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Die
Erfindung betrifft eine unterhalb einer Tür eines Fahrzeuges, insbesondere
Schienenfahrzeug mittels Befestigungsgliedern befestigbare Trittplattenanordnung,
mit einem Gehäuse
und einer darin horizontal verschieblich angeordneten Trittplatte,
wobei die Trittplatte von einer Schubvorrichtung aus einer Verwahrstellung
in eine Vortrittsstellung aus einer Gehäuseöffnung ausfahrbar und wieder
zurück
in die Verwahrstellung einfahrbar ist, wobei das Aus- und Einfahren
unterbrochen wird, wenn die Trittplatte gegen einen Widerstand stößt oder
in Vertikalrichtung belastet wird.
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Derartige
Trittplattenanordnungen werden verwendet, um das Ein- und Aussteigen
in ein Schienenfahrzeug zu erleichtern. Die Anordnung bzw. das die
Trittplatte aufnehmende Gehäuse
ist unterhalb eines Wagenkastens eines Schienenfahrzeuges montiert.
Dabei befindet sich der Kasten direkt unterhalb einer Tür. Mit dem Öffnen der
Tür wird
die Trittplatte, die sich normalerweise in einer Verwahrstellung
befindet, ausgefahren, um einen Spalt zwischen Wagen und Bahnsteig
zu überbrücken. Um
einen Einklemmschutz zu verwirklichen besitzt beim Stand der Technik
die vordere Stirnkante der Trittplatte Sensoren. Stößt die Trittplattenkante
gegen einen Widerstand, so signalisieren diese Sensoren der Steuerung,
dass der Antriebsmotor für
die Schubvorrichtung ausgeschaltet wird. Ferner darf aus Sicherheitsgründen die Trittplatte
nicht eingefahren werden, wenn noch eine Person auf der Trittplatte
steht. Es sind somit weitere Sensoren vorgesehen, die auf Vertikalkräfte reagieren,
die auf die Trittplatte aufgebracht werden.
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Der
Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die gattungsgemäße Trittplattenanordnung
gebrauchsvorteilhaft weiterzubilden.
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Gelöst wird
die Aufgabe durch die in den Ansprüchen angegebene Erfindung.
Anspruch 1 sieht zunächst
und im Wesentlichen vor, dass Kraftmesselemente vorgesehen sind,
die sich im Kraftfluss entweder der Befestigungsglieder oder der
Schubvorrichtung befinden. Alternativ dazu kann ein Kraftelement
auch im Kraftschluss der Trittplattenbefestigung an einem Schiebeträger angeordnet
sein. Erfindungsgemäß erfolgt
die Feststellung, ob aus Sicherheitsgründen die Schubverlagerung der
Trittplatte unterbrochen werden soll über Sensoren, die in den Kraftfluss
selbst geschaltet sind. Vorzugsweise sind diese Kraftmesselemente
Biegesensoren. Zur Ermittlung der Vertikalkraft ist vorzugsweise
vorgesehen, dass das Gehäuse
der Trittplattenanordnung vermittelst drei Befestigungsgliedern
am Wagenkasten befestigt ist. Dabei können zwei Befestigungsglieder eine
Wippenachse ausbilden. Diese Befestigungsglieder sind bevorzugt
im Bereich der Gehäuseöffnung angeordnet,
aus welcher die Trittplatte ausfährt. Das
dritte Befestigungsglied ist vorzugsweise der Gehäuserückwand zugeordnet.
Diesem Befestigungsglied ist das Kraftmesselement zugeordnet. Wird
auf die ausgefahrene Trittplatte eine Vertikalkraft ausgeübt, so wird
das rückwärtige Befestigungsglied
in eine entsprechende Gegenrichtung kraftbeaufschlagt. Da diesem
Befestigungsglied das Kraftmesselement zugeordnet ist, kann diese
Vertikalkraft in Form eines Drehmomentes gemessen werden. In einer
bevorzugten Weiterbildung der Erfindung bilden die Befestigungsglieder
Elastomerlager aus. Das rückwärtige Befestigungselement
kann sich an der Decke des Gehäuses
abstützen.
