[0001] Die Erfindung betrifft ein Schwenkschiebetürmodul für ein Schienenfahrzeug, das zumindest
einen Türflügel und ein mit dem Türflügel gekoppeltes Türantriebssystem umfasst, welches
eine Ausstellbewegung und eine Verschiebebewegung des Türflügels bewirkt. Das Türantriebssystem
umfasst zumindest eine erste in Ausstellrichtung des Türflügels wirkende Übertotpunktverriegelung,
welche in der Schließstellung um einen Übertotpunktweg oder Übertotpunktwinkel über
einen Totpunkt bewegt wird. Die Erfindung betrifft weiterhin ein Schienenfahrzeug
mit einem solche Schwenkschiebetürmodul.
[0002] Schwenkschiebetürmodule der genannten Art sind grundsätzlich bekannt. Dabei wird
eine Schiebetür beim Öffnen/Schließen in die Ausstellrichtung und Schieberichtung
bewegt. Diese Bewegungen können hintereinander aber auch simultan ausgeführt werden.
Darüber hinaus wird der Ausstellmechanismus in der Schließstellung mit Hilfe einer
Übertotpunktverriegelung lagefixiert, sodass die Schiebetür nach dem Schließen in
Ausstellrichtung nicht mehr oder nur mehr geringfügig bewegt werden kann. Dadurch
kann der Türflügel bei einer externen statischen auf den Türflügel wirkenden Kraft
nicht geöffnet werden. Wirkt die genannte Kraft nach außen, wird das Hebelsystem der
Übertotpunktverriegelung lediglich gegen einen Anschlag gedrückt, ohne dass es zu
einer Bewegung des Türflügels kommt. Wirkt die genannte Kraft nach innen, so kann
das Hebelsystem - zumindest wenn der Vorgang hinreichend langsam erfolgt - maximal
bis zum Totpunkt gedrückt werden, jedoch nicht weiter. Die Schiebetür bleibt somit
ebenfalls verschlossen.
[0003] Neuere Untersuchungen haben jedoch zu dem Ergebnis geführt, dass die alleinige statische
Betrachtung der Übertotpunktverriegelung für den sicheren Betrieb des Schwenkschiebetürmoduls
nicht ausreichend ist. Durch eine auf das Schienenfahrzeug wirkende Belastung (z.B.
Kraft, Druck, etc.) kann das Schwenkschiebetürmodul nämlich dynamisch angeregt werden,
wodurch die Übertotpunktverriegelung im ungünstigsten Fall auch den Totpunkt überwinden
und so zu einem ungewollten und gefährlichen Aufspringen der Tür bei fahrendem Zug
führen kann. Lebensgefährliche Situationen sind die Folge.
[0004] Eine Aufgabe der Erfindung ist es daher, ein verbessertes Schwenkschiebetürmodul
beziehungsweise ein verbessertes Schienenfahrzeug anzugeben. Insbesondere soll eine
Schließstellung auch bei dynamischer Belastung des Schwenkschiebetürmoduls gewährleistet
werden.
[0005] Die Aufgabe der Erfindung wird durch ein Schwenkschiebetürmodul der eingangs genannten
Art gelöst, das hinsichtlich seines dynamischen Verhaltens derart abgestimmt ist,
dass eine Auslenkung der ersten Übertotpunktverriegelung bei dem an dem Schienenfahrzeug
im Betrieb auftretenden dynamischen Belastungen stets kleiner ist als der genannte
Übertotpunktweg oder Übertotpunktwinkel.
[0006] Insbesondere wird die Aufgabe der Erfindung daher durch ein Schwenkschiebetürmodul
der eingangs genannten Art gelöst, das hinsichtlich seines Schwingungsverhaltens derart
abgestimmt ist, dass eine Schwingungsamplitude der ersten Übertotpunktverriegelung
bei dem an dem Schienenfahrzeug im Betrieb auftretenden Schwingungen stets kleiner
ist als der genannte Übertotpunktweg oder Übertotpunktwinkel.
[0007] Die Aufgabe der Erfindung wird auch mit einem Schienenfahrzeug gelöst, das ein Schwenkschiebetürmodul
der oben genannten Art aufweist.
[0008] Durch die vorgeschlagenen Maßnahmen bleibt die Schiebetür auch bei dynamischer Belastung
sicher verschlossen. Für die Abstimmung des dynamischen Verhaltens des Schwenkschiebetürmoduls,
das als Feder-Masse-System aufgefasst werden kann, stehen vielfältige konstruktive
Möglichkeiten zur Verfügung. Durch Beeinflussung der beteiligten Massen, Federn und
dämpfenden Elemente kann das Schwenkschiebetürmodul gezielt so abgestimmt werden,
dass die Tür nicht mehr aufspringen kann. Eine wesentliche Einflussgröße stellt dabei
der Türflügel dar, der eine relativ große Masse aufweist, sowie die Türdichtung, welche
das Hebelsystem der Übertotpunktverriegelung gegen einen Anschlag drückt. Durch Variation
der Masse beziehungsweise der Steifigkeit der Dichtung kann das dynamische Verhalten
beziehungsweise Schwingungsverhalten des Schwenkschiebetürmoduls bereits maßgeblich
beeinflusst werden. Zudem beeinflusst nicht nur die Gesamtmasse eines Bauteils, sondern
auch dessen Massenverteilung das dynamische Verhalten/Schwingungsverhalten des Schwenkschiebetürmoduls.
[0009] Selbstverständlich ist die oben ausgeführte Vereinfachung (Tür, Dichtung) eines realen
Schwenkschiebetürmoduls nur eine sehr simple Betrachtung der das dynamische Verhalten/Schwingungsverhalten
beeinflussenden Faktoren. Ein reales Schwenkschiebetürmoduls weist eine Reihe von
interagierenden Massen, Federn und dämpfenden Elementen auf. Für die Auslegung ist
es daher unter Umständen zweckmäßig, ein komplexeres Modell eines realen Schwenkschiebetürmoduls
für die Auslegung des dynamischen Verhaltens/Schwingungsverhaltens zu wählen, oder
das dynamische Verhalten/Schwingungsverhalten an einer Simulation zu studieren, um
die Konstruktion sukzessive verbessern zu können.
[0010] Generell kann die Erfindung auch darin gesehen werden, zu der Einsicht zu gelangen,
dass die alleinige Auslegung eines Schwenkschiebetürmoduls im Hinblick auf statische
Belastungen für dessen sichere Schließstellung nicht ausreichend ist und es dafür
zusätzlich einer Untersuchung beziehungsweise Berücksichtigung der dynamischen Effekte
bedarf.
[0011] Angemerkt wird auch, dass die Verwendung von Übertotpunktverriegelungen, welche den
angeführten Kriterien nicht entsprechen und die daher in ungünstigen Fällen aufspringen
können, zusätzlich zu der zumindest einen ersten Übertotpunktverriegelung im Rahmen
der Erfindung nicht ausgeschlossen ist.
[0012] Das "Türantriebssystem" umfasst neben der ersten Übertotpunktverriegelung auch den
diese bewegenden Motor, sowie Komponenten zur mechanischen Kopplung derselben. Insbesondere
sind darunter (Rad)Getriebe, Kupplungen, Wellen, Hebel und dergleichen zu verstehen.
Die Komponenten zwischen dem Motor und einem bewegten Bauteil des Schwenkschiebetürmoduls,
insbesondere der Übertotpunktverriegelung, bilden einen "Antriebsstrang".
[0013] Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den
Unteransprüchen sowie aus der Beschreibung in Zusammenschau mit den Figuren.
[0014] Besonders vorteilhaft ist es, wenn das Schwenkschiebetürmodul zumindest eine zweite
in Ausstellrichtung des Türflügels wirkende Übertotpunktverriegelung umfasst, welche
in der Schließstellung um einen Übertotpunktweg oder Übertotpunktwinkel über einen
Totpunkt bewegt wird, wobei eine Auslenkung der zweiten Übertotpunktverriegelung bei
dem an dem Schienenfahrzeug im Betrieb auftretenden dynamischen Belastungen stets
kleiner ist als der genannte Übertotpunktweg oder Übertotpunktwinkel und die zweite
Übertotpunktverriegelung ein anderes dynamisches Verhalten aufweist als die erste
Übertotpunktverriegelung. Dadurch springt die Schiebetür selbst dann nicht auf, wenn
eine der beiden Übertotpunktverriegelungen dynamisch so angeregt wird, dass diese
öffnet, da die andere Übertotpunktverriegelung dann immer noch geschlossen bleibt.
[0015] Besonders vorteilhaft ist es in diesem Zusammenhang weiterhin, wenn die zweite Übertotpunktverriegelung
eine andere Übertragungsfunktion aufweist als die erste Übertotpunktverriegelung.
Als "Übertragungsfunktion" wird im Rahmen der Erfindung die Schwingungsamplitude der
Übertotpunktverriegelung bei Anregung des mit dieser verbundenen Türflügels mit unterschiedlichen
Frequenzen verstanden. Eine solche Übertragungsfunktion wird häufig im Form eines
Bodediagramms dargestellt.
[0016] Vorteilhaft ist es weiterhin, wenn eine Schwingungsamplitude der ersten und/oder
zweiten Übertotpunktverriegelung bei einer auf den Türflügel wechselnden, sinusförmigen
Druckbelastung in einem Frequenzbereich von 1 bis 100 Hz und einer Amplitude an der
statischen Belastungsgrenze des Schwenkschiebetürmoduls kleiner ist als der genannte
Übertotpunktweg oder Übertotpunktwinkel. Bei dieser Variante bleibt eine Übertotpunktverriegelung
bei allen denkbaren Belastungen im Frequenzbereich von 1 bis 100 Hz verschlossen.
Eine weitere Erhöhung der Anregungsamplitude würde bereits zu einer Zerstörung des
Schwenkschiebetürmoduls führen.
[0017] Vorteilhaft ist es weiterhin, wenn eine Schwingungsamplitude der ersten und/oder
zweiten Übertotpunktverriegelung bei einer auf den Türflügel wechselnden, sinusförmigen
Druckbelastung in einem Frequenzbereich von 1 bis 100 Hz und einer Amplitude von 2000
Pa kleiner ist als der genannte Übertotpunktweg oder Übertotpunktwinkel. Auf diese
Art und Weise kann das Schwenkschiebetürmodul mit einem einfachen Parameter-Tupel
für die an einem Schienenfahrzeug im Betrieb gewöhnlichen Belastungen ausgelegt werden.
[0018] Besonders vorteilhaft ist es in diesem Zusammenhang, wenn die Auslenkung der ersten
und/oder zweiten Übertotpunktverriegelung bei einer auf den Türflügel wechselnden,
sinusförmigen Druckbelastung in einem Frequenzbereich von 1 bis 100 Hz und einer Amplitude
von 2000 Pa und einer in Phase überlagerten einmaligen Druckspitze von zusätzlich
2000 Pa kleiner ist als der genannte Übertotpunktweg oder Übertotpunktwinkel. Da der
obige dynamische Belastungsfall in der Realität nur äußerst selten oder abgemildert
auftritt, so kann bei obiger Auslegung für die gewöhnlich auftretenden Belastungen
mit akkumulierten (kleineren) Druckspitzen mit hoher Sicherheit davon ausgegangen
werden, dass die Schiebetür nicht unbeabsichtigt aufspringt.
[0019] Vorteilhaft ist es außerdem, wenn die unterste Resonanzfrequenz der Übertragungsfunktion
der ersten und/oder zweiten Übertotpunktverriegelung über 100 Hz liegt/liegen. Dadurch
ist ein ausreichender Sicherheitsabstand zu den gewöhnlich bei einem Schienenfahrzeugen
auftretenden Schwingungen mit maßgeblicher Amplitude gegeben.
[0020] Besonders vorteilhaft ist es auch, wenn die Differenz der untersten Resonanzfrequenz
der Übertragungsfunktion der ersten Übertotpunktverriegelung und der untersten Resonanzfrequenz
der Übertragungsfunktion der zweiten Übertotpunktverriegelung zumindest 50 Hz beträgt.
Dadurch ist ein ausreichender Sicherheitsabstand gegen ein gleichzeitiges unbeabsichtigtes
Aufspringen beider Übertotpunktverriegelungen gegeben.
[0021] Günstig ist es, wenn die Resonanzüberhöhung bei der untersten Resonanzfrequenz der
Übertragungsfunktion der ersten und/oder zweiten Übertotpunktverriegelung unterhalb
von 5° liegt/liegen. Bei gewöhnlichen Übertotpunktwinkeln ergibt sich auf diese Weise
eine gute Sicherheit gegen ungewolltes Aufspringen der Schiebetür.
[0022] Besonders vorteilhaft ist es, wenn die Amplitude/Auslenkung der ersten und/oder zweiten
Übertotpunktverriegelung bei einer Testanregung kleiner ist als der genannte Übertotpunktweg
oder Übertotpunktwinkel, wobei
- die Anregungsamplitude der Testanregung der Verschiebung des Türflügels entspricht,
welche bei einer Druckbelastung desselben von 2000 Pa, insbesondere bei 4000 Pa auftritt,
und
- die bei der Testanregung maximal auftretende Geschwindigkeit der genannten Anregungsamplitude
multipliziert mit 628 s-1 entspricht.
[0023] Die Bestimmung der Schwingungsamplituden am realen System kann wegen der hohen auftretenden
dynamischen Belastungen mitunter technisch aufwändig sein. Bei dieser Ausführungsform
wird daher in einem ersten Schritt ermittelt, welche Verschiebung der Türflügel bei
einer (statischen) Druckbelastung von 2000 Pa beziehungsweise insbesondere bei 4000
Pa erfährt. Das heißt, es wird gemessen, welche Verschiebung des Türflügels (in das
Wageninnere) die genannte Druckbelastung bewirkt. Die Anregungsamplitude entspricht
nun der genannten Verschiebung. In einem zweiten Schritt wird die Übertotpunktverriegelung
"angeschubst", wobei ein die Testanregung ausführendes Bauteil (z.B. ein hydraulisch
betriebener Kolben) um die Anregungsamplitude verschoben und maximal mit der errechneten
Geschwindigkeit bewegt wird. Die Übertotpunktverriegelung überwindet dabei den Totpunkt
nicht, das heißt deren Amplitude/Auslenkung ist kleiner als der Übertotpunktweg oder
Übertotpunktwinkel. Mit anderen Worten wird durch die maximal auftretende Geschwindigkeit
und die bewegten Massen des Schwenkschiebetürmoduls eine maximale Bewegungsenergie
und ein maximaler Impuls festgelegt. Die in das System eingebrachte Bewegungsenergie
beziehungsweise der Impuls reichen jedoch nicht aus, dass die Übertotpunktverriegelung
den Totpunkt überwindet.
[0024] Die genannte Verschiebung zur Ermittlung der Anregungsamplitude kann an einem realen
Türflügel gemessen oder ausgehend von einem verkleinerten Modell hochgerechnet werden.
Beispielsweise wird dazu eine Platte mit einigen dm
2 mit einer Dichtung ausgestattet, die in Querschnitt und Material der real verwendeten
Türdichtung entspricht. In einem weiteren Schritt wird ein Kraft-Weg-Verlauf respektive
eine Federkonstante dieser Anordnung durch Aufbringen unterschiedlicher Kräfte oder
einer veränderlichen Kraft ermittelt. Dieser Kraft-Weg-Verlauf respektive diese Federkonstante
sind in aller Regel nichtlinear über den Weg. Ausgehend von diesem Modell kann anhand
der gemessenen Federkonstante nun berechnet werden, wie weit der reale Türflügel gegen
die reale Dichtung bewegt wird, wenn auf diesen ein Druck von 2000 Pa beziehungsweise
insbesondere bei 4000 Pa wirkt. Vorteilhaft ist an dieser Vorgangsweise, dass dabei
nur vergleichsweise kleine (statische) Kräfte auf das Modell aufgebracht werden müssen.
[0025] Vorteilhaft ist es, wenn die oben genannte Verschiebung zur Ermittlung der Anregungsamplitude
auf einen Zustand bezogen ist, in dem eine Verbindung zwischen Übertotpunktverriegelung
und Türflügel aufgetrennt ist. Das heißt, dass die oben genannte Verschiebung zur
Ermittlung der Anregungsamplitude in einem Zustand ermittelt wird, in dem eine Verbindung
zwischen Übertotpunktverriegelung und Türflügel aufgetrennt ist. Bevorzugt wird bei
der Ermittlung der Anregungsamplitude also nur der Türflügel und eine Türdichtung,
an welcher der Türflügel anliegt, isoliert betrachtet. Der Einfluss des verbleibenden
Teils des Schwenkschiebetürmoduls wird dagegen vernachlässigt, um das Prüfverfahren
zu vereinfachen.
[0026] Vorteilhaft ist es weiterhin, wenn die genannte Anregungsamplitude auf einen Zustand
bezogen ist, in dem die Übertotpunktverriegelung von den übrigen Teilen des Schwenkschiebetürmoduls
isoliert ist. Das heißt, dass die Übertotpunktverriegelung alleine mit der Anregungsamplitude
angeregt beziehungsweise ausgelenkt wird. Mit anderen Worten wird der Test nur an
der (vom Rest des Schwenkschiebtürmoduls isolierten) Übertotpunktverriegelung durchgeführt.
Der Einfluss der übrigen Teile des Schwenkschiebetürmoduls wird dagegen wiederum vernachlässigt,
um das Prüfverfahren zu vereinfachen.
[0027] Besonders vorteilhaft ist es, wenn die Übertotpunktverriegelung in dem genannten
Zustand mit auf die Übertotpunktverriegelung rückgerechneten Massen des Antriebs oder
Teilen davon ausgestattet ist. Das heißt, dass die Übertotpunktverriegelung beim Test
mit auf die Übertotpunktverriegelung rückgerechneten Massen des Antriebs oder Teilen
davon ausgestattet ist. Vorteilhaft kann so der Einfluss von Teilen des Schwenkschiebetürmoduls
auf das dynamische Verhalten der Übertotpunktverriegelung berücksichtigt werden, ohne
dass dazu der Test am gesamten Schwenkschiebetürmodul durchgeführt werden müsste.
Da die Bewegungen der einzelnen Teile des Schwenkschiebetürmoduls (insbesondere der
Teile des zur Übertotpunktverriegelung führenden Antriebsstrangs) in einem vorgegebenen
Verhältnis stehen, kann zum Beispiel die Rotormasse eines Antriebsmotors auf die Übertotpunktverriegelung
rückgerechnet werden. Basis dafür ist das Rotationsträgheitsmoment des genannten Rotors,
sowie die (Getriebe)übersetzung zwischen dem Rotor und einem Hebel der Übertotpunktverriegelung.
Selbstverständlich ist der Begriff "Getriebe" weit zu fassen und beinhaltet nicht
nur Radübersetzungen, sondern zum Beispiel auch Hebelübersetzungen und dergleichen.
Prinzipiell können auf diese Weise auch andere Bauteile des Schwenkschiebetürmoduls
berücksichtigt werden.
[0028] Besonders vorteilhaft ist es weiterhin, wenn die Übertotpunktverriegelung in dem
genannten Zustand mit einer auf die Übertotpunktverriegelung rückgerechneten Reibung
des Antriebs oder Teilen davon beaufschlagt ist. Das heißt, dass die Übertotpunktverriegelung
beim Test mit einer auf die Übertotpunktverriegelung rückgerechneten Reibung des Antriebs
oder Teilen davon beaufschlagt wird. Vorteilhaft kann so wiederum der Einfluss von
Teilen des Schwenkschiebetürmoduls auf das dynamische Verhalten der Übertotpunktverriegelung
berücksichtigt werden, ohne dass dazu der Test am gesamten Schwenkschiebetürmodul
durchgeführt werden müsste. In diesem Fall wird dies aber nicht auf Basis der Masse
beziehungsweise Trägheit einzelner Bauteile durchgeführt, sondern auf Basis der Reibkräfte,
mit denen diese Teile beaufschlagt sind. Aufgrund der schon zuvor erwähnten Bewegungskopplung
der einzelnen Teile des Schwenkschiebetürmoduls kann die zum Beispiel auf den Rotor
des Antriebsmotors wirkende Reibung auf die Übertotpunktverriegelung rückgerechnet
werden. Basis dafür ist wiederum die (Getriebe)übersetzung zwischen dem Rotor und
einem Hebel der Übertotpunktverriegelung. Selbstverständlich ist auch hier der Begriff
"Getriebe" wiederum weit zu fassen und beinhaltet nicht nur Radübersetzungen, sondern
zum Beispiel auch Hebelübersetzungen und dergleichen. Prinzipiell können auf diese
Weise auch andere Bauteile des Schwenkschiebetürmoduls berücksichtigt werden.
