Treibstange 22 und der Drehsäule 24 befindlichen Gehäuse 23 eingebaut
ist. Eine am Fahrzeugkasten befestigte Stützkonsole 33 hält das an der Drehwerk-Treibstange
22 fix befestigte Gehäuse 23 und einem elastisch unterstützten Kontakt 32 (Fig. 7
und 8).
[0020] An dem in das Gehäuse 23 hineinragenden Teil der Drehsäule 24 ist eine Schräge 29
ausgebildet. Im Gehäuse 23 aber ist normal auf die Achse der Drehsäule 24 für das
Schulter-Spannelement 28 eine Bohrung 36 vorgesehen. Das Schulter-Spannelement 28
ist ein Element der Kraftbegrenzungseinheit E, welches sich entgegen der Feder 30
in der Bohrung 36 zum federnd unterstützten Kontakt 32 hin verschieben kann. Das Innende
des Schulter-Spannelementes 28 wirkt mit der Schrägfläche 29 zusammen. Die Vorspannung
der Feder 30 wird von der Stellung einer Absperrschraube 34 bestimmt.
[0021] Das Gehäuse 23 besitzt noch einen fix eingebauten Begrenzungsbolzen 26, der mit einem
Ansatz 27 versehen ist.
[0022] Die Arbeitsweise der Lösung nach Fig. 6-8 ist folgende: .Bei dem Schliessen der Tür
6 - wobei die Drehrichtung entgegengesetzt dem Uhrzeigersinn ist - wird die Drehsäule
24 mit Vermittlung der Schrägfläche 29 des Schulter-Spannelementes 28 verdreht. Die
Vorspannung der Feder 30 ist durch die Absperrschraube 34 so bestimmt, dass im Normalfall
das Schulter-Spannelement 28 durch Anliegen an der Schrägfläche 29 der Drehsäule 24
das Drehmoment der Drehwerkausstossachse 22 auf die Drehsäule 24 übertragen kann.
[0023] Stösst beim Schliessen die Tür 6 auf ein Hindernis, dann ist zwar die Drehsäule 24
in ihrer Verdrehung behindert, doch ist die Drehwerk-Treibstange 22 bestrebt, sich
weiter zu verdrehen. Wenn nun dabei das Drehmoment den durch die Schräge 29 und die
Vorspannung der Feder 30 bestimmten Wert überschreitet, dann verschiebt sich das Schulter-Spannelement
28 mit Vermittlung der Schrägfläche 29 (entgegen der Feder 30) in der Bohrung 36 in
axialer Richtung, und gelangt mit einem elastisch abgestützten Kontakt 32 in elektrische
Verbindung. Auf diese Weise kommt der zum Wiederöffnen der Tür erforderliche elektrische
Steuerimpuls zustande.
[0024] In der Schliess-stellung der Tür 6 wird die fixe Verbindung zwischen der Drehwerk-Treibstange
22 und der Drehsäule 24 durch den Ansatz 27 des Begrenzungsbolzen 26 gesichert. Das
Einstellen der das Rücköffnen auslösenden Kraft kann durch die entsprechende Wahl
der Schräge 29 und durch das richtige Einstellen der Absperrschraube 34 erfolgen.
[0025] In Fig. 9 und 10 ist eine solche Variante der Lösung nach Fig. 6-8 dargestellt, bei
welcher der gemeinsame Antrieb von zwei Türen mit einem einzigen Drehzylinder geschieht.
[0026] Die Drehwerk-Treibstange 22 ist hier im Gehäuse 23 fix befestigt. Ferner ist im Gehäuse
auch das Schulter-Spannelement 28 der Kraftbegrenzungseinheit E untergebracht, welche
mit einer Dreheinheit 24
A in Verbindung steht. Die Dreheinheit 24
A ist an einem Gestänge 51, letzteres aber an dem Drehhebel 4 gelenkig angeschlossen.
Der Drehhebel 4 ist an der Drehsäule 5 fix befestigt.
[0027] In funktioneller Hinsicht stimmt diese Variante mit der Ausführungsform nach Fig.
6-8 im Wesen überein, doch wird hier das Drehmoment der Drehwerk-Treibstange 22 von
der Dreheinheit 24
A übernommen.