Es kann durch ein Fenster des Gehäusebodens herausragen. Zufolge
dieser Ausgestaltung kann das Kraftmesselement innerhalb des Gehäuses angeordnet
sein. Das Kraftmesselement, welches in den Kraftfluss der Schubbewegung
geschaltet ist, sitzt vorzugsweise an einer rückwärtigen Kante der Trittplatte.
An dieser Kante bzw. an diesem Kraftmesselement greift ein Lenker
der Schubvorrichtung an. Diese Schubvorrichtung ist ein Kurbelantrieb.
An der anderen Seite des Lenkers greift der Kurbelarm des Kurbelgetriebes
an. Die Achse des Kurbelarmes wird über ein Schneckengetriebe von
einem Antriebsmotor angetrieben, welcher sich ebenfalls im Gehäuse be findet. Der
Lenker kann als Stoßdämpfer ausgebildet
sein. Die Schubanordnung kann in einem rückwärtigen Freiraum der Trittplatte
angeordnet sein. Die beiden Randkanten der Trittplatte sind mit
Rollenlagern verbunden, die auf gehäusefesten Schienen geführt sind.
Es ist insbesondere vorgesehen, dass eine Vertikalbelastung der
Trittplatte unmittelbar durch eine Verbiegung derselben, insbesondere
einer Verbiegung gegenüber
einem Schiebeträger
detektiert wird. Hierzu kann vorgesehen sein, dass die Trittplatte
im Bereich einer ihrer Stirnkanten von Lagerarmen untergriffen wird.
Vorzugsweise wird die vordere Stirnkante von Lagerarmen untergriffen.
Es bildet sich dadurch eine dieser Stirnkante zugeordnete Lagerstelle der
Trittplatte aus. Wird die Trittplatte vertikal belastet, so kann
die Trittplatte um diesen Lagerpunkt geringfügig verschwenken. Dem Bereich
der anderen Stirnkante, insbesondere der rückwärtigen Stirnkante ist das Kraftmesselement
zugeordnet. Der entsprechende Bereich der Trittplatte soll vom Kraftmesselement
unterstützt
werden. Wird die Trittplatte im Bereich der rückwärtigen Stirnkante vertikal
belastet, so gibt das Kraftmesselement ein Signal ab. Wird dagegen
die Trittplatte im Bereich der vorderen Stirnkante belastet, so
können
sich die Lagerarme geringfügig verbiegen.
Auch dies hat zur Folge, dass das Kraftmesselement ein Signal abgibt,
wenn dieses als Biegesensor ausgebildet ist. Es erweist sich somit
als vorteilhaft, wenn sich die Lagerarme bei einer Vertikalbelastung
der Trittplatte geringfügig
verbiegen können.
Es reicht aus, wenn im Bereich einer der beiden Stirnkanten ein
einziges Kraftmesselement vorgesehen ist. Dieses kann etwa mutig
an einem Trägerbalken
angeordnet sein, wobei der Trägerbalken dem
Schiebeträger
zugeordnet ist. Als Schiebeträger wird
insbesondere die rahmenartige Struktur angesehen, die einerseits
die Trittplatte trägt
und andererseits mit den Rollenlagern verbunden ist, auf welchen die
Trittplatte in das Gehäuse
oder aus ihrem Gehäuse
verlagert werden kann. Als besonders vorteilhaft wird es angesehen,
wenn das weitere Kraftmesselement, welches insbesondere mit dem
Kurbeltrieb zusammenwirkt, ebenfalls mittig an diesem Trägerbalken
angeordnet ist.
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Ausführungsbeispiele
der Erfindung werden nachfolgend anhand beigefügter Zeichnungen erläutert. Es
zeigen:
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1 in schematischer Darstellung
die Lage einer erfindungsgemäßen Tritt
plattenanordnung unterhalb einer Fahrzeugtür eines Wagenkastens in der Verwahrstellung,
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2 eine Darstellung gemäß 1 in der ausgefahrenen Stellung,
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3 eine Darstellung gemäß 2 als Seitenansicht auf
das Gehäuse,
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4 eine Draufsicht auf das
Gehäuse
in der Verfahrstellung,
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5 eine Darstellung gemäß 4 in der ausgefahrenen Stellung,
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6 eine Frontansicht auf
das Gehäuse,
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7 einen Schnitt gemäß der Linie
VII-VII in 5,
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8 einen Schnitt gemäß der Linie
VIII-VIII in 5,
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9 ein zweites Ausführungsbeispiel
in einer Darstellung gemäß 4,
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10 eine Schnittdarstellung
gemäß der Linie
X-X in 9,
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11 eine Darstellung gemäß 9 jedoch in ausgefahrenem
Zustand der Trittplatte und
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12 einen Schnitt gemäß der Linie
XII-XII in 11.