[0029] Günstig ist es, wenn die Testanregung einen einer Viertel-Sinuswelle entsprechenden
Bewegungsverlauf aufweist oder sägezahnförmig oder dreieckförmig ist. Das heißt, dass
das die Testanregung ausführende Bauteil (also jenes, das die Übertotpunktverriegelung
"anschubst") mit einer zum Beispiel sinusförmigen Geschwindigkeit bewegt wird und
somit ausgehend von einer hohen Geschwindigkeit auf null abgebremst wird. Dies kann
beispielsweise dadurch bewerkstelligt werden, dass ein exzentrischer Zapfen in einem
Rotationsmotor in einen Schlitz im anregenden Bauteil geführt ist. Bei einer Drehung
des Motors um eine Vierteldrehung ergibt sich automatisch das geforderte Geschwindigkeitsprofil.
Denkbar ist auch, dass der exzentrische Zapfen und das anregende Bauteil mit einem
Pleuel gekoppelt sind und die Testanregung somit annähernd einen einer Viertel-Sinuswelle
entsprechenden Bewegungsverlauf aufweist. Denkbar ist aber alternativ auch, dass die
Testanregung sägezahnförmig oder dreieckförmig ist.
[0030] In einer besonders vorteilhaften Ausführungsform einesSchwenkschiebetürmodus liegt
der Übertotpunktwinkel der ersten und/oder zweiten Übertotpunktverriegelung bei kleiner
oder gleich 4°. Überraschenderweise hat sich gezeigt, dass die Schwenkschiebetür bei
den an dem Schienenfahrzeug im Betrieb auftretenden dynamischen Belastungen dann besonders
resistent gegen unerwünschtes Aufspringen ist. Dies widerspricht der traditionellen
Auffassung, dass eine Übertotpunktverriegelung dann besonders sicher ist, wenn der
Übertotpunktwinkel relativ groß ist. Neuere Untersuchungen, welche nicht nur auf dem
statischen Verhalten des Schwenkschiebetürmoduls basieren, sondern auch auf dessen
dynamischen Verhalten, haben jedoch zu dem Ergebnis geführt, dass die von der Tür
bei einer äußeren Einwirkung (Schwingungen und/oder Druckstöße) aufgenommene kinetische
Energie beziehungsweise der erreichte Impuls bei größeren Übertotpunktwinkeln größer
ist als bei kleinen Übertotpunktwinkeln und dadurch das Risiko steigt, dass die Tür
ungewollt aufspringt, beziehungsweise die dazu nötige Kraft relativ klein ist. Bei
kleinen Übertotpunktwinkeln nimmt die Tür dagegen vergleichsweise wenig kinetische
Energie auf, wodurch das Risiko für eine ungewollt aufspringende Tür sinkt, beziehungsweise
die dazu nötige Kraft steigt. Mit anderen Worten kann die Tür aufgrund des kleinen
Übertotpunktwinkels/Übertotpunktwegs nur auf sehr kurzer Strecke "angeschubst" werden
und bleibt daher (spätestens) in der Totpunktlage hängen. Weitere vorteilhafte Übertotpunktwinkel
liegen bei kleiner gleich 3°, kleiner gleich 2° oder kleiner gleich 1,5°. Zur weiteren
Überraschung hat sich gezeigt, dass sich das dynamische Verhalten des Schwenkschiebtürmoduls
bei zunehmend kleiner werdendem Übertotpunktwinkel nicht linear beziehungsweise stetig,
sondern sprunghaft ändert. Bei einer konkret untersuchten Bauform eines Schwenkschiebtürmoduls
konnte beispielsweise ab einem Übertotpunktwinkel von ≤ 1,5° eine sprunghafte Verbesserung
des dynamischen Verhaltens des Schwenkschiebtürmoduls festgestellt werden. Das heißt,
die zum Öffnen notwendige Kraft stieg ab einem Übertotpunktwinkel von ≤ 1,5° sprunghaft
an. Je nach Bauform kann dieser sprunghafte Anstieg aber auch bei anderen Werten für
den Übertotpunktwinkel liegen.
[0031] Günstig ist es weiterhing, wenn das Schwenkschiebetürmodul einen in Schieberichtung
des Türflügels längs ausgerichteten Träger umfasst, welcher quer zu seiner Längserstreckung
in horizontaler Richtung verschiebbar gelagert ist, und eine Linearführung mit deren
Hilfe der zumindest eine Türflügel verschiebbar gelagert ist, wobei die erste Übertotpunktverriegelung
für die Fixierung des Trägers in Ausstellrichtung vorgesehen ist. Durch die asymmetrische
Massenverteilung ergibt sich ein günstiges, das heißt unterschiedliches, dynamisches
Verhalten/Schwingungsverhalten einer oberen und einer unteren Übertotpunktverriegelung.
[0032] Günstig ist es weiterhin, wenn die erste Übertotpunktverriegelung im oberen Bereich
des Türflügels und die zweite Übertotpunktverriegelung im unteren Bereich des Türflügels
angeordnet ist, dass die erste Übertotpunktverriegelung und die zweite Übertotpunktverriegelung
direkt oder indirekt miteinander gekoppelt sind und dass in der Kopplung ein Dämpfungselement
angeordnet ist. Auf diese Weise kann das dynamisches Verhalten/Schwingungsverhalten
einer oberen und einer unteren Übertotpunktverriegelung im Hinblick auf unterschiedliche
Übertragungsfunktionen ebenfalls gezielt beeinflusst werden. Denkbar ist auch die
Anwendung weiterer zweiter Übertotpunktverriegelungen, die beispielsweise in der Mitte
des Türflügels angeordnet sind. Möglich ist auch, dass zwischen zwei zweiten Übertotpunktverriegelung
ein Dämpfungselement angeordnet ist.
[0033] Günstig ist es in obigem Zusammenhang, wenn die Kopplung zwischen der ersten Übertotpunktverriegelung
und der zweiten Übertotpunktverriegelung eine Drehsäule umfasst. Eine Drehsäule ist
bei einem Schwenkschiebetürmodul für die Übertragung einer Antriebskraft auf die untere
Übertotpunktverriegelung häufig ohnehin vorhanden und eignet sich aufgrund seiner
Form sehr gut für die Beeinflussung des dynamisches Verhaltens/Schwingungsverhaltens
des Schwenkschiebetürmoduls. Die Drehsäule kann als (dämpfende) Torsionsfeder aufgefasst
werden, wodurch durch gezielte Materialwahl eine unterschiedliche Übertragungsfunktion
für obere und untere Übertotpunktverriegelung sichergestellt werden kann. Selbstverständlich
kann auch ein gesonderter Torsionsdämpfer im Verlauf der Drehsäule eingebaut sein.
[0034] Besonders vorteilhaft ist es, wenn das Schwenkschiebetürmodul
- zumindest einen Sensor zur Erfassung einer auf zumindest ein Bauteil des Schwenkschiebetürmodul
einwirkenden Kraft und/oder eines auf zumindest ein Bauteil des Schwenkschiebetürmodul
einwirkenden Drucks und/oder einer durch diese Kraft/diesen Druck hervorgerufene Bewegung
des zumindest einen Bauteils, welche insbesondere durch eine auf den Türflügel einwirkende
Kraft in eine Ausstellrichtung und/oder einen auf den Türflügel einwirkenden (Luft)Druck
und/oder eine Bewegung des Türflügels in die Ausstellrichtung verursacht ist, umfasst,
sowie
- eine mit dem zumindest einen Sensor verbundene Türantriebssteuerung, welche dazu eingerichtet
ist, das Türantriebssystem bei Detektion der genannten Kraft und/oder des genannten
Drucks und/oder der genannten Bewegung in Richtung der Schließstellung anzusteuern
oder eine von einem Motor des Türantriebssystems aufgrund der genannten Bewegung des
Türflügels generatorisch erzeugte Spannung auf einem vorgegebenen Niveau zu halten
beziehungsweise den besagten Motor kurzzuschließen, sofern der Detektion als letzter
die Schließstellung der Schiebetür beeinflussender Steuerbefehl nicht ein Steuerbefehl
zum Öffnen der Schiebetür vorangegangen ist respektive sofern der letzte die Schließstellung
der
Schiebetür beeinflussende Steuerbefehl vor der Detektion ein Steuerbefehl zum Schließen
der Schiebetür war.
[0035] Bei dieser Variante eines Schwenkschiebetürmoduls werden weitere Maßnahmen gegen
das Aufspringen einer Tür getroffen, indem einer von außen initiierten Öffnungsbewegung
beispielsweise durch aktives Ansteuern eines Motors des Türantriebssystems in Richtung
der Schließstellung entgegengewirkt wird, sobald eine entsprechende externe Beeinflussung
durch den Sensor festgestellt wird. Alternativ ist auch denkbar, die Bremswirkung
des Motors auszunutzen, um eine Bewegung der Schiebetür in Öffnungsrichtung zu hemmen.
Beispielsweise kann der Motor dazu kurzgeschlossen werden, oder die bei einer Bewegung
der Schiebetür vom Motor generatorisch erzeugte Spannung wird auf einem vorgegebenen
Niveau gehalten. In diesen beiden Fällen wird der Motor also nicht aktiv angesteuert,
sondern hemmt passiv die Bewegung der Schiebetür in Öffnungsrichtung. Der Kurzschluss
kann dabei auch als Sonderfall für das vorgegebene Spannungsniveau gesehen werden,
dass hier auf null liegt. Eine eigens dafür vorgesehene Regelung zum Halten des Spannungsniveaus
kann dann natürlich entfallen. Vorteilhaft an der Nutzung der passiven Bremswirkung
ist insbesondere der Umstand, dass die generatorisch erzeugte Spannung und damit die
Bremswirkung umso größer werden, je heftiger der Türflügel durch äußere Einflüsse
bewegt wird. Die generatorisch erzeugte Motorspannung zeigt ein von der auf die Tür
wirkenden Anregungsfrequenz abhängiges Maximum. Durch geeignete Auslegung kann das
Maximum an eine Frequenz verschoben werden, bei welcher die Tür ohne Bresmwirkung
des Motors besonders leicht aufspringen würde. Auf diese Weise kann insgesamt ein
vorteilhafter Verlauf der Kraft, die für das ungewollte Aufspringen der Tür notwendig
ist, erreicht werden, der nach Möglichkeit keine ausgeprägten Minima in dem für ein
Schienenfahrzeug relevanten Frequenzbereich aufweist.
[0036] In einer günstigen Ausführungsform des Schwenkschiebetürmoduls umfasst das Türantriebssystem
eine H-Brücke (auch als "Vollbrücke" beziehungsweise " Vierquadrantensteller" bezeichnet)
für den Motor. Diese kann einerseits für die aktive Ansteuerung des Motors in Öffnungs-
und Schließrichtung, aber auch zum Kurzschließen des Motors beziehungsweise zum Einhalten
eines vorgegebenen Spannungsniveaus eingesetzt werden. Beim Kurzschluss können in
der Brücke einander gegenüberliegende Transistoren aktiviert werden, für die Einhaltung
eines vorgegebenen Spannungsniveaus können diese dementsprechend getaktet werden.
Generell können im Betrieb des Schienenfahrzeugs auftretende Vibrationen beziehungsweise
Stöße Kräfte in das Schwenkschiebetürmodul einleiten oder Bewegungen desselben initiieren,
die ein ungewolltes Öffnen der Schwenkschiebetür begünstigen. Etwa kann eine das Schienenfahrzeug
passierende und auf den Türflügel einwirkende Druckwelle mit erhöhter Druckspitze
und folgendem Unterdruck, wie dies beispielsweise bei Tunneleinfahrten oder Zugbegegnungen
auftritt, die Ursache dafür sein. Mit Hilfe des zumindest einen Sensors und der Türantriebssteuerung
kann eine solche Situation nun erkannt werden.
[0037] Das heißt, das Schwenkschiebetürmodul umfasst zumindest einen Sensor zur Erfassung
einer nicht durch das Türantriebssystem hervorgerufenen, von extern auf das Schwenkschiebetürmodul
einwirkenden Kraft und/oder eines auf zumindest ein Bauteil des Schwenkschiebetürmodul
einwirkenden Drucks und/oder einer durch diese Kraft/diesen Druck hervorgerufene Bewegung
und eine mit dem zumindest einen Sensor verbundene Türantriebssteuerung, welche dazu
eingerichtet ist, das Türantriebssystem bei Detektion der genannten Kraft und/oder
der genannten Bewegung in Richtung der Schließstellung anzusteuern oder eine von einem
Motor des Türantriebssystems aufgrund der genannten Bewegung des Türflügels generatorisch
erzeugte Spannung auf einem vorgegebenen Niveau zu halten beziehungsweise den besagten
Motor kurzzuschließen. Vorteilhaft wird der Motor des Türantriebs nur in einer prinzipiell
gefährlichen Situation aktiviert. Im Normalbetrieb ist er dagegen stromlos und verbraucht
daher nicht unnötige elektrische Energie und erzeugt auch keine zusätzliche Abwärme.
Alternativ ist wie erwähnt auch denkbar, die passive Bremswirkung des Motors auszunutzen,
um eine Bewegung der Schiebetür in Öffnungsrichtung zu hemmen.
[0038] Da der Motor im passiven Betrieb keine Energie verbraucht, kann der Motor ohne wesentlichen
Nachteil prinzipiell auch unabhängig von einer Detektion einer Kraft und/oder eines
Drucks auf den Türflügel und/oder einer Bewegung des Türflügels und somit immer dann
passiv gebremst werden, wenn der Detektion als letzter die Schließstellung der Schiebetür
beeinflussender Steuerbefehl nicht ein Steuerbefehl zum Öffnen der Schiebetür vorangegangen
ist respektive sofern der letzte die Schließstellung der Schiebetür beeinflussende
Steuerbefehl vor der Detektion ein Steuerbefehl zum Schließen der Schiebetür war.
[0039] Günstig ist es weiterhin, wenn der zumindest eine Sensor durch einen Bewegungs- beziehungsweise
Beschleunigungssensor gebildet ist und die Türantriebssteuerung dazu eingerichtet
ist, das Türantriebssystem bei Detektion einer unerwarteten Bewegung, welche insbesondere
durch eine Bewegung des Türflügels in die Ausstellrichtung verursacht ist, in Richtung
der Schließstellung anzusteuern oder eine von einem Motor des Türantriebssystems aufgrund
der genannten Bewegung des Türflügels generatorisch erzeugte Spannung auf einem vorgegebenen
Niveau zu halten beziehungsweise den besagten Motor kurzzuschließen. Beispielsweise
kann ein Bewegungs-/Beschleunigungssensor am Türflügel, an einer Übertotpunktverriegelung
oder auch einem anderen Bauteil des Schwenkschiebetürmoduls im Antriebsstrang des
Türantriebs inklusive dem Motor angeordnet sein. Durch Erfassen des vom betreffenden
Bauteil zurückgelegten Wegs, seiner Geschwindigkeit oder seiner Beschleunigung kann
festgestellt werden, ob prinzipiell eine Betriebssituation vorliegt, welche das unerwünschte
Öffnen der Tür begünstigt. Dies betrifft gleichermaßen Linearbewegungen als auch Drehbewegungen.
Das heißt, es kann beispielsweise auch ein Drehwinkel, eine Winkelgeschwindigkeit
oder eine Winkelbeschleunigung eines Bauteils (zum Beispiel eines Hebels der Übertotpunktverriegelung)
ausgewertet werden.
[0040] In einer vorteilhaften Ausführungsvariante des Schwenkschiebetürmoduls ist der zumindest
eine Sensor durch den Motor des Türantriebssystems selbst gebildet. Wie bereits weiter
oben erwähnt, verursacht eine Bewegung des Türflügels eine generatorisch erzeugte
Spannung an den Motorklemmen. Diese kann überwacht beziehungsweise gemessen werden,
um eine Öffnungsbewegung des Türflügels zu erkennen und um entsprechende Gegenmaßnahmen
einleiten zu können. Der Motor erfüllt somit einen Mehrfachnutzen, und ein speziell
für die Bewegung der Tür vorgesehener Sensor kann entbehrt werden.
[0041] Günstig ist es weiterhin, wenn der zumindest eine Sensor durch einen Kraftsensor
gebildet ist und die Türantriebssteuerung dazu eingerichtet ist, das Türantriebssystem
bei Detektion einer unerwarteten Kraft und/oder eines unerwarteten Verlaufs derselben,
welche(r) insbesondere durch eine auf den Türflügel in Ausstellrichtung wirkende Kraft
verursacht ist, in Richtung der Schließstellung anzusteuern. Bei dieser Variante werden
also die auf ein Bauteil im Antriebsstrang des Türantriebsystems oder im Türflügel
auftretenden Kräfte beziehungsweise Verformungen erfasst und so ein Rückschluss auf
das Vorliegen einer gefährlichen Situation gezogen. Beispielsweise kann die Verformung
eines Hebels der Übertotpunktverriegelung gemessen werden.
[0042] Vorteilhaft ist es auch, wenn das Schwenkschiebetürmodul eine Türantriebssteuerung
mit einem einen Drucksensor und/oder einen Eingang für einen Drucksensor umfasst,
welche dazu eingerichtet ist, das Türantriebssystem bei Detektion eines erhöhten auf
den Drucksensor einwirkenden oder über den Eingang erfassten Luftdrucks in Richtung
der Schließstellung anzusteuern oder eine von einem Motor des Türantriebssystems aufgrund
einer Bewegung des Türflügels generatorisch erzeugte Spannung auf einem vorgegebenen
Niveau zu halten beziehungsweise den besagten Motor kurzzuschließen, sofern der Detektion
als letzter die Schließstellung der Schiebetür beeinflussender Steuerbefehl nicht
ein Steuerbefehl zum Öffnen der Schiebetür vorangegangen ist respektive sofern der
letzte die Schließstellung der Schiebetür beeinflussende Steuerbefehl vor der Detektion
ein Steuerbefehl zum Schließen der Schiebetür war. Dazu kann das Schwenkschiebetürmodul
zumindest einen Drucksensor zur Messung eines Luftdrucks umfassen, welcher mit der
Türantriebssteuerung verbunden ist. Ein in der Türantriebssteuerung integrierter Drucksensor
kann beispielsweise über eine Rohrleitung oder einen Schlauch nach außen verbunden
sein. Denkbar ist auch, dass die Türantriebssteuerung mit einem externen Drucksensor
verbunden ist, welcher im Schienenfahrzeug verbaut ist. Wie erwähnt führen zum Beispiel
Tunneleinfahrten und Zugbegegnungen zu einer Druckwelle mit (zu Beginn) erhöhtem Druck.
Wird ein prinzipiell gefährlicher Druckstoß erfasst, so wird wiederum der Motor der
Türantriebssteuerung in Schließstellung angesteuert beziehungsweise die passive Bremswirkung
des Motors ausgenutzt, um einem vom Druckstoß verursachten und ungewollten Aufspringen
der Tür entgegenzuwirken.