[0028] Die erfindungsgemässe Vorrichtung zum Sichern des automatischen Rücköffnens kann
sowohl bei den von Linearzylindern wie auch von Drehzylindern pneumatisch angetriebenen
Innen-, Aussenschwing- oder Schiebetüren in den automatischen Türbetätiger eingebaut
werden. Der grösste Vorteil der Erfindung besteht darin, dass man bei einem während
des Schliessens im Schliessbereich eintretenden, bzw. dort hineingelangendes Hindernis
den Wert der dadurch ausgeübten Druckkraft mit einem schrägen Element, sowie mit dem
Verändern der regulierbaren Vorspannungs-Federkraft einfach und trotzdem sicher zwischen
den gewünschten Toleranzgrenzwerten einstellen kann. Ein weiterer Vorzug besteht darin,
dass die Vorrichtung den einmal eingestellten Wert auf sehr lange Zeit beibehält,
wodurch ein ständiges Korrigieren der Einstellung erübrigt wird. Darüber hinausgehend
arbeitet die Vorrichtung selbst unter extremen Witterungsverhältnissen sicher. Die
erfindungsgemässe Vorrichtung zum Sichern der Rücköffnung von Fahrzeugtüren kann bei
einem grossen Teil der heute üblichen Türbetätiger auch nachträglich mit verhältnismässig
geringem Kostenaufwand eingebaut werden.
1. Vorrichtung zum automatischen Rücköffnen von mit Drehsäulen betätigten Schwingtüren
oder Schiebetüren bei Fahrzeugen, dadurch gekennzeichnet, dass sie ausser einer Türbetätigungseinheit
(1) eine an irgendeinem der an der Kraftübertragung teilnehmenden Elemente (7, 41,
31, 24, 24A) angebrachte, relativ verschiebbare Kraftbegrenzungseinheit (E) besitzt, die aus
zwei miteinander in Zwangsverbindung befindlichen Elementen (8, 9, 15, 16, 24, 28)
und aus einem, diese zusammendrückenden Federelement (10, 17, 30) besteht, wobei das
eine Element (9, 16, 28) der Kraftbegrenzungseinheit (E) mit einem, in seiner einen
Stellung die Türbetätigungseinrichtung, vorzugsweise einen pneumatischen Arbeitszylinder
(1), in öffnendem Sinne steuernden elektrischen Schaltorgan (12, 19) in Verbindung
steht.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die zusammenarbeitenden
zwei Elemente (8, 9) der Kraftbegrenzungseinheit (E) und das Schaltorgan (12) in einem,
an dem Arbeitszylinder (1) befestigten, zugleich auch ihre Halterung sichernden Gehäusestück
(7) untergebracht sind.
3. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die beiden zusammenarbeitenden
Elemente (15, 16) der Kraftbegrenzungseinheit (E) einesteils in dem an der Kolbenstange
(2) des Arbeitszylinders (1) fix angeschlossenen Anschluss-stück (31), andernteils
in dem auch das Schaltorgan (19) haltenden Drehhebel (41) untergebracht sind.
4. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass eines der beiden, miteinander
in Zwangsverbindung stehenden Elemente (28) der Kraftbegrenzungseinheit (E) in dem
an der Treibstange (22) des penumatischen Drehwerks fix befestigten Gehäuse (23) normal
zur Drehsäule (24) eingebaut, ihr anderes Element aber, als ein Teil der Drehsäule
(24) aus dem in das Gehäuse (23) hineinragenden Teil der Drehsäule (24) ausgestaltet
ist.
5. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass eines der miteinander
in Zwangsverbindung stehenden Elemente (28) der Kraftbegrenzungseinrichtung (E) in
dem an der Treibstange (22) des pneumatischen Drehwerks fix befestigten Gehäuse (23)
normal zur Achse einer am Gestänge (51) der Türen gelenkig anschliessenden Dreheinheit
(24A) eingebaut, das andere Element aber als ein Teil der Dreheinheit (24A) aus dem in das Gehäuse (23) hineinragenden Teil der Dreheinheit (24A) ausgebildet ist.
6. Vorrichtung nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass das eine Element
(8,15) der.Kraftbegrenzungseinheit (E) in der dafür ausgestalteten Öffnung (7A,41A) axial verschiebbar, ihr anderes Element (9, 16) aber - bezogen auf die obige Bewegungsrichtung
- in der Querrichtung verschiebbar angeordnet ist.
7. Vorrichtung nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass das eine Element
(24) der Kraftbegrenzungs~ einheit (E) um seine Drehachse verdrehbar, das andere Element
(28) aber zur Drehachse des ersteren Elementes (24) senkrecht und axial verschiebbar
ausgestaltet ist.
8. Vorrichtung nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass von den beiden,
miteinander in Zwangsverbindung stehenden Elementen der Kraftbegrenzungseinheit (E)
der Bewegungsbereich des einen Elementes (9, 16, 28) durch die auf dem anderen Element
(8, 24) ausgestaltete Zwangsbahn, vorzugsweise Abflachungen (13, 29) begrenzt wird.
9. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass von den beiden, miteinander
in Zwangsverbindung stehenden Elementen der Kraftbegrenzungseinheit (E) der Bewegungsbereich
des einen Elementes (16) durch die an diesem Element ausgestaltete Schräge (16A) und durch die Ausgestaltung einer Öffnung (41A) des anderen Elementes (15) bestimmt ist.