DE102005010745B3

DE102005010745B3 - Sicherheitsvorrichtung für Tür-, Tor- oder Fensterelemente sowie zugehöriges Verfahren

Info

Publication number: DE102005010745B3
Application number: DE102005010745A
Authority: DE
Inventors: Gerd Reime
Original assignee: Gerd Reime
Current assignee: Kaba Gallenschuetz GmbH
Priority date: 2005-03-09
Filing date: 2005-03-09
Publication date: 2006-04-27
Anticipated expiration: 2025-03-10
Also published as: EP1856359A1; ES2363986T3; WO2006094751A1; DE502006009437D1; EP1856359B1; DK1856359T3; ATE508245T1

Abstract

Eine Sicherheitsvorrichtung zum Schutz gegen das Einklemmen von Gegenständen (X) oder menschlichen Körperteilen zwischen einem feststehenden Rahmen und einem dagegen laufenden Flügel und/oder gegen das Auflaufen des Flügels auf Gegenstände (X) oder menschliche Körperteile bei einem motorisch angetriebenen Tür-, Tor- oder Fensterelement mittels einer optoelektronischen Überwachungseinrichtung weist wenigstens einen Lichtsender (13) und wenigstens einen Lichtempfänger (14) auf. Dadurch, dass der Lichtsender (13) und der Lichtempfänger (14) so angeordnet sind, dass der Lichtsender (13) als eine zum Flügel oder zum Rahmen distale erste Lichtstrecke Licht zur Reflexion am Gegenstand (X) nach außen abstrahlt und Licht als eine zum Flügel oder zum Rahmen proximale, absorptive und/oder diffuse zweite Lichtstrecke (21) am Flügel entlang strahlt zur zwangsweisen Beeinflussung der Lichtstrecke auch bei einem nicht reflektierenden Gegenstand (X), wird eine zuverlässige und empfindlich reagierende Sicherheitsvorrichtung für motorisch angetriebene Tür-, Tor- oder Fensterelemente geschaffen. Ein zugehöriges Verfahren macht sich dies zunutze.

Description

Gebiet der Erfindung
Die Erfindung betrifft eine Sicherheitsvorrichtung sowie ein Verfahren zum Schutz gegen das Einklemmen von Gegenständen oder menschlichen Körperteilen zwischen einem feststehenden Rahmen und einem dagegen laufenden Flügel bzw. gegen das Auflaufen des Flügels auf Gegenstände oder menschliche Körperteile bei einem motorisch angetriebenen Tür-, Tor- oder Fensterelement nach dem Oberbegriff der Ansprüche 1 oder 13.

Aus der DE 40 02 147 C2 ist eine dem Oberbegriff des Anspruches 1 zugrunde liegende Sicherheitsvorrichtung bekannt, die insbesondere an motorisch angetriebenen Drehtüren eingesetzt wird. Ein Lichtstrahl wird als Lichtschranke einerseits entlang des vertikalen Schenkels des Türflügels geleitet, am unteren Ende der Tür umgelenkt und dann entlang des unteren horizontalen Schenkels der Tür entlang bis zu einem Empfänger geleitet. Kommt es zu einer Unterbrechung des Lichtstrahls, wird die Drehtür gestoppt.

Aus der AT 382 925 B sind ferner an den vertikalen Türflügelkanten angeordnete elastisch verformbare Fühlleisten bekannt, die in einem Hohlraum eine Lichtschranke aufweisen, deren Lichtstrahl mittels Spiegeln durch diesen Hohlraum geleitet wird. In diesem Hohlraum, der sich annähernd über die gesamte Leistenlänge erstreckt, sind Stege aus nachgiebigem Material mit Blendenöffnungen für den Durchtritt des Lichtstrahls angeordnet, so dass bei einer bestimmten Mindestverformung der Fühlleiste der Lichtstrahl unterbrochen wird, was zum Abschalten des Antriebs der Drehtür führt.

Aus der EP 340 771 A1 sind ferner Kontaktschalter in Form von Kontaktleisten bekannt, die an den Kanten eines Türflügels angeordnet sind. Trifft eine Kontaktleiste auf einen Gegenstand oder eine Person, entsteht ein die Drehtür abschaltendes Störsignal.

Diese Lösungen haben gemeinsam, dass eine beträchtliche Mindestverformung oder eine Unterbrechung einer Lichtschranke erst kurz vor dem Auflaufen des Flügels auf einen Gegenstand oder eine Person erfolgt, sodass insbesondere angesichts der bei größeren Flügeln zu bewegenden Massen noch ein beträchtlicher Bremsweg zurückgelegt werden muss, bevor der Flügel zum Stehen kommt. Dies kann zu schwerwiegenden Verletzungen führen. Die Messsysteme reagieren zudem empfindlich auf Änderungen der Messanordnung wie z.B. auf ein Verbiegen, so dass sich Sender und Empfänger nicht mehr „sehen" können. Auch kann der übliche Verschleiß z.B. der Gummileisten schnell zu Störungen führen, so dass ständige Wartungsarbeiten erforderlich sind.

