Verriegelungsvorrichtung einer Tür

Die Erfindung betrifft die Verriegelungsvorrichtung einer Schiebetür bzw. einer Schwenkschiebetür, durch die sichergestellt wird, dass nach erreichter Verriegelungslage auch bei kraftlosem Türantrieb die Tür auch dann in ihrer Verriegel-Position bleibt, wenn Kräfte unterschiedlichster Art auf sie einwirken.

Derartige Verriegelungsvorrichtungen gibt es im Stand der Technik verschiedentlich, zumeist sind sie vom eigentlichen Türantrieb unabhängig und selbständig ausgebildet und eingebaut, was zwar eine eigene Montage, Justierung, Wartung etc. notwendig macht, sie aber unabhängig vom eigentlichen Türantrieb macht.

Andere Verriegelungsvorrichtungen wirken auf den Türantrieb ein und fixieren ihn in der Position die seiner Geschlossen-Lage entspricht, doch leiden diese Systeme daran, dass es notwendig ist, die Lage gegen große Kräfte zu halten, was entweder große Verriegelungskräfte oder lange Verriegelungswege notwendig macht, beides wird wegen des geringen zur Verfügung stehenden Platzes und des Wunsches, mit geringen Kräften und damit mit kleinen Stellmotoren auszukommen, nicht gerne gesehen.

Die Erfindung hat nun das Ziel, eine Verriegelungsvorrichtung der eingangs genannten ersten Art anzugeben, die die genannten Nachteile nicht aufweist, sondern kompakt, mit wenig Kraftaufwand betreibbar und leicht anzuordnen und zu justieren ist.

Diese Ziele werden erfindungsgemäß dadurch erreicht, dass die Verriegelung mittels eines auf eine Antriebsstange wirkenden Verriegelungshebels erfolgt, der seinerseits über einen Kniehebelmechanismus zwischen seiner Offen-Position und seiner Verriegelt-Position bewegt wird. Durch den Verriegelungshebel ist es möglich, mit einem geringen Weg des Aktuators für den Kniehebelmechanismus auszukommen, da der tatsächliche Verriegelungsweg über den Hebel nahezu beliebig verändert werden kann, der Kniehebelmechanismus wiederum führt zu einer vollständigen kraftmäßigen Entkoppelung zwischen dem Aktuator und dem Verriegelungselement des Verriege-

lungshebels, sodass der Aktuator nur mehr während der änderung der Position des Verriegelungshebels mit Kraft beaufschlagt sein muss, wobei der dafür notwendige Kraftbedarf extrem klein ist.

Die Vorrichtung wird im Folgenden anhand der Zeichnung näher erläutert, ohne darauf beschränkt zu sein. Dabei zeigt die Fig. 1 die Hauptkomponenten der erfindungsgemäßen Vorrichtung, die Fig. 2 die Verriegelungseinheit insgesamt, die Fig. 3 die Kraftverhältnisse an der verriegelten Einheit und die Abb. 4 die kinematischen Vorgänge beim Verriegeln und Entriegeln.

Die Fig. 1 zeigt, rein schematisch die wesentlichsten Bauteile einer erfindungsgemäßen Verriegelungsvorrichtung 1. Die Vorrichtung 1 dient dazu, einen Verriegelungsbolzen 2, der fest mit einem Türblatt (nicht dargestellt) verbunden ist, in der Geschlossen- Position der Türe, in der er die in Fig. 1 dargestellte Lage einnimmt, zu fixieren. Diese Fixierung erfolgt mittels einer Klinke 3, die um einen wagenkastenfesten Drehpunkt, der Klinkenachse 4, schwenkbar ist. Die Bewegung des Verriegelungsbolzens 2 bezüglich der Klinkenachse 4 erfolgt im Wesentlichen parallel zur axialen Richtung einer Führungsstange 5, die mit Hilfe einer Befestigungsvorrichtung 6 am Wagenkasten befestigt ist. Ein entlang der Achse der Führungsstange 5 verschieblicher Teil derselben greift in ein Langloch 7 der Klinke 3 ein und steht unter der Krafteinwirkung einer Feder 8, die bestrebt ist, diesen beweglichen Teil aus der in Fig. 1 dargestellten Lage nach links zu bewegen, wodurch die Klinke 4 in ihre Offen-position käme.

