DE102008026054A1

DE102008026054A1 - Signalübertragungsvorrichtung für Tore und Verfahren zur Steuerung einer solchen Vorrichtung

Info

Publication number: DE102008026054A1
Application number: DE102008026054A
Authority: DE
Inventors: Christian Lilienthal; Andre Quaiser
Original assignee: Fraba AG
Current assignee: Cedes AG
Priority date: 2008-05-30
Filing date: 2008-05-30
Publication date: 2009-12-03
Anticipated expiration: 2028-05-31
Also published as: DE102008026054B4

Abstract

Die Erfindung betrifft eine optische Sendeeinheit (3, 6) und eine optische Empfangseinheit (4, 7) zur Übermittlung von Überwachungs- oder Aktivierungssignalen (US, AS) in einer Überwachungsvorrichtung zur Überwachung von Maschinenbewegungen, beweglichen Teilen von Maschinen, Türen, Toren und dergleichen sowie ein Verfahren zur Steuerung einer solchen Überwachungsvorrichtung. Die Sendeeinheit (3, 6) und die Empfangseinheit (4, 7) sind jeweils dadurch gekennzeichnet, dass sie eine Richtcharakteristik mit einem ersten breiten Bereich und einem zweiten schmalen Bereich aufweisen, wobei die Leistungsdichte bzw. Empfindlichkeit in dem ersten Bereich niedriger ist als in dem zweiten Bereich.