[0043] Vorteilhaft ist es dabei, wenn das Schwenkschiebetürmodul zwei in Fahrtrichtung voneinander
beabstandete Drucksensoren und eine Fahrtrichtungsdetektion umfasst, welche dazu eingerichtet
ist, für die Ansteuerung der Schließstellung das Signal des jeweils in Fahrtrichtung
zuerst kommenden Drucksensors heranzuziehen. Auf diese Weise wird ein prinzipiell
gefährlicher Druckstoß möglichst frühzeitig erfasst. Für die Auswahl des für die betreffende
Fahrtrichtung relevanten Drucksensors kann die Türantriebssteuerung einen Eingang
umfassen, über den diese Informationen über die aktuelle Fahrtrichtung erhält, beispielsweise
von einer übergeordneten Zugsteuerung. Die Auswahl des relevanten Drucksensors kann
aber auch dadurch erfolgen, dass das erste in der Steuerung einlangende Signal eines
Drucksensors aus einer Gruppe von mehreren Drucksensoren herangezogen wird.
[0044] Besonders vorteilhaft ist es, wenn das Schienenfahrzeug mehrere Schwenkschiebetürmodule
umfasst, sowie
- zumindest einen Drucksensor zur Erfassung eines auf das Schienenfahrzeug einwirkenden
Luftdrucks und
-
- a) eine mit dem zumindest einen Drucksensor verbundene zentrale Steuerung, welche
dazu eingerichtet ist, die Türantriebssysteme mehrerer Schwenkschiebetürmodule bei
Detektion eines erhöhten auf den Drucksensor einwirkenden Luftdrucks in Richtung der
Schließstellung anzusteuern oder eine von einem Motor des Türantriebssystems aufgrund
einer Bewegung des Türflügels generatorisch erzeugte Spannung auf einem vorgegebenen
Niveau zu halten beziehungsweise den besagten Motor kurzzuschließen, sofern der Detektion
als letzter die Schließstellung der Schiebetür beeinflussender Steuerbefehl nicht
ein Steuerbefehl zum Öffnen der Schiebetür vorangegangen ist, oder
- b) mehrere, jeweils einem Schwenkschiebetürmodul zugeordnete und mit dem zumindest
einen Sensor verbundene Türantriebssteuerungen, welche dazu eingerichtet sind, das
Türantriebssystem des jeweiligen Schwenkschiebetürmoduls bei Detektion eines erhöhten
auf den Drucksensor einwirkenden Luftdrucks in Richtung der Schließstellung anzusteuern
oder eine von einem Motor des Türantriebssystems aufgrund einer Bewegung des Türflügels
generatorisch erzeugte Spannung auf einem vorgegebenen Niveau zu halten beziehungsweise
den besagten Motor kurzzuschließen, sofern der Detektion als letzter die Schließstellung
der Schiebetür beeinflussender Steuerbefehl nicht ein Steuerbefehl zum Öffnen der
Schiebetür vorangegangen ist.
[0045] Die bereits angeführten Erwägungen gelten sinngemäß auch für ein Schienenfahrzeug
mit mehreren Schwenkschiebetürmodulen.
[0046] Im Fall a) trifft eine zentrale Steuerung die Entscheidung darüber, ob das Türantriebssystem
wegen des detektierten Drucks in Schließstellung anzusteuern beziehungsweise passiv
zu bremsen ist. Die Türantriebssystem erhalten daher direkt ein Signal zum Schließen,
beispielsweise über einen im Schienenfahrzeug verlegten Datenbus. Denkbar ist es in
diesem Zusammenhang auch, dass das Signal einer Türantriebssteuerung eines Schwenkschiebetürmoduls
an andere Schwenkschiebetürmodule weitergeleitet wird.
[0047] Im Fall b) wird ein im oder am Schienenfahrzeug angeordneter Drucksensor mit den
Türantriebssystemen mehrerer Schwenkschiebetürmodule (die einen entsprechenden Eingang
dafür aufweisen) verbunden. Somit teilen sich mehrere Schwenkschiebetürmodule einen
Drucksensor. Beispielsweise kann der betreffende Eingang auch durch eine Busschnittstelle
gebildet sein und das Drucksignal über einen im Schienenfahrzeug vorgesehenen Datenbus
erhalten werden. Die Entscheidung zum Ansteuern eines Türantriebs wird im Fall b)
somit dezentral getroffen. Denkbar ist es in diesem Zusammenhang auch, dass das Signal
eines Drucksensors eines Schwenkschiebetürmoduls an andere Schwenkschiebetürmodule
weitergeleitet wird.
[0048] An dieser Stelle wird angemerkt dass die in den Fällen a) und b) genannten Maßnahmen
auch unabhängig von den Merkmalen des Patentanspruchs 1 die Basis einer unabhängigen
Erfindung bilden können. Das heißt, dass die genannten Maßnahmen nicht an die Anwendung
einer Übertotpunktverriegelung gebunden sind, sondern auch auf Schwenkschiebetürmodule
anwendbar sind, die ein anderes Antriebssystem ohne Übertotpunktverriegelungen aufweisen.
Weiterhin wird angemerkt, dass die in den Fällen a) und b) genannten Maßnahmen nicht
an die Verwendung eines Drucksensors gebunden sind, sondern eine gefährliche Situation
auch auf andere Weise ermittelt werden kann, beispielsweise mit den schon erwähnten
Bewegungs, Beschleunigungs- oder Kraftsensoren. So kann zum Beispiel das Signal eines
solchen Sensors oder ein davon abgeleitetes Schließsignal an mehrere Schwenkschiebetürmodule
geleitet werden. Der betreffende Sensor selbst kann dazu wiederum in einem Schwenkschiebetürmodul
oder an einer anderen Stelle im Schienenfahrzeug verbaut sein.
[0049] Vorteilhaft ist es außerdem, wenn der Drucksensor in Fahrtrichtung des Schienenfahrzeugs
vor den zugeordneten Schwenkschiebetürmodulen angeordnet ist, da auf diese Weise ein
gefährlicher Druckstoß relativ frühzeitig erkannt wird.
[0050] Besonders vorteilhaft ist es, wenn der Drucksensor in an der Zugspitze angeordnet
ist, da ein gefährlicher Druckstoß auf diese Weise zum frühest möglichen Zeitpunkt
erkannt wird.
[0051] Besonders vorteilhaft ist es schließlich, wenn das Schienenfahrzeug zumindest zwei
Drucksensoren und eine Fahrtrichtungsdetektion umfasst, welche dazu eingerichtet ist,
für die Ansteuerung der Schließstellung das Signal des jeweils in Fahrtrichtung zuerst
kommenden Drucksensors heranzuziehen. Auf diese Weise wird ein prinzipiell gefährlicher
Druckstoß unabhängig von der Fahrtrichtung frühzeitig erfasst. Bei Änderung der Fahrtrichtung
wird dementsprechend von einem auf den anderen Drucksensor umgeschaltet. Die Auswahl
des relevanten Drucksensors kann aber auch dadurch erfolgen, dass das erste in einer
Steuerung einlangende Signal eines Drucksensors aus einer Gruppe von mehreren Drucksensoren
herangezogen wird.
[0052] Zum besseren Verständnis der Erfindung wird diese anhand der nachfolgenden Figuren
näher erläutert.
- Fig. 1
- ein erstes schematisch dargestelltes Beispiel für ein Schwenkschiebetürmodul in Schrägansicht;
- Fig. 2
- die Übertotpunktverriegelung des Schwenkschiebetürmoduls aus Fig. 1 im Detail;
- Fig. 3
- ein Beispiel für das Schwingungsverhalten der Übertotpunktverriegelung im Zeitbereich;
- Fig. 4
- ein Beispiel für das Schwingungsverhalten von zwei Übertotpunktverriegelungen im Frequenzbereich;
- Fig. 5
- eine beispielhafte Anordnung zur Aufbringung einer Testanregung auf eine Übertotpunktverriegelung;
- Fig. 6
- ein zweites schematisch dargestelltes Beispiel für ein Schwenkschiebetürmodul in Schrägansicht;
- Fig. 7
- den oberen Teil des Schwenkschiebetürmoduls aus Fig. 6 im Detail;
- Fig. 8
- den unteren Teil des Schwenkschiebetürmoduls aus Fig. 6 im Detail;
- Fig. 9
- das Schwenkschiebetürmodul aus Fig. 6 von oben bei vollständig geschlossener Schiebetür;
- Fig. 10
- das Schwenkschiebetürmodul aus Fig. 6 von oben bei leicht ausgestellter Schiebetür;
- Fig. 11
- das Schwenkschiebetürmodul aus Fig. 6 von oben bei vollständig ausgestellter aber
noch nicht seitlich verschobener Schiebetür;
- Fig. 12
- das Schwenkschiebetürmodul aus Fig. 6 von oben bei vollständig ausgestellter und seitlich
verschobener Schiebetür;
- Fig. 13
- ein schematisch dargestelltes Beispiel für ein Schwenkschiebetürmodul mit einem seitlich
ausstellbaren Träger in Schrägansicht;
- Fig. 14
- wie Fig. 13, nur mit Torsionsdämpfern in der Drehsäule;
- Fig. 15
- ähnlich wie das Schwenkschiebetürmodul aus Fig. 13, nur mit einem Hebelsystem zum
Antrieb der Drehsäule;
- Fig. 16
- ähnlich wie das Schwenkschiebetürmodul aus Fig. 13, nur mit einem Bowdenzug zum Antrieb
der unteren Totpunktverriegelung;
- Fig. 17
- ein linear dämpfendes/federndes Element im Verlauf eines Bowdenzugs;
- Fig. 18
- einen Drehhebel im Verlauf eines Bowdenzugs;
- Fig. 19
- wie Fig. 14, nur mit zusätzlichen mittleren Übertotpunktverriegelungen und weiteren
Torsionsdämpfern in der Drehsäule;
- Fig. 20
- ein beispielhaftes und schematisch dargestelltes Schwenkschiebetürmodul mit einer
Türantriebssteuerung und einem Drucksensor;
- Fig. 21
- wie Fig. 20, nur mit zwei Drucksensoren;
- Fig. 22
- ein beispielhaftes Schienenfahrzeug mit einer zentralen Türantriebssteuerung für mehrere
Schwenkschiebetürmodule und einem Drucksensor an der Zugspitze und
- Fig. 23
- ein beispielhaftes Schienenfahrzeug mit einer zentralen Türantriebssteuerung für mehrere
Schwenkschiebetürmodule und Drucksensoren an den Zugspitzen.
Einführend sei festgehalten, dass in den unterschiedlich beschriebenen Ausführungsformen
gleiche Teile mit gleichen Bezugszeichen bzw. gleichen Bauteilbezeichnungen versehen
werden, wobei die in der gesamten Beschreibung enthaltenen Offenbarungen sinngemäß
auf gleiche Teile mit gleichen Bezugszeichen bzw. gleichen Bauteilbezeichnungen übertragen
werden können. Auch sind die in der Beschreibung gewählten Lageangaben, wie z.B. oben,
unten, seitlich usw. auf die unmittelbar beschriebene sowie dargestellte Figur bezogen
und sind bei einer Lageänderung sinngemäß auf die neue Lage zu übertragen. Weiterhin
können auch Einzelmerkmale oder Merkmalskombinationen aus den gezeigten und beschriebenen
unterschiedlichen Ausführungsbeispielen für sich eigenständige, erfinderische oder
erfindungsgemäße Lösungen darstellen.
[0053] Sämtliche Angaben zu Wertebereichen in gegenständlicher Beschreibung sind so zu verstehen,
dass diese beliebige und alle Teilbereiche daraus mit umfassen, z.B. ist die Angabe
1 bis 10 so zu verstehen, dass sämtliche Teilbereiche, ausgehend von der unteren Grenze
1 und der oberen Grenze 10 mit umfasst sind, d.h. sämtliche Teilbereich beginnen mit
einer unteren Grenze von 1 oder größer und enden bei einer oberen Grenze von 10 oder
weniger, z.B. 1 bis 1,7, oder 3,2 bis 8,1 oder 5,5 bis 10.
[0054] Die Fig. 1 zeigt eine stark vereinfachte Darstellung eines ersten Schwenkschiebetürmoduls
100 für ein Schienenfahrzeug. Das Schwenkschiebetürmodul 100 umfasst einen Türflügel
2 und ein mit dem Türflügel 2 gekoppeltes Türantriebssystem, welches eine Ausstellbewegung
und eine Verschiebebewegung des Türflügels 2 bewirkt. Das Türantriebssystem ist zum
besseren Verständnis der Anordnung in der Fig. 1 lediglich in Teilen dargestellt (siehe
jedoch die Figuren 6 und 21 für ausführlichere Darstellungen). Konkret zeigt die Fig.
1 eine erste Übertotpunktverriegelung 3, die Teil des Türantriebssystems ist und in
Ausstellrichtung des Türflügels 2 wirkt. Weiterhin ist in der Fig. 1 eine untere Türhalterung
4 sowie eine Türdichtung 5 dargestellt. Schließlich ist in der Fig. 1 auch schematisch
eine Wand 6 mit einem Türfalz 7 dargestellt. In der Schließstellung wird die Türdichtung
5 in den Türfalz 7 gepresst, sodass der Türflügel 2 dicht abschließt.
[0055] In der Fig. 1 ist lediglich an der Vorderkante des Türflügels 2 eine Türdichtung
5 dargestellt. Dies ist natürlich rein schematisch. In der Regel ist die Türdichtung
5 um den Türflügel 2 herumgeführt, sodass dieser allseitig abdichtet. Zudem ist es
denkbar, dass alternativ oder zusätzlich zur Türdichtung 5 eine Falzdichtung im Türfalz
7 vorgesehen ist.
[0056] Fig. 2 zeigt die Übertotpunktverriegelung 3 nun im Detail. Diese umfasst einen drehbar
gelagerten Ausstellhebel 8, einen damit gelenkig verbundenen Verbindungshebel 9 sowie
einen Anschlag 10. Der Einfachheit halber wird für das folgende Beispiel angenommen,
dass die untere Türhalterung 4 und der Verbindungshebel 9 fix mit dem Türflügel 2
verbunden sind und für die Schiebebewegung des Türflügels 2 die gesamte dargestellte
Anordnung in der Ebene des Türflügels 2 seitlich verschoben wird. Vorstellbar ist
gleichwertig aber auch, dass die untere Türhalterung 4 und der Verbindungshebel 9
verschiebbar im Türflügel 2 gelagert sind, sodass für die Schiebebewegung des Türflügels
2 dieser relativ gegenüber der unteren Türhalterung 4 und dem Verbindungshebel 9 verschoben
wird.
[0057] Beim Schließvorgang wird der Türflügel 2 in an sich bekannter Weise um einen Übertotpunktweg
oder Übertotpunktwinkel αTP über einen Totpunkt TP bewegt und gegen den Anschlag 10
gefahren. Dadurch kann der Türflügel 2 bei einer externen statischen auf den Türflügel
2 wirkenden Kraft nicht geöffnet werden. Wirkt die genannte Kraft nach außen (in der
Darstellung nach unten), wird lediglich der Verbindungshebel 9 stärker gegen den Anschlag
10 gedrückt, ohne dass es zu einer Bewegung des Türflügels 2 kommt. Wirkt die genannten
Kraft nach innen (in der Darstellung nach oben), so kann der Ausstellhebel 8 - zumindest
wenn der Vorgang hinreichend langsam erfolgt - maximal bis zum Totpunkt TP gedrückt
werden, jedoch nicht weiter. Die Schiebetür bleibt somit ebenfalls verschlossen.
[0058] Neuere Untersuchungen haben jedoch zu dem Ergebnis geführt, dass die alleinige statische
Betrachtung der Übertotpunktverriegelung 3 für den sicheren Betrieb des Schwenkschiebetürmoduls
100 nicht ausreichend ist. In der Fig. 2 ist zur Verdeutlichung nicht nur die statische
Endlage des Türflügels 2 eingezeichnet, sondern mit dünnen Linien auch eine nach innen
gerückte Position. Durch eine auf das Schienenfahrzeug wirkende Belastung kann das
Schwenkschiebetürmodul 100 nämlich zu Schwingungen angeregt werden, wodurch der Ausstellhebel
8 zwischen den beiden dargestellten Positionen pendeln und im ungünstigsten Fall auch
den Totpunkt überwinden kann, sofern konstruktiv keine Gegenmaßnahmen ergriffen werden.
Beispielsweise können solche Schwingungen dadurch entstehen, dass der Zug regelmäßig
angeordnete Baulichkeiten passiert, insbesondere innerhalb eines Tunnels. Beispielsweise
können im Tunnel angeordnete Masten, Nischen respektive Vorsprünge in der Tunnelwand,
Schaltschränke und dergleichen solche Schwingungen anregen.
[0059] Um ein ungewolltes und gefährliches Aufspringen der Tür bei fahrendem Zug zu vermeiden,
ist das in den Figuren 1 und 2 dargestellte Schwenkschiebetürmodul 100 hinsichtlich
seines dynamischen Verhaltens/Schwingungsverhaltens derart abgestimmt, dass eine Auslenkung/Schwingungsamplitude
α der Übertotpunktverriegelung 3, konkret des Ausstellhebels 8, bei dem an dem Schienenfahrzeug
im Betrieb auftretenden dynamischen Belastungen/Schwingungen stets kleiner ist als
der genannte Übertotpunktweg oder Übertotpunktwinkel αTP, jeweils von der 0°-Position
am Anschlag 10 gemessen.
[0060] Dabei stehen vielfältige konstruktive Möglichkeiten zur Verfügung. Aus Gründen der
Einfachheit wird das Schwenkschiebetürmodul 100 als einfaches Feder-Masse-System angenommen,
wobei die Masse im Wesentlichen durch den Türflügel 2, die Feder im Wesentlichen durch
die Dichtung 5 gebildet wird. Durch Abstimmung des genannten Feder-Masse-Systems,
das heißt durch Variation von Masse und Federkonstante, beziehungsweise auch durch
Vorsehen von dämpfenden Elementen, beispielsweise von gezielt reibenden Lagern der
Übertotpunktverriegelung 3 kann das Schwenkschiebetürmodul 100 nun gezielt so abgestimmt
werden, dass die Tür nicht mehr aufspringen kann.
[0061] Selbstverständlich ist die oben ausgeführte Modellierung eines realen Schwenkschiebetürmoduls
100 nur eine sehr einfache. Ein reales Schwenkschiebetürmoduls weist dagegen eine
Reihe von interagierenden Massen, Federn und dämpfenden Elementen auf. Unter Umständen
ist es daher zweckmäßig, ein aufwändigeres Modell eines realen Schwenkschiebetürmoduls
100 für die Auslegung des dynamischen Verhaltens/Schwingungsverhaltens zu wählen,
oder das dynamischen Verhalten/Schwingungsverhalten an einer Simulation zu studieren,
um die Konstruktion sukzessive verbessern zu können.
[0062] Vorteilhaft ist es jedenfalls, wenn die Schwingungsamplitude der Übertotpunktverriegelung
3 bei einer auf den Türflügel 2 wechselnden, sinusförmigen Druckbelastung in einem
Frequenzbereich von 1 bis 100 Hz und einer Amplitude von 2000 Pa kleiner ist als der
genannte Übertotpunktweg oder Übertotpunktwinkel αTP. Diese Art von Druckbelastung
kann in der Realität wie erwähnt beispielsweise bei Fahrten des Schienenfahrzeugs
in einem Tunnel entstehen, wenn zum Beispiel Baulichkeiten im Tunnel in regelmäßigen
Abständen angeordnet sind und das Schienenfahrzeug mit einer bestimmten Geschwindigkeit
fährt.
[0063] Fig. 3 zeigt dazu ein beispielhaftes Diagramm im Zeitbereich, konkret den auf den
Türflügel 2 wirkenden Druck p sowie die Schwingungsamplitude α des Ausstellhebels
8. Im linken Bereich des Diagramms ist ein stationärer Schwingungsverlauf dargestellt,
wobei die Druckbelastung mit einer Frequenz von 50 Hz und einer Amplitude von 2000
Pa angenommen wird. Der Ausstellhebel 8 folgt der Schwingung im gezeigten Beispiel
praktisch in Phase, die Schwingungsamplitude α bleibt aber stets unter dem Übertotpunktwinkel
αTP.
