Verfahren und Vorrichtung zur Verriegelung einer

Schienenfahrzeugschiebetüre.

Technisches Gebiet

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Verriegelung einer Schienenfahrzeugschiebetüre.

Stand der Technik Passagierraumtüren von Schienenfahrzeugen sind sehr häufig als Schiebetüren ausgeführt und müssen gegen unbeabsichtigtes Öffnen gesichert sein. Insbesondere während der Fahrt darf sich eine solche Türe keinesfalls öffnen lassen, weder durch betätigen einer passagierraumseitigen

Signalisierungseinrichtung (Öffnungstaster) noch durch manuelle Gewalteinwirkung, z.B. Vandalismus. Dazu ist einerseits eine elektrische- bzw. pneumatische Verriegelung der Antriebskomponenten vorzusehen, welche verhindert, dass eine Antriebskomponente einen im aktuellen Moment

unzulässigen Öffnungsbefehl erhält. Andererseits ist eine

Passagierraumtüre in geschlossener Position auch mechanisch zu verriegeln. Dazu sind aus dem Stand der Technik mehrere Möglichkeiten bekannt. Eine häufig eingesetzte Möglichkeit ist ein sogenannter Sicherheitspositionsschalter, welcher das Türblatt in geschlossener Position mechanisch verriegelt, wobei diese Verriegelung elektromagnetisch geöffnet werden kann. Andere Lösungen sehen für diesen Zweck beispielsweise Elektromotore oder Pneumatikzylinder vor. Allen diesen

Lösungen gemeinsam ist der Nachteil, dass sie eine Vielzahl an Komponenten erfordern für die jeweils geeignete

Befestigungspunkte am Fahrzeug nötig sind sowie das

zusätzliche elektrische- und/oder pneumatische Leitungen zu diesen Komponenten geführt werden müssen. Weiters sind für diese Lösungen entsprechende Ansteuerungen seitens der

Fahrzeugelektronik erforderlich, wobei ebenso ein Aufwand für die Entwicklung der Steuersoftware zu leisten ist. Soll eine Schienenfahrzeugpassagierraumtüre ohne diesen beträchtlichen Aufwand sicher in geschlossener Position verriegelt werden, so kann ein System eingesetzt werden, welches die

Drehbewegung einer Gewindespindel, wie sie bei manchen

Türsystemen zur Türblattbewegung vorgesehen ist, eingesetzt werden um eine Verriegelungseinrichtung zu betätigen. Für Türantriebe mit linearer Betätigung, z.B. Zahnstangen oder Pneumatikzylinderantrieb kann dieses System jedoch nicht eingesetzt werden.

Darstellung der Erfindung

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Verriegelung einer

Schienenfahrzeugschiebetüre anzugeben, welches frei von elektrischen oder pneumatischen Komponenten eine alleinige Verriegelung einer Schienenfahrzeugtür durch die Betätigung eines linearen Antriebs sicherstellt.

Die Aufgabe wird durch ein Verfahren mit den Merkmalen des Anspruchs 1 und eine Vorrichtung mit den Merkmalen des

Anspruchs X gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen sind

Gegenstand untergeordneter Ansprüche. Dem Grundgedanken der Erfindung nach wird ein Verfahren zur Verriegelung einer Schienenfahrzeugschiebetüre beschrieben, wobei ein Türblatt schiebbar gelagert ist und zwischen einer offenen und einer geschlossenen Position mittels eines

Antriebs bewegbar ist, und wobei der Antrieb über eine axial bewegliche Stange eine Antriebskraft auf das Türblatt übermittelt. Das Verfahren umfasst zum Schließen der Türe die folgenden Verfahrensschritte:

- Bewegen der Stange in Schließrichtung, wobei die Stange in einem Längenabschnitt mit einem Außengewinde versehen ist, und in dieses Außengewinde ein Innengewinde eingreift welches an einem Verriegelungshebel angeordnet ist und wobei dieser Verriegelungshebel entlang einer mit dem Wagenkasten des Schienenfahrzeugs fest verbundenen Kulisse geführt wird und gegenüber der Stange seine relative Position behält,

- beim Erreichen der geschlossenen Position des Türblatts weiterbewegen der Stange in Schließrichtung, wobei ein

Axialspiel zwischen der Stange und dem Türblatt vorgesehen ist, wodurch die Stange nach Erreichen der geschlossenen Position des Türblatts um einen bestimmten Längenabschnitt weiterbewegbar ist,

- gleichzeitig mit dem letztgenannten Verfahrensschritt Verdrehen des Verriegelungshebels durch das Außengewinde der Stange während des Weiterbewegens der Stange in

