[0001] Die vorliegende Erfindung betrifft ein Ver- und Entriegelungssystem für Türen, insbesondere
Schienenfahrzeuge, mit einer drehbar gelagerten Drehfalle mit einem Arretierungsbereich
zur Arretierung eines Fangbolzens.
[0002] Unter dem Begriff Tür werden im Sinne der Erfindung sowohl einzelne Türflügel von
zweiflügligen Türen, insbesondere Schwenkschiebetüren, als auch Einzeltüren verstanden.
Schwenkschiebetüren werden üblicherweise bei schienengebundenen Fahrzeugen oder Bussen
eingesetzt, obwohl die Erfindung nicht auf derartige Fahrzeuge beschränkt sein soll.
Bekannt ist der Einsatz von Schwenkschiebetüren z.B. auch bei Flugzeugen oder Wasserfahrzeugen.
[0003] An ein- oder zweiflügeligen Schienenfahrzeugtüren wird häufig eine Verriegelung der
Türflügel über Drehfallenverriegelungen angewendet, um hohen Belastungen des Türsystems
gerecht zu werden. Diese Drehfallenverriegelungen weisen eine drehbar gelagerte Drehfalle
auf, die in der Regel mit einem Fangbolzen oder einem ähnlichen Element zusammenwirkt.
Der Fangbolzen ist üblicherweise an der Tür angeordnet, während die Drehfalle am Türportal
befestigt ist.
[0004] Der Fangbolzen wird beim Schließen der Tür in eine Aussparung der Drehfalle hineingeführt,
die Drehfalle wird gedreht und umschließt den Fangbolzen derart, dass dieser in Y-Richtung,
also in der jeweiligen Richtung, die quer zur Türöffnung verläuft, arretiert ist.
Um die Tür öffnen zu können, muss die Drehfalle wieder zurückgedreht werden, damit
die Drehfallenausnehmung die Tür in Y-Richtung wieder freigeben kann.
[0005] Drehfallenverriegelungen können dabei elektrisch, pneumatisch, hydraulisch oder über
Gestänge oder Seilzüge betätigt werden.
[0006] Schwenkschiebetüren sind z.B. für Schienenfahrzeuge in unterschiedlichen Ausführungsvarianten
bekannt. Allen ist gemein, dass sie aus einer Schließstellung durch eine Quer- oder
Schwenkbewegung in eine öffnungsbereite Stellung und anschließend parallel zur Fahrzeugaußenwand
in eine die Türöffnung freigebende Stellung bewegt werden. In der Schließstellung
muss dabei die Tür fest an die Türdichtung herangezogen und verriegelt werden.
[0007] Übliche Ver- und Entriegelungssysteme sind pneumatische angetrieben und/oder weisen
eine waagerechte bzw. horizontal verlaufende Kardanwelle auf. Diese Anordnung ist
wegen Länge nachteilig.
[0008] Aus der
DE 103 43 360 A1 ist ein gattungsgemäßes Ver- und Entriegelungssystem bekannt Ein Drehriegel ist an
der Innenseite einer Tür federbelastet angeordnet. Weiterhin sind zwei einander gegenüberliegende
Funktionselemente vorgesehen, wobei das eine Funktionselement in eine am Wagenkasten
angeordnete vertikale Antriebswelle eingreifen kann und das andere Funktionselement
mit einem an einer Stirnseite angeordneten, vertikal beweglichen Verriegelungselement
zusammenwirkt. Der Aufbau ist insgesamt kompliziert und aufwändig.
[0009] Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, ein Ver- und Entriegelungssystem
zu schaffen, das möglichst einfach aufgebaut ist, eine sichere Arretierung gewährleistet
und dessen Herstellung und Montage kostengünstig und einfach ist. Insbesondere soll
der Ver- und Entriegelungsvorgang mit möglichst einfachen Mitteln und unter Nutzung
weniger, robuster Bauteile möglich sein.
[0010] Erfindungsgemäß wird die Aufgabe durch ein Ver- und Entriegelungssystem für Fahrzeugtüren
mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 gelöst.