[0064] In der Realität können zusätzlich zu der periodischen Druckschwankung oder auch alleine
Druckspitzen auftreten. In der Fig. 3 ist der sinusförmigen Druckbelastung mit einer
Frequenz von 50 Hz und einer Amplitude von 2000 Pa im rechten Bereich des Diagramms
eine einmaligen Druckspitze von zusätzlich 2000 Pa in Phase überlagert. Vorteilhaft
ist es nun, wenn die Auslenkung der ersten Übertotpunktverriegelung 3 auch bei diesem
Belastungsfall kleiner ist als der genannte Übertotpunktweg oder Übertotpunktwinkel
αTP.
[0065] Gut zu sehen ist im Diagramm auch, dass der Ausstellhebel 8 bei der der Druckspitze
folgenden Entlastung nicht sofort auf die 0°-Position zurückschwingt, sondern zuvor
wieder in die Gegenrichtung ausgelenkt wird und dieser erst nach einigen Perioden
in die 0°-Position zurückkehrt. Die Darstellung zeigt somit auch die Möglichkeit,
dass die Schwingung des Ausstellhebels 8 vom Anschlag 10 weg wandert und der Totpunkt
TP daher prinzipiell auch bei relativ kleiner Schwingungsamplitude überwunden werden
kann, insbesondere wenn mehrere Druckspitzen zeitlich knapp aufeinander folgen. Wird
die Übertotpunktverriegelung 3 aber für die oben angesprochene einmalige Druckspitze
von zusätzlich 2000 Pa ausgelegt, die in der Realität nicht oder nur selten auftritt,
so kann für die real auftretenden Belastungen mit akkumulierten (kleineren) Druckspitzen
mit hoher Sicherheit davon ausgegangen werden, dass die Schiebetür nicht unbeabsichtigt
aufspringt.
[0066] Für erhöhte Sicherheit ist es von Vorteil, wenn das Schwenkschiebetürmodul 100 eine
zweite in Ausstellrichtung des Türflügels 2 wirkende Übertotpunktverriegelung umfasst,
welche in der Schließstellung um einen Übertotpunktweg oder Übertotpunktwinkel αTP
über einen Totpunkt TP bewegt wird und welches eine andere Übertragungsfunktion als
die erste Übertotpunktverriegelung aufweist. Beispielsweise kann die die erste Übertotpunktverriegelung
im oberen Bereich des Türflügels 2 und die zweite Übertotpunktverriegelung im unteren
Bereich des Türflügels 2 angeordnet sein (siehe auch die Figuren 6-19).
[0067] Die Fig. 4 zeigt dazu ein beispielhaftes Bodediagramm für die Schwingungsamplitude
α1 der ersten Übertotpunktverriegelung 3 und für die Schwingungsamplitude α2 der zweiten
Übertotpunktverriegelung, wiederum bei einer wechselnden Druckbelastung von 2000 Pa
bei verschiedenen Frequenzen, wobei die Achsen logarithmisch skaliert sind. Der Graph
α1 zeigt eine Resonanzüberhöhung bei der (untersten) Resonanzfrequenz fR1. Darüber
hinaus weist der Graph α1 beispielhaft auch eine weitere etwas kleinere Resonanzüberhöhung
bei einer höheren Frequenz f auf. Der Graph α2 zeigt eine Resonanzüberhöhung bei der
(untersten) Resonanzfrequenz fR2. In der Fig. 4 sind weiterhin der erste Übertotpunktwinkel
αTP1 und der zweite Übertotpunktwinkel αTP2 eingezeichnet. Schließlich ist bis zur
Betriebsgrenzfrequenz fB der Bereich schraffiert dargestellt, in welchem Druckschwankungen
von 2000 Pa im gewöhnlichen Betrieb eines Schienenfahrzeugs auftreten.
[0068] Wie aus dem Diagramm ersichtlich ist, werden in dem gegebenen Frequenzbereich bis
zur Betriebsgrenzfrequenz weder die erste Übertotpunktverriegelung 3 noch die zweite
Übertotpunktverriegelung in einer solchen Weise zu Schwingungen angeregt, dass die
Schwingungsamplitude α1 der ersten Übertotpunktverriegelung 3 den ersten Übertotpunktwinkel
αTP1 oder die Schwingungsamplitude α2 den zweiten Übertotpunktwinkel αTP2 überschreitet.
Die Tür bleibt somit verriegelt. Das Diagramm zeigt weiterhin, dass diese Bedingung
sogar über den gesamten Frequenzbereich gegeben ist, da der Graph α1 stets unterhalb
des ersten Übertotpunktwinkel αTP1 und der Graph α2 stets unterhalb des zweiten Übertotpunktwinkel
αTP2 verläuft.
[0069] An sich wäre bei rein sinusförmiger Belastung keine zweite Übertotpunktverriegelung
nötig, da ja die erste Übertotpunktverriegelung 3 ohnehin bei keiner Frequenz aufspringt.
Wegen real nicht auszuschließenden einmaligen Vorgängen (siehe Fig. 3) ist die zweite
Übertotpunktverriegelung aber auch bei einem solchen Verlauf der Graphen α1 und α2
von Vorteil.
[0070] Denkbar wäre auch eine Auslegung, bei der die Resonanzüberhöhung ÜR1 zu einem Überschreiten
des Übertotpunktwinkels αTP1 führt, das Schwingungsverhalten des Schwenkschiebetürmoduls
100 aber so ausgelegt ist, dass zwischen der Resonanzfrequenz fR1 und der Betriebsgrenzfrequenz
fB ein ausreichender Sicherheitsabstand gewährleistet ist.
[0071] Doch selbst wenn die Betriebsgrenzfrequenz fB über die zweite Resonanzfrequenz fR2
hinausreicht und die Resonanzüberhöhung ÜR2 zu einem Überschreiten des Übertotpunktwinkels
αTP2 führen würde, würde die Tür bei rein sinusförmiger Belastung nicht aufspringen,
da eine der beiden Übertotpunktverriegelungen stets verschlossen bleibt. Ein solches
Schwenkschiebetürmodul 100 bietet also außerordentlich hohe Sicherheit gegen unerwünschtes
Aufspringen bei dynamischer Belastung.
[0072] Generell ist es bei den üblicherweise bei einem Schienenfahrzeug auftretenden Belastungen
von Vorteil, wenn die unterste Resonanzfrequenzen fR1, fR2 der Übertragungsfunktion
der ersten Übertotpunktverriegelung 3 und der zweiten Übertotpunktverriegelung über
100 Hz liegen.
[0073] Von Vorteil ist es auch, wenn die Differenz der untersten Resonanzfrequenz fR1 der
Übertragungsfunktion der ersten Übertotpunktverriegelung 3 und der untersten Resonanzfrequenz
fR2 der Übertragungsfunktion der zweiten Übertotpunktverriegelung zumindest 50 Hz
beträgt.
[0074] Schließlich ist es günstig, wenn die Resonanzüberhöhungen ÜR1, ÜR2 bei der jeweils
untersten Resonanzfrequenz fR1, fR2 der Übertragungsfunktion der ersten Übertotpunktverriegelung
3 und der zweiten Übertotpunktverriegelung unterhalb von 5° liegen.
[0075] Die Bestimmung der Schwingungsamplituden α, α1 und α2 am realen System, so wie dies
zu Fig. 4 vorgeschlagen ist, ist wegen der hohen auftretenden dynamischen Belastungen
mitunter technisch aufwändig. Wird beispielsweise eine Türfläche von 2 m
2 und eine Druckspitze von 4000 Pa angenommen, so resultiert eine Kraft von 8 kN. Bei
einer Frequenz von 100 Hz und einer angenommenen Auslenkung A des Türflügels 2 von
5 mm ergibt sich folgende Bewegungsgleichung

[0076] Für die erste Ableitung ergibt sich für den Zeitpunkt t=0 somit

[0077] Das heißt, der Aktor eines Prüfstands zum Anregen des Schwenkschiebetürmoduls 100
müsste nicht nur eine Kraft von 8 kN aufbringen sondern auch mit einer Geschwindigkeit
von rund 3,1 m/s bewegt werden können, was entsprechend der Formel P=F·v ohne Berücksichtigung
von Wirkungsgradverlusten einer Spitzenleistung von rund 25 kW entspricht.
[0078] Um solch große Anregungsleistungen zu vermeiden, wird nachfolgend eine vereinfachte
Prüfmethode vorgeschlagen.
[0079] In einem ersten Schritt wird ermittelt, welche Verschiebung der Türflügel 2 bei einer
(statischen) Druckbelastung von 2000 Pa beziehungsweise insbesondere bei 4000 Pa erfährt.
Bevorzugt wird dabei nur der Türflügel 2 und eine Türdichtung 5, an welcher der Türflügel
2 anliegt isoliert betrachtet. Die ermittelte Bewegung des Türflügels 2 ist also auf
einen Zustand bezogen, bei dem eine Verbindung zwischen Übertotpunktverriegelung 3
und Türflügel 2 aufgetrennt ist.
[0080] Die genannte Verschiebung kann dabei an einem realen Türflügel 2 gemessen oder ausgehend
von einem verkleinerten Modell hochgerechnet werden. Beispielsweise wird dazu eine
Platte mit einigen dm
2 mit einer Dichtung ausgestattet, die in Querschnitt und Material der real verwendeten
Türdichtung 5 entspricht. In einem weiteren Schritt wird ein Kraft-Weg-Verlauf respektive
eine Federkonstante dieser Anordnung durch Aufbringen unterschiedlicher Kräfte oder
einer veränderlichen Kraft ermittelt. Dieser Kraft-Weg-Verlauf respektive diese Federkonstante
sind in aller Regel nichtlinear über den Weg.
[0081] Ausgehend von diesem Modell kann anhand der gemessenen Federkonstante nun berechnet
werden, wie weit der reale Türflügel 2 gegen die reale Dichtung 5 verschoben wird,
wenn auf diesen ein Druck von 2000 Pa beziehungsweise insbesondere bei 4000 Pa wirkt.
Vorteilhaft ist an dieser Vorgangsweise, dass dabei nur vergleichsweise kleine (statische)
Kräfte auf das Modell aufgebracht werden müssen.
[0082] Die gemessene oder berechnete Verschiebung des Türflügels 2 wird nun als Anregungsamplitude
A für die Übertotpunktverriegelung 3 herangezogen.
[0083] Fig. 5 zeigt dazu ein Beispiel, konkret die Übertotpunktverriegelung 3, sowie eine
damit gekoppelte Übertragungsplatte 11 und eine Anregungsgabel 12. Zwei Stifte 13
in der Anregungsgabel greifen in Schlitze 14 in der Übertragungsplatte 11 ein und
übertragen somit die Bewegung der Anregungsgabel 12 auf die Übertragungsplatte 11.
Mit Hilfe eines weiteren Schlitzes 15 und zwei auf dem Verbindungshebel 7 angeordneten
Stiften 16 wird die Bewegung von der Übertragungsplatte 11 auf die Übertotpunktverriegelung
3 übertragen.
[0084] Der Schlitz 15 ist dabei etwas länger als der Abstand der beiden Stifte 16, sodass
die Übertotpunktverriegelung 3 auch unabhängig von der Stellung der Übertragungsplatte
11 bewegbar ist. In einer vorteilhaften Variante ist der Schlitz 15 so lange, dass
sich die Übertotpunktverriegelung 3 bei der maximalen Auslenkung der Anregungsgabel
12 in Richtung zur Übertotpunktverriegelung 3 noch über den Totpunkt TP bewegt werden
kann.
[0085] In der Fig. 5 wird die Anregungsgabel 12 normal zur Ebene des Türflügels 2 bewegt.
Selbstverständlich kann die Anregungsplatte 12 aber auch schräg beziehungsweise bogenförmig
bewegt werden. Die Schlitze 14, 15 könnend dazu auch anders ausgeführt sein als dargestellt.
[0086] Die Funktion der Anordnung ist nun wie folgt:
Die Anregungsgabel 12 wird ausgehend von einer Ruhelage mit der oben ermittelten Anregungsamplitude
A zur Übertotpunktverriegelung 3 hin (in der Fig. 5 also nach oben) bewegt.
Die Geschwindigkeit der Anregungsgabel 12 wird dabei entsprechend der in einem Sinusverlauf
beim Nulldurchgang auftretenden Geschwindigkeit bei einer Frequenz von 100 Hz gewählt.
Konkret bedeutet dies, dass die Geschwindigkeit bei einer Anregungsamplitude von A=5
mm bei v=3140 mm/s liegt (siehe auch die Formel für die Geschwindigkeit v weiter oben).
[0087] Im Speziellen wird die Anregungsgabel 12 entsprechend einer Viertel-Sinuswelle bewegt.
Das heißt, dass sie ausgehend von einer relativ hohen Geschwindigkeit auf null abgebremst
wird. Um die hohe Anfangsgeschwindigkeit zu erreichen, kann die Anregungsgabel 12
vor Einleitung der Bewegung auch etwas zurückgezogen werden und schlägt dann auf die
in Stellung gebrachte Übertotpunktverriegelung 3 auf. Alternativ kann die Anregungsgabel
12 auch sägezahnförmig oder dreieckförmig bewegt werden.
[0088] Die Übertotpunktverriegelung 3 bekommt somit einen "Schubs" mit der angegebenen Intensität.
Wegen der Schlitze 14, 15 wird die Übertotpunktverriegelung 3 durch die Anregungsgabel
12 zwar angeregt, bewegt sich aber nicht zwangsgeführt mit dieser und kann sich daher
auch schneller als die Anregungsgabel 12 bewegen. Die Massenträgheit der Übertotpunktverriegelung
3 führt unter Umständen nun dazu, dass genau dies eintritt und sich die Übertotpunktverriegelung
3 auch über die den Totpunkt TP hinaus bewegt.
[0089] Konstruktiv ist sie vorteilhafter Weise allerdings so ausgestaltet, dass sie sich
nicht über den Totpunkt TP hinweg bewegt, das heißt die in das System eingebrachte
Bewegungsenergie beziehungsweise der Impuls der bewegten Massen der Übertotpunktverriegelung
3 reicht nicht aus, um den Totpunkt TP zu überwinden. Bewegt sie sich bei der einer
Frequenz von 100 Hz entsprechenden Geschwindigkeit (hier v=3140 mm/s) nicht über den
Totpunkt TP, so tut sie das auch nicht bei geringeren Geschwindigkeiten beziehungsweise
Frequenzen. Erfüllt die Übertotpunktverriegelung 3 also diese Bedingung, so ist ein
Aufspringen der Tür 2 bei den real bei einem Schienenfahrzeug auftretenden dynamischen
Belastungen praktisch ausgeschlossen.
[0090] Mit anderen Worten ergibt sich auf diese Weise ein Schwenkschiebetürmodul 100, bei
dem die Amplitude/Auslenkung α, α1, α2 der ersten und/oder zweiten Übertotpunktverriegelung
3 bei einer Testanregung kleiner ist als der genannte Übertotpunktweg oder Übertotpunktwinkel
αTP, αTP1, αTP2, wobei
- die die Anregungsamplitude A der Testanregung der Verschiebung des Türflügels 2 entspricht,
welche bei einer Druckbelastung desselben von 2000 Pa, insbesondere bei 4000 Pa auftritt,
und
- die bei der Testanregung maximal auftretende Geschwindigkeit der genannten Amplitude/Auslenkung
A multipliziert mit 628 s-1 entspricht.
[0091] Vorteilhaft kann mit dieser Anordnung nicht nur vereinfacht das Schwingungsverhalten
der Übertotpunktverriegelung 3 studiert werden sondern insbesondere auch der Einfluss
einmaliger auf den Türflügel 2 einwirkender Druckstöße. Selbstverständlich kann eine
Anregung der oben genannten Art auch auf das gesamte Schwenkschiebtürmodul 100 aufgebracht
werden, wobei allerdings mit erhöhtem Kraft- und Leistungsaufwand zu rechnen ist.
[0092] Die Türdichtung 5 stellt in aller Regel jene Feder dar, welche den größten Einfluss
auf das Schwingverhalten des Schwenkschiebtürmoduls 100 hat, jedoch auch große Kräfte
verursacht. Durch die gewählte Vorgangsweise kann das dynamische Verhalten/Schwingungsverhalten
des Schwenkschiebtürmoduls 100 nun ohne diese Türdichtung 5 respektive Feder und damit
bei deutlich geringeren Kräften untersucht werden. Trotzdem wird der Einfluss der
Türdichtung 5 beziehungsweise Feder durch die Ermittlung des weiter oben erwähnten
Kraft-Weg-Verlaufs beziehungsweise durch Ermittlung der erwähnten Federkonstante berücksichtigt.
[0093] Für eine vereinfachte Untersuchung ist die genannte Amplitude/Auslenkung α, α1, α2
der Übertotpunktverriegelung 3 in dem in Fig. 5 gezeigten Beispiel auf die von den
übrigen Teilen des Schwenkschiebetürmoduls 100 isolierte Übertotpunktverriegelung
3 bezogen. Das heißt es wird nur das Hebelsystem alleine untersucht.
[0094] Der Einfluss weiterer Antriebskomponenten des Schwenkschiebtürmoduls 100 kann beispielsweise
dadurch berücksichtigt werden, dass die (bewegten) Massen auf die Übertotpunktverriegelung
3 bezogen werden und beispielsweise der Ausstellhebel 8 und/oder der Verbindungshebel
9 mit entsprechenden zusätzlichen Massen ausgestattet werden. Die durch die weiteren
Antriebskomponenten verursachte Reibung kann beispielsweise dadurch berücksichtigt
werden, dass die Übertotpunktverriegelung 3 mit einer entsprechend rückgerechneten
Reibung beaufschlagt wird. Durch die übliche Drehzahlreduktion von einem Antriebsmotor
mit Hilfe eines Getriebes wirken zum Beispiel die Lagerreibung des Motors und die
Rotormasse verstärkt auf die Übertotpunktverriegelung 3, entsprechend der Getriebeübersetzung.
[0095] Eine Reibung kann auch dadurch berücksichtigt werden, dass eine entgegen der Druckbeaufschlagung
des Türflügels 2 wirkende, entsprechend rückgerechnete Reibkraft angenommen wird,
welche zu einer Reduktion der Verschiebung des Türflügels 2 gegen die Dichtung 5 und
damit zu einer Verringerung der Amplitude/Auslenkung A der Testanregung führt. Der
Einfluss der Reibung der weiteren Antriebskomponenten kann bei der Untersuchung der
Übertotpunktverriegelung 3 aber auch unberücksichtigt bleiben und so zu einer erhöhten
Sicherheit beitragen. Bewegt sich die (isolierte) Übertotpunktverriegelung 3 bei der
Testanregung ohne Einfluss der Reibung nicht über den Totpunkt TP, so tut sie dies
mit dem Einfluss der Reibung und damit in der Realität erst recht nicht.
[0096] Generell spiegelt die Berücksichtigung der Massen der weiteren Antriebskomponenten
und/oder der Reibung in den weiteren Antriebskomponenten sowie die Untersuchung der
mit dem Schwenkschiebetürmodul 100 verbundenen Übertotpunktverriegelung 3 die Realität
gut wider, erfordert aber erhöhten Kraftaufwand.