Description

Die Erfindung betrifft eine optische Sendeeinheit und eine optische Empfangseinheit zur Übermittlung von Überwachungs- oder Aktivierungssignalen in einer Überwachungsvorrichtung zur Überwachung von Maschinenbewegungen, beweglichen Teilen von Maschinen, Türen, Toren und dergleichen sowie ein Verfahren zur Steuerung einer solchen Überwachungsvorrichtung.
Sendeeinheiten sowie Überwachungsvorrichtungen der eingangs genannten Art sind aus dem Stand der Technik bekannt. So ist aus der DE 10 2007 006 485 A1 eine kabellose Überwachungsvorrichtung zur Überwachung von Maschinenbewegungen bekannt, welche Überwachungsmittel mit einem Überwachungssensor zur Überwachung einer nicht kabelgebundenen Signalstrecke, insbesondere einer optischen Schaltleiste, sowie Steuerungsmittel zur Ansteuerung der Überwachungsmittel umfasst. Bei dieser Vorrichtung sendet eine in den Steuerungsmitteln vorgesehene Sendeeinheit Aktivierungssignale an eine in den Überwachungsmitteln vorgesehene Empfangseinheit, während eine in den Überwachungsmitteln vorgesehene Sendeeinheit bei aktiviertem Überwachungssensor Überwachungssignale an eine in den Steuerungsmitteln wiederum vorgesehene Empfangseinheit sendet. Wird diese Überwachungsvorrichtung beispielsweise zur Überwachung der Bewegung eines Roll- oder Sektionaltores eingesetzt, so sind die Überwachungsmittel vielfach auf dem Torblatt direkt angeordnet, während die Steuerungsmittel ortsfest an der durch das Roll- oder Sektionaltor verschließbaren Gebäudewand vorgesehen sind. Bei der Verwendung optischer Sende- und Empfangseinheiten sind die Sende- und die Empfangseinheit der Überwachungsmittel derart zu der Sende- und Empfangseinheit der Steuerungsmittel ausgerichtet, dass die Übertragung der Aktivierungs- und Überwachungssignale zwischen Überwachungs- und Steuerungseinheit möglichst während der gesamten Bewegung des Torblattes möglich ist.
Als problematisch erweist sich hierbei, dass insbesondere die Sende- und die Empfangseinheit der auf dem Torblatt angeordneten Überwachungsmittel in der Regel durch eine autarke Spannungsquelle gespeist werden müssen, da eine kabelgeführte Spannungsversorgung über das Gebäudenetz gerade vermieden werden soll. Um auch über eine vergleichsweise große Entfernung zwischen den Überwachungs- und den Steuerungsmitteln eine sichere Kommunikation zu gewährleisten und gleichzeitig auf nicht zu hohe Sendeleistungen angewiesen zu sein, weist die Sendeeinheit der Überwachungsmittel eine stark gerichtete, d. h. schmale Abstrahlcharakteristik auf, so dass auch bei großer Entfernung vom Sender noch eine hinreichende Leistungsdichte innerhalb des Abstrahlkegels besteht.
Diese stark gerichtete Abstrahlcharakteristik der Sendeeinheit wiederum hat zur Folge, dass die Verbindung zwischen den Überwachungs- und den Steuerungsmitteln abreißt, wenn Sende- und Empfangseinheit nicht mehr fluchtend zueinander ausgerichtet sind, was insbesondere dann der Fall ist, wenn beispielsweise im Falle eines Sektionaltores die die Überwachungsmittel tragende Torblattsektion beim Öffnen des Tores aus der Vertikalen in die Horizontale verkippt wird. Entsprechendes gilt für die in den ortsfesten Steuerungsmitteln vorgesehene Sendeeinheit, welche Aktivierungssignale an die Empfangseinheit der auf dem Torblatt angeordneten Überwachungsmittel sendet. Insbesondere bei optischen Sendern liegt eine solche stark gerichtete Abstrahlcharakteristik vor. Optische Sender und Empfänger werden auch aufgrund ihrer geringen Anfälligkeit gegenüber Störfeldern bevorzugt eingesetzt, weisen jedoch die oben genannten Nachteile in besonderer Weise auf.
Ausgehend hiervor liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine Sendeeinheit und eine Empfangseinheit zur Übermittlung von Überwachungs- oder Aktivierungssignalen in einer Überwachungsvorrichtung zur Überwachung von Maschinenbewegungen, beweglichen Teilen von Maschinen, Türen, Toren und dergleichen sowie ein Verfahren zur Steuerung einer Überwachungsvorrichtung zur Überwachung derartiger Maschinenbewegungen anzugeben, mit welchen eine ausfallsichere, gegen äußere Störeinflüsse unempfindliche Kommunikation mit einer entsprechenden Empfangs-/Sendeeinheit bei gleichzeitig vergleichsweise geringem apparativem Aufwand und geringem Energieverbrauch möglich ist.
Die Aufgabe wird mit einer Sendeeinheit gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruches 1 dadurch gelöst, dass die Sendeeinheit eine Richtcharakteristik mit einem ersten breiten Bereich und einem zweiten schmalen Bereich aufweist, wobei der zweite schmale Bereich den ersten breiten Bereich zumindest teilweise überlappt und die Leistungsdichte in dem ersten Bereich niedriger ist als in dem zweiten Bereich.