[0011] In einer besonders vorteilhaften Ausführungsvariante ist das erfindungsgemäße Ver-
und Entriegelungssystem gekennzeichnet durch
- a. eine Drehfalleneinheit, aufweisend
- eine drehbar gelagerte Drehfalle mit einem Arretierungsbereich zur Arretierung eines
Fangbolzens,
- ein mit der Drehfalle verbundenes Hebelwerk über das die Drehfalle über ein mit dem
Hebelwerk verbundenes erstes Verstellmittel in eine Verriegelungsposition drehbar
ist,
- ein mit dem Hebelwerk verbundenes zweites Verstellmittel, über das die Drehfalle in
eine Entriegelungsposition drehbar ist,
- b. eine Auslöseeinheit, aufweisend
- den Elektromotor,
- eine vom Elektromotor angetriebene erste Welle, auf der drehfest eine Nockenscheibe
mit einem Verriegelungsnocken und einem Entriegelungsnocken angebracht ist,
- eine zweite Welle, auf der eine Verriegelungsmitnehmerscheibe mit einem Verriegelungsmitnehmernocken
und eine Entriegelungsmitnehmerscheibe mit einem Entriegelungsmitnehmernocken angeordnet
sind, wobei
- die Verriegelungsmitnehmerscheibe über das erstes Verstellmittel und die Entriegelungsmitnehmerscheibe
über das zweite Verstellmittel mit dem Hebelwerk verbunden sind,
- der Verriegelungsmitnehmernocken durch Kontakt mit dem Verriegelungsnocken und der
Entriegelungsmitnehmernocken durch Kontakt mit dem Entriegelungsnocken schwenkbar
sind.
[0012] Erfindungsgemäß kontaktiert der Verriegelungsnocken bei einer Drehung der ersten
Welle den Verriegelungsmitnehmernocken und nimmt diesen mit, wodurch das erstes Verstellmittel,
beispielsweise ein Seilzug oder ein Gestänge, die Drehfalle über das Hebelwerk verriegelt.
Durch weitere Drehung der ersten Welle kontaktiert der Entriegelungsnocken den Entriegelungsmitnehmernocken,
dreht diesen und entriegelt dadurch die Drehfalle über das zweite Verstellmittel,
das ebenfalls als Seilzug oder Gestänge ausgebildet sein kann.
[0013] Der Verriegelungsnocken und der Entriegelungsnocken sind bezogen auf einen Querschnitt
der Welle einander gegenüberliegend, vorzugsweise diametral gegenüberliegend angeordnet.
Durch diese Anordnung wird erreicht, dass bei einer Drehung um 180° der jeweils andere
Nocken mit dem entsprechenden Mitnehmernocken in Kontakt kommt.
[0014] Die Erfindung ermöglicht eine vollelektrische Ver- und Entriegelung von Fahrzeugtüren
mit nur einem einzigen Elektromotor, der die Welle bewegt und damit die Nocken antreibt.
Vorteilhafterweise ist es möglich, auch mehrere Drehfalleneinheiten oder Drehfallen
in Reihe zu schalten.
[0015] In einer besonders vorteilhaften Ausführungsvariante ist weiterhin ein Notentriegelungshebel
vorgesehen, der ebenfalls auf der zweiten Welle neben den Mitnehmernocken angeordnet
ist. Der Notentriegelungshebel ist über ein drittes Verstellmittel, vorzugsweise ebenfalls
einen Seilzug oder ein Gestänge, unmittelbar oder über das Hebelwerk mittelbar mit
der Drehfalle verbunden. Somit ist eine manuelle Notentriegelung jederzeit möglich.