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Der
erfindungsgemäße Schiebetritt
wird als Spaltüberbrückung zwischen
Fahrzeug und Bahnsteig über
Linearführungen 22, 23 und
einem elektrischen Antrieb 25, 26 aus der eingefahrenen
Position (1) unterhalb
des Fahrzeuges und der Fahrzeugtür 1 in
die Ausfahrstellung (2)
horizontal hinaus geschoben. Die Trittstufe 5 darf sich
nicht bewegen, wenn sie betreten wird. Fahrgäste dürfen durch eine sich bewegende
Trittstufe 5 nicht verletzt werden. Es muss ein Einklemmschutz
gewährleistet sein.
Aus diesem Grunde wird der Schiebetritt beim Aus- und Einfahren über Wägezellen 8, 9 automatisch überwacht.
Jede Wägezelle 8, 9 ist
ein DMS-Messsystem für
die Messung von axialen Druckkräften.
Das Messelement ist eine Messfeder, auf die der Dehnungsmessstreifen
(DMS) angewendet wird. Durch die in Messrichtung wirkende Kraft wird
die Messfeder und damit die DMS elastisch verformt und ändert proportional
zur ihrer Längenänderung
ihren ohmschen Widerstand. Mit Hilfe der Dehnungsmessstreifen wird
die eingeleitete Kraft in ein elektrisches Signal umgewandelt. Dieses
Messsignal wird über
eine Schnittstelle an die Steuerung für die Trittplatte weiter geleitet.
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Damit
der Schiebetritt 5 bei einer Belastung elektrisch nicht
verfahren werden kann, ist der Schiebetritt mit einer Wägezelle 8, 9 ausgestattet.
Das Gehäuse 4 des
Schiebetritts ist an drei Befestigungsstellen mittels Befestigungsglieder 2, 3 durch
Elastomerlager 11, 12 mit dem Wagenkasten verbunden. Die
vorderen beiden Befestigungsglieder 2 bilden eine Drehachse.
Im hinteren Befestigungspunkt 3 ist eine Wägezelle 8 angeordnet.
Durch die Elastomerlager 11, 12 werden Verspannungen
an den Befestigungspunkten ausgeschlossen und damit Beschädigungen
am Messsystem verhindert. Im eingebauten Zustand der Vorrichtung
ruht die Gewichtskraft auf den drei Auflagepunkten 2, 3.
Im einfahrenen, unbelassenen Zustand der Trittplatte 5 ruht
ca. 50 % der Gewichtskraft auf dem hinteren Auflagepunkt 3.
Die restliche Gewichtskraft verteilt sich gleichmäßig auf die
beiden vorderen Auflagepunkte 2. Im ausgefahrenen Zustand
der Trittplatte 5 verschiebt sich die Aufteilung der Gewichtskraft
derart, dass auf die vorderen Auflagepunkte zwei ca. 70% und auf
dem hinteren Auflagepunkt ca. 30% der Gewichtskraft aufliegt. Wirkt
im ausgefahrenen Zustand der Trittplatte 5 eine senkrechte
Kraft auf die Trittplatte 5 ein, so wird über die
Drehachse, die von den beiden Befestigungsgliedern 2 ausgebildet
wird, eine Reaktionskraft an die Wägezelle 8 des hinteren
Auflagepunktes erzeugt. Bei Überschreiten
eines einstellbaren Grenzwertes (maximal 150 N Trittplattenbelastung)
wird die ein- bzw. Ausfahrbewegung der Trittplatte sofort unterbrochen.
Das Kraftmesssystem liefert digitale Messwerte über eine Schnittstelle an eine
nicht dargestellte Stufensteuerung.