[0097] Bei Untersuchungen der oben genannten Art hat sich überraschenderweise gezeigt, dass
ein Schwenkschiebetürmodul 100 dann besonders sicher ist, wenn der Übertotpunktwinkel
αTP der Übertotpunktverriegelung 3 bei kleiner oder gleich 4° liegt. Dies steht im
Widerspruch mit der traditionellen Auffassung, dass eine Übertotpunktverriegelung
3 dann besonders sicher ist, wenn der Übertotpunktwinkel αTP relativ groß ist. Bei
genauerer Betrachtung stellt man jedoch fest, dass die vom der Türflügel 2 bei einer
äußeren Einwirkung aufgenommene kinetische Energie beziehungsweise der erreichte Impuls
bei größeren Übertotpunktwinkeln αTP größer ist als bei kleinen Übertotpunktwinkeln
αTP und dadurch das Risiko steigt, dass die Tür 2 ungewollt aufspringt, beziehungsweise
die dazu nötige Kraft relativ klein ist. Bei kleinen Übertotpunktwinkeln αTP nimmt
der Türflügel 2 dagegen vergleichsweise wenig kinetische Energie auf, wodurch das
Risiko für eine ungewollt aufspringende Tür 2 sinkt, beziehungsweise die dazu nötige
Kraft steigt. Mit anderen Worten kann die Tür 2 aufgrund des kleinen Übertotpunktwinkels
αTP beziehungsweise Übertotpunktwegs nur auf sehr kurzer Strecke "angeschubst" werden
und bleibt daher (spätestens) in der Totpunktlage TP hängen. Weitere vorteilhafte
Übertotpunktwinkel liegen bei kleiner gleich 3°, kleiner gleich 2° oder kleiner gleich
1,5°. Zur weiteren Überraschung hat sich gezeigt, dass sich das dynamische Verhalten
des Schwenkschiebtürmoduls 100 bei zunehmend kleiner werdendem Übertotpunktwinkel
αTP nicht linear beziehungsweise stetig, sondern sprunghaft ändert. Bei einer konkret
untersuchten Bauform eines Schwenkschiebtürmoduls 100 konnte beispielsweise ab einem
Übertotpunktwinkel von ≤ 1,5° eine sprunghafte Verbesserung des dynamischen Verhaltens
des Schwenkschiebtürmoduls 100 festgestellt werden. Das heißt, die zum Öffnen der
Tür 2 notwendige Kraft stieg ab einem Übertotpunktwinkel von ≤ 1,5° sprunghaft an.
Je nach Bauform kann dieser sprunghafte Anstieg aber auch bei anderen Werten für den
Übertotpunktwinkel αTP liegen.
[0098] In dem in Fig. 5 gezeigten Beispiel wird die Anregungsgabel 12 in der Ausstellrichtung
des Türflügels 2 bewegt, entsprechend einer Bewegung des Türflügels 2 und der darauf
angeordneten Türdichtung 5 quer zum Türfalz 7. Denkbar wäre aber auch, dass der Türflügel
2 in der Realität schräg zum Türfalz 7 bewegt wird (vergleiche dazu auch die Kulisse
54 in Fig. 13, welche im Schließabschnitt schräg verlaufen könnte). Die Bewegung der
Anregungsgabel 12 könnte daran angepasst ebenfalls schräg verlaufen. Gegebenenfalls
können dazu auch die Schlitze 14 und 15 schräg angeordnet werden.
[0099] Generell ist anzumerken, dass die in der Fig. 5 gezeigte Anordnung nur eine von mehreren
prinzipiell möglichen Anordnungen zur Anregung der Übertotpunktverriegelung 3 darstellt
und die Anregung auch anders erfolgen kann. Beispielsweise können die Stifte 13 so
wie der Anschlag 10 ortsfest sein, wobei beispielsweise ein Kolben auf den Verbindungshebel
7 wirkt. Zwischen dem Kolben und dem Verbindungshebel 7 muss dazu keine fixe Verbindung
bestehen, es reicht wenn der Kolben auf dem Verbindungshebel 7 lose aufliegt.
[0100] Fig. 6 zeigt nun ein detaillierter dargestelltes Beispiel für ein Schwenkschiebetürmodul
101. Das Schwenkschiebetürmodul 101 umfasst ein oberes Gestell 17 und ein unteres
Gestell 18, welche zur starren Befestigung am Schienenfahrzeug, hier an einer Wand
6 desselben, vorgesehen sind. Weiterhin umfasst das Schwenkschiebetürmodul 101 eine
obere Türführung 19 und eine untere Türführung 20, welche gegenüber dem Gestell 17,
18 in eine Ausstellrichtung 21 der Schiebetür 2 bewegbar sind. Dazu umfasst das Schwenkschiebetürmodul
101 eine obere Linearführung 22 und eine untere Linearführung 23, deren Lager fix
mit dem oberen und unteren Gestell 17 und 18 verbunden sind und somit lagefixiert
relativ zur Wand 6 des Schienenfahrzeugs sind. Die Linearführungen 22 und 23 bilden
in diesem Beispiel also Mittel zur Führung der Schiebetür 2 in die Ausstellrichtung
21. Mit Hilfe der Türführungen 19 und 20 kann die Schiebetür 2 zudem in einer Schieberichtung
24 bewegt werden.
[0101] Weiterhin umfasst das Schwenkschiebetürmodul 101 einen Motor 25, dessen Rotor und
dessen Stator um einen in Bezug auf die Türführungen 19 und 20 fix angeordneten Drehpunkt
drehbar gelagert sind. Darüber hinaus umfasst das Schwenkschiebetürmodul 101 eine
mit dem Rotor/Stator zusammenwirkenden Übertotpunktverriegelung 26, 27 sowie einen
mit dem Stator/Rotor zusammenwirkenden Schiebemechanismus (in der oberen Türführung
19 integriert) der Schiebetür 2, welche dazu eingerichtet sind, die Schiebetür 2 beim
Öffnen nacheinander in die Ausstellrichtung 21 und die Schieberichtung 24 zu bewegen.
Mit Hilfe der Drehsäule 28, wird die die Drehbewegung des Motors 25 dazu auch auf
die untere Übertotpunktverriegelung 27 übertragen. Die in Fig. 1 dargestellte Anordnung
ist auch unter dem Begriff "Stabilisatortüre" bekannt.
[0102] Fig. 7 zeigt den oberen Teil des Schwenkschiebetürmodul 101 nun im Detail: Auf der
Konsole 17 ist das Lager 29 der Linearführung 22 befestigt, in der die Stange 30 verschiebbar
gelagert ist. Beispielsweise kann die Linearführung 22 als Gleitführung oder Wälzführung
ausgebildet sein. Die Stange 30 ist mit dem Motor 25, konkret mit dessen Gehäuse,
fix verbunden. Die Stange 30 bildet somit ein Führungsteil des Schwenkschiebetürmoduls
101, welches gegenüber dem Gestell 17, 18 quer zur Schieberichtung 24 der Schiebetür
2 linear verschiebbar ist (hier normal zu der genannten Schieberichtung 24), und gegenüber
welchem die Türführung 19 starr angeordnet ist.
[0103] Im Inneren des Motorgehäuses sind sowohl der Rotor als auch der Stator drehbar um
dasselbe gelagert. Wird der Motor aktiviert, so wird eine Relativbewegung zwischen
Rotor und Stator erzeugt, aber weder der Rotor noch der Stator können sich am Gehäuse
abstützen. Anstelle des Begriffs "Stator" kann daher auch der Begriff "Gegenrotor"
verwendet werden. Im dargestellten Beispiel wird angenommen, dass der Rotor mit einem
ersten Zahnrad 31 und der Stator mit einem oberen Ausstellhebel 32 verbunden sind.
Da aber sowohl Rotor als auch Stator frei drehbar gegenüber dem Gehäuse des Motors
25 sind, kann völlig gleichwertig auch der Stator mit dem ersten Zahnrad 31 und der
Rotor mit dem oberen Ausstellhebel 32 verbunden sein.
[0104] Weiterhin ist auch eine Lagerplatte 33 fix relativ zur Stange 30 verbunden. Auf dieser
Lagerplatte 33 sind ein zweites Zahnrad 34, eine Tragrolle 35 sowie eine hintere Führungsrolle
36 und eine vordere Führungsrolle 37 drehbar gelagert. An der Schiebetüre 2 ist eine
Tragschiene 38 ausgebildet oder mit dieser verbunden, welche mit der Tragrolle 35
und den Führungsrollen 36 und 37 zusammenwirkt. Die Tragschiene 38, die Tragrolle
35 und die Führungsrollen 36 und 37 bilden in diesem Beispiel somit die obere Türführung
19.
[0105] Zudem ist an der Tragschiene 38 eine Zahnstange 39 ausgebildet oder mit dieser verbunden.
Diese Zahnstange 39 wirkt mit dem zweiten Zahnrad 34 zusammen. Dazu ist das zweite
Zahnrad 34 um einen in Bezug auf die Türführung 19 fix angeordneten Drehpunkt drehbar
gelagert. Der Rotor, das mit diesem verbundene erste Zahnrad 31, das zweite Zahnrad
34 sowie die Zahnstange 39 bilden in diesem Beispiel somit den Schiebemechanismus
für die Schiebetür 2.
[0106] Schließlich ist in der Fig. 7 noch ein Hebel 40 vorgesehen, welcher beabstandet zur
Motorachse mit dem oberen Ausstellhebel 32 drehbar verbunden ist. Ein weiterer Drehpunkt
des Hebels 40 ist am Lager 29 angeordnet. Selbstverständlich könnte dieser Drehpunkt
aber auch auf einem anderen Bauteil des Schwenkschiebetürmoduls 101 angeordnet sein,
welches fix gegenüber dem Gestell 17 ist. Der Stator, der mit diesem verbundene obere
Ausstellhebel 32 sowie der Hebel 40 bilden in diesem Beispiel somit den oberen Teil
der Übertotpunktverriegelung 26.
[0107] Fig. 8 zeigt den unteren Teil des Schwenkschiebetürmodul 101 nun im Detail: Auf der
Konsole 18 ist das Lager 41 einer Linearführung 23 befestigt, in der die Stange 42
verschiebbar gelagert ist. Beispielsweise kann die Linearführung 23 wiederum als Gleitführung
oder Wälzführung ausgebildet sein. Die Stange 42 bildet somit ein weiteres Führungsteil
des Schwenkschiebetürmoduls 101, welches gegenüber dem Gestell 17, 18 quer zur Schieberichtung
24 der Schiebetür 2 linear verschiebbar ist (hier normal zu der genannten Schieberichtung
24), und gegenüber welchem die Türführung 20 starr angeordnet ist.
[0108] Die Stange 42 ist mit einem unteren Türlager 43 fix verbunden, auf welchem eine Führungsrolle
44 drehbar gelagert ist. Diese greift in eine an der Schiebetür 2 unten angeordnete
Nut (siehe auch Fig. 1) ein und bildet mit dieser in diesem Beispiel somit die untere
Türführung 20.
[0109] Durch eine Bohrung 45 im unteren Türlager 43 ist die Drehsäule 28 (in Fig. 8 nicht
dargestellt) hindurchgeführt und drehfest mit einem unteren Ausstellhebel 46 verbunden
[0110] Schließlich ist in der Fig. 8 noch ein Hebel 47 vorgesehen, welcher wie in Fig.7
mit dem unteren Ausstellhebel 46 und dem Lager 41 drehbar gelagert ist. Der Stator,
die mit diesem verbundene Welle 28, der untere Ausstellhebel 46 sowie der Hebel 47
bilden in diesem Beispiel somit den unteren Teil der Übertotpunktverriegelung 27.
[0111] Beim Schließen der Schiebetür werden die obere Übertotpunktverriegelung 26 und die
untere Übertotpunktverriegelung 27 wie gehabt über einen Totpunkt TP bewegt. Das zu
den Figuren 2 bis 5 Gesagte ist daher gleichwertig auf das in den Figuren 6 bis 7
dargestellte Schwenkschiebetürmodul 101 anwendbar. Insbesondere können die obere Übertotpunktverriegelung
26 und die untere Übertotpunktverriegelung 27 unterschiedliches dynamisches Verhalten,
insbesondere unterschiedliche Übertragungsfunktionen aufweisen (vergleiche Fig. 4).
Zu diesem Zweck können, sofern erforderlich, Zusatzgewichte oder Federn an dem Schwenkschiebetürmodul
101 angeordnet sein. Denkbar wäre in diesem Zusammenhang auch der Einsatz unterschiedlicher
Materialien. Beispielsweise könnte die obere Übertotpunktverriegelung 26 aus Stahl,
die untere Übertotpunktverriegelung 27 dagegen aus Kunststoff (zum Beispiel aus kohlefaserverstärktem
Kunststoff) gefertigt sein.
[0112] Denkbar wäre auch, dass die Drehsäule komplett aus einem Kunststoff gefertigt ist,
der die entsprechenden Feder- und Dämpfungseigenschaften aufweist. Beispielsweise
kann auch ein Abschnitt der Drehsäule 28 aus einem Elastomer bestehen, der gleichzeitig
eine Feder und ein dämpfendes Element darstellt (siehe auch Fig. 14 und 19). Auf diese
Weise können die obere Übertotpunktverriegelung 26 und die untere Übertotpunktverriegelung
27 gegeneinander "verstimmt" werden.
[0113] Mit anderen Worten ist die erste Übertotpunktverriegelung 26 im oberen Bereich des
Türflügels 2 und die zweite Übertotpunktverriegelung 27 im unteren Bereich des Türflügels
2 angeordnet, wobei die erste Übertotpunktverriegelung 26 und die zweite Übertotpunktverriegelung
27 direkt miteinander gekoppelt sind und wobei in der Kopplung ein Dämpfungselement
angeordnet ist. Konkret ist die Kopplung zwischen der ersten Übertotpunktverriegelung
26 und der zweiten Übertotpunktverriegelung 27 durch die Drehsäule 28 gebildet.
[0114] Die Funktion des in den Figuren 6 bis 8 dargestellten Schwenkschiebetürmoduls 101
wird nun anhand der Figuren 9 bis 12 näher erläutert, welche die in den Figuren 6
bis 8 dargestellte Anordnung in vereinfachter Form von oben zeigen:
In der Fig. 9 ist die Anordnung in einem ersten Zustand dargestellt, in dem die Schiebetüre
2 geschlossen und verriegelt ist. Ausgehend von diesem Zustand wird der Motor 25 aktiviert,
sodass der Rotor mit dem ersten Zahnrad 31 und der Stator mit dem oberen Ausstellhebel
32 in der angegebenen Richtung gegeneinander verdreht werden. Die Drehbewegung des
ersten Zahnrads 31 wird auf das zweite Zahnrad 34 übertragen und mit Hilfe der Zahnstange
39 auf die Schiebetüre 2 übertragen. Diese stützt sich aber gegen die Wand 6 ab und
kann in dem gezeigten Zustand nicht nach links bewegt werden. Deshalb wird zwangsläufig
der Ausstellhebel 32 in eine Drehbewegung gegen den Uhrzeigersinn und vom Anschlag
48 weg versetzt.
Durch die Bewegung des Ausstellhebels 32, welcher mit dem Hebel 40 verbunden ist,
wird der Motor 25 samt der Schiebetür 2 nach außen gedrückt und dabei durch die Linearführungen
22 und 23 (29, 30, 41, 42) geführt.
[0115] Die Fig. 10 zeigt die Anordnung in einem zweiten Zustand, in dem der Motor 25 und
die Schiebetür 2 schon etwas nach außen gedrückt wurden, der Ausstellvorgang aber
noch nicht abgeschlossen ist.
[0116] Die Fig. 11 zeigt die Anordnung in einem dritten Zustand, in dem der Motor 25 und
die Schiebetür 2 vollständig nach außen gedrückt wurden und der Ausstellvorgang somit
abgeschlossen ist. In der Fig. 11 ist gut zu erkennen, dass die durch das Hebelsystem
32, 40 gebildete Übertotpunktverriegelung 26 auch beim Öffnen der Schiebetür 2 über
einen Totpunkt bewegt wird, bevor der Schiebemechanismus betätigt wird, und der Motorhebel
32 gegen einen Anschlag 49 gefahren ist.
[0117] Da eine weitere Drehbewegung des Ausstellhebels 32 wegen des Anschlags 49 verhindert
wird, werden nun die Zahnräder 32 und 34 in Drehung versetzt und die Schiebetür 2
in die Schieberichtung 24 geschoben. Fig. 12 zeigt die Anordnung schließlich in einem
Zustand, in dem die Schiebetür 2 etwas geöffnet ist.
[0118] Fig. 13 zeigt nun eine weitere beispielhafte Ausführungsform eines Schwenkschiebetürmoduls
102. Das Schwenkschiebetürmodul 102 umfasst zwei Türflügel 2 und einen in Schieberichtung
der Türflügel 2 längs ausgerichteten Träger 50, welcher quer zu seiner Längserstreckung
in horizontaler Richtung, also in die Ausstellrichtung 21, verschiebbar gelagert ist
(siehe den Doppelpfeil in der Fig. 13). In oder auf dem Träger 50 ist eine Linearführung
angeordnet, mit deren Hilfe die Türflügel 2 verschiebbar gelagert sind. Der Träger
50 wird beim Öffnen der Tür in der Ausstellrichtung 21 verschoben, was beispielsweise
mit einer ersten und einer zweiten Übertotpunktverriegelung 51 und 52 kann. Dabei
können die Türflügel 2 oder mit diesen verbundene Antriebselemente in einer kurvenförmig
verlaufenden Kulisse geführt werden, mit der die Ausstellbewegung und Verschiebebewegung
"gemischt" werden kann, sodass diese zumindest zeitweise simultan ablaufen. Das heißt
das Verhältnis zwischen Ausstellbewegung und Verschiebebewegung wird durch die Kulissensteuerung
gesteuert.
[0119] In der Fig. 13 ist dazu der rechte Türflügel 2 über einen Zapfen 53 in einer gegenüber
dem Schienenfahrzeug fix angeordneten Kulisse 54 (mit dünnen Linien dargestellt) geführt,
sodass die Ausstellbewegung und die Schiebebewegung immer in einer vorgegebenen Relation
zueinander ausgeführt werden. Diese Kulisse 54 kann dazu einen ersten geraden Abschnitt,
welcher in der Schieberichtung 24 der Schiebetür 2 ausgerichtet ist, einen zweiten
Abschnitt, welcher normal zum ersten Abschnitt ausgerichtet ist, sowie ein Bogenstück,
welches die beiden geraden Abschnitte verbindet, aufweisen. Im ersten Abschnitt wird
demgemäß nur die Schiebebewegung und im zweiten Abschnitt nur die Ausstellbewegung
zugelassen, wohingegen die Schiebebewegung und die Ausstellbewegung im bogenförmigen
Abschnitt simultan ausgeführt werden. In der Fig. 13 ist nur einer der Türflügel 2
in der Kulisse 54 geführt, da angenommen wird, dass der andere Türflügel 2 kinematisch
mit dem in der Kulisse 54 geführten Türflügel 2 gekoppelt ist, beispielsweise über
eine Antriebsspindel eines Linearantriebs für die Schiebebewegung. Selbstverständlich
könnten aber auch beide Türflügel 2 in einer Kulisse 54 geführt sein.
[0120] Die Ausstellbewegung des Trägers 50 wird mit seitlich auf dem Träger 50 angeordneten
Zahnstangen 55, 56 in eine Drehbewegung von Zahnrädern 57 und 58 umgewandelt. Diese
Zahnräder 57 und 58 sind auf Drehsäulen 59 und 60 montiert, wodurch auch diese in
Drehung versetzt werden und die unteren Übertotpunktverriegelungen 61 und 62 aktivieren.
Die Übertotpunktverriegelungen 51, 52, 61 und 62 umfassen analog zu der in Fig. 2
dargestellten Übertotpunktverriegelung 3 jeweils einen drehbar gelagerten Ausstellhebel
8, einen damit gelenkig verbundenen Verbindungshebel 9 sowie einen Anschlag 10.