Bei einem Verdrehen des Notentriegelungshebels auf der zweiten Welle trifft dieser
auf einen Auslösenocken, verdreht diesen und bewegt damit das angeschlossene Verstellmittel
[0016] Das Hebelwerk verriegelt die Drehfalle in der Geschlossenstellung bzw. Verriegelungsposition
in eine Übertotpunktstellung. Zum Sichern dieser Übertotpunktstellung weist das Hebelwerk
einen Klinkenhebel mit einer Raste auf bzw. wird durch diesen gehalten. Der Verriegelungsvorgang
startet, indem der Fangbolzen der Tür in den Arretierungsbereich, vorzugsweise eine
Ausnehmung der Drehfalle hinein bewegt wird und die Drehfalle in Verriegelungsrichtung
dreht. Nach Erreichen der Übertotpunktstellung schnappt die Raste des Klinkenhebels
in die Raste des Hebelwerks ein.
[0017] Der Klinkenhebel kann über das zweite Verstellmittel zum Lösen zurückgezogen und
ausgeklinkt werden. Das Hebelwerk wird vorzugsweise über einen integrierten Hebel
aus der Übertotpunktstellung gedreht und die Drehfalle im weiteren Verlauf geöffnet.
[0018] Die Drehfalleneinheit und die Auslöseeinheit können in einem bevorzugten Ausführungsbeispiel
auf einer gemeinsamen Grundplatte angeordnet und mit dem Türportal verbunden sein,
sie können aber auch beliebig weit voneinander entfernt positioniert sein.
[0019] Die Verstellmittel sind vorzugsweise durch Seilzüge gebildet, denkbar ist aber auch
die Verwendung von Gestängen. Die Ent- und Verrieglung kann somit sowohl durch Zug
als auch durch Schub erfolgen, je nach Verstellmittel und baulichen Voraussetzungen
im Fahrzeug.
[0020] Die Erfindung wird anhand der nachfolgenden Figurenbeschreibung näher erläutert.
Die gezeigten Ausführungsbeispiele sind dabei lediglich beispielhaft zu verstehen,
der Schutzbereich soll durch diese nicht eingeschränkt werden. Es zeigen:
- Fig. 1:
- eine Drehfalleneinheit eines Ver- und Entriegelungssystems in Draufsicht in Entriegelungsstellung,
- Fig. 2:
- die Drehfalleneinheit aus Fig. 1 in perspektivscher Ansicht in Entriegelungsstellung,
- Fig. 3:
- die Drehfalleneinheit aus Fig. 1 in Draufsicht in Verriegelungsstellung,
- Fig. 4:
- eine Auslöseeinheit des Ver- und Entriegelungssystems von vorne,
- Fig. 5:
- die Auslöseeinheit aus Figur 4 in Seitenansicht,
[0021] Das erfindungsgemäße Ver- und Entriegelungssystem besteht aus einer Drehfalleneinheit
20 (siehe Fig. 1 bis 3) und einer Auslöseeinheit 22 (siehe Fig. 4 und 5).
[0022] Die in den Figuren 1 bis 3 gezeigte Drehfalleneinheit 20 kann, wie gezeigt, auf einer
Grundplatte 24 montiert sein. Eine Drehfalle 1 ist drehbar auf der Grundplatte 24
gelagert und mit einem Hebelwerk 2 verbunden. Das Hebelwerk 2 weist einen Verbindungshebel
26 auf, der die Drehfalle 1 mit einem ersten schwenkbaren zentralen Drehelement 28
verbindet. Die Drehfalle 1 hat einen Arretierungsbereich 30 in Form einer Ausnehmung
zur Aufnahme eines nicht gezeigten Fangbolzens. Der Verbindungshebel 26 ist als zweiteiliger
Knickhebel ausgeführt, der in seinem Verlauf ein Gelenk 32 aufweist.
[0023] Das zentrale Drehelement 28 weist weiterhin einen Halteabschnitt 34 auf, der in etwa
auf der diametral gegenüberliegenden Seite des Verbindungshebels 26 vom Drehelement
28 seitlich absteht. In den Halteabschnitt 34 ist eine Hebelwerkraste 36 in Form eines
Hinterschnitts eingebracht.