Offenbarung der Erfindung

Ausgehend von diesem Stand der Technik liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine zuverlässige und empfindlich reagierende Sicherheitsvorrichtung sowie ein zugehöriges Verfahren für motorisch angetriebene Tür-, Tor- oder Fensterelemente zu schaffen.

Diese Aufgabe wird durch eine Sicherheitsvorrichtung und ein Verfahren mit den Merkmalen des Anspruches 1 bzw. 13 gelöst.

Während im Stand der Technik teilweise Lichtschranken verwendet wurden, erfolgt jetzt zumindest im Bereich der Schutzleiste eine Überwachung mit diffus abgestrahltem Licht. Obwohl diffus abgestrahltes Licht insbesondere innerhalb von üblichen Schutzleisten zum Teil absorbiert wird, und diese Leisten meist mehr als zwei Meter lang sind, kann eindeutig eine Beeinflussung der Schutzleiste z.B. beim Auflaufen auf einen Gegenstand oder einen Körper detektiert werden, wobei minimale Verformungen ausreichend sind.

Grundsätzlich wird ein Auflaufen überhaupt verhindert, was durch die reflektive Überwachung im Vorfeld des mechanisch bewegten Elements erreicht wird. Sollte es jedoch zu einem auch nur leichten Anstoßen des Gegenstands oder Körpers an dem bewegten Element kommen, wird über die absorptive Lichtstrecke eine Bewegung zuverlässig unterbunden. Eine einzige Vorrichtung kann diese beiden Aufgabenstellungen zuverlässig lösen, wofür im Stand der Technik bisher Lichtschranken und zusätzlich z.B. noch Fühlleisten eingesetzt werden mussten, ohne diese Sicherheit zu erreichen. Selbst Beschädigungen der Schutzleiste beeinträchtigen nicht oder kaum die Funktion der Schutzleiste, insbesondere wenn mit einer Fremdlicht-, Alterungs- oder Temperaturkompensation gearbeitet wird, wie sie aus der EP 706 648 B1 bekannt ist. Zudem arbeitet das System aufgrund der diffusen Lichtleitung auch dann zuverlässig, wenn kein direkter Strahlengang zwischen Lichtsender und Lichtempfänger bzw. Reflexionselement vorhanden ist, sie sich also nicht unmittelbar sehen. Selbst wenn ein für die Wellenlänge des verwendeten Lichts transparentes Lichtformungselement verwendet wird, durch das Licht quer zu seiner Längserstreckung austreten kann, oder die Schutzleiste entsprechend transparent ausgebildet ist, genügt der im Lichtformungselement oder in der Schutzleiste verbleibende geringe diffuse Lichtanteil, um die Funktion sicher zustellen. Insbesondere mit dem in der genannten EP 706 648 B1 erläuterten Prinzip können auch leichteste Verformungen an beliebigen Stellen detektiert werden.

Durch das nach außen abgestrahlte Licht ist eine frühe Detektion möglich. Grundsätzlich ergibt sich damit regelmäßig eine ausreichende Reflexion, so dass in etwa 99% der Fälle eine Verletzungsgefahr zuverlässig vermieden ist. Spätestens bei Berührung der Schutzleiste kommt es jedoch definitiv zu einem Signal, das die weitere Bewegung verhindert, auch wenn ein nicht reflektierender Gegenstand vorliegt wie dies z.B. bei manchen Wildlederarten der Fall sein kann.

Aus baulichen Gründen kann es vorteilhaft sein, Sender und Empfänger an einem Ende der Schutzleiste anzuordnen, während am gegenüberliegenden Ende lediglich ein vorzugsweise diffus rückstrahlendes Reflexionselement vorgesehen ist, das das Licht grob zurückwirft. Selbst die damit verdoppelte Sendestrecke verringert nicht die Empfindlichkeit der Sicherheitsvorrichtung, auch wenn ein Teil des Lichts bereits durch die Schutzleiste nach außen getreten ist.

Lichtformungselemente können unter einer Schutzleiste eingesetzt werden, die für bestimmte Wellenlängen des Lichts lichtdurchlässig sind. Die Lichtformungselemente besitzen eine Struktur, wie z.B. eine Prismenstruktur, die eine Ausstrahlung von Licht quer zu ihrer Längsrichtung auch durch die Schutzleiste hindurch ermöglicht. Ein zweites Lichtformungselement hat eine vergleichbare Struktur zum Empfang des an Gegenständen reflektierten Lichts. Zur Fremdlicht-, Alterungs- oder Temperaturkompensation kann auch hier eine parallel zu den Lichtformungselementen verlaufende Kompensationsstrecke innerhalb der Schutzleiste vorgesehen werden, die auch bei einer Beeinflussung von außen ein Störsignal zur Unterbrechung des Antriebs des bewegten Elements bewirkt.

Weitere Vorteile ergeben sich aus den weiteren Unteransprüchen und der folgenden Beschreibung.

