Antriebsvorrichtung für eine Drehsäule, insbesondere zur Bewegung von Schwenktürflügeln an Kraftfahrzeugen

Abstract

 Eine Antriebsvorrichtung für eine Drehsäule, insbesondere zur Bewegung von Schwenktürflügeln an Kraftfahrzeugen. Die Drehsäule (1) ist als Hohlzylinder ausgebildet, in den ein Druckgasantrieb integriert ist. Hierzu ist durch die Drehsäule (1) koaxial ein zylindrischer Stab (9) hindurchgeführt, an dem sich in ihrer Breite in Längsrichtung des Stabes erstreckende radiale Flügel (10, 11) angeordnet sind, während an der Innenseite der Drehsäule (1) sich in ihrer Breite in Längsrichtung der Drehsäule erstreckende radiale Lamellen (12, 13) angeordnet sind. In den zwischen den Flügeln (10, 11) und den Lamellen (12, 13) entstehenden Kammern (A bis D) sind Schläuche (14 bis 17) angeordnet, die an eine Druckgasquelle anschließbar sind. Je nachdem welche Schläuche mit Druck beaufschlagt und welche entlüftet werden, wird die Drehsäule (1) in der einen oder der anderen Drehrichtung durch den auf die Lamellen (12,13) ausgeübten Druck in Bewegung gesetzt.

Beschreibung

[0001] Antriebsvorrichtung für eine Drehsäule, insbesondere zur Bewegung von Schwenktürflügeln.an Kraftfahrzeugen.

[0002] Die Erfindung betrifft eine Antriebsvorrichtung für eine Drehsäule, insbesondere zur Bewegung von Schwenktürflügeln an Kraftfahrzeugen, bei der die an ihren beiden Enden in Halterungen drehbar gelagerte Drehsäule als Hohlzylinder ausgebildet ist, in dem Antriebsorgane angeordnet sind.

[0003] Eine derartige Antriebsvorrichtung ist beispielsweise in der DE-PS 1 961 573 beschrieben. Bei der bekannten Antriebsvorrichtung ist an einem Ende der Drehsäule ein Kolben-Zylinderantrieb angeordnet, der über ein innerhalb der Drehsäule angeordnetes Schraubengetriebe mit der Drehsäule verbunden ist.

[0004] Dieser bekannte Antrieb hat den Nachteil, daß oberhalb oder unterhalb der Drehsäule genügend Raum zur Anordnung eines Kolben-Zylinderantriebes vorhanden sein muß und daß innerhalb der Drehsäule relativ aufwendige ineinandergreifende mechanische Bauteile angeordnet sein müssen.

[0005] Es ist weiterhin bekannt, Drehsäulen von außen über Elektromotoren oder oberhalb oder unterhalb der Drehsäule angeordnete pneumatische Drehflügelantriebe anzutreiben. Aber auch bei diesen bekannten Antrieben ist der Aufwand an Raum an mindestens einem der beiden Enden der Drehsäule beträchtlich und die Antriebsvorrichtungen sind teilweise aufwendig und störanfällig.

[0006] Da insbesondere bei Kraftfahrzeugen, beispielsweise Autobussen, der an beiden Enden der Drehsäule zur Verfügung stehende Raum begrenzt ist, bestand die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe darin, eine Antriebsvorrichtung der eingangs erwähnten Art zu schaffen, die mit sehr einfachen konstruktiven Mitteln aufgebaut ist und bei der zu beiden Seiten der Drehsäule kein zusätzlicher Raum benötigt wird.

[0007] Die Lösung dieser Aufgabe erfolgt allgemein mit den im kennzeichnenden Teil des Patentanspruchs 1 angegebenen Merkmalen. Vorteilhafte Ausführungsformen sind in den Unteransprüchen beschrieben.