[0024] Ein etwa C-förmiger Klinkenhebel 4 ist ebenfalls drehbar auf der Grundplatte 24 gelagert
und weist einen Arm 40 und einen Hebel 4a auf. Am freien Ende des Arms 40 ist eine
Raste 4b angeordnet. Der Klinkenhebel 4 und das zentrale Drehelement 28 sind derart
zueinander angeordnet, dass der Halteabschnitt 34 zwischen den Arm 40 und den Hebel
4a gedreht werden kann.
[0025] Mit dem Hebelwerk 2 sind im gezeigten Ausführungsbeispiel zwei Verstellmittel verbunden,
welche mit ihren anderen Enden an der Auslöseeinheit 22 angebracht sind. Die Verstellmittel
sind im gezeigten Ausführungsbeispiel als erster Seilzug 7 und zweiter Seilzug 8 ausgeführt,
wobei der erste Seilzug 7 am zentralen Drehelement 28 angelenkt ist und für den Verriegelungsvorgang
genutzt wird. Der zweite Seilzug 8 ist mit dem Klinkenhebel 4 verbunden und dient
der Entriegelung. Die Verbindung mit dem Klinkenhebel 4 erfolgt im gezeigten Ausführungsbeispiel
über einen Entriegelungshebel 44. Der Klinkenhebel 4 und der Entriegelungshebel 44
sind um eine gemeinsame Drehachse 46 schwenk-oder drehbar und vorzugsweise einteilig
ausgeführt.
[0026] Die Seilzüge 7,8 sind im gezeigten Ausführungsbeispiel seitlich an der Drehfalleneinheit
20 vorbei geführt, so dass sie im weiteren Verlauf mit einer weiteren Drehfalleneinheit
20 verbindbar sind. Auf diese Weise können mehrere Drehfalleneinheiten 20 in Reihe
genutzt werden.
[0027] Weiterhin sind Federelemente 48 erkennbar, die den Klinkenhebel 4 unter Vorspannung
halten.
Insbesondere in Figur 2, die die Drehfalleneinheit 20 in verriegelter Position zeigt,
ist erkennbar, dass sich das Hebelwerk 2 in einer Übertotpunktstellung w befindet
und somit die Drehfalle 1 gegen unbeabsichtigtes Öffnen sichert. Die Übertotpunktstellung
w wird durch das Gelenk 32 ermöglicht.
[0028] Die Figuren 4 und 5 zeigen die Auslöseeinheit 22, die über die Verstellmittel, den
ersten Seilzug 7 und den zweiten Seilzug 8, mit der Drehfalleneinheit 20 in Verbindung
steht. Auf einer Welle 10, die von einem nicht gezeigten Antriebsmotor, vorzugsweise
einem Elektromotor, angetrieben wird, ist eine Nockenscheibe 16 angeordnet. Die Nockenscheibe
16 weist einen Verrieglungsnocken 16a und einem Entriegelungsnocken 16b auf, die einander
gegenüberliegend angeordnet von der Nockenscheibe 16 abstehen.
[0029] Eine zweite Welle 12 ist im gezeigten Ausführungsbeispiel parallel zur ersten Welle
10 angeordnet. Auf dieser sind eine Verriegelungsmitnehmerscheibe 15 mit einem Verriegelungsmitnehmernocken
15a und eine Entriegelungsmitnehmerscheibe 14 mit einem Entriegelungsmitnehmernocken
14a derart angeordnet, dass die beiden Mitnehmernocken 14a, 15a von dem Verrieglungsnocken
16a bzw. dem Entriegelungsnocken 16b kontaktiert und um die zweite Welle 12 gedreht
bzw. verschwenkt werden können. Der erste Seilzug 7 ist mit der Verrieglungsmitnehmerscheibe
15 verbunden, der zweite Seilzug 8 mit der Entriegelungsmitnehmerscheibe 14 (vergleiche
Figur 5).
[0030] Weiterhin ist auf der zweiten Welle 12 ein dreh- bzw. schwenkbarer Notentriegelungshebel
13 vorgesehen. Hierzu ist an der Entriegelungsmitnehmerscheibe 14 neben dem Entriegelungsmitnehmernocken
14a ein in die in entgegengesetzte Richtung, ebenfalls parallel zur zweiten Welle
12 abstehender Auslösenocken 14b vorgesehen. Alternativ ist es auch möglich, dass
der Notentriegelungshebel 13 die Entriegelungsmitnehmerscheibe 14 direkt kontaktiert
und dreht.