Die Führungsstange 5 weist eine Einkerbung 9 auf, die mit einem Verriegelungselement 11 eines Verriegelungshebels 10 zusammenwirkt. Der Verriegelungshebel 10 ist um eine wagenkastenfeste Hebelachse 12 schwenkbar gelagert und wird von einer Feder 21 so mit Drehmoment um die Hebelachse beaufschlagt, dass sein Verriegelungselement aus der Einkerbung gedrängt wird, wenn keine weiteren Kräfte bzw. Momente auf ihn einwirken.

Der Verriegelungshebel 10 steht auf seiner dem Verriegelungselement 11 abgewandten Seite unter der Einwirkung eines Kniehebelmechanismus 13, der um eine wagenkastenfeste Knieachse 14 drehbar gelagert ist und seinerseits unter der Wirkung einer Antriebsstange 15 eines Aktuators 16 steht. Der Aktuator ist in der Lage, die Antriebsstange 15 in ihrer axialen Richtung zu verschieben und ist dabei um eine zu den Achsen 4, 12 und 14 parallel verlaufende, in Fig. 2 dargestellte Achse 18 drehbar.

Die Fig. 2 zeigt nun, wie diese Bauteile durch eine Montageplatte 17 zu einer Einheit zusammengefasst gelagert werden, sodass keinerlei Justierung beim Einbau am Tür- rahmen notwendig ist, als eben die richtige Positionierung gegenüber dem Verriegelungsbolzen 2 des (nicht dargestellten) Türblatts. Die Montageplatte 17 kann selbstverständlich eine von der ebenen Plattenform abweichende Form aufweisen und insbesondere die verschiedenen Achsen jeweils oberhalb und unterhalb des durch die Achsen drehbar gelagerten Bauteils führende Lager aufweisen, sodass es möglich ist, mit kleinen und kostengünstigen Lagern das Auslangen zu finden. Selbstverständlich ist auch, mit dem Bezugszeichen 6 für die Befestigung der Führungsstange angedeutet, die Montage der Führungsstange 5 an der Montageplatte 17 vorgesehen. In Fig. 2 ist auch die Aktuatorachse 18 ersichtlich und ebenso eine an der dem Kniehebelmechanismus 13 abgewandten Seite des Aktuators 16 angeordnete Notbetätigungsvorrichtung, die im Falle des Ausfalls der Antriebsenergie das händische öffnen der Türe durch die Passagiere oder Bedienerpersonal möglich macht.

Die Fig. 3, zeigt, rein schematisch, das Zusammenwirken der einzelnen Teile zwischen dem Aktuator 16 bis zur Führungsstange 5 unter der Einwirkung einer auf das Türblatt, damit den Verriegelungsbolzen 2, die Klinke 3 und somit die Führungsstange 5 wirkenden öffnungskraft F. Zufolge der schrägen Endfläche der Einkerbung 9 und der korrespondierenden schrägen Kontaktfläche des Verriegelungselementes 11 wird, in Abhängigkeit von der Reibung zwischen diesen Flächen, aus der in der Achse der Führungsstange 5 verlaufenden öffnungskraft F die Komponente F _Nθ rm _a i, die den Verriegelungshebel 10 im Wesentlichen in Hebelrichtung, mit einem geringen Biegeanteil durch den schrägen Verlauf, beaufschlagt, was zu einer entsprechenden Belastung des Lagers der Hebelachse 12 führt und zu einer extrem geringen

Kraftkomponente normal zur eingeleiteten Kraft F auf den Kniehebelmechanismus 13. Durch die praktisch reibungsfreie Rolle 20 des Kniehebelmechanismus 13 können nur Kräfte übertragen werden, die in der Linie zwischen dem Berührpunkt der Rolle 20 mit dem Verriegelungshebel 10 und der Knieachse 14 verlaufen. Da diese Richtung aber normal zur Richtung der Antriebesstange 15 verläuft, ist die von der erfindungsgemäßen Verriegelungsvorrichtung 1 auf den Antrieb 16 übertragene Kraft FA gleich null.