Kurzbeschreibung der Figuren
Im Folgenden wird die Erfindung an Hand der beigefügten Figuren näher erläutert. Es zeigen:
1 eine schematische Darstellung einer dreiflügeligen Drehtüranlage in Draufsicht,
2 die dreiflügelige Drehtür in perspektivischer Darstellung,
3 eine schematische Darstellung einer Schutzleiste im Schnitt,
4 eine Schutzleiste in einer Darstellung gemäß 3 im verformten aufgebrochenen Zustand ohne direkten Strahlengang zwischen Sender und Reflexionselement,
5 einen vergrößerten Ausschnitt aus 3 im Bereich des Senders,
6 eine perspektivische Ansicht einer Schutzleiste,
7, 8 eine schematische Darstellung einer Schutzleiste mit diffus eingestrahltem Licht in unverformter und verformter Darstellung,
9 eine Darstellung einer Schutzleiste in unverformten und verformten Zustand nach dem Stand der Technik,
10 eine perspektivische Ansicht einer Schutzleiste mit darin angeordneten Lichtformungselementen,
11 eine perspektivische Ansicht einer Schutzleiste mit mehreren Hohlkammern,
12 eine Draufsicht auf ein Flügelelement mit zugehörigem Lichtfeld und Schutzleiste.
Beschreibung bevorzugter Ausführungsbeispiele
Bevor die Erfindung im Detail beschrieben wird, ist darauf hinzuweisen, dass die Erfindung nicht auf die jeweiligen Bauteile der Sicherheitsvorrichtung oder die jeweiligen Verfahrensschritte beschränkt ist, da diese Bauteile und Verfahren variieren können. Die hier verwendeten Begriffe sind lediglich dafür bestimmt, besondere Ausführungsformen zu beschreiben und werden nicht einschränkend verwendet. Wenn in der Beschreibung und in den Ansprüchen die Einzahlformen oder unbestimmte Artikel verwendet werden, beziehen sich diese auch auf die Mehrzahl dieser Elemente, solange nicht der Gesamtzusammenhang eindeutig etwas anderes deutlich macht.
Die Figuren zeigen eine Sicherheitsvorrichtung, die insbesondere zwischen einem feststehenden Rahmen 10 und wenigstens einem dagegen laufenden Flügel 11 von motorisch angetriebenen Tür-, Tor- oder Fensterelementen eingesetzt wird. Die Ausführungsbeispiele beziehen sich auf eine Drehtüranlage, jedoch kann die Sicherheitsvorrichtung auch an anderen Anlagen eingesetzt werden, an denen motorisch angetriebene Tür- oder Fensterelemente eingesetzt werden, wie z.B. Garagentorantriebe. Bei all diesen Anlagen steht nämlich ein Schutz gegen das Einklemmen von Gegenständen X oder menschlichen Körperteilen zwischen Rahmen und Flügel im Vordergrund. Verhindert werden soll ebenfalls das Auflaufen des Flügels 11 auf die Gegenstände X oder Personen.
Die Drehtüre 12 der 1 ist von zwei sich diametral gegenüberliegenden, kreisbogenförmig verlaufenden Wandschalen als Rahmen 10 umgeben. Die Wandschalen bilden damit den in seiner Grundform zylindrischen Türrahmen, in dem sich die Drehtüre 12 drehen kann. Auf der linken Seite der 1 ist ein Sperrsektor 34 angeordnet, der nicht begehbar ist. Auf der gegenüberliegenden Seite ist ein Durchgang 30 vorgesehen. Zwischen den Wandschalen befinden sich Eingang 32 und Ausgang 31. Die Drehtüre 12 ist motorisch angetrieben und vorzugsweise gegen Rückwärtsdrehungen gesperrt. Die Drehtür dreht sich gegen den Uhrzeigersinn. Anstatt bei einer Drehtür kann die Vorrichtung ebenso an einer üblichen ein- oder mehrflügeligen Tür eingesetzt werden.
Um sicher zu stellen, dass bei der motorisch angetriebenen Drehung der Drehtüre 12 kein Gegenstand X oder ein menschlicher Körperteil zwischen dem Flügel 11 und dem Rahmen 10 eingeklemmt werden kann und/oder um ein Auflaufen des Flügels 11 auf Gegenstände X oder eine Person zu vermeiden, sind jeweils auf der sich aus der Drehrichtung ergebenden Vorderseite der Flügel Sicherheitsvorrichtungen angeordnet. Diese Sicherheitsvorrichtung umfasst eine optoelektronische Überwachungseinrichtung, die wenigstens einen Lichtsender 13 und wenigstens einen Lichtempfänger 14 aufweist. Lichtsender und Lichtempfänger arbeiten mit wenigstens einer am Flügel 11 und/oder am Rahmen 10 angeordneten hohlen Schutzleiste 15 zusammen. Lichtsender 13 und Lichtempfänger 14 sind so an der Schutzleiste 15 angeordnet, dass der Lichtsender 13 zumindest einen Teil seines Lichts, vorzugsweise das gesamte Licht diffus in die Schutzleiste 15 einstrahlt. Der Empfänger andererseits kann zumindest auch, d. h. zumindest mit einem Teil seiner Empfangsfläche das diffus ausgesandte Licht aus der Schutzleiste empfangen.