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Zusätzlich zu
dieser Trittplattensicherung ermöglicht
die Erfindung den oben erwähnten
Einklemmschutz. Um eine mögliche
Quetschgefahr durch die ausfahrende Trittplatte 5 auszuschließen, ist
die Anordnung mit einer Wägezele 9 als
Einklemmschutz ausgestattet. Es wird die horizontale Belastung der
ausfahrenden Trittplatte 5 durch einen Kraftaufnehmer 9 überwacht.
Hierzu wird der Kraftfluss zwischen Kurbelmechanik 26, 16, 17 des
Antriebes 25 und der Führungseinheit
der Trittplatte 5 ausgewertet. Bei Überschreiten des einstellbaren
Grenzwertes (maximal 350 N) wird die Ein- bzw. Ausfahrbewegung der
Trittplatte 5 sofort unterbrochen. Um Schäden am Antrieb
an dem Kraftaufnehmer 9 zu vermeiden wird ein Lenker 17 des
Kurbeltriebes als Stoßdämpfer ausgebildet.
Auch hier liefert das Kraftmesssystem digitale Messwerte, die über eine
nicht dargestellte Schnittstelle einer nicht dargestellten Stufensteuerung
zugeleitet werden.
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Wie
aus der 1 hervorgeht
befindet sich das Gehäuse 4 unterhalb
einer Fahrzeugtür 1.
Dabei ruht das Gehäuse 4 auf
einem rückwärtigen Rahmenabschnitt 28 und
zwei seitlichen Rahmenabschnitten 21. Auf dem rückwärtigen Rahmen abschnitt 28 liegt
ein Elastomerlager 11. Darauf ist mittels Schrauben ein
Lagerblock 24 befestigt. Mittels einer Verbindungsschraube 19 ist
auf diesem Lagerbock 24 ein Ende eines Biegesensors 8 angeschraubt.
Das andere Ende des Biegesensors 8 ist mittels Befestigungsschrauben 20 an
der Gehäusedecke 13 des
Gehäuses 4 angeschraubt.
Zufolge dieser Anordnung ragt nur ein geringer Abschnitt des Befestigungsgliedes 3 durch
ein Fenster 14 des Gehäusebodens 15.
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Die
beiden seitlichen Befestigungsglieder 2 sind ebenfalls
unter Zwischenlagerung eines Elastomerlagers 12 auf einem
Rahmenabschnitt 21 des Wagenkastens befestigt. Parallel
zu diesem Rahmenabschnitt 21 erstrecken sich an rohrförmigen Seitenwänden des
Gehäuses 4 Laufschienen 22.
Auf diesen innenliegenden Laufschienen 22 befinden sich
Rollenlager 20 die mit den Seitenschenkeln der Trittplatte 5 fest
verbunden sind. Die Rollenlager 23 befinden sich dabei
an rückwärtigen Fortsätzen der Trittplatte 5.
Zwischen diesen beiden rückwärtigen Fortsätzen der
Trittplatte 5 verbleibt ein Freiraum 27. Innerhalb
dieses Freiraumes 27 befindet sich der Biegesensor 9,
an dem ein Lager 28 sitzt, welches mit einem Ende des Lenkers 17,
der als Stoßdämpfer ausgebildet
ist verbunden ist. Das andere Ende des Lenkers 17 ist mit
dem Ende eines Kurbelarmes 16 verbunden. Dieser sitzt auf
der Abtriebswelle eines Schneckengetriebes 26, das von
einem Antriebsmotor 25 angetrieben wird. Schneckengetriebe 26 und Antriebsmotor 25 befinden
sich innerhalb des Gehäuses 4 und
innerhalb des Freiraumes 27 auf einer gemeinsamen Tragplatte
mit dem Biegesensor 8.
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Tritt
in der in 5 dargestellten
ausgefahrenen Stellung eine Person auf die Trittplatte 5,
so wird das rückwärtige Befestigungsglied 3 entlastet
bzw. die Belastung umgekehrt. Dieser Lastwechsel wird vom Biegesensor
an die nicht dargestellte Stufensteuerung weitergeleitet.