[0121] Zum Verständnis der Funktion wird noch angemerkt, dass die Drehsäulen 59 und 60 in
Drehlagern gelagert sind, die fix im Schienenfahrzeug verankert sind (also nicht wie
bei dem Schwenkschiebetürmodul 101 ausgestellt werden). Darüber hinaus sind auch die
Lagerpunkte 63 und 64 fix im Schienenfahrzeug verankert und lagern so die Verbindungshebel
10. Werden nun die Ausstellhebel 9 der oberen Übertotpunktverriegelungen 51 und 52
in Drehung versetzt, so stützen sich die Verbindungshebel 10 an den Lagerpunkten 63
und 64 ab und verriegeln den Träger 50 in der Ausstellrichtung 21.
[0122] Die Ausstellbewegung und Schiebebewegung der Türflügel 2 kann grundsätzlich mit mehreren
gesonderten Motoren erfolgen. Beispielsweise versetzt ein erster Motor dazu den Träger
50 und damit auch die Drehsäulen 59 und 60 in Bewegung, wohingegen ein zweiter Motor
für die Schiebebewegung der Türflügel 2 vorgesehen ist. Beispielsweise kann der erste
Motor die Hebel der oberen Übertotpunktverriegelungen 51 und 52 in Drehung versetzen.
Zeitversetzt wird der zweite Motor aktiviert und bewirkt damit die Schiebebewegung,
welche beispielsweise in an sich bekannter Weise mit einem Zahnstangenantrieb, einem
Spindelantrieb oder auch über einen Seilzug realisiert sein kann.
[0123] Besonders vorteilhaft ist es, wenn das Türantriebssystem einen einzigen Motor aufweist,
welcher sowohl die Ausstellbewegung als auch die Schiebebewegung der Türflügel 2 bewirkt.
Beispielsweise kann der Motor mit einem Getriebe verbunden sein, das zwei Abtriebswellen
aufweist. Eine der Wellen kann dann mit den Austellhebeln 9 (siehe Fig. 2) der ersten
Übertotpunktverriegelungen 51 und 52, die andere Welle mit einem Linearantriebssystem
für die Türflügel 2 verbunden sein. Denkbar wäre auch der Einsatz eines Planetengetriebes
oder auch eines Motors, bei dem sowohl der Rotor als auch der Stator je einen Abtrieb
bilden. Der Stator ist dann nicht wie meist üblich fix mit dem Schwenkschiebetürmodul
102 verbunden sondern so wie der Rotor drehbar gelagert.
[0124] Für die Schiebebewegung sind die Türflügel 2 im oberen Bereich an einer Linearführung
auf dem Träger 50 und im unteren Bereich mit Hilfe einer Nut, in welcher die Verbindungshebel
der unteren Übertotpunktverriegelungen 61 und 62 geführt sind, gelagert. Das Linearantriebssystem
für die Türflügel 2 kann wiederum in an sich bekannter Weise mit einem Zahnstangenantrieb,
einem Spindelantrieb oder auch über einen Seilzug realisiert sein.
[0125] Generell sind die bereits zum Schwenkschiebetürmodul 101 beschriebenen Maßnahmen
zum Abstimmen des dynamischen Verhaltens/Schwingungsverhaltens auch in gleicher Weise
auf das Schwenkschiebetürmodul 102 anwendbar. Konkret bedeutet dies, dass auch in
diesem Fall Abschnitte der Drehsäulen 59 und 60 aus Elastomerelementen bestehen können,
die gleichzeitig je eine Feder und ein dämpfendes Element bilden. Fig. 14 zeigt dazu
ein Schwenkschiebetürmodul 103, das dem in Fig. 13 dargestellten Schwenkschiebetürmodul
102 ähnlich ist. Zusätzlich sind die Drehsäulen 59 und 60 mit konkret dargestellten
Elastomerelementen 65 und 66 ausgestattet, die gleichzeitig je eine Feder und ein
dämpfendes Element bilden. Denkbar wäre auch, dass die Drehsäulen 59 und 60 komplett
aus einem Kunststoff gefertigt sind, der die entsprechenden Feder- und Dämpfungseigenschaften
aufweist. Auf diese Weise können die obere Übertotpunktverriegelungen 51 und 52 wiederum
gegen die unteren Übertotpunktverriegelungen 61 und 62 "verstimmt" werden. Ähnliche
Erwägungen gelten sinngemäß natürlich auch für die Drehsäule 28 des in den Figuren
6 bis 13 dargestellte Schwenkschiebetürmoduls 101.
[0126] Gegebenenfalls können an dem Schwenkschiebetürmodulen 101..103 auch Zusatzgewichte
angebracht, oder Teile desselben von Haus aus entsprechend schwer ausgeführt sein.
Denkbar wäre in diesem Zusammenhang wiederum der Einsatz unterschiedlicher Materialien.
[0127] Besonders vorteilhaft ist es, wenn die Übertotpunktverriegelungen 51,52, 61 und 62
wie in Fig. 4 dargestellt paarweise unterschiedliche Übertragungsfunktionen haben.
Besonders vorteilhaft ist es aber auch, wenn die Übertotpunktverriegelungen 51,52,
61 und 62 alle unterschiedliche Übertragungsfunktionen haben. Im Bodediagramm nach
Fig. 4 wären dann noch zwei zusätzliche Graphen sichtbar. Beispielsweise könnte die
Übertotpunktverriegelungen 51 und 61 aus Stahl, die Übertotpunktverriegelungen 52
und 62 dagegen aus leichterem Kunststoff gefertigt sein, sodass die einzelnen Verriegelungen
bei ansonsten gleicher Formgebung unterschiedliches dynamisches Verhalten/Schwingungsverhalten
aufweisen. Auf diese Weise kann eine besonders hohe Sicherheit gegen das ungewollte
Aufspringen einer Schiebetür 2 gewährleistet werden.
[0128] Denkbar wäre generell auch, nicht nur die Gesamtmasse eines Bauteils, sondern die
Massenverteilung bei an sich gleicher Gesamtmasse zu verändern. Beispielsweise könnte
die Massenverteilung des Türflügels 2 gezielt so beeinflusst werden, dass sich im
unteren Bereich bei Anregung eine andere Schwingung ausbildet als im oberen Bereich.
Dadurch kann ebenfalls verhindert werden dass die oberen Übertotpunktverriegelungen
51, 52 und die untere Übertotpunktverriegelungen 61, 62 gleichzeitig aufspringen.
[0129] Die Fig. 15 zeigt nun eine weitere Variante eines Schwenkschiebetürmoduls 104, welches
dem in Fig. 13 gezeigten Schwenkschiebetürmodul 102 sehr ähnlich ist. Im Unterschied
dazu wird die Drehbewegung der Drehsäule 60 aber nicht mit einem Zahnstangenantrieb
bewirkt, sondern mit dem Übertragungshebel 67 und dem Drehhebel 68 auf die Drehsäule
60 übertragen. Wird die obere Übertotpunktverriegelung 52 gelöst, so wird der Übertragungshebel
67 nach links gezogen, wodurch sich der Drehhebel 68 und die Drehsäule 60 zu drehen
beginnen und in Folge auch die untere Übertotpunktverriegelung 62 lösen.
[0130] Die bereits zuvor angeführte Lehre zur Auslegung des dynamischen Verhaltens/Schwingungsverhaltens
eines Schwenkschiebetürmoduls 100..103 ist auch auf das Schwenkschiebetürmodul 104
anwendbar. Zusätzliche Einflussmöglichkeiten bieten der Übertragungshebel 67 und der
Drehhebel 68, die beispielsweise hinsichtlich ihres Gewichts, ihrer Massenverteilung,
ihrer Elastizität und/oder hinsichtlich ihrer Dämpfung ausgelegt werden können.
[0131] Fig. 16 zeigt noch ein weiteres Beispiel für ein Schwenkschiebetürmodul 105, welches
ebenfalls dem in Fig. 13 gezeigten Schwenkschiebetürmodul 102 und dem in Fig. 15 dargestellten
Schwenkschiebetürmodul 104 sehr ähnlich ist. Im Unterschied dazu wird der Antrieb
der unteren Übertotpunktverriegelung 62 aber mit einem Bowdenzug 69 bewirkt. Dabei
wird die Bewegung des Ausstellhebels 8 beziehungsweise Verbindungshebels 9 der oberen
Übertotpunktverriegelung 52 mit Hilfe des Bowdenzugs 69 auf den Ausstellhebel 8 beziehungsweise
Verbindungshebel 9 der untere Übertotpunktverriegelung 62 übertragen. Eine zusätzlich
zu den bereits erläuterten Möglichkeiten zur Beeinflussung des dynamischen Verhaltens/Schwingungsverhaltens
eines Schwenkschiebetürmoduls bildet hier der Bowdenzug 69, der hauptsächlich im Hinblick
auf seine Elastizität und/oder hinsichtlich seines Dämpfungsverhaltens ausgelegt werden
kann.
[0132] Denkbar wäre auch der Einsatz eines gesonderten Dämpfers 70, so wie dies in der Fig.
17 dargestellt ist. Der Dämpfer 70 mit federnden und dämpfenden Eigenschaften wird
dabei einfach im Verlauf des Bowdenzugs 69 eingebaut, das heißt zwischen zwei Enden
desselben. Vorteilhaft kann Federung und Dämpfung gezielt beeinflusst werden, insbesondere
wenn der Dämpfer 70 einstellbar ist.
[0133] In einer weiteren alternativen Ausführungsform wird ein um einen Drehpunkt 71 drehbar
gelagerter Hebel 72 zwischen zwei Enden des Bowdenzugs 69 eingebaut. Der Hebel 72
kann wiederum spezielle federnde und/oder dämpfende Eigenschaften aufweisen. Zusätzlich
ermöglicht der Einsatz des Hebels 72 verschiedene Übersetzungen zwischen den beiden
angeschlossenen Enden des Bowdenzugs 69, bis hin zu negativen Übersetzungen.
[0134] Im dargestellten Beispiel werden die Bewegungen der angeschlossenen Bowdenzüge 69
umgekehrt (negative Übersetzung), wobei sich aufgrund der vom Drehpunkt 71 ausgehenden
Hebellängen etwa ein Übersetzungsverhältnis von 1:3 ergibt. Selbstverständlich kann
der Drehpunkt 71 aber auch symmetrisch angeordnet sein. Sind beide Bowdenzüge 69 auf
derselben Seite des Drehpunkts 71 angeordnet, so können positive Übersetzungen realisiert
werden.
[0135] Vorteilhaft werden Bowdenzüge 69 eingesetzt, welche Zug- und Druckkräfte übertragen
können. Denkbar wäre aber auch der Einsatz von Seilen, die nur Zugkräfte übertragen
können. In diesem Fall sind wie allgemein bekannt dann ein Seil für die Stellbewegung
und ein zweites (parallel verlaufendes) Seil für die Rückstellbewegung vorzusehen.
Alternativ zum Bowdenzug 69 kann die Bewegung auch hydraulisch übertragen werden.
Dabei werden ein an der oberen Übertotpunktverriegelung 52 beziehungsweise ein am
Träger 50 angeordneter Hydraulikzylinder und ein an der unteren Übertotpunktverriegelung
62 angeordneter Hydraulikzylinder mit einer flüssigkeitsgefüllten Leitung, z.B. einem
ölgefüllten Hydraulikschlauch, verbunden.
[0136] Fig. 19 zeigt nun eine weitere Ausführungsform eines Schwenkschiebetürmoduls 106,
das dem in Fig. 14 gezeigten Schwenkschiebetürmodul 103 sehr ähnlich ist. Im Unterschied
dazu, sind aber im Bereich der Mitte der Türflügel 2 weitere zweite Übertotpunktverriegelungen
73, 74 angeordnet. Zudem sind vier Torsionsdämpfer 75, 76, 77, 78 vorgesehen. Auf
diese Weise kann die Sicherheit noch einmal gesteigert werden. Auf der einen Seite
werden die Türflügel 2 durch die zusätzlich im mittleren Bereich vorgesehenen Übertotpunktverriegelungen
73, 74 noch besser gehalten, auf der anderen Seite können die Übertotpunktverriegelungen
73, 74 mit Hilfe der Torsionsdämpfer 77, 78 dynamisch von den Übertotpunktverriegelungen
61, 62 entkoppelt werden. Insgesamt weisen die Übertotpunktverriegelungen 51, 52,
die Übertotpunktverriegelungen 61, 62 und die Übertotpunktverriegelungen 73, 74 vorteilhaft
jeweils (insbesondere paarweise) unterschiedliches dynamisches Verhalten/Schwingungsverhalten
auf. Selbstverständlich können gesonderte Torsionsdämpfer 75, 76, 77, 78 auch weggelassen
werden, insbesondere wenn die Drehsäulen 59, 60 respektive deren Abschnitte zur Gänze
aus einem dämpfenden Material gefertigt sind.
[0137] Die angeführte Lehre zur Auslegung des dynamischen Verhaltens/Schwingungsverhaltens
eines Schwenkschiebetürmoduls 102, 103 und 106 ist natürlich nicht auf die Kopplung
des Trägers 50 mit den Drehsäulen 59, 60 über einen Zahnstangenantrieb 55, 56, 57,
58 gebunden, sondern sinngemäß auch auf das in der Fig. 15 dargestellte Schwenkschiebetürmodul
104 anwendbar. Zusätzliche Einflussmöglichkeiten bieten hier der Übertragungshebel
67 und der Drehhebel 68, die beispielsweise hinsichtlich ihres Gewichts, ihrer Massenverteilung,
ihrer Elastizität und/oder hinsichtlich ihrer Dämpfung ausgelegt werden können.
[0138] An dieser Stelle wird angemerkt, dass in den Figuren 15 und 16 jeweils nur eine Hälfte
eines Schwenkschiebetürmoduls 104, 105 dargestellt ist. Generell eignen sich die dargestellten
Ausführungsformen jedoch sowohl für einflügelige als auch für mehrflügelige Schwenkschiebetürmodule
100..106. Weiterhin wird angemerkt, dass in den Fig. 14, 15, 16 und 19 der Zapfen
53 und die Kulisse 54 nicht dargestellt sind. Selbstverständlich können diese aber
auch für die in den 14, 15, 16 und 19 Schwenkschiebetürmodule 103..106 vorgesehen
sein.
[0139] Fig. 20 zeigt nun rein schematisch ein Schwenkschiebetürmodul 107, welches einen
Sensor 79 zur Erfassung eines auf den Türflügel 2 einwirkenden Drucks, eine mit dem
Sensor 79 verbundene Türantriebssteuerung 80, einen rein symbolisch dargestellten
Motor 81 eines Türantriebssystems, sowie einen optionalen Türrahmen 82 umfasst. Der
Motor 81 kann beispielsweise der in den Figuren 6 und 7 dargestellte Motor 25 sein.
Die Türantriebssteuerung 80 ist dazu eingerichtet, das Türantriebssystem respektive
dessen Motor 81 bei Detektion einer auf den Türflügel 2 einwirkenden Druckänderung
in Richtung der Schließstellung anzusteuern oder eine von einem Motor 81 des Türantriebssystems
aufgrund einer Bewegung des Türflügels 2 generatorisch erzeugte Spannung auf einem
vorgegebenen Niveau zu halten beziehungsweise den besagten Motor 81 kurzzuschließen,
sofern der Detektion als letzter die Schließstellung der Schiebetür 2 beeinflussender
Steuerbefehl nicht ein Steuerbefehl zum Öffnen der Schiebetür vorangegangen ist, beziehungsweise
sofern der letzte die Schließstellung der Schiebetür 2 beeinflussende Steuerbefehl
vor der Detektion ein Steuerbefehl zum Schließen der Schiebetür 2 war. Insbesondere
ist eine solche Druckänderung mit einem erhöhten auf den Drucksensor 79 einwirkenden
Luftdruck verbunden. Eine solche Druckerhöhung, welcher unter Umständen auch eine
Drucksenkung unter den Normaldruck folgt, tritt beispielsweise wie erwähnt bei Tunneleinfahrten
und Zugbegegnungen auf. Bei ausreichender Amplitude und ungünstigem zeitlichen Verlauf
kann eine Übertotpunktverriegelung 3, 26, 27, 51, 52, 61, 62, 73, 74 - wenn keine
besonderen Vorkehrungen getroffen werden - aufspringen.
[0140] Bei der vorliegenden Ausführungsform des Schwenkschiebetürmoduls 107 wird dem entgegengewirkt,
indem das Türantriebssystem in Richtung der Schließstellung angesteuert wird. Vorteilhaft
passiert dies nur bedarfsweise, sodass der Motor 81 im Normalbetrieb stromlos ist
und nicht unnötige elektrische Energie verbraucht wird und auch keine unnötige Abwärme
erzeugt.
[0141] Alternativ ist auch generell und unabhängig von einer speziellen Bauform eines Schwenkschiebetürmoduls
100.. 107 denkbar, die Bremswirkung des Motors 81 auszunutzen, um eine Bewegung der
Schiebetür 2 in Öffnungsrichtung zu hemmen. Beispielsweise kann der Motor 81 dazu
kurzgeschlossen werden, oder die bei einer Bewegung der Schiebetür 2 vom Motor 81
generatorisch erzeugte Spannung wird auf einem vorgegebenen Niveau gehalten. In diesen
beiden Fällen wird der Motor 81 also nicht aktiv angesteuert, sondern hemmt passiv
die Bewegung der Schiebetür 2 in Öffnungsrichtung. Der Kurzschluss kann dabei auch
als Sonderfall für das vorgegebene Spannungsniveau gesehen werden, dass hier auf null
liegt. Eine eigens dafür vorgesehene Regelung zum Halten des Spannungsniveaus kann
dann natürlich entfallen. Diese nützliche Bremswirkung kann dazu beitragen, Schäden
am Schwenkschiebetürmodul 100..107 zu verhindern, wenn der Türflügel 2 manuell allzu
schwungvoll geöffnet wird beziehungsweise bei einer motorischen Öffnung stark nachgeholfen
wird. Vorteilhaft wird die Bremswirkung so bemessen, dass zwar ein manuelles Öffnen
der Tür leicht möglich ist, jedoch die Bewegungsgeschwindigkeit des Türflügels 2 auf
einen Wert begrenzt ist, bei dem keine Schädigung des Schwenkschiebetürmodul 100..107
eintritt, auch bei vorsätzlicher Zerstörungsabsicht durch eine Person. Prinzipiell
kann diese Vorgangsweise auch unabhängig von den Merkmalen des Patentanspruchs 1 sinnvoll
sein und daher die Basis für eine unabhängige Erfindung bilden.
[0142] In einer günstigen Ausführungsform des Schwenkschiebetürmoduls 107 umfasst das Türantriebssystem
eine H-Brücke (auch als "Vollbrücke" beziehungsweise " Vierquadrantensteller" bezeichnet)
für den Motor 81. Diese kann einerseits für die aktive Ansteuerung des Motors 81 in
Öffnungs- und Schließrichtung, aber auch zum Kurzschließen desselben beziehungsweise
zum Einhalten eines vorgegebenen Spannungsniveaus eingesetzt werden. Beim Kurzschluss
können in der Brücke einander gegenüberliegende Transistoren aktiviert werden, für
die Einhaltung eines vorgegebenen Spannungsniveaus können diese dementsprechend getaktet
werden.
[0143] Prinzipiell kann der Drucksensor 79 auch in der Türantriebssteuerung 80 integriert
sein und zum Beispiel über eine Rohrleitung oder einen Schlauch nach außen verbunden
sein.
[0144] Anstelle des Drucksensors 79 oder zusätzlich dazu könnte auch ein Bewegungs- beziehungsweise
Beschleunigungssensor vorgesehen sein, wobei die Türantriebssteuerung dazu eingerichtet
ist, das Türantriebssystem bei Detektion einer unerwarteten Bewegung, welche insbesondere
durch eine Bewegung des Türflügels 2 in Ausstellrichtung 21 verursacht ist, in Richtung
der Schließstellung anzusteuern oder eine von einem Motor 81 des Türantriebssystems
aufgrund der genannten Bewegung des Türflügels 2 generatorisch erzeugte Spannung auf
einem vorgegebenen Niveau zu halten beziehungsweise den besagten Motor 81 kurzzuschließen.