Solch eine Schutzleiste 15 ist in 3 im Schnitt dargestellt. Am in der Figur linken Ende befinden sich der Lichtsender 13 und der Lichtempfänger 14 sowie ein Kompensationselement 18, auf dessen Arbeitsweise unten noch näher eingegangen wird. Am rechten Ende befindet sich ein Reflexionselement 16, das dort ankommendes Licht ungerichtet zurückwirft, also kein Spiegel ist. Lichtsender 13 und/oder Kompensationselement 18 können mit ihrer Hauptabstrahlrichtung im Winkel zur Mittelachse der Schutzleiste gemäß 5 angeordnet sein, ohne die Funktion der Schutzleiste zu beeinträchtigen. Selbst wenn, wie in 4 dargestellt, kein direkter Strahlengang zwischen Lichtsender und Lichtempfänger vorhanden ist oder die Schutzleiste unterbrochen ist, kann diese noch einwandfrei betrieben werden, solange noch irgendein Anteil des diffusen Lichts vom Lichtsender 13 zum Lichtempfänger 14 gelangen kann, der in 3 und 4 gegen eine unmittelbare Einstrahlung von den benachbarten Lichtquellen abgeschottet ist.
Bei der Schutzleiste gemäß 6 sind Lichtsender 13 und Lichtempfänger 14 an einander gegenüberliegenden Enden der Schutzleiste 15 angeordnet. Das Licht wird entlang der Längserstreckung A-A der Schutzleiste in die selbe eingeleitet. Die 6 bis 9 zeigen dabei lediglich einen Abschnitt der Schutzleiste. Da diese zumindest entlang der Vertikalkante und gegebenenfalls auch entlang der Horizontalkante der entsprechenden Flügel 11 angeordnet sind, sind diese üblicherweise zwei bis drei Meter lang. Dennoch kann das diffus in die Schutzleiste 15 eingestrahlte Licht am Lichtempfänger 14 so erkannt werden, dass leichteste Störungen des in der Schutzleiste vorhandenen Lichtfelds wahr genommen werden und zu einem Signal zum Abschalten und gegebenenfalls Umkehren der Drehtür führen.
Zur Erfassung der Änderung des diffusen Lichtfelds und damit zur Erzielung der gewünschten hohen Empfindlichkeit möglichst ohne Fremdlicht-, Temperatur- oder Alterungseinflüsse werden zwischen Lichtsender 13 und Lichtempfänger 14 vorzugsweise zwei Lichtstrecken gebildet. Diese Lichtstrecken werden über einen Taktgenerator zeitabschnittsweise und wechselweise betrieben. Das in der Amplitude wenigstens einer Lichtstrecke geregelte Licht wirkt gegebenenfalls zusammen mit dem Licht eines weiteren Lichtsenders, der Kompensationslichtquelle 18 (12) so auf den Lichtempfänger 14 ein, dass ein Empfangssignal ohne taktsynchrone Signalanteile entsteht. Das Empfangssignal des Lichtempfängers 14 wird einem Synchrondemodulator zugeführt, der das Empfangssignal wiederum in die beiden den Signalkomponenten entsprechenden Lichtquellen zerlegt. Beide Signalkomponenten werden nach Tiefpassfilterungen in einem Vergleicher miteinander verglichen. Treten Signalunterschiede auf, werden diese mittels Leistungsregelung des in die Lichtstrecke eingestrahlten Lichts zu einem Wechselsignal an der Photodiode mit dem Wert Null ausgeregelt. Liegt ein Störsignal an, das z.B. durch eine Verformung der Schutzleis te 15 hervorgerufen sein kann, ergibt sich eine Änderung der Regelspannung, mit der die in die Lichtstrecke eingestrahlte Strahlungsmenge geregelt wird, so dass sich in Abhängigkeit einer Zeitkonstante eine Rückregelung des Wechselsignals an der Photodiode zu Null ergibt. Diese auftretende Regelspannungsänderung wird als dynamische Änderung im sensoraktiven Bereich der Vorrichtung erfasst. Ein weiterer Vorteil bei für die Wellenlänge des verwendeten Lichts durchsichtiger Schutzleiste, wie sie z.B. aus Designgründen verwendet wird, ist die Unempfindlichkeit gegenüber Fremdlichtanteilen. Bedarfsweise kann eine zuverlässige Fremdlichtkompensation ebenso durchgeführt werden wie eine Kompensation von Alterungs- oder Temperaturfehlern. Dieses Prinzip ist insbesondere aus der EP 706 648 B1 bekannt. Vor allem bei Ausfall von Sender oder Empfänger der Lichtstrecke oder irgendeinem anderen an der Regelung beteiligtem Bauteil wird dies durch die Regelung sofort erkannt, was zu einer selbsttätigen Fehlerdiagnose führt. Mit dem in der genannten EP 706 648 B1 erläuterten Prinzip können auch leichteste Verformungen an beliebigen Stellen detektiert werden.