Schließrichtung gegenüber der Stange und formschlüssiges Einrasten des Verriegelungshebels in eine Ausnehmung der Kulisse,

sowie mit folgenden Verfahrensschritten zum Öffnen der Tür:

- Bewegen der Stange in Öffnungsrichtung um den Betrag des Axialspiels zwischen der Stange und dem Türblatt, wobei der

Verriegelungshebel durch das Außengewinde der Stange aus seiner mit der Kulisse formschlüssig verbundenen verriegelten Position gedreht wird - Weiterbewegen der Stange in Öffnungsrichtung wobei der Verriegelungshebel entlang der Kulisse geführt wird und gegenüber der Stange seine relative Position behält. Dadurch ist der Vorteil erzielbar, eine Verriegelung einer Schienenfahrzeugtüre bei Türantrieben mit einer linearen Antriebsbewegung durchführen zu können ohne dass irgendwie geartete zusätzliche Baugruppen erforderlich sind.

Insbesondere kann die Verriegelungsfunktion ohne zusätzliche elektrische oder elektromechanische Bauteile ausgeführt werden .

Dieses Verfahren zur Verriegelung einer Schienenfahrzeugtüre, bewirkt bei geschlossener Position des Türblatts ein

Eingreifen eines Verriegelungshebels in eine Ausnehmung einer Kulisse, wobei die Verriegelungsbewegung durch eine

Gewindeverbindung zwischen der Stange und dem

Verriegelungshebel bewirkt wird und dabei das Türblatt ein Axialspiel in Bezug auf die Stange aufweist. Solcherart kann nach dem Schließen des Türblatts die Stange um einen

bestimmten Längenabschnitt weiter in Schließrichtung bewegt werden, wobei diese Längsbewegung durch die Gewindeverbindung in eine Verriegelungsbewegung umgesetzt wird. Erfindungsgemäß wird ein Türflügel einer Schiebetür mittels einer Stange (Linearantrieb) betätigt. Beispielsweise kann dieser Linearantrieb ein Pneumatik- oder Hydraulikzylinder sein oder eine kraftbetätigte Stange, z.B. eine mittels einer Ritzels bewegte Zahnstange.

An dieser Stange ist ein Türblatt so befestigt, dass dieses Türblatt ein bestimmtes Axialspiel aufweist, somit um einen bestimmten Längenbetrag entlang der Stange verschiebbar ist. Diese Befestigung erfolgt vorteilhafterweise mittels eines hülsenförmigen Mitnehmers, welcher die Stange umschließt und welcher geeignete Befestigungspunkte zu einem Türblatt aufweist. Dadurch ist es möglich, sowohl Schiebetüren als auch Schwenk-Schiebetüren mit einer erfindungsgemäßen

Türverriegelung auszustatten, da der Mitnehmer auf die jeweilige Türart leicht angepasst werden kann.

Weiters ist die Stange in einem Längenabschnitt mit einem Außengewinde versehen. Dieses Außengewinde weist eine so große Steigung auf, dass keine Selbsthemmung eintritt. In dieses Außengewinde greift ein Innengewinde ein, welches an einem Verriegelungshebel angeordnet ist. An dem Wagenkasten des Schienenfahrzeugs ist eine Kulisse so angeordnet, dass der Verriegelungshebel, bzw. eine Ausformung des

Verriegelungshebels entlang des Schiebebereichs des Türblatts an dieser Kulisse geführt ist und in diesem Bereich seine

Winkellage in Bezug auf die Stange beibehält. Befindet sich das Türblatt in geschlossener Position, so kann der

Verriegelungshebel in eine entsprechend geformte Ausnehmung der Kulisse, bzw. in ein entsprechend geformtes Endstück der Kulisse einrasten.

Bei einer Schließbewegung erreicht das Türblatt seine

Endposition (geschlossene Position) , wobei das Axialspiel zwischen dem Türblatt und der Stange den Wert Null annimmt, sodass sich die Stange nach dem Erreichen der Endposition des Türblatts noch um den Längenbetrag des Axialspiels

weiterbewegt. Dieser Längenbetrag, in welchem das Türblatt bereits seine Endlage eingenommen hat, die Stange sich jedoch noch weiterbewegt und der Verriegelungshebel sich bereits im Bereich der Ausnehmung der Kulisse befindet, wird

entsprechend der Steigung des Gewindes in eine

Winkellagenveränderung des Verriegelungshebels

(Verriegelungsbewegung) umgesetzt, sodass der

Verriegelungshebel in die Ausnehmung der Kulisse eingreift. In dieser verriegelten Position kann eine direkt auf das Türblatt wirkende Kraft kein Öffnen des Türblatts bewirken, da diese Kraft über den hülsenförmigen Mitnehmer auf den Verriegelungshebel übertragen wird, welcher in dieser