Die Fig. 4 zeigt den kinematischen Ablauf eines Verriegelungs-Entriegelungsvorganges von oben nach unten: Die Fig. 4a zeigt den Verriegelungsmechanismus 1 in seiner Offen-Position: der Verriegelungsbolzen 2 bewegt sich in Richtung des Pfeils V in den offenen Bereich der Klinke 3 und zieht, wie aus einer Zusammenschau der Fig. 4a und 4b ersichtlich ist, den beweglichen Teil der Führungsstange 5 gegen die Kraft der Feder 8 am Ende der Bewegung des Verriegelungsbolzens 2 in die in Fig. 4b dargestellte Posi- tion. Durch diese Bewegung der Führungsstange 5 gelangt die Einkerbung 9 in den Bereich des Verriegelungselementes 11 und der Verriegelungshebel 10 wird, gegen die Kraft der Hebelfeder 21, durch den Kniehebelmechanismus 13, der sodann aktiviert wird, nach unten gedrückt, bis die in Fig. 4b dargestellte Position mit dem Verriegelungselement 11 in der Einkerbung 9 erreicht ist. In dieser Position treten die anhand der Fig. 3 beschriebenen statischen Kräfte auf und die Verriegelungsvorrichtung 1 verriegelt den Verriegelungsbolzen 2 im kraftlosen Zustand des Aktuators 16.

Zum Freigeben des Verriegelungsbolzens 2 und des mit ihm verbundenen Türblattes wird zuerst der Aktuator so beaufschlagt, dass er den Kniehebelmechanismus 13 um die Knieachse 14 in die in Fig. 4c dargestellte Position verschwenkt, dadurch gelangt der Verriegelungshebel 10 unter der Wirkung seiner Hebelfeder 21 in die obere Position in der das Verriegelungselement 11 aus der Einkerbung 9 gelangt und somit die Führungsstange 5 freigibt, die nunmehr unter der Wirkung der Feder 8 (in der Darstellung nach links) bewegt wird, wodurch die Klinke 3 den Verriegelungsbolzen 2 freigibt und dieser sich in Richtung des Pfeils V mit dem Türflügel öffnen kann.

Die Erfindung ist nicht auf das dargestellte Ausfuhrungsbeispiel beschränkt, sondern kann verschiedentlich abgewandelt werden. So kann statt des dargestellten auf Magnetbasis basierenden Aktuators 16 ein anderer vorgesehen sein, das Verriegelungselement 11 und die Einkerbung 9 müssen nicht die dargestellte Form haben, sondern können anders ausgestaltet werden, die Lagerung und die Proportion des Verriegelungshebels 10 muss nicht wie dargestellt gewählt werden und auch die Führungsstange 5 kann anders ausgebildet sein. Wesentlich ist, dass sich der Kniehebelmechanismus 13 auf die für solche Mechanismen typische Weise in der Verriegelt-Position in einer über- Totpunkt-Lage befindet, in der die auf ihn über die Rolle 20 einwirkende Kraft kein Moment in öffhungsrichtung an ihm bewirkt. Diese für Kniehebelmechanismen typische Eigenschaft kann vom Fachmann auf dem Gebiete der Kinematik und der Verriegelungsvorrichtungen von Türen in Kenntnis der Erfindung leicht bestimmt und festgelegt werden.

Bei zweiflügeligen Türen sind entweder die beiden Türblätter miteinander kinematisch verbunden, sodass die Anordnung eines Verriegelungsbolzens 2 für beide Türblätter ausreichend ist, oder es sind, wenn der Einzelbetrieb der Türblätter erwünscht ist, für jedes der beiden Türblätter eine solche Verriegelungsvorrichtung 1 vorzusehen. Selbstverständlich können in diesem Fall die beiden Vorrichtungen auf einer gemeinsamen Montageplatte angeordnet sein, wodurch der Einbau weiter vereinfacht wird. Wie aus der Beschreibung und der Zeichnung leicht ersichtlich ist, kann der erfindungsgemäße Verriegelungsmechanismus mit allen Arten von Türantrieben kombiniert werden, es muss nur seine Aktivierung mit der des Türantriebs über die Türelektronik koordiniert werden.