Durch die Empfindlichkeit des Systems ist es möglich, den Antrieb des beweglichen Elements geregelt zu betreiben. Die Drehtür 12 muss also z.B. nicht abrupt gestoppt und dann wieder angefahren werden. Da ständig eine Regelspannung aus der Abstandsdetektion vorliegt, kann stattdessen mit dem Regelsignal der Antrieb geregelt werden, was einerseits ein Aufschwingen des Systems vermeidet und andererseits einen Energie sparenden Betrieb ermöglicht.
Vorzugsweise befinden sich Lichtsender 13 und Lichtempfänger 14 wie in 8 an einem Ende 15a der Schutzleiste 15, während am anderen Ende 15b ein diffus reflektierendes Reflexionselement 16 zur Rückstrahlung des vom Lichtsender 13 ausgesandten Lichts in Richtung auf den Lichtempfänger 14 vorgesehen ist. Ziel ist die Aufrechterhaltung eines diffusen Lichtfelds in der Schutzleiste, was durch das diffus reflektierende Reflexionselement 16 unterstützt wird.
Die elastisch verformbare Schutzleiste 15 kann gemäß 11 mehrere sich parallel zu ihrer Längsrichtung A-A erstreckende Hohlräume 15c, 15d aufweisen. Damit kann das vom Lichtsender 13 ausgesandte Licht in einem Hohlraum 15c eingestrahlt wer den und vom Reflexionselement 16 reflektiert durch den zweiten Hohlraum 15d zum Lichtempfänger 14 zurückgestrahlt wird. Dies kann die Empfindlichkeit der Schutzleiste erhöhen. Alternativ kann jeder Hohlraum mit einem eigenen Lichtsender versehen sein. Durch die damit gegebene mechanische Trennung lässt sich eine erhöhte Sicherheit für den Fall eines Ausfalls eines Lichtsenders erreichen. Unabhängig von der Anzahl der Hohlräume kann auch in einem Hohlraum mit zwei Systemen auf unterschiedlichen Taktfrequenzen gearbeitet werden, die ggf. auf das gleiche Reflexionselement und den gleichen Empfänger arbeiten.
Wenngleich das Licht auf verschiedene Art und Weise diffus in die Schutzleiste eingestrahlt werden kann, hat sich die Verwendung nur einer Leuchtdiode als Lichtsender 13 als vorteilhaft herausgestellt, der ein Diffusor 17 zugeordnet ist. Der Lichtempfänger 14 kann dabei, wie in 7 und 8 dargestellt, in die Sendefläche des Diffusors 17 eingebettet sein, da die gewünschte diffuse Lichtaussendung durch die Anordnung des Lichtempfängers in der Sendefläche des Diffusors 17 nicht behindert wird. Anstelle des Diffusors kann auch eine LED mit breiter Abstrahlcharakteristik wie z.B. eine LED mit Linse vorgesehen werden, die Licht nach vom abstrahlt.
Bedarfsweise ragt der Querschnitt von Lichtsender 13 und Lichtempfänger 14 bzw. der diesen Bauelementen zugeordneten Teile wie z.B. der Diffusor 17 und/oder auch des Reflexionselements 16 über den Querschnitt der Schutzleiste 15 hinaus. Damit kann Licht auch außerhalb der Schutzleiste vorzugsweise diffus in den Bewegungsbereich vor den Flügel 11 abgestrahlt und auch von dort empfangen werden. Dies ist z.B. in 12 dargestellt, auf die weiter unten noch näher eingegangen wird.
Das vom Lichtsender 13 ausgestrahlte Licht ist vorzugsweise ein Streulichtfeld, da es aufgrund der erzielbaren Empfindlichkeit ausreichend ist, wenn nur ein Bruchteil des Lichtes zum Empfänger zurück gelangt und dort als vom Lichtsender kommend identifiziert wird. Dies ist insbesondere bei der bedarfsweise vorgesehenen Fremdlicht-, Alterungs-, und Temperaturkompensation ohne weiteres möglich.