Durch den erfindungsgemäß vorgesehenen Einsatz einer Sendeeinheit zur Aussendung der Überwachungs- oder Aktivierungssignale mit einer Richtcharakteristik mit einem ersten breiten Bereich und einem zweiten schmalen Bereich bei gleichzeitig unterschiedlicher Leistungsdichte in den beiden Bereichen ist es nunmehr möglich, eine unterbrechungsfreie optische Kommunikation zwischen der Sendeeinheit und einer Empfangseinheit in einer Überwachungsvorrichtung zur Überwachung relativ zueinander bewegter Maschinenteile, insbesondere zur Überwachung der Bewegung eines Roll- oder Sektionaltores, praktisch unabhängig von der relativen Position der Sendeeinheit zu der entsprechenden Empfangseinheit aufrechtzuerhalten. Besteht beispielsweise zwischen der erfindungsgemäßen Sendeeinheit und der Empfangseinheit eine große Distanz, sind Sender und Empfänger jedoch aufeinander ausgerichtet, so empfangt die mit der erfindungsgemäßen Sendeeinheit kommunizierende Empfangseinheit die in dem zweiten schmalen Bereich der Richtcharakteristik der Sendeeinheit stark gerichtet und mit hoher Leistung ausgesendeten Signale, während die Empfangseinheit auf kurze Distanz zwischen Sende- und Empfangseinheit und nicht mehr fluchtender, sondern winkliger Ausrichtung die in dem ersten breiten Bereich der Richtcharakteristik mit geringerer Leistungsdichte gesendeten Daten empfängt.
Bevorzugt handelt es sich bei der optischen Sendeeinheit um eine infrarot-optische Sendeeinheit. Hierdurch wird eine maximale Unempfindlichkeit gegenüber elektromagnetischen Störfeldern und sichtbarem Licht erreicht. Im Falle einer infrarot-optischen Sendeeinheit werden bevorzugt Leuchtdioden (LED) eingesetzt, da diese sich durch eine hohe Lebensdauer und einen vergleichsweise geringen Energieverbrauch auszeichnen.
Der erste Bereich der Richtcharakteristik der erfindungsgemäßen Sendeeinheit ist bevorzugt im Wesentlichen kegelförmig, wobei der Abstrahlwinkel, d. h. der volle Öffnungswinkel des Abstrahlkegels, 100° bis 210°, insbesondere ca. 180° beträgt. Ebenso ist der zweite Bereich der Richtcharakteristik bevorzugt im Wesentlichen kegelförmig, wobei der Abstrahlwinkel 5° bis 20°, insbesondere ca. 10° beträgt. Ein Abstrahlwinkel von ca. 180° im Falle des ersten Bereiches der Richtcharakteristik ermöglicht eine sichere Übertragung der Überwachungs- bzw. Aktivierungssignale praktisch unabhängig von der relativen Ausrichtung von Sender und Empfänger zueinander, während ein Abstrahlwinkel von ca. 10° im Falle des zweiten Bereiches der Richtcharakteristik eine Kommunikation auch auf große Distanzen bei entsprechend gewählter Ausrichtung ermöglicht. Durch die kegelartige Leistungsdichteverteilung auch im zweiten Bereich der Richtcharakteristik wird auf große Distanz zwischen der erfindungsgemäßen Sendeeinheit und einer entsprechenden Empfangseinheit eine entsprechend große Fläche abgedeckt, so dass eine vollständig fluchtende Ausrichtung zwischen Sende- und Empfangseinheit nicht mehr zwingend erforderlich ist.
Nach einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung umfasst die Sendeeinheit wenigstens einen ersten und wenigstens einen zweiten optischen Sender. Die Sender können dabei jeweils eine eigene Strahlquelle zur Erzeugung beispielsweise von infrarot-optischer Strahlung umfassen, wobei die Strahlquellen dann schaltungstechnisch zur simultanen Aussendung von Überwachungs- oder Aktivierungssignalen ansteuerbar sind. Es ist jedoch auch möglich, dass beide Sender eine gemeinsame Strahlungsquelle verwenden, wobei in diesem Falle der erste und der zweite Sender jeweils entsprechende Mittel zur Beeinflussung der Abstrahlung im Sinne der Erzeugung definierter Richtcharakteristiken umfassen, wobei erfindungsgemäß die Leistungsdichte innerhalb der breiteren Richtcharakteristik des ersten Senders niedriger ist als die Leistungsdichte innerhalb der schmaleren Richtcharakteristik des zweiten Senders.
Die Richtcharakteristik des wenigstens einen ersten Senders ist bevorzugt im Wesentlichen kegelförmig, wobei der Abstrahlwinkel, d. h. der volle Öffnungswinkel des Abstrahlkegels, wiederum 100° bis 210°, insbesondere ca. 180° beträgt. Ebenso ist die vergleichsweise stärker fokussierte Richtcharakteristik des wenigstens einen zweiten Senders bevorzugt im Wesentlichen kegelförmig, wobei wiederum der Abstrahlwinkel 5° bis 20°, insbesondere ca. 10° beträgt. Um eine bessere Kollimierung der Abstrahlcharakteristik des wenigstens einen zweiten Senders zu erreichen, umfasst dieser zweckmäßigerweise wenigstens ein strahlformendes Element zur Reichweitenerhöhung der Signalübertragung. Dies kann beispielsweise eine Kollimatorlinse sein.
Die eingangs genannte Aufgabe wird ferner mit einer optischen Empfangseinheit nach dem Oberbegriff des Patentanspruches 12 dadurch gelöst, dass die Empfangseinheit eine Richtcharakteristik mit einem ersten breiten Bereich und einem zweiten schmalen Bereich aufweist, wobei die Empfindlichkeit in dem ersten Bereich niedriger ist als in dem zweiten Bereich.
Eine solche optische Empfangseinheit wird bevorzugt zum Empfang von Übertragungs- oder Aktivierungssignalen, die von einer erfindungsgemäßen optischen Sendeeinheit gesendet werden, eingesetzt. Entsprechend gelten die vorstehend genannten Vorteile auch für die erfindungsgemäße Empfangseinheit.