Dabei wird also nicht direkt ein auf den Türflügel 2 einwirkender Druck oder eine
andere auf diesen einwirkende externe Kraft gemessen, sondern dessen/deren Auswirkung.
[0145] Besonders vorteilhaft ist es, wenn der Motor 81 des Türantriebssystems selbst zur
Detektion einer Bewegung des Türflügels 2 genutzt wird. Wie bereits erwähnt, verursacht
eine Bewegung des Türflügels 2 eine generatorisch erzeugte Spannung an den Motorklemmen.
Diese kann überwacht beziehungsweise gemessen werden, um eine Öffnungsbewegung des
Türflügels 2 zu erkennen und um entsprechende Gegenmaßnahmen einleiten zu können.
Der Motor 81 erfüllt somit einen Mehrfachnutzen, und ein speziell für die Bewegung
des Türflügels 2 vorgesehener Sensor 79 kann entbehrt werden.
[0146] Der Sensor 79 kann zusätzlich oder alternativ auch durch einen Kraftsensor gebildet
sein, wobei die Türantriebssteuerung dazu eingerichtet ist, das Türantriebssystem
bei Detektion einer unerwarteten Kraft, welche insbesondere durch eine auf den Türflügel
2 in Ausstellrichtung 21 wirkende Kraft (z.B. hervorgerufen durch einen auf den Türflügel
2 wirkenden Druck) verursacht ist, in Richtung der Schließstellung anzusteuern oder
eine von einem Motor 81 des Türantriebssystems aufgrund einer Bewegung des Türflügels
2 generatorisch erzeugte Spannung auf einem vorgegebenen Niveau zu halten beziehungsweise
den besagten Motor 81 kurzzuschließen. Beispielweise kann der Kraftsensor an der Verbindungsstelle
des Türflügels 2 mit einer der Übertotpunktverriegelungen 3, 26, 27, 51, 52, 61, 62,
73, 74 angeordnet sein. Da eine auf den Türflügel 2 einwirkende Kraft (z.B. durch
eine Druckschwankung verursacht) auch in das Türantriebssystem eingeleitet wird, kann
der Kraftsensor im Prinzip auch im Verlauf des Antriebsstrangs angeordnet sein, beispielsweise
an der Übertotpunktverriegelung 3, 26, 27, 51, 52, 61, 62, 73, 74, an der Drehsäule
59, 60, am Zahnstangenantrieb 55, 56, 57, 58, an den Hebeln 67, 68, am Bowdenzug 69
oder auch zum Beispiel an der Motorwelle. Auch hier wird nicht auf den Türflügel 2
einwirkender Druck oder eine andere auf diesen einwirkende externe Kraft direkt gemessen,
sondern die in das Türantriebssystem "weitergeleitete" Kraft.
[0147] Diese weitergeleitet Kraft oder die weitergeleitete Bewegung ist nicht zwangsläufig
in Ausstellrichtung 21 gerichtet, selbst wenn diese durch eine Bewegung des Türflügels
2 in Ausstellrichtung 21 verursacht wird. Beispielsweise bewirkt eine Bewegung des
Türflügels 2 in Ausstellrichtung 21 respektive eine auf diesen in Ausstellrichtung
21 ausgeübte Kraft eine Drehbewegung der Drehsäule 60 respektive ein Drehmoment auf
dieselbe. Die obigen Sensoren 78 erfassen daher insbesondere Kräfte und/oder Bewegungen,
die durch eine Bewegung des Türflügels 2 in Ausstellrichtung 21 respektive eine auf
diesen in Ausstellrichtung 21 ausgeübte Kraft verursacht werden.
[0148] Im Endergebnis resultiert ein Schwenkschiebetürmodul 107, umfassend
- zumindest einen Sensor 79 zur Erfassung einer auf zumindest ein Bauteil des Schwenkschiebetürmodul
108 einwirkenden Kraft und/oder eines auf zumindest ein Bauteil des Schwenkschiebetürmodul
108 einwirkenden Drucks und/oder einer durch diese Kraft/diesen Druck hervorgerufene
Bewegung des zumindest einen Bauteils, welche insbesondere durch eine auf den Türflügel
2 einwirkende Kraft in eine Ausstellrichtung 21 und/oder einen auf den Türflügel 2
einwirkenden Druck und/oder eine Bewegung des Türflügels 2 in die Ausstellrichtung
21 verursacht ist, und
- eine mit dem zumindest einen Sensor 79 verbundene Türantriebssteuerung 80, welche
dazu eingerichtet ist, das Türantriebssystem bei Detektion der genannten Kraft und/oder
des genannten Drucks und/oder der genannten Bewegung in Richtung der Schließstellung
anzusteuern oder eine von einem Motor 81 des Türantriebssystems aufgrund der genannten
Bewegung des Türflügels 2 generatorisch erzeugte Spannung auf einem vorgegebenen Niveau
zu halten beziehungsweise den besagten Motor 81 kurzzuschließen, sofern der Detektion
als letzter die Schließstellung der Schiebetür beeinflussender Steuerbefehl nicht
ein Steuerbefehl zum Öffnen der Schiebetür vorangegangen ist, respektive sofern der
letzte die Schließstellung der Schiebetür beeinflussende Steuerbefehl vor der Detektion
ein Steuerbefehl zum Schließen der Schiebetür war.
[0149] Im Speziellen wird der Sensor 79 zur Erfassung einer nicht durch das Türantriebssystem
hervorgerufenen, von extern auf das Schwenkschiebetürmodul 106 einwirkenden Kraft
und/oder einer durch diese Kraft hervorgerufene Bewegung eingesetzt. Selbstverständlich
ist dies nicht auf Druckwellen beschränkt, sondern die Bauteile des Schwenkschiebetürmoduls
107 können auch auf andere Weise dynamisch beziehungsweise zu Schwingungen angeregt
werden. Beispielsweise kann diese Anregung durch eine Unwucht im Radsatz des Schienenfahrzeugs
verursacht sein.
[0150] Generell umfasst die Ausstellrichtung 21 sowohl die Öffnungsrichtung als auch die
Schließrichtung. Vorwiegend wird das Türantriebssystem aber dann aktiviert, wenn eine
auf zumindest ein Bauteil des Schwenkschiebetürmodul 107 einwirkenden Kraft und/oder
einer durch diese Kraft hervorgerufene Bewegung des zumindest einen Bauteils in Öffnungsrichtung
festgestellt wird. Dabei ist wegen der Übertotpunktverriegelungen 3, 26, 27, 51, 52,
61, 62, 73, 74 zu beachten, dass der Türflügel 2 im ersten Abschnitt seiner Öffnungsbewegung
nach innen bewegt wird. Je nach Stellung des Türflügels 2 wirkt eine externe, eine
Öffnung des Türflügels 2 bewirkende oder unterstützende Kraft nach innen (im Bereich
0≤ α<αTP) oder nach außen (im Bereich α>αTP).
[0151] Generell muss die auf den Türflügel 2 wirkende Kraft/Bewegung nicht ausschließlich
in Ausstellrichtung 21 ausgerichtet sein, es ist ausreichend, wenn wenigstens eine
Komponente in Ausstellrichtung 21 vorhanden ist.
[0152] Die Begriffe "Kraft" und "Druck" können synonymisch gebraucht werden, da ein auf
den Türflügel 2 wirkender Druck auch stets eine auf diesen wirkende Kraft hervorruft.
[0153] Die vorgestellte Antriebssteuerung 80 kann für alle Arten von Schwenkschiebetürmodulen
eingesetzt werden, insbesondere für die in den Figuren 6 bis 19 vorgestellten Bauformen
[0154] Fig. 21 zeigt eine weitere Ausführungsform eines Schwenkschiebetürmoduls 108, welches
dem in Fig. 20 dargestellten Schwenkschiebetürmoduls 107 sehr ähnlich ist. Im Unterschied
dazu umfasst es aber zwei in Fahrtrichtung voneinander beabstandete Drucksensoren
79, 83 und eine Fahrtrichtungsdetektion, welche dazu eingerichtet ist, für die Ansteuerung
der Schließstellung das Signal des jeweils in Fahrtrichtung zuerst kommenden Drucksensors
79, 83 heranzuziehen.
[0155] Auf diese Weise wird erreicht, dass eine über den Türflügel 2 hinweg laufende Druckwelle
relativ früh detektiert wird, im Idealfall noch bevor sie den Türflügel 2 erreicht.
Auf diese Weise kann der Türantrieb in Richtung der Schließstellung angesteuert beziehungsweise
die passive Bremswirkung des Motors 81 genutzt werden, bevor die Druckwelle überhaupt
(maßgeblich) auf den Türflügel 2 einwirkt. Diese Ausführungsvariante ist daher besonders
sicher.
[0156] Ein Fahrtrichtungssignal zur Auswahl des für die Ansteuerung heranzuziehenden Drucksensors
79, 83 kann beispielsweise von einer übergeordneten Zugsteuerung erhalten werden.
Denkbar ist auch, einfach das zuerst in der Steuerung 80 einlangende Signal einer
relevanten Druckschwankung für die Ansteuerung des Türantriebs heranzuziehen.
[0157] Die Fig. 22 zeigt nun schematisch ein Schienenfahrzeug 84 mit mehreren Schwenkschiebetürmodulen
100. Das Schienenfahrzeug 84 umfasst weiterhin
- einen Drucksensor 85 zur Erfassung eines auf das Schienenfahrzeug 84 einwirkenden
Luftdrucks und
- eine mit dem zumindest einen Drucksensor 85 verbundene zentrale Steuerung 86, welche
dazu eingerichtet ist, die Türantriebssysteme mehrerer Schwenkschiebetürmodule 100
respektive deren Motoren 87 bei Detektion eines erhöhten auf den Drucksensor 85 einwirkenden
Luftdrucks in Richtung der Schließstellung anzusteuern oder eine von einem Motor 81
des Türantriebssystems aufgrund einer Bewegung des Türflügels 2 generatorisch erzeugte
Spannung auf einem vorgegebenen Niveau zu halten beziehungsweise den besagten Motor
81 kurzzuschließen, sofern der Detektion als letzter die Schließstellung der Schiebetür
beeinflussender Steuerbefehl nicht ein Steuerbefehl zum Öffnen der Schiebetür vorangegangen
ist, respektive sofern der letzte die Schließstellung der Schiebetür beeinflussende
Steuerbefehl vor der Detektion ein Steuerbefehl zum Schließen der Schiebetür war.
[0158] Die zu den Figuren 19 und 20 angeführten Erwägungen gelten sinngemäß auch für das
in Fig. 22 dargestellte Schienenfahrzeug. Vorteilhaft wird eine über das Schienenfahrzeug
84 laufende Druckwelle besonders früh erfasst, insbesondere wenn der Drucksensor 85
wie in der Fig. 22 dargestellt an der Zugspitze oder wenigstens in Fahrtrichtung des
Schienenfahrzeugs 84 vor den zugeordneten Schwenkschiebetürmodulen 100 angeordnet
ist.
[0159] Vorteilhaft ist bei dieser Ausführungsform auch, dass eine Steuerung 86 für mehrere
Schwenkschiebetürmodule 100 vorgesehen werden kann. Das entsprechende Signal kann
zum Beispiel über einen im Schienenfahrzeug 84 vorhandenen Datenbus übermittelt werden.
Generell können aber auch mehrere Drucksensoren 84 und Steuerungen 86 vorgesehen sein,
wobei es wiederum von Vorteil ist, wenn der betreffende Drucksensor 85 Fahrtrichtung
des Schienenfahrzeugs 84 vor den zugeordneten Schwenkschiebetürmodulen 100 angeordnet
ist. Der Drucksensor 85 kann dabei auch Teil des Schwenkschiebetürmoduls 100 sein.
[0160] Denkbar ist natürlich auch, dass ein Schienenfahrzeug 84 mit mehreren Schwenkschiebetürmodulen
107, 108 der in den Figuren 20 und 21 dargestellten Art ausgestattet ist. Eine zentrale
Steuerung 86 und ein gesonderter Drucksensor 85 können dann entfallen. Selbstverständlich
sind auch Mischformen möglich.
[0161] Möglich ist auch, dass die Schwenkschiebetürmodule 107 und 108 zwar jeweils eine
Steuerung 80 aufweisen, eine Mehrzahl solcher Schwenkschiebetürmodule 107 und 108
sich aber einen gemeinsamen Drucksensor 85 teilt. Eine zentrale Steuerung 86 kann
dann entfallen. Selbstverständlich sind auch hier Mischformen möglich.
[0162] Abschließend wird angemerkt, dass der Drucksensor 85, die Steuerung 86 und die Motoren
87 der Türantriebssysteme der besseren Darstellbarkeit halber außerhalb des Schienenfahrzeugs
84 gezeichnet sind. In der Realität sind diese Komponenten natürlich in das Schienenfahrzeug
84 eingebaut.
[0163] Die Fig. 23 zeigt eine weitere Ausführungsform eines Schienenfahrzeug 88 in Form
eines Wendezugs, das dem in Fig. 22 dargestellten Schienenfahrzeug 84 sehr ähnlich
ist. Im Unterschied dazu umfasst dieses aber zwei Drucksensoren 85 und 89, sowie einen
Fahrtrichtungswähler 90. Dieser Fahrtrichtungswähler 90, mit dem der Lokführer die
Fahrtrichtung des Schienenfahrzeugs 88 bestimmt, ist bei dieser Ausführungsform mit
der Steuerung 86 angeschlossen. Je nach Fahrtrichtung wird nun das Signal des Drucksensors
85 oder des Drucksensors 89 für die Ansteuerung der Motoren 87 herangezogen. Selbstverständlich
kann die Fahrtrichtung des Schienenfahrzeugs 88 auch auf andere Weise bestimmt werden
als mit dem Fahrtrichtungswähler 90. Prinzipiell ist es auch möglich, einfach das
zuerst in der Steuerung 86 einlangende Signal einer relevanten Druckschwankung für
die Ansteuerung der Türantriebe 87 heranzuziehen. Die zu den Figuren 20 bis 22 vorgebrachten
Erläuterungen gelten sinngemäß auch für das in der Fig. 23 dargestellte Schienenfahrzeug
88.
[0164] Generell sind ein Schwenkschiebetürmodul 107, 108 nach den Figuren 20 bis 21 beziehungsweise
ein Schienenfahrzeug 84, 88 nach den Figuren 22 bis 23 nicht unbedingt an die Verwendung
einer Übertotpunktverriegelung 3, 26, 27, 51, 52, 61, 62, 73, 74 gebunden. Das heißt,
dass die oben erläuterte Ansteuerung eines Türantriebssystems bei Detektion einer
auf ein Bauteil des Schwenkschiebetürmoduls 107, 108 einwirkenden Kraft und/oder einer
durch diese Kraft hervorgerufene Bewegung auch bei anderen Systemen zur Bewegung eines
Türflügels 2 eingesetzt werden kann.
[0165] Die Ausführungsbeispiele zeigen mögliche Ausführungsvarianten eines erfindungsgemäßen
Schwenkschiebetürmoduls 100..108 sowie eines erfindungsgemäßen Schienenfahrzeugs 84,
88, wobei an dieser Stelle bemerkt sei, dass die Erfindung nicht auf die speziell
dargestellten Ausführungsvarianten desselben eingeschränkt ist, sondern vielmehr auch
diverse Kombinationen der einzelnen Ausführungsvarianten untereinander möglich sind
und diese Variationsmöglichkeit aufgrund der Lehre zum technischen Handeln durch gegenständliche
Erfindung im Können des auf diesem technischen Gebiet tätigen Fachmannes liegt. Es
sind also auch sämtliche denkbaren Ausführungsvarianten, die durch Kombinationen einzelner
Details der dargestellten und beschriebenen Ausführungsvariante möglich sind, vom
Schutzumfang mit umfasst.
[0166] Insbesondere wird festgehalten, dass die dargestellten Vorrichtungen in der Realität
auch mehr Bestandteile als dargestellt umfassen können.
[0167] Der Ordnung halber sei abschließend darauf hingewiesen, dass zum besseren Verständnis
des Aufbaus der Schwenkschiebetürmodule 100..108 beziehungsweise der Schienenfahrzeuge
84, 88 diese bzw. deren Bestandteile teilweise unmaßstäblich und/oder vergrößert und/oder
verkleinert dargestellt wurden.
[0168] Die den eigenständigen erfinderischen Lösungen zugrundeliegende Aufgabe kann der
Beschreibung entnommen werden.
Bezugszeichenaufstellung
100..108 |
Schwenkschiebetürmodul |
38 |
Tragschiene |
2 |
Türflügel |
39 |
Zahnstange |
3 |
Übertotpunktverriegelung |
40 |
Hebel |
4 |
Türhalterung |
|
|
5 |
Türdichtung |
41 |
Lager |
|
|
42 |
Stange |
6 |
Wand |
43 |
unteres Türlager |
7 |
Türfalz |
44 |
Führungsrolle |
8 |
Ausstellhebel |
45 |
Bohrung |
9 |
Verbindungshebel |
|
|
10 |
Anschlag |
46 |
unterer Motorhebel |
|
|
47 |
Hebel |
11 |
Verbindungsplatte |
48 |
Anschlag |
12 |
Anregungsgabel |
49 |
Anschlag |
13 |
Stift in Anregungsgabel |
50 |
Träger |
14 |
Schlitz in Verbindungsplatte |
|
|
15 |
Stift in Verbindungshebel |
51 |
(obere) Übertotpunktverriegelung |
|
|
52 |
(obere) Übertotpunktverriegelung |
16 |
Schlitz in Verbindungsplatte |
53 |
Stift |
17 |
oberes Gestell |
54 |
Kulisse |
18 |
unteres Gestell |
55 |
Zahnstange |
19 |
obere Türführung |
|
|
20 |
untere Türführung |
56 |
Zahnstange |
|
|
57 |
Zahnrad |
21 |
Ausstellrichtung |
58 |
Zahnrad |
22 |
obere Linearführung |
59 |
Drehsäule |
23 |
untere Linearführung |
60 |
Drehsäule |
24 |
Schieberichtung |
|
|
25 |
Motor |
61 |
(untere) Übertotpunktverriegelung |
|
|
62 |
(untere) Übertotpunktverriegelung |
26 |
obere Übertotpunktverriegelung |
63 |
Lagerpunkt |
27 |
untere Übertotpunktverriegelung |
64 |
Lagerpunkt |
65 |
Feder-/Dämpfungselement |
28 |
Welle |
|
|
29 |
Lager |
66 |
Feder-/Dämpfungselement |
30 |
Stange |
67 |
Übertragungshebel |
|
|
68 |
Drehhebel |
31 |
Zahnrad |
69 |
Bowdenzug |
32 |
oberer Motorhebel |
70 |
Lineardämpfer/Linearfeder |
33 |
Lagerplatte |
|
|
34 |
zweites Zahnrad |
71 |
Drehpunkt |
35 |
Tragrolle |
72 |
Hebel |
|
|
73 |
(mittlere) Übertotpunktverriegelung |
36 |
hintere Führungsrolle |
37 |
vordere Führungsrolle |
|
|
74 |
(mittlere) Übertotpunktverriegelung |
|
|
75 |
Feder-/Dämpfungselement |
|
|
|
|
|
|
76 |
Feder-/Dämpfungselement |
|
|
77 |
Feder-/Dämpfungselement |
|
|
78 |
Feder-/Dämpfungselement |
|
|
79 |
Sensor (Drucksensor) |
|
|
80 |
Türantriebssteuerung |
|
|
|
|
|
|
81 |
Motor |
|
|
82 |
Türrahmen |
|
|
83 |
Sensor (Drucksensor) |
|
|
84 |
Schienenfahrzeug |
|
|
85 |
Drucksensor |
|
|
|
|
|
|
86 |
zentrale Türantriebssteuerung |
|
|
87 |
Motor |
|
|
88 |
Schienenfahrzeug |
|
|
89 |
Drucksensor |
|
|
90 |
Fahrtrichtungswähler |
|
|
|
|
|
|
A |
Anregungsamplitude |
|
|
f |
Frequenz |
|
|
fB |
Betriebsgrenzfrequenz |
|
|
fR1 |
erste Resonanzfrequenz |
|
|
fR2 |
zweite Resonanzfrequenz |
|
|
|
|
|
|
p |
Druck |
|
|
t |
Zeit |
|
|
TP |
Totpunkt |
|
|
ÜR1 |
erste Resonanzüberhöhung |
|
|
ÜR2 |
zweite Resonanzüberhöhung |
|
|
|
|
|
|
α |
Auslenkung/Schwingungsamplitude |
|
|
α1 |
Auslenkung/Schwingungsamplitude erste Übertotpunktverriegelung |
|
|
α2 |
Auslenkung/Schwingungsamplitude zweite Übertotpunktverriegelung |
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αTP |
Übertotpunktwinkel |
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αTP1 |
Übertotpunktwinkel erste Übertotpunktverriegelung |
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αTP2 |
Übertotpunktwinkel zweite Übertotpunktverriegelung |
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1. Schwenkschiebetürmodul (100..108) für ein Schienenfahrzeug (84, 88) umfassend:
- zumindest einen Türflügel (2),
- ein mit dem Türflügel (2) gekoppeltes Türantriebssystem, welches eine Ausstellbewegung
und eine Verschiebebewegung des Türflügels (2) bewirkt, wobei das Türantriebssystem
zumindest eine erste in Ausstellrichtung (21) des Türflügels (2) wirkende Übertotpunktverriegelung
(3, 26, 51, 52) umfasst, welche in der Schließstellung um einen Übertotpunktweg oder
Übertotpunktwinkel (αTP, αTP1) über einen Totpunkt (TP) bewegt wird,
dadurch gekennzeichnet, dass
das Schwenkschiebetürmodul (100..108) hinsichtlich seines dynamischen Verhaltens derart
abgestimmt ist, dass eine Auslenkung (α, α1) der ersten Übertotpunktverriegelung (3,
26, 51, 52) bei dem an dem Schienenfahrzeug (84, 88) im Betrieb auftretenden dynamischen
Belastungen stets kleiner ist als der genannte Übertotpunktweg oder Übertotpunktwinkel
(αTP, αTP1).