Position jedoch in die Ausnehmung der Kulissenführung eingreift, und somit formschlüssig mit dieser Kulissenführung verbunden ist. Bei Öffnungsvorgang wird die Stange in Öffnungsrichtung bewegt. Dabei bewegt sich die Stange aufgrund des in

verriegelter Position des Türblatts maximalen Axialspiels zwischen der Stange und dem Türblatt zuerst um den

Längenabschnitt des Axialspiels. Auf das Türblatt, bzw. den Mitnehmer wirkt dabei noch keine Antriebskraft. Während der Bewegung um diesen Längenabschnitt wird durch das Gewinde zwischen der Stange und dem Verriegelungshebel eine

Drehbewegung des Verriegelungshebels hervorgerufen, welche den Verriegelungshebel aus seiner verriegelten Position in der Ausnehmung der Kulisse dreht und die Verriegelung dadurch löst .

Das erfindungsgemäße Verfahren ist mittels einer Vorrichtung auszuführen, welche für eine Schienenfahrzeugtüre mit einem schiebbar gelagerten Türblatt welches zwischen einer offenen und einer geschlossenen Position mittels eines Antriebs bewegbar ist, und wobei der Antrieb über eine axial

bewegliche Stange eine Antriebskraft auf das Türblatt übermittelt ausgelegt ist, bei welcher das Türblatt mittels eines Mitnehmers mit der Stange verbunden ist, wobei ein

Axialspiel zwischen der Stange und dem Mitnehmer vorgesehen ist, und wobei die Stange mit einem Außengewinde versehen ist, in welches das Innengewinde eines Verriegelungshebels eingreift, wobei diese Gewindepaarung nichtselbsthemmend ist und wobei eine Ausformung des Verriegelungshebels entlang einer am Wagenkasten befestigten Kulisse geführt ist, wobei der relative Bewegungsbereich des Mitnehmers durch einen Ansatz an der Stange und dem Verriegelungshebel begrenzt ist, und wobei die Kulisse eine Ausnehmung aufweist, in welche die Ausformung des Verriegelungshebels eingreift, wenn das

Türblatt seine geschlossene Position einnimmt und die Stange in Schließrichtung um den Betrag des Axialspiels weiterbewegt wird.

Eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung sieht vor, das Außengewinde an einer die Stange umschließenden Gewindebuchse vorzusehen, welche drehsteif mit der Stange verbunden ist. Dadurch kann der Vorteil erzielt werden, die Materialpaarung der Gewindeverbindung optimieren zu können oder ein

Außengewinde an einer als Zahnstange ausgeführten Stange vorsehen zu können . Eine weitere bevorzugte Ausführungsform der Erfindung sieht vor, die Reibung am Berührpunkt des Verriegelungshebels mit der Kulisse zu verringern. Dazu kann eine drehbar gelagerte Rolle an dieser Berührstelle vorgesehen werden, wodurch der Verschleiß deutlich verringert wird.

Mit dem der gegenständlichen Erfindung zugrundeliegendem Verfahren gelingt es, eine Verriegelung einer

Schienenfahrzeugtüre durchführen zu können, wobei sowohl zum Betätigen des Türflügels als auch zum Verriegeln derselbe Antrieb verwendet wird. Kurzbeschreibung der Zeichnungen

Es zeigen beispielhaft:

Fig.l Türverriegelung, Prinzip - verriegelt.

Fig.2 Türverriegelung, Prinzip - verriegelt, Ansicht von oben .

Fig.3 Türverriegelung, Prinzip - entriegelt, Ansicht von oben .

Fig.4 Türverriegelung, verriegelt.

Fig.5 Türverriegelung, verriegelt, Schrägansicht.

Fig.6 Türverriegelung, entriegelt, Schrägansicht.