[0008] Bei der erfindungsgemäßen Antriebsvorrichtung ist ein Druckgas-, beispielsweise Druckluftantrieb, in die Drehsäule selbst integriert. Der große Vorteil gegenüber einem üblichen Drehflügelantrieb, der oberhalb oder unterhalb der Drehsäule angeordnet sein müßte, besteht darin, daß einerseits für die Antriebsvorrichtung kein zusätzlicher Raum oberhalb oder unterhalb der Drehsäule benötigt wird und daß andererseits, falls nötig, nahezu die volle Länge der Drehsäule für die Ausbildung des Antriebes benutzt werden kann, was den Vorteil hat, daß mit relativ geringen Überdrucken beträchtliche,für die Bewegung der Schwenktürflügel ausreichende Drehmomente erzeugt werden können, indem die Länge der Schläuche entsprechend gewählt wird. Dabei ist die Antriebsvorrichtung sehr einfach aufgebaut und weist wenig ineinandergreifende mechanische Bauteile auf. Wie weiter unten anhand eines Ausführungsbeispiels gezeigt, wird zur Betätigung der Antriebsvorrichtung lediglich einem oder mehreren der in den Kammern angeordneten Schläuche Druckgas zugeführt, während aus anderen Schläuchen das Druckgas abgeführt wird. Die Schläuche, denen Druckgas zugeführt wird, werden aufgeblasen und vergrößern sich aufgrund ihrer Materialeigenschaften. Da sie jeweils zwischen einem Flügel und einer Lamelle angeordnet sind, drückt der sich vergrößernde Schlauch, der sich an einem Flügel abstützt, auf eine der Lamellen und versetzt dadurch die Drehsäule in Bewegung. Durch die Verwendung der Schläuche entstehen innerhalb der Drehsäule auch bei sich über eine größere Länge der Drehsäule erstreckenden Kammern keinerlei Abdichtungsprobleme.

[0009] In gewissen Fällen und bei Verwendung entsprechender Schläuche kann es grundsätzlich ausreichend sein, wenn innerhalb der Drehsäule ein Flügel und eine Lamelle vorhanden sind, durch welche der Raum innerhalb der Drehsäule in zwei Kammern aufgeteilt wird, in denen Schläuche angeordnet sind, die wechselweise mit Druckgas beaufschlagbar sind.

[0010] Es hat sich aber herausgestellt, daß eine besonders wirksame und vorteilhafte Ausführungsform der erfindungsgemäßen Antriebsvorrichtung erhalten wird, wenn die Antriebsvorrichtung die Merkmale des Patentanspruchs 2 aufweist.

[0011] Im folgenden wird anhand der beigefügten Zeichnungen ein Ausführungsbeispiel für die erfindungsgemäße Antriebsvorrichtung näher erläutert.

[0012] In den Zeichnungen zeigen:

Fig. 1 eine Vorderansicht eines Schwenktürflügels mit einer Antriebsvorrichtung nach der Erfindung;

Fig. 2 eine Ansicht des Schwenktürflügels nach Fig. 1 von oben;

Fig. 3 in gegenüber Fig. 1 vergrößerter Darstellung eine Seitenansicht der Drehsäule der Antriebsvorrichtung gemäß Fig. 1;

Fig. 4 in gegenüber Fig. 3 vergrößerter Darstellung einen Schnitt nach der Linie IV-IV in Fig. 3;

Fig. 5 in gegenüber Fig. 3 vergrößerter Darstellung einen Schnitt nach der Linie V-V in Fig. 3.

[0013] Wie den Fig. 1 und 2 zu entnehmen, ist beispielsweise an einem nicht näher dargestellten Autobus an einer Drehsäule 1, die über Halterungen 2, 3 drehbar mit dem Türrahmen bzw. dem Chassis 4 verbunden ist, ein Schwenktürflügel 5 über Schwenkhebel 6 und 7 in an sich bekannter Weise angeordnet. Der Schwenktürflügel 5 ist weiterhin in bekannter Weise gegenüber dem Türrahmen oder Chassis durch eine nur angedeutete Führungsvorrichtung 8 geführt.

[0014] In Fig. 2 ist der Schwenktürflügel 5 mit ausgezogenen Linien in der geschlossenen Stellung und mit strichpunktierten Linien in der geöffneten Stellung dargestellt. Der Öffnungswinkel beträgt ca. 90°.

[0015] In den Fig. 3 bis 5 ist die in die Drehsäule 1 integrierte Antriebsvorrichtung der Drehsäule genauer dargestellt.

[0016] Die Drehsäule 1 ist als Hohlzylinder ausgebildet, der an seiner Unterseite über ein Lager 23 an der mit dem Rahmen fest verbundenen Halterung 3 abgestützt ist.

[0017] Koaxial zur Drehsäule 1 ist ein zylindrischer Stab 9 angeordnet, der an seiner Oberseite mit der Halterung 2 und an seiner Unterseite mit der Halterung 3 unverdrehbar fest verbunden ist. Das obere Ende der Drehsäule 1 stützt sich über ein Gleitlager 20 am Stab 9 ab.