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Tritt
beim Ausfahren die vordere Stirnkante 5'' gegen
ein Hindernis, so wird die Kraft, die über den Lenker 17 auf
den der rückwärtigen Kante 5' zugeordneten Biegesensoren 9 übertragt
wird, größer. Diese
Kraftvergrößerung wird
von dem Biegesensor 9 der nicht dargestellten Stufensteuerung 9 mitgeteilt.
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Bei
dem in den 9 bis 12 dargestellten Ausführungsbeispiel
ist die Trittplatte 5 an einem Schiebeträger 30 befestigt.
Dieser Schiebeträger,
der auch in den 5 bis 8 bereits angedeutet ist,
ist mit rückwärtigen Schenkeln
an Rollenlagern 23 befestigt. Dieses Rollenlager 23 ist
wie bereits oben beschrieben auf einer Schiene 22 verschieblich
angeordnet, um die Trittplatte 5 aus der in den 9 und 10 dargestellten Verwahrstellung in die
in den 11 und 12 dargestellte Vortrittsstellung
zu verlagern. Der Schiebeträger 30 besitzt
darüber
hinaus einen Trägerbalken 36,
der die beiden Rollenlager 23 miteinander verbindet. Etwa
in der Mitte des Trägerbalkens 36 befindet
sich eine Abkröpfung.
An dieser ist der Biegesensor 9 befestigt, an welchen die
Schubvorrichtung 6 angreift. Darüber hinaus ist auf der gegenüberliegenden
Seite ebenfalls mittig am Trägerbalken 36 ein
Biegesensor 34 befestigt. Das andere Ende des Biegesensors 34 unterstützt die
Trittplatte 5. Der Biegesensor 34 unterstützt die
Trittplatte 5 im Bereich ihrer rückwärtigen Stirnkante 5'.
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Der
rückwärtigen Stirnkante 5' sind darüber hinaus
Elastomerlager 38 zugeordnet, mit welchen die Trittptlatte 5 auf
dem Trägerbalken 36 abgestützt ist.
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Der
Schiebeträger 30 besitzt
darüber
hinaus nach vorne ausragende Lagerarme 32, die den Schmalseiten
der Trittplatte 5 zugeordnet sind. Auch in der Mitte besitzt
der Schiebeträger 30 einen
Lagerarm 31. Dieser Lagerarm 31 ist V-förmig gestaltet und
entspringt ebenfalls dem Trägerbalken 36.
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An
den freien Enden der Lagerarme 31, 32 sind höheneinstellbare
Lagerpunkte 33 vorgesehen, von denen die Trittplatte 5 unterstützt wird.
Diese Lagerpunkte 33 unterstützen die Trittplatte 33 im
Bereich der vorderen Stirnkante 5''.
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Wird
auf die Trittplatte 5 eine Vertikalbelastung ausgeübt, so wird
auf den Biegesensor 34 ein Drehmoment ausgeübt. Dies
kann entweder dadurch erfolgen, dass die Trittplatte 5 geringfügig um den
Lagerpunkt 33 schwenkt, wenn die Vertikalbelastung beispielsweise
im Bereich der rückwärtigen Stirnkante 5' erfolgt. Erfolgt
die Vertikalbelastung im Bereich der vorderen Stirnkante 5'', so wird auf den Biegesensor 34 ebenfalls
ein Biegemoment ausgeübt. Hierzu
kann vorgesehen sein, dass die Lagerpunkte 33 in Vertikalrichtung
nachgeben können.
Hierzu kann vorgesehen sein, dass die Lagerarme 31, 32 eine
gewisse Durchbiegung vollziehen können. Die Elastomerlager 38 ermöglichen
eine Relativverlagerung des rückwärtigen Bereichs
der Trittplatte 5 gegenüber
dem Trägerbalken 36.
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Alle
offenbarten Merkmale sind (für
sich) erfindungswesentlich. In die Offenbarung der Anmeldung wird
hiermit auch der Offenbarungsinhalt der zugehörigen/beigefügten Prioritätsunterlagen
(Abschrift der Voranmeldung) vollinhaltlich mit einbezogen, auch
zu dem Zweck, Merkmale dieser Unterlagen in Ansprüche vorliegender
Anmeldung mit aufzunehmen.