Bevorzugt handelt es sich bei der erfindungsgemäßen Empfangseinheit um eine infrarot-optische Empfangseinheit, insbesondere um eine Fotodiode. Neben der Unempfindlichkeit gegenüber elektromagnetischen Störfeldern, wird hierdurch auch eine hohe Unempfindlichkeit gegenüber sichtbarem Licht erreicht. Im Übrigen sind infrarot-optische Sende- und Empfangskomponenten zu geringen Kosten verfügbar.
Nach einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist die Richtcharakteristik des ersten breiten Bereiches der Richtcharakteristik im Wesentlichen kegelförmig, und der Empfangswinkel beträgt 100° bis 210°, insbesondere ca. 180°. Die Richtcharakteristik des zweiten schmalen Bereiches ist ebenfalls bevorzugt im Wesentlichen kegelförmig, wobei der Empfangswinkel 5° bis 20°, insbesondere ca. 10° beträgt. Dabei ist der zweite schmale Bereich bevorzugt mittig in dem ersten breiten Bereich angeordnet, um eine hohe Symmetrie in der Empfangscharakteristik zu erzielen. Durch die kegelartige Empfangscharakteristik auch im zweiten Bereich wird auf große Distanz zwischen der erfindungsgemäßen Empfangseinheit und einer entsprechenden Sendeeinheit eine entsprechend große Fläche abgedeckt, so dass eine vollständig fluchtende Ausrichtung zwischen Sende- und Empfangseinheit nicht mehr zwingend erforderlich ist.
Nach einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung weist die Empfangseinheit des Sende- und Empfangsmoduls wenigstens einen ersten Empfänger und wenigstens einen zweiten Empfänger auf, wobei die Richtcharakteristik des wenigstens einen ersten Empfängers breiter ist als die Richtcharakteristik des wenigstens einen zweiten Empfängers und gleichzeitig die Empfindlichkeit des wenigstens einen ersten Empfängers niedriger ist als die Empfindlichkeit des wenigstens einen zweiten Empfängers.
Der hierdurch erreichte Vorteil besteht darin, dass bei vergleichsweise geringem Abstand zwischen einem Sender und der Empfangseinheit des Sende- und Empfangsmoduls eine unterbrechungsfreie Kommunikation auch bei den unterschiedlichsten relativen Positionen zwischen Sendern und Empfängern weiter möglich ist.
Zur weiteren Erhöhung der Empfindlichkeit des wenigstens einen zweiten Empfängers kann dieser nach einer Ausgestaltung der Erfindung ein strahlformendes Element, beispielsweise eine Sammellinse, welche die eingestrahlten Signale des Senders auf den zweiten Empfänger fokussiert, umfassen.
Bevorzugt kommt die erfindungsgemäße Sendeeinheit zusammen mit der erfindungsgemäßen Empfangseinheit in einem Sende- und Empfangsmodul zum Senden von Überwachungssignalen und Empfangen von Aktivierungssignalen oder zum Senden von Aktivierungssignalen und Empfangen von Überwachungssignalen in einer Überwachungsvorrichtung zur Überwachung von Maschinenbewegungen zum Einsatz. Zu den Vorteilen dieses Sende- und Empfangsmoduls gilt das vorstehend Gesagte analog.
Zweckmäßigerweise sind die Sende- und die Empfangseinheit des Sende- und Empfangsmoduls in einem gemeinsamen Gehäuse angeordnet. Hierdurch wird ein einfacher, kompakter und kostengünstig zu realisierender Aufbau erreicht. Allerdings ist dabei darauf zu achten, dass sich die Sende- und die Empfangseinheit nicht gegenseitig beeinflussen, so dass nach einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung vorgesehen ist, dass die Sender der Sendeeinheit von dem oder den Empfängern der Empfangseinheit durch Abschattungsmittel getrennt sind. Diese können auf sehr einfache Weise durch eine in dem gemeinsamen Gehäuse installierte strahlungsundurchlässige Zwischenwand, welche die Sender von dem oder den Empfängern räumlich trennt, gebildet sein.
Die eingangs genannte Aufgabe wird auch durch eine Überwachungsvorrichtung zur Überwachung von Maschinenbewegungen, beweglichen Teilen von Maschinen, Türen, Toren und dergleichen gelöst, welche folgende Komponenten umfasst:

– eine Überwachungseinheit mit einem Überwachungssensor zur Überwachung einer nicht kabelgebundenen Signalstrecke, insbesondere einer optischen Schaltleiste, und einem ersten Sende- und Empfangsmodul gemäß einem der Ansprüche 20 bis 23 zum Senden von Überwachungssignalen des Überwachungssensors und zum Empfangen von Aktivierungssignalen zur Aktivierung des Überwachungssensors und
– eine Steuereinheit mit einem zweiten Sende- und Empfangsmodul gemäß einem der Ansprüche 20 bis 23 zum Senden von Aktivierungssignalen und zum Empfangen der von dem ersten Sende- und Empfangsmodul ausgesendeten Überwachungssignale.

Für die Vorteile dieser Überwachungsvorrichtung gilt wiederum das vorstehend Gesagte. Insbesondere ermöglicht die erfindungsgemäße Überwachungsvorrichtung eine problemlose Kommunikation zwischen der Überwachungseinheit und der Steuereinheit zum Zwecke des Austausches von Aktivierungs- und Überwachungssignalen unabhängig von der relativen Position zwischen der Überwachungseinheit