Eine Überwachung der Schutzleiste 15 bzw. des Bewegungsbereichs vor dem Flügel 11 kann auch durch Lichtformungselemente gemäß 10 erfolgen, die durch ein hohles Element mit diffuser Lichtleitung gebildet sind. Der Lichtsender 13 ist dort als ein in der Schutzleiste 15 angeordnetes, Licht aussendendes Lichtformungselement ausgebildet und der Lichtempfänger 14 als ein entsprechendes Licht empfangendes Lichtformungselement. Beide Lichtformungselemente weisen eine Struktur 19 bzw. 20 zum Aussenden bzw. Empfangen von Licht quer zur Längsrichtung B-B bzw. C-C auf. So kann Licht, das z.B. von einer zeichnerisch nicht dargestellten LED in das Lichtformungselement als Lichtsender 13 eingestrahlt wird, quer zur Längsrichtung des Lichtformungselements nach außen abgestrahlt bzw. auch diffus in den Innenraum der Schutzleiste 15 eingebracht werden. Ein Senden nach außen ist möglich, wenn das Material der Schutzleiste aus einem Licht durchlässigen oder zumindest für die Wellenlänge des ausgesandten Lichts durchlässigen Material gebildet ist. Das so emittierte Licht kann dann mittels der Struktur 20 quer zur Längserstreckung des Lichtformungselements, dem der Lichtempfänger 14 zugeordnet ist, empfangen werden. Mit dieser Anordnung ist damit eine Vorfeldüberwachung vor dem Flügel 11 ebenso möglich wie eine äußerst empfindliche Überwachung der Schutzleiste an sich auf Verformung. Die Struktur 19, 20 ist vorzugsweise eine gelaserte Struktur aus kleinen gelaserten Punkten mit gerundeten Einbuchtungen, die Licht in allen Richtungen abstrahlt. Das Licht wird damit in Längsrichtung des Lichtformungselements gebrochen.
12 zeigt eine Ausführungsform eines Flügels 11, an dem eine Schutzleiste 15 angeordnet ist, wobei einerseits Licht in den Schutzleiter 15 eingestrahlt wird, gleichzeitig aber auch Licht gegebenenfalls vor den Flügel zur Überwachung des Vorfelds ausgestrahlt werden kann. Eine solche Anordnung wäre z.B. auch bei einer automatischen Garagentoröffnung denkbar. Der Sender 13 schickt Licht einerseits durch die Schutzleiste 15, kann aber Licht auch nach außen über den Lichtsendezweig 22 in Richtung zum Gegenstand X und damit zum Empfänger 14 abstrahlen. Gleichzeitig ist eine Kompensationsstrecke 21 vorgesehen, die vom Kompensationselement 18 zum Lichtempfänger 14 mit oder ohne ein hohles Element 23 führt, in dem Licht diffus geführt wird. Die Kompensationsstrecke kann in der Schutzleiste 15 oder nahe der Schutzleiste verlaufen. Grundsätzlich kann auch die Kompensationslichtstrecke außen und die Sendestrecke innen verlaufen, die Lichtsendezweige lassen sich also auch vertauschen.
Die Kompensationsstrecke bzw. das in die Kompensationsstrecke 21 ausgesandte Licht ist in seiner Intensität so geregelt, dass es der Menge des Lichts entspricht, das an einen beliebigen Gegenstand X reflektiert aus dem Lichtsendezweig 22 zum Empfänger 14 gelangt. Da allerdings auch ein Zustand ohne einen Gegenstand X auftreten kann, wird ein Teil der elektrischen Sendeleistung vom Lichtsendezweig 22 auf die Kompensationsstrecke 21 gegeben. In einem weiteren Ausführungsbeispiel kann Strom vom Sender 13 abgezweigt werden und dem Kompensationselement 18 zugeführt werden. Damit strahlt diese Licht mit der Phasenlage des Senders ab. Um das Empfangssignal wieder zu einem Wechselsignal an der Photodiode mit dem Wert Null auszuregeln, muss das eigentliche Signal des Kompensationselements 18 mit der Kompensationsphasenlage solange nachregeln, bis es die vom Sender 13 zugeführte Leistung aufhebt. Dadurch strahlt das Kompensationselement 18 nur noch ein Gleichlicht ab, was beim Empfänger zu einem Wechselspannungsanteil zu Null führt. Dies führt dazu, dass auch bei fehlender Reflexion an Gegenstand X aus dem Lichtsendezweig 22 die Vorrichtung noch einwandfrei ausregeln kann und einen definierten Regelwert liefert. Diese Ausführungsform führt dazu, dass ein Gegenstand X auch der Boden sein kann. Dadurch ist gewährleistet, dass der Kompensationszweig mit Sicherheit immer erkennt, wenn eine Beeinträchtigung der Kompensationsstrecke eintritt.
Die Schutzleiste besteht vorzugsweise aus einem gummielastischen oder zumindest ausreichend elastischen Material, um eine geringe Verformung bei Berührung zuzulassen. Das Material kann auch für die Wellenlänge des verwendeten Lichts durchlässig ausgebildet sein. Dies ermöglicht z.B. auch das diffuse Lichtfeld durch die Schutzleiste 15 gemäß 3 nach außen treten zu lassen.