[0031] Die Drehfalle 1 wird über ein Hebelwerk 2 in einer Übertotpunktstellung w verriegelt.
Zum Sichern dieser ÜbertotpunktsteIlung w wird das Hebelwerk 2 über den Klinkenhebel
4 mit der Raste 4b gegen unbeabsichtigtes Lösen gesichert.
[0032] Der Verriegelungsvorgang startet indem der Fangbolzen der Tür (nicht dargestellt)
die Drehfalle 1 in Geschlossenrichtung bewegt. Daraufhin bewegt der Seilzug 7 (oder
ein Gestänge) welches am Hebelwerk 2 befestigt ist, selbiges in die Übertotpunktstellung
w. Nach Erreichen der Übertotpunktstellung w schnappt die Raste 4b des Klinkenhebels
4 in die Hebelwerkraste 38 des Hebelwerks 2 ein. Zum Öffnen wird mit dem Seilzug 8
(oder einem Gestänge) am Klinkenhebel 4 gezogen, woraufhin dessen Raste 4b ausgeklinkt,
über den integrierten Hebel 4a das Hebelwerk 2 aus der Übertotpunktstellung w gedreht
und im weiteren Verlauf die Drehfalle 1 geöffnet wird. Über die Seilzuganbindung ist
es möglich mehrere Drehfallen in Reihe zu schalten.
[0033] Der Ver- und Entrieglungsvorgang wird über die Auslöseeinheit 22 betätigt und gesteuert.
Beide Vorgänge werden von einem einzigen Elektromotor durchgeführt. Dazu ist auf der
Welle 10 drehfest die Nockenscheibe 16 angebracht. Auf der zweiten Welle 12 sind drehbar
gelagert die Entriegelungsmitnehmerscheibe 14 zum Entriegeln, die Verriegelungsmitnehmerscheibe
15 zum Verriegeln, sowie der Notentriegelungshebel 13. Zum Verriegeln wird die Welle
10 mit der Nockenscheibe 16 über den Motor (nicht dargestellt) angetrieben, bis der
Verriegelungsnocken 16a der Nockenscheibe 16 den Verriegelungsmitnehmernocken 15a
des Mitnehmers zum Verriegeln verdreht und damit den angeschlossenen ersten Seilzug
7 zieht. Zum Entriegeln wird die Nockenscheibe 16 weiter gedreht bis der Entriegelungsnocken
16b den Entriegelungsmitnehmernocken 14a der Entriegelungsmitnehmerscheibe 14 zum
Entriegeln verdreht und damit den angeschlossenen zweiten Seilzug 8 bewegt.
[0034] Eine manuelle Notöffnung kann über die Notentriegelungshebel 13 getrennt durch die
Seilzüge 8, 8a durchgeführt werden: bei Verdrehen der Notentriegelungshebel 13 auf
der zweiten Welle 12 trifft dieser auf den Auslösenocken 14b der Entriegelungsmitnehmerscheibe
14 zum Entriegeln und bewegt damit den angeschlossenen Seilzug 8. Der weitere Seilzug
8a ist an den Notentriegelungshebel 13 angelenkt.
[0035] Die Erfindung hat deutliche Vorteile gegenüber dem Stand der Technik. Beispielsweise
ist beim Einbau des Ver- und Entriegelungssystems 20 bzw. der Tür 36 nur ein verminderter
Einstellaufwand notwendig. Die Ver- und Entriegelung erfolgt über nur einen Elekromotor,
Die Verwendung der beiden parallelen Wellen mit Nockensteuerung ist robust und tolerant
gegenüber Einstellfehlern.
1. Ver- und Entriegelungssystem (20) für Fahrzeugtüren, dadurch gekennzeichnet, dass eine vollelektrische Ver- und Entriegelung der Fahrzeugtüren mit nur einem einzigen
Elektromotor erfolgt.