[0018] Der Durchmesser des Stabes 9 beträgt bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel in den oberen 2/3 der Länge etwa 1/4 des Innendurchmessers der Drehsäule 1. Dadurch bildet sich zwischen der Innenfläche der Drehsäule 1 und der Außenfläche des Stabes 9 ein Raum mit kreisringförmigem Querschnitt. In diesem Raum sind einerseits zwei mit dem Stab 9 fest verbundene Flügel 10 und 11 und andererseits zwei mit der Drehsäule 1 fest verbundene Lamellen 12 und 13 angeordnet.

[0019] Die Flügel 10 und 11 erstrecken sich in ihrer Breite über ca. die oberen 2/3 der Drehsäule und ragen radial nach außen bis unmittelbar vor die Innenfläche der Drehsäule 1. Sie schließen einen Winkel von 180° ein und weisen an ihren beiden äußeren Enden Verdickungen auf.

[0020] Die Lamellen 12 und 13 erstrecken sich in ihrer Breite ebenfalls über ca. 2/3 der Länge der Drehsäule 1 und ragen radial nach innen bis unmittelbar vor die Außenflächen des Stabes 9. Sie sind diametral zueinander angeordnet und Fig. 4 kann entnommen werden, daß durch die Flügel 10, 11 einerseits und die Lamellen 12, 13 andererseits der kreisringförmige Innenraum zwischen dem Stab 9 und der Drehsäule 1 in vier Kammern A, B, C und D unterteilt ist, deren Volumen sich bei einer Drehung der Drehsäule 1 um den Stab 9 verändert.

[0021] In jeder der Kammern A bis D ist ein Schlauch aus einem gasdichten, stark dehnbaren elastischen Material, beispielsweise aus Gummi, in Längsrichtung angeordnet. Dabei ist der Schlauch 14 in der Kammer A, der Schlauch 15 in der Kammer B, der Schlauch 16 in der Kammer C und der Schlauch 17 in der Kammer 0 angeordnet.

[0022] Die Schläuche 14 bis 17 sind über Druckleitungen 18 und 19, die durch die Halterung 2 nach außen geführt sind, mit nicht eigens dargestelltem Druckgas-, beispielsweise Druckluftquellen, verbunden. Die unteren Enden der Schläuche 14 bis 17 sind verschlossen. Die Schläuche 14 bis 17 erstrecken sich im nicht aufgeblasenen Zustand nicht ganz über die volle Länge der Kammern A bis D.

[0023] Im unteren Drittel der Drehsäule 1 befinden sich keine Kammern und der in diesem Bereich einen größeren Durchmesser aufweisende Stab 9 ist hier mit 9a bezeichnet. Weiterhin sind in diesem Bereich zwischen dem Stab 9a und der Innenfläche der Drehsäule 1 Gleitlager 21 und 22 angeordnet.

[0024] Die Funktionsweise der dargestellten Antriebsvorrichtung wird nun anhand von Fig. 4 erläutert.

[0025] In der in Fig. 4 dargestellten Stellung der Drehsäule sind die Schläuche 15 und 17 in den nicht unmittelbar benachbarten Kammern B und D mit Druckluft von beispielsweise 8 bar beaufschlagt, während die Schläuche 14 und 16 in den Kammern A und C mit 0 bar beaufschlagt bzw. entlüftet sind. Soll nun erreicht werden, daß sich die Drehsäule 1 aus der in Fig. 4 dargestellten Stellung in Uhrzeigerrichtung weiter dreht, so werden durch entsprechende Steuerung die beiden Schläuche 14 und 16 an die Druckgasquelle angeschlossen und mit etwa 8 bar beaufschlagt, während die Schläuche 15 und 17 entlüftet werden. Dies hat zur Folge, daß die Schläuche 14 und 16 aufgeblasen werden und,da sie sich jeweils einerseits an einem der Flügel 10 bzw. 11 und andererseits an einer der Lamellen 12 bzw. 13 abstützen, das Volumen der Kammern A und C sich vergrößert und sich die Drehsäule 1 im Uhrzeigersinn in Bewegung setzt. Dabei wird aus den Schläuchen 15 und 17 das Druckgas abgeführt bis nach einer Drehung von etwa 90° die Schläuche 15 und 17 die strichpunktiert angedeutete Form im entlüfteten Zustand aufweisen. Dann kommt die Bewegung zum Stillstand. Werden nun wiederum die Schläuche 15 und 17 mit Druckgas beaufschlagt, während die Schläuche 14 und 16 entlüftet werden, so kehrt sich die Bewegungsrichtung um und die Drehsäule 1 gelangt schließlich in den in Fig. 4 dargestellten Ausgangszustand zurück.