10: Rahmen
11: Flügel
12: Drehtür
13: Lichtsender
14: Lichtempfänger
15: Schutzleiste
15a: erstes Ende
15b: anderes Ende
15c, 15d: Hohlräume
16: Reflexionselement
17: Diffusor
18: Kompensationselement
19, 20: Struktur
21: Kompensationsstrecke
22: Lichtsendezweig
23: Lichtformungselement
30: Durchgang
31: Ausgang
32: Eingang
33: Drehachse
34: Sperrbereich
X: Gegenstand
A-A: Längsrichtung von 15
B-B, C-C: Längsrichtung der Lichtformungselemente

Claims

Sicherheitsvorrichtung zum Schutz insbesondere gegen das Einklemmen von Gegenständen (X) oder menschlichen Körperteilen zwischen einem feststehenden Rahmen (10) und einem dagegen laufenden Flügel (11) und/oder gegen das Auflaufen des Flügels auf die Gegenstände (X) oder menschlichen Körperteile bei einem motorisch angetriebenen Tür-, Tor- oder Fensterelement (12) mittels einer optoelektronischen Überwachungseinrichtung, die wenigstens einen Lichtsender (13) und wenigstens einen Lichtempfänger (14) aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass der Lichtsender (13) und der Lichtempfänger (14) so angeordnet sind, dass der Lichtsender (13) als eine zum Flügel (11) oder zum Rahmen (10) distale erste Lichtstrecke Licht zur Reflexion am Gegenstand (X) nach außen abstrahlt und Licht als eine zum Flügel (11) oder zum Rahmen (11) proximate, absorptive und/oder diffuse zweite Lichtstrecke (21) am Flügel (11) entlang strahlt zur zwangsweisen Beeinflussung der Lichtstrecke auch bei einem nicht reflektierenden Gegenstand (X).
Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass für die zweite Lichtstrecke am Flügel (11) und/oder Rahmen (10) eine hohle Schutzleiste (15) vorgesehen ist und dass der Lichtsender (13) und/oder ein Kompensationselement (18) mit ihrer Hauptabstrahlrichtung im Winkel zur Mittelachse der Schutzleiste angeordnet sind.
Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass für die zweite Lichtstrecke am Flügel (11) und/oder Rahmen (10) eine hohle Schutzleiste (15) vorgesehen ist und dass der Lichtsender (13) und der Lichtempfänger (14) so an der Schutzleiste (15) angeordnet sind, dass der Lichtsender (13) diffuses Licht zumindest teilweise in die Schutzleiste (15) aussendet und der Lichtempfänger (14) zumindest auch das diffus ausgesandte Licht aus der Schutzleiste (15) empfängt, auch wenn kein direkter Strahlengang zwischen Lichtsender und Lichtempfänger vorhanden ist.
Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Lichtsender (13) und der Lichtempfänger (14) an einem Ende (15a) der Schutzleiste (15) angeordnet sind und dass am anderen Ende (15b) ein diffus reflektierendes Reflexionselement (16) zur Rückstrahlung des vom Lichtsender (13) ausgesandten Lichts zum Lichtempfänger (14) vorgesehen ist.
Vorrichtung nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass die elastisch verformbare Schutzleiste (15) mehrere sich parallel zu ihrer Längsrichtung (A-A) erstreckende Hohlräume (15c, 15d) aufweist und dass das vom Lichtsender (13) ausgesandte Licht in einem Hohlraum (15c) eingestrahlt wird und vom Reflexionselement (16) reflektiert durch den zweiten Hohlraum (15d) zum Lichtempfänger (14) zurückgestrahlt wird.
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Lichtsender (13) eine LED ist, die einem Diffusor (17) zugeordnet ist.
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass Lichtsender (13) und Lichtempfänger (14) bzw. der dem Lichtsender zugeordnete Diffusor (17) und/oder das Reflexionselement (16) und/oder ein Licht aussendendes Kompensationselement (18) so angeordnet sind, dass ein Teil des Lichts in die erste Lichtstrecke, vorzugsweise außerhalb der Schutzleiste und ein Teil des Lichts in die zweite Lichtstrecke, vorzugsweise innerhalb der Schutzleiste (15) abgestrahlt wird.
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zur Fremdlicht-, Alterungs- und Temperaturkompensation ein Licht aussendendes Kompensationselement (18) vorgesehen ist, das Licht innerhalb der Schutzleiste (15) vorzugsweise mit einem andern Winkel als der Lichtsender (13) abstrahlt.
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Lichtsender (13) als ein vorzugsweise in der Schutzleiste (15) angeordnetes, Licht aussendendes Lichtformungselement mit einer Struktur (19) zur Aussendung von durch das Lichtformungselement geleitetem Licht quer zur Längsrichtung (B-B) des Lichtformungselements ausgebildet ist.
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Lichtempfänger (14) als ein vorzugsweise in der Schutzleiste (15) angeordnetes, Licht empfangendes Lichtformungselement mit einer Struktur (20) zum Empfangen von quer zur Längsrichtung (C-C) des Lichtformungselements einfallendem Licht und zur Weiterleitung im Lichtformungselement ausgebildet ist.