Ausführung der Erfindung

Fig.l zeigt beispielhaft und schematisch das Prinzip einer Türverriegelung in verriegelter Position. Es ist, stark abstrahiert eine Türverriegelung dargestellt, wobei eine Stange 1 mittels eines hülsenförmigen Mitnehmers 2 ein

Türblatt 3 bewegt. Die Stange 1 ist entlang ihrer

Längsrichtung schiebbar gelagert, sodass sie zusammen mit dem Mitnehmer 2 und dem Türblatt 3 in Öffnungsrichtung A und in Schließrichtung B bewegt werden kann. In Fig.l nimmt das Türblatt 3 die geschlossene Position ein, in welcher es verriegelt werden soll. Ein Verriegelungshebel 4 weist eine Bohrung auf, in welcher ein Innengewinde 7 ausgeführt ist, welches in ein korrespondierendes Außengewinde 6 der Stange 1 eingreift. Die Steigung dieser Gewindepaarung 6, 7 ist so gewählt, dass keine Selbsthemmung eintritt. Dadurch kann eine Verdrehung des Verriegelungshebels 4 durch lineares

Verschieben der Stange 1 erfolgen, wenn die axiale Position des Verriegelungshebels 4 fixiert ist. Weiters ist eine Kulisse 5 vorgesehen, welche mit dem Wagenkasten des

Schienenfahrzeugs fest verbunden ist, und an welcher eine Ausformung des Verriegelungshebels 4 geführt ist. In

gezeigter verriegelter Position ist diese Ausformung des Verriegelungshebels 4 in einer Ausnehmung der Kulisse 5 eingerastet. Die Stange 1 weist einen Ansatz auf, wobei zwischen dem Ansatz und dem Mitnehmer 2 ein Axialspiel X besteht .

Der Verriegelungshebel 4 nimmt abhängig von der axialen

Position der Stange 1 jeweils eine bestimmte Winkellage in Bezug zu der Stange 1 ein. Bei geöffnetem Türblatt, im gesamten Bereich von vollständig geöffnetem Türblatt bis unmittelbar vor der verriegelten Position, nimmt der

Verriegelungshebel 4 eine Winkellage ein, welcher von der Kulisse 5 bestimmt ist, da der Verriegelungshebel zusammen mit dem Mitnehmer 2 bewegt wird. Dabei ist die Gewindepaarung 6,7 blockiert, es kann keine Verdrehung um die Achse der Stange 1 erfolgen, da die Ausformung des Verriegelungshebels 4 entlang der Kulisse geführt ist. Das Axialspiel X nimmt in dem im gesamten Bereich von vollständig geöffnetem Türblatt bis unmittelbar vor der verriegelten Position den Wert Null an. Dadurch ist sichergestellt, dass der Mitnehmer 2 zwischen dem Verriegelungshebel 4 und einem Ansatz der Stange 1 geklemmt ist und dadurch das Türblatt 3 bei offener Tür kein Längsspiel in Bewegungsrichtung aufweist.

Bei einem Schließvorgang wird die Stange 1 in Schließrichtung B bewegt, wodurch das Türblatt 3 mittels des Mitnehmers 2 in Schließrichtung B bewegt wird. Dabei beträgt das Axialspiel den Wert Null. Erreicht das Türblatt 3 seine geschlossene Position, so wird durch entsprechende Endanschläge die

Bewegung des Türblatts angehalten. Die Stange 1 wird noch um den Betrag des Axialspiels X weiter in Schließrichtung B bewegt, in diesem Bewegungsabschnitt der Stange 1 stehen das Türblatt 3 sowie der Mitnehmer 2 fest. Die Kulisse 5 weist an geeigneter Position eine Ausnehmung auf, sodass der

Verriegelungshebel 4 bei Erreichen der geschlossenen Position des Türblatts 3 nicht mehr von der Kulisse 5 geführt wird, sondern ab dieser Position um die Längsachse der Stange 1 drehbar wird. Das Weiterbewegen der Stange 1 um den

Längenabschnitt des Axialspiels X wird über die Steigung der Gewindepaarung 6,7 in eine Verdrehung des Verriegelungshebels 4 umgesetzt, sodass dieser in die Ausnehmung der Kulisse 5 gedreht wird und formschlüssig einrastet. Am Ende des

Verriegelungsvorgangs nimmt das Axialspiel X seinen

Maximalwert an. Dabei ist das Türblatt 3, bzw. der Mitnehmer 2 zwischen Endanschlägen und dem Verriegelungshebel 4 geklemmt, sodass das Türblatt 3 auch in dieser Position kein Spiel in Bewegungsrichtung aufweist. Fig.l zeigt diesen verriegelten Zustand in der Endlage.