2. Ver- und Entriegelungssystem (20) nach Anspruch 1,
gekennzeichnet durch
a. eine Drehfalleneinheit (20), aufweisend
- eine drehbar gelagerte Drehfalle (1) mit einem Arretierungsbereich (30) zur Arretierung
eines Fangbolzens,
- ein mit der Drehfalle (1) verbundenes Hebelwerk (2) über das die Drehfalle (1) über
ein mit dem Hebelwerk (1) verbundenes erstes Verstellmittel (7) in eine Verriegelungsposition
drehbar ist,
- ein mit dem Hebelwerk (1) verbundenes zweites Verstellmittel (8), über das die Drehfalle
(1) in eine Entriegelungsposition drehbar ist,
b. eine Auslöseeinheit (22), aufweisend
- den Elektromotor,
- eine vom Elektromotor angetriebene erste Welle (10), auf der drehfest eine Nockenscheibe
(16) mit einem Verriegelungsnocken (16a) und einem Entriegelungsnocken (16b) angebracht
ist,
- eine zweite Welle (12), auf der eine
Verriegelungsmitnehmerscheibe (15) mit einem
Verriegelungsmitnehmernocken (15a) und eine
Entriegelungsmitnehmerscheibe (14) mit einem Entriegelungs-mitnehmernocken (14a) angeordnet
sind, wobei
- die Verriegelungsmitnehmerscheibe (15) über das erstes Verstellmittel (7) und die
Entriegelungsmitnehmerscheibe (14) über das zweite Verstellmittel (8) mit dem Hebelwerk
(2) verbunden sind,
- der Verriegelungsmitnehmernocken (15a) durch Kontakt mit dem Verriegelungsnocken (16a) und der Entriegelungsmitnehmernocken (14a)
durch Kontakt mit dem Entriegelungsnocken (16b) schwenkbar sind.
3. Ver- und Entriegelungsystem (20) nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Hebelwerk (2) einen Verbindungshebel (26), der die Drehfalle (1) mit einem ersten
schwenkbaren zentralen Drehelement (28) verbindet und als Knickhebel mit einem Gelenk
(32) ausgeführt ist, aufweist.
4. Ver- und Entriegelungsystem (20) nach einem der Ansprüche 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass das zentrale Drehelement (28) einen Halteabschnitt (34) aufweist, der in etwa auf
der diametral gegenüberliegenden Seite des Verbindungshebels (26) vom zentralen Drehelement
(28) seitlich absteht.
5. Ver- und Entriegelungssystem (20) nach einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass weiterhin ein C-förmiger, drehbarer Klinkenhebel (4) vorgesehen ist, der einen Arm
(40) und einen Hebel (4a) aufweist, und derart zum zentralen Drehelement (28) angeordnet
ist, dass der Halteabschnitt (34) zwischen den Arm (40) und den Hebel (4a) drehbar
ist.
6. Ver- und Entriegelungssystem (20) nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass als erstes Verstellmittel ein erster Seilzug (7) am zentralen Drehelement (28) angelenkt
ist und für den Verriegelungsvorgang genutzt wird und als zweites Verstellmittel ein
zweiter Seilzug (8) mit dem Klinkenhebel (4) verbunden ist und für den Entriegelungsvorgang
genutzt wird.
7. Ver- und Entriegelungssystem (20) nach einem der Ansprüche 2 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass sich das Hebelwerk (2) in der Verriegelungsposition in einer Übertotpunktstellung
(w) befindet.
8. Ver- und Entriegelungssystem (20) nach einem der Ansprüche 2 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass auf der zweiten Welle (12) ein schwenkbarer Notentriegelungshebel (13) vorgesehen
ist, an den ein weiterer Seilzug (8a) zur Betätigung angelenkt ist, wobei über den
Notentriegelungshebel (13) ebenfalls die Entriegelungsmitnehmerscheibe (14) zur Entriegelung.
schwenkbar ist.