[0026] Selbstverständlich erfolgt bei einer Beaufschlagung der Schläuche mit Druckluft auch eine Ausdehnung in Längsrichtung der Kammern A bis D. Dieser Ausdehnung ist dadurch Rechnung getragen, daß sich, wie bereits erwähnt, die Schläuche 14 bis 17 nicht über die volle Länge der Kammern A bis D erstrecken.

[0027] Der mögliche Drehwinkel von ca. 90° ist ausreichend um, wie aus Fig. 1 und 2 ersichtlich, den Schwenktürflügel 5 zu öffnen bzw. zu schließen.

Ansprüche

1. Antriebsvorrichtung für eine Drehsäule, insbesondere zur Bewegung von Schwenktürflügeln an Kraftfahrzeugen, bei der die an ihren beiden Enden in Halterungen drehbar gelagerte Drehsäule als Hohlzylinder ausgebildet ist, in dem Antriebsorgane angeordnet sind, dadurch gekennzeichnet, daß in der Drehsäule (1) koaxial ein mindestens mit einer der Halterungen (2, 3) unverdrehbar verbundener zylindrischer Stab (9) angeordnet ist, dessen Durchmesser kleiner ist als -der Innendurchmesser der Drehsäule (1) und an dem mindestens ein sich in seiner Breite über mindestens einen Teil der Länge der Drehsäule (1) erstreckender, radial nach außen bis unmittelbar vor die Innenfläche der Drehsäule (1) ragender Flügel (10, 11) angeordnet ist und an der Innenfläche der Drehsäule (1) mindestens eine sich in ihrer Breite über mindestens einen Teil der Länge der Drehsäule (1) erstreckende, radial nach innen bis unmittelbar vor die Außenfläche des Stabes (9) ragende Lamelle (12, 13) so angeordnet ist, daß durch Flügel (10,11) und Lamelle bzw. Lamellen (12, 13) im Raum zwischen Drehsäule (1) und Stab (9) mindestens zwei Kammern (A bis D) gebildet werden, in denen in Längsrichtung verlaufende Schläuche (14, 15, 16, 17) aus gasdichtem stark dehnbarem elastischen Material angeordnet sind, deren eines Ende jeweils verschlossen ist, während das andere Ende über eine durch die Halterung (2) nach außen.geführte Druckleitung (18, 19) an eine Druckgasquelle derart anschließbar ist, daß zur Betätigung der Antriebsvorrichtung wechselweise mindestens einem der Schläuche (15, 17) Druckgas mit einem vorgegebenen Druck zugeführt wird, während aus mindestens einem anderen Schlauch (14, 16) das Druckgas abgeführt wird.

2. Antriebsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sie zwei einen Winkel von 180⁰ einschließende Flügel (10, 11) und zwei diametral zueinander angeordnete Lamellen (12, 13) aufweist, durch welche der Raum zwischen Drehsäule (1) und Stab (9) in vier Kammern (A, B, C, D) mit veränderbarem Volumen aufgeteilt ist und in jeder der Kammern ein Schlauch (14, 15, 16, 17) angeordnet ist und die Schläuche derart an die Druckgasquelle anschließbar sind, daß zur Betätigung der Antriebsvorrichtung jeweils den in Umfangsrichtung der Drehsäule (1) gesehen, nicht unmittelbar nebeneinander angeordneten Schläuchen (15, 17) Druckgas zugeführt und aus den beiden anderen Schläuchen (14, 16) das Druckgas abgeführt wird.

3. Antriebsvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Stab (9) sich über die gesamte Länge der Drehsäule (1) erstreckt und an beiden Enden mit den Halterungen (2, 3) unverdrehbar verbunden ist und in von Flügeln (10, 11) und Lamellen (12, 13) freien Bereichen des Raumes zwischen Stab (9a) und Drehsäule (1) an beiden Enden mindestens ein die Drehsäule (1) am Stab (9a) abstützendes Gleitlager (20,21, 22) angeordnet ist.

Zeichnung