Bei einem Öffnungsvorgang, ausgehend aus einer verriegelten Position wird die Stange 1 in Öffnungsrichtung A bewegt, wobei in einem ersten Bewegungsabschnitt die Stange 1 bis zur Reduktion des Axialspiels X auf den Wert Null bewegt wird. In diesem ersten Bewegungsabschnitt verbleiben der Mitnehmer 2 und somit das Türblatt 3 in Ruhe. Der Verriegelungshebel 4 wird dabei um die Achse der Gewindepaarung 6,7 gedreht, da seine axiale Position in Bezug zur Kulisse 5 noch fixiert ist, die Längsbewegung der Stange 1 in Öffnungsrichtung A somit über die Steigung der Gewindepaarung 6,7 eine

Winkeländerung des Verriegelungshebels 4 bewirkt wodurch dieser aus der verriegelten Position geschwenkt wird. Ab dieser Position der Stange 1 nimmt das Axialspiel X den Wert Null an und der Mitnehmer 2 sowie das an ihm befestigte Türblatt werden in Öffnungsrichtung A bewegt. Fig.2 zeigt beispielhaft und schematisch das Prinzip einer Türverriegelung in verriegelter Position in einer Ansicht von oben. Es ist die Türverriegelung aus Fig.l dargestellt, wobei die Ansicht von oben, d.h. auf die Türblattebene gezeigt ist. In dieser Ansicht ist die Verriegelung des

Verriegelungshebels 4 in einer Ausnehmung der Kulisse 5 besonders deutlich ersichtlich. Die Ausnehmung der Kulisse 5 ist in dieser Prinzipdarstellung als abgekantetes Ende der Kulisse 5 ausgeführt.

Fig.3 zeigt beispielhaft und schematisch das Prinzip einer Türverriegelung in entriegelter Position in einer Ansicht von oben. Es ist das abstrahierte Ausführungsbeispiel aus den Fig.l und 2 dargestellt, wobei sich das Türblatt 3 (in Fig.3 nicht sichtbar) an einer Position im Bereich von vollständig geöffnetem Türblatt bis unmittelbar vor der verriegelten Position, also in einer Zwischenstellung befindet. In dieser Position ist der Betrag des Axialspiels X Null und die

Ausformung des Verriegelungshebels 4 ist an der Kulisse 5 geführt.

Fig.4 zeigt beispielhaft und schematisch eine Türverriegelung in verriegelter Position. Die Fig.4 bis 6 zeigen eine

Türverriegelung gemäß dem in den Fig.l bis 3 dargestellten erfindungsgemäßen Prinzip, wobei jedoch ein konkretes

Anwendungsbeispiel dargestellt ist. Die Türverriegelung umfasst eine Stange 1, einen hülsenförmigen Mitnehmer 2, einen Verriegelungshebel 4 und eine Kulisse 5. Die Ausformung des Verriegelungshebels 4 ist mit einer Rolle 8 zur Reduktion der Reibung an der Kulisse 5 ausgestattet. Die Stange 1 weist einen Ansatz auf, zwischen welchem und einer Mutter 12 die Gewindebuchse 11 geklemmt und somit fest und verdrehsicher verbunden ist. Der Mitnehmer 2 ist mittels einer Verdrehsicherung 10 schiebbar aber winkelstabil mit der Stange 1 bzw. der Gewindebuchse 11 verbunden, wobei die Verdrehsicherung 10 mittels einer Überwurfmutter 9 gesichert ist .

Durch das Vorsehen der Gewindebuchse 11 kann das bei der

Herstellung kritische und teure Schneiden eines Außengewindes 6 direkt in die Stange 6 vermieden werden. Außerdem kann so eine optimale Materialpaarung mit dem Material des

Verriegelungshebels 4 erzielt werden.

Fig.5 zeigt beispielhaft und schematisch Türverriegelung in verriegelter Position in einer Schrägansicht. Es ist die Türverriegelung aus Fig.4 gezeigt, wobei das formschlüssige Einrasten des Verriegelungshebels 4 in eine Ausnehmung der Kulisse 5 besonders deutlich ersichtlich ist.

Fig.6 zeigt beispielhaft und schematisch Türverriegelung in entriegelter Position in einer Schrägansicht. Es ist eine Schnittdarstellung durch eine Türverriegelung wie in Fig.4 dargestellt. Das Axialspiel X nimmt in dieser entriegelten Position bei ca. halbgeöffneter Tür, wie auch bei allen anderen Positionen außer der verriegelten Position den Wert Null an.

Liste der Bezeichnungen

I Stange

2 Mitnehmer

3 Türblatt

4 Verriegelungshebel

5 Kulisse

6 Außengewinde

7 Innengewinde

8 Rolle

9 Überwurfmutter

10 Verdrehsicherung

II Gewindebuchse

12 Mutter

A Öffnungsrichtung

B Schließrichtung

X Axialspiel