Vorrichtung nach Anspruch 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Struktur (19, 20) eine gelaserte Struktur aus kleinen gelaserten Punkten mit gerundeten Einbuchtungen ist, die Licht in allen Richtungen abstrahlt.
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die zweite Lichtstrecke (21) eine vom Kompensationselement (18) zum Lichtempfänger (14) verlaufende Kompensationsstrecke in der Schutzleiste (15) oder nahe der Schutzleiste ist.
Verfahren insbesondere zum Schutz gegen das Einklemmen von Gegenständen (X) oder menschlichen Körperteilen zwischen einem feststehenden Rahmen (10) und einem dagegen laufenden Flügel (11) und/oder gegen das Auflaufen des Flügels auf die Gegenstände (X) oder menschlichen Körperteile bei einem motorisch angetriebenen Tür-, Tor- oder Fensterelements (12) mittels einer optoelektronischen Überwachungseinrichtung, die wenigstens einen Lichtsender (13) und wenigstens einen Lichtempfänger (14) aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass vom Lichtsender (13) Licht zum Lichtempfänger (14) über wenigstens eine zum Flügel (11) oder zum Rahmen (10) distale erste Lichtstrecke zur Reflexion am Gegenstand (X) nach außen abgestrahlt wird und Licht als eine zum Flügel (11) oder zum Rahmen (11) proximale, absorptive und/oder diffuse zweite Lichtstrecke (21) am Flügel (11) entlang gestrahlt wird zur zwangsweisen Beeinflussung der Lichtstrecke auch bei einem nicht reflektierenden Gegenstand (X).
Verfahren nach Anspruch 13, gekennzeichnet durch das Anbringen einer hohlen Schutzleiste (15) am Flügel (11) und/oder Rahmen (10) mit Lichtsender (13) und Lichtempfänger (14), wobei der Lichtsender (13) und oder ein Kompensationselement (18) mit ihrer Hauptabstrahlrichtung im Winkel zur Mittelachse der Schutzleiste angeordnet und ihr Licht in die Schutzleiste einstrahlen.
Verfahren nach Anspruch 13 oder 14, gekennzeichnet durch das Anbringen einer hohlen Schutzleiste (15) am Flügel (11) und/oder Rahmen (10) mit Lichtsender (13) und Lichtempfänger (14), so dass der Lichtsender zumindest einen Teil des Licht durch die Schutzleiste (15) diffus zum Lichtempfänger (14) sendet, der zumindest auch das diffus ausgesandte Licht aus der Schutzleiste (15) empfängt, auch wenn kein direkter Strahlengang zwischen Lichtsender und Lichtempfänger vorhanden ist.
Verfahren nach Anspruch 15, gekennzeichnet durch das Anordnen von Lichtsender (13) und Lichtempfänger (14) an einem Ende (15a) der Schutzleiste (15) und diffuses Reflektieren des diffusen Lichts am anderen Ende der Schutzleiste.
Verfahren nach Anspruch 15 oder 16, gekennzeichnet durch das Einstrahlen des diffusen Lichts in einen ersten sich parallel zur Längsrichtung (A-A) der Schutzleiste (15) erstreckende Hohlraum (15c) und Rückstrahlen des Lichts durch einen zweiten sich parallel zur Längsrichtung (A-A) der Schutzleiste (15) erstreckende Hohlraum (15d) zum Lichtempfänger (14).
Verfahren nach einem der Ansprüche 13 bis 17, dadurch gekennzeichnet, dass zur Fremdlicht-, Alterungs- oder Temperaturkompensation ein Licht aussendendes Kompensationselement (18) vorgesehen wird.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche 13 bis 18, dadurch gekennzeichnet, dass durch Vergleich der Signale einer durch den Lichtsender (13) zum Lichtempfänger (14) gebildeten Lichtstrecke mit den Signalen einer vom Kompensationselement (18) zum Lichtempfänger (14) gebildeten Lichtstrecke ein Regelsignal zum geregelten Antrieb des beweglichen Elements (12) gebildet wird.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche 13 bis 19, dadurch gekennzeichnet, dass das Regelsignal zur selbsttätigen Fehlerdiagnose von Lichtsender (13) oder Lichtempfänger (14) der Lichtstrecke oder irgendeinem anderen an der Regelung beteiligtem Bauteil verwendet wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 14 bis 20, gekennzeichnet durch das Anordnen von wenigstens einem Lichtformungselement in der Schutzleiste (15) und Aussenden von durch das Lichtformungselement geleitetem Licht quer zur Längsrichtung (B-B) des Lichtformungselements und/oder Empfangen von quer zur Längsrichtung (C-C) des Lichtformungselements einfallendem Licht zur Weiterleitung im Lichtformungselement.
Verfahren nach einem der Ansprüche 14 bis 21, dadurch gekennzeichnet, dass ein Teil der elektrischen Sendeleistung von der außerhalb der Schutzleiste (15) verlaufenden ersten Lichtstrecke (22) auf die als Kompensationsstrecke ausgebildete zweite Lichtstrecke (21) gegeben wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 14 bis 22, dadurch gekennzeichnet, dass das Kompensationselement (18) Licht auch mit der Phasenlage des Senders abstrahlt, so dass das eigentliche Signal des Kompensationselements (18) mit der Kompensationsphasenlage solange nachgeregelt wird, bis es die vom Sender (13) zugeführte Leistung aufhebt.