2. Schwenkschiebetürmodul (100..108) nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, dass
- das Schwenkschiebetürmodul (100..108) zumindest eine zweite in Ausstellrichtung
(21) des Türflügels (2) wirkende Übertotpunktverriegelung (27, 61, 62, 73, 74) umfasst,
welche in der Schließstellung um einen Übertotpunktweg oder Übertotpunktwinkel (αTP2)
über einen Totpunkt (TP) bewegt wird,
- eine Auslenkung (α2) der zweiten Übertotpunktverriegelung (27, 61, 62, 73, 74) bei
dem an dem Schienenfahrzeug im Betrieb auftretenden dynamischen Belastungen stets
kleiner ist als der genannte Übertotpunktweg oder Übertotpunktwinkel (αTP2) und
- die zweite Übertotpunktverriegelung (27, 61, 62, 73, 74) ein anderes dynamisches
Verhalten aufweist als die erste Übertotpunktverriegelung (3, 26, 51, 52).
3. Schwenkschiebetürmodul (100..108) nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Übertotpunktverriegelung (3, 26, 51, 52) und die zweite Übertotpunktverriegelung
(27, 61, 62, 73, 74) unterschiedliche Übertragungsfunktionen aufweisen.
4. Schwenkschiebetürmodul (100..108) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass eine Schwingungsamplitude (α, α1, α2) der ersten und/oder zweiten Übertotpunktverriegelung
(3, 26, 27, 51, 52, 61, 62, 73, 74) bei einer auf den Türflügel (2) wechselnden, sinusförmigen
Druckbelastung in einem Frequenzbereich (f) von 1 bis 100 Hz und einer Amplitude (p)
an der statischen Belastungsgrenze des Schwenkschiebetürmoduls (100..108) kleiner
ist als der genannte Übertotpunktweg oder Übertotpunktwinkel (αTP, αTP1, αTP2).
5. Schwenkschiebetürmodul (100..108) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass eine Schwingungsamplitude (α, α1, α2) der ersten und/oder zweiten Übertotpunktverriegelung
(3, 26, 27, 51, 52, 61, 62, 73, 74) bei einer auf den Türflügel (2) wechselnden, sinusförmigen
Druckbelastung in einem Frequenzbereich (f) von 1 bis 100 Hz und einer Amplitude (p)
von 2000 Pa kleiner ist als der genannte Übertotpunktweg oder Übertotpunktwinkel (αTP,
αTP1, αTP2).
6. Schwenkschiebetürmodul (100..108) nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Auslenkung (α, α1, α2) der ersten und/oder zweiten Übertotpunktverriegelung (3,
26, 27, 51, 52, 61, 62, 73, 74) bei einer auf den Türflügel (2) wechselnden, sinusförmigen
Druckbelastung in einem Frequenzbereich (f) von 1 bis 100 Hz und einer Amplitude (p)
von 2000 Pa und einer in Phase überlagerten einmaligen Druckspitze von zusätzlich
2000 Pa kleiner ist als der genannte Übertotpunktweg oder Übertotpunktwinkel (αTP,
αTP1, αTP2).
7. Schwenkschiebetürmodul (100..108) nach einem der Ansprüche 2 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die unterste Resonanzfrequenz (fR1, fR2) der Übertragungsfunktion der ersten und/oder
zweiten Übertotpunktverriegelung (3, 26, 27, 51, 52, 61, 62, 73, 74) über 100 Hz liegt/liegen.
8. Schwenkschiebetürmodul (100..108) nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Differenz der untersten Resonanzfrequenz (fR1) der Übertragungsfunktion der ersten
Übertotpunktverriegelung (3, 26, 51, 52) und der untersten Resonanzfrequenz (fR2)
der Übertragungsfunktion der zweiten Übertotpunktverriegelung (27, 61, 62, 73, 74)
zumindest 50 Hz beträgt.
9. Schwenkschiebetürmodul (100..108) nach einem der Ansprüche 2 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Resonanzüberhöhung (ÜR1, ÜR2) bei der untersten Resonanzfrequenz (fR1, fR2) der
Übertragungsfunktion der ersten und/oder zweiten Übertotpunktverriegelung (3, 26,
27, 51, 52, 61, 62, 73, 74) unterhalb von 5° liegt/liegen.
10. Schwenkschiebetürmodul (100..108) nach einem der Ansprüche 1 bis 9,
dadurch gekennzeichnet, dass die Amplitude/Auslenkung (α, α1, α2) der ersten und/oder zweiten Übertotpunktverriegelung
(3, 26, 27, 51, 52, 61, 62, 73, 74) bei einer Testanregung kleiner ist als der genannte
Übertotpunktweg oder Übertotpunktwinkel (αTP, αTP1, αTP2), wobei
- die die Anregungsamplitude (A) der Testanregung der Verschiebung des Türflügels
(2) entspricht, welche bei einer Druckbelastung desselben von 2000 Pa, insbesondere
bei 4000 Pa, auftritt, und
- die bei der Testanregung maximal auftretende Geschwindigkeit der genannten Anregungsamplitude
(A) multipliziert mit 628 s-1 entspricht.
11. Schwenkschiebetürmodul (100..108) nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass die genannte Verschiebung auf einen Zustand bezogen ist, in dem eine Verbindung zwischen
Übertotpunktverriegelung (3, 26, 27, 51, 52, 61, 62, 73, 74) und Türflügel (2) aufgetrennt
ist.
12. Schwenkschiebetürmodul (100..108) nach Anspruch 10 oder 11, dadurch gekennzeichnet, dass die genannte Amplitude/Auslenkung (α, α1, α2) auf einen Zustand bezogen ist, in dem
die Übertotpunktverriegelung (3, 26, 27, 51, 52, 61, 62, 73, 74) von den übrigen Teilen
des Schwenkschiebetürmoduls (100..108) isoliert ist.
13. Schwenkschiebetürmodul (100..108) nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Übertotpunktverriegelung (3, 26, 27, 51, 52, 61, 62, 73, 74) in dem genannten
Zustand mit auf die Übertotpunktverriegelung (3, 26, 27, 51, 52, 61, 62, 73, 74) rückgerechneten
Massen des Antriebs oder Teilen davon ausgestattet ist.
14. Schwenkschiebetürmodul (100..108) nach Anspruch 12 oder 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Übertotpunktverriegelung (3, 26, 27, 51, 52, 61, 62, 73, 74) in dem genannten
Zustand mit einer auf die Übertotpunktverriegelung (3, 26, 27, 51, 52, 61, 62, 73,
74) rückgerechneten Reibung des Antriebs oder Teilen davon beaufschlagt ist.
15. Schwenkschiebetürmodul (100..108) nach einem der Ansprüche 10 bis 14 dadurch gekennzeichnet, dass die Testanregung einen einer Viertel-Sinuswelle entsprechenden Bewegungsverlauf aufweist
oder sägezahnförmig oder dreieckförmig ist.
16. Schwenkschiebetürmodul (100..108) nach einem der Ansprüche 1 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass der Übertotpunktwinkel (αTP, αTP1, αTP2) der ersten und/oder zweiten Übertotpunktverriegelung
(3, 26, 27, 51, 52, 61, 62, 73, 74) kleiner oder gleich 4° ist.
17. Schwenkschiebetürmodul (100..108) nach einem der Ansprüche 1 bis 16, gekennzeichnet durch einen in Schieberichtung des Türflügels (2) längs ausgerichteten Träger (50), welcher
quer zu seiner Längserstreckung in horizontaler Richtung verschiebbar gelagert ist,
und eine Linearführung mit deren Hilfe der zumindest eine Türflügel (2) verschiebbar
gelagert ist, wobei die erste Übertotpunktverriegelung (51, 52) für die Lagefixierung
des Trägers (50) in Ausstellrichtung (21) vorgesehen ist.
18. Schwenkschiebetürmodul (100..108) nach einem der Ansprüche 2 bis 17,
dadurch gekennzeichnet, dass
- die erste Übertotpunktverriegelung (26, 51, 52) im oberen Bereich des Türflügels
(2) und die zweite Übertotpunktverriegelung (27, 61, 62, 73, 74) im unteren Bereich
des Türflügels (2) angeordnet ist,
- die erste Übertotpunktverriegelung (26, 51, 52) und die zweite Übertotpunktverriegelung
(27, 61, 62, 73, 74) direkt oder indirekt miteinander gekoppelt sind und
- in der Kopplung ein Dämpfungselement (65, 66, 70, 72, 75, 76, 77, 78) angeordnet
ist.
19. Schwenkschiebetürmodul (100..108) nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, dass die Kopplung zwischen der ersten Übertotpunktverriegelung (26, 51, 52) und der zweiten
Übertotpunktverriegelung (27, 61, 62, 73, 74) eine Drehsäule (28, 59, 60) umfasst.
20. Schwenkschiebetürmodul (100..108) nach einem der Ansprüche 1 bis 19,
gekennzeichnet durch
- zumindest einen Sensor (79, 83) zur Erfassung einer auf zumindest ein Bauteil des
Schwenkschiebetürmodul (100..108) einwirkenden Kraft und/oder eines auf zumindest
ein Bauteil des Schwenkschiebetürmodul (100..108) einwirkenden Drucks und/oder einer
durch diese Kraft/diesen Druck hervorgerufene Bewegung des zumindest einen Bauteils, welche
insbesondere durch eine auf den Türflügel (2) einwirkende Kraft in eine Ausstellrichtung (21) und/oder
einen auf den Türflügel (2) einwirkenden Druck und/oder eine Bewegung des Türflügels
(2) in die Ausstellrichtung (21) verursacht ist, und
- eine mit dem zumindest einen Sensor (79, 83) verbundene Türantriebssteuerung (80),
welche dazu eingerichtet ist, das Türantriebssystem bei Detektion der genannten Kraft
und/oder des genannten Drucks und/oder der genannten Bewegung in Richtung der Schließstellung
anzusteuern oder eine von einem Motor (25, 81, 87) des Türantriebssystems aufgrund
der genannten Bewegung des Türflügels (2) generatorisch erzeugte Spannung auf einem
vorgegebenen Niveau zu halten beziehungsweise den besagten Motor (25, 81, 87) kurzzuschließen,
sofern der Detektion als letzter die Schließstellung der Schiebetür (2) beeinflussender
Steuerbefehl nicht ein Steuerbefehl zum Öffnen der Schiebetür (2) vorangegangen ist.
21. Schwenkschiebetürmodul (100..108) nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, dass der zumindest eine Sensor (79, 83) durch einen Bewegungs- beziehungsweise Beschleunigungssensor
gebildet ist und die Türantriebssteuerung (80) dazu eingerichtet ist, das Türantriebssystem
bei Detektion einer unerwarteten Bewegung, welche insbesondere durch eine Bewegung
des Türflügels (2) in die Ausstellrichtung (21) verursacht ist, in Richtung der Schließstellung
anzusteuern oder eine von einem Motor (25, 81, 87) des Türantriebssystems aufgrund
der genannten Bewegung des Türflügels (2) generatorisch erzeugte Spannung auf einem
vorgegebenen Niveau zu halten beziehungsweise den besagten Motor (25, 81, 87) kurzzuschließen.
22. Schwenkschiebetürmodul (100..108) nach Anspruch 21, dadurch gekennzeichnet, dass der zumindest eine Sensor (79, 83) durch den Motor (25, 81, 87) des Türantriebssystems
selbst gebildet ist.
23. Schwenkschiebetürmodul (100..108) nach einem der Ansprüche 20 bis 22, dadurch gekennzeichnet, dass der zumindest eine Sensor (79, 83) durch einen Kraftsensor gebildet ist und die Türantriebssteuerung
(80) dazu eingerichtet ist, das Türantriebssystem bei Detektion einer unerwarteten
Kraft und/oder eines unerwarteten Verlaufs derselben, welche(r) insbesondere durch
eine auf den Türflügel (2) in Ausstellrichtung (21) wirkende Kraft verursacht ist,
in Richtung der Schließstellung anzusteuern oder eine von einem Motor (25, 81, 87)
des Türantriebssystems aufgrund einer Bewegung des Türflügels (2) generatorisch erzeugte
Spannung auf einem vorgegebenen Niveau zu halten beziehungsweise den besagten Motor
(25, 81, 87) kurzzuschließen.
24. Schwenkschiebetürmodul (100..108) nach einem der Ansprüche 20 bis 23, dadurch gekennzeichnet, dass das genannte Bauteil Teil einer Übertotpunktverriegelung (3, 26, 27, 51, 52, 61,
62, 73, 74) ist.
25. Schwenkschiebetürmodul (100..108) nach einem der Ansprüche 1 bis 24, gekennzeichnet durch eine Türantriebssteuerung mit einem Drucksensor (79, 83) und/oder einem einen Eingang
für einen Drucksensor (79, 83), welche dazu eingerichtet ist, das Türantriebssystem
bei Detektion eines erhöhten auf den Drucksensor (79, 83) einwirkenden oder über den
Eingang erfassten Luftdrucks (p) in Richtung der Schließstellung anzusteuern oder
eine von einem Motor (25, 81, 87) des Türantriebssystems aufgrund einer Bewegung des
Türflügels (2) generatorisch erzeugte Spannung auf einem vorgegebenen Niveau zu halten
beziehungsweise den besagten Motor (25, 81, 87) kurzzuschließen, sofern der Detektion
als letzter die Schließstellung der Schiebetür (2) beeinflussender Steuerbefehl nicht
ein Steuerbefehl zum Öffnen der Schiebetür (2) vorangegangen ist.
26. Schwenkschiebetürmodul (100..108) nach einem der Ansprüche 20 bis 25, dadurch gekennzeichnet, dass der zumindest eine Sensor durch einen Drucksensor (79, 83) zur Messung eines Luftdrucks
(p) gebildet ist, welcher mit der Türantriebssteuerung (80) verbunden ist.
27. Schwenkschiebetürmodul (100..108) nach Anspruch 26, gekennzeichnet durch zwei in Fahrtrichtung voneinander beabstandete Drucksensoren (79, 83) und eine Fahrtrichtungsdetektion,
welche dazu eingerichtet ist, für die Ansteuerung der Schließstellung das Signal des
jeweils in Fahrtrichtung zuerst kommenden Drucksensors (79, 83) heranzuziehen.
28. Schienenfahrzeug (84, 88) umfassend mehrere Schwenkschiebetürmodule (100..108) nach
einem der Ansprüche 1 bis 27,
gekennzeichnet durch
- zumindest einen Drucksensor (79, 83, 85, 89) zur Erfassung eines auf das Schienenfahrzeug
(84, 88) einwirkenden Luftdrucks (p) und
-
a) eine mit dem zumindest einen Drucksensor (79, 83, 85, 89) verbundene zentrale Steuerung
(86), welche dazu eingerichtet ist, die Türantriebssysteme mehrerer Schwenkschiebetürmodule
(100..108) bei Detektion eines erhöhten auf den Drucksensor (79, 83, 85, 89) einwirkenden
Luftdrucks (p) in Richtung der Schließstellung anzusteuern oder eine von einem Motor
(25, 81, 87) des Türantriebssystems aufgrund einer Bewegung des Türflügels (2) generatorisch
erzeugte Spannung auf einem vorgegebenen Niveau zu halten beziehungsweise den besagten
Motor (25, 81, 87) kurzzuschließen, sofern der Detektion als letzter die Schließstellung
der Schiebetür (2) beeinflussender Steuerbefehl nicht ein Steuerbefehl zum Öffnen
der Schiebetür (2) vorangegangen ist, oder
b) mehrere, jeweils einem Schwenkschiebetürmodul (100..108) zugeordnete und mit dem
zumindest einen Sensor (79, 83, 85, 89) verbundene Türantriebssteuerungen (80), welche
dazu eingerichtet sind, das Türantriebssystem des jeweiligen Schwenkschiebetürmoduls
(100..108) bei Detektion eines erhöhten auf den Drucksensor (79, 83, 85, 89) einwirkenden
Luftdrucks (p) in Richtung der Schließstellung anzusteuern oder eine von einem Motor
(25, 81, 87) des Türantriebssystems aufgrund einer Bewegung des Türflügels (2) generatorisch
erzeugte Spannung auf einem vorgegebenen Niveau zu halten beziehungsweise den besagten
Motor (25, 81, 87) kurzzuschließen, sofern der Detektion als letzter die Schließstellung
der Schiebetür (2) beeinflussender Steuerbefehl nicht ein Steuerbefehl zum Öffnen
der Schiebetür (2) vorangegangen ist.
29. Schienenfahrzeug (84, 88) nach Anspruch 28, dadurch gekennzeichnet, dass der Drucksensor (79, 83, 85, 89) in Fahrtrichtung des Schienenfahrzeugs (84, 88)
vor den zugeordneten Schwenkschiebetürmodulen (100..108) angeordnet ist.
30. Schienenfahrzeug (84, 88) nach Anspruch 29, dadurch gekennzeichnet, dass der Drucksensor (79, 83, 85, 89) in an der Zugspitze angeordnet ist.
31. Schienenfahrzeug (84, 88) nach Anspruch 29 oder 30, gekennzeichnet durch zumindest zwei Drucksensoren (79, 83, 85, 89) und einer Fahrtrichtungsdetektion,
welche dazu eingerichtet ist, für die Ansteuerung der Schließstellung das Signal des
jeweils in Fahrtrichtung zuerst kommenden Drucksensors (79, 83, 85, 89) heranzuziehen.
32. Schienenfahrzeug (84, 88), umfassend ein Schwenkschiebetürmodul (100..108) nach einem
der Ansprüche 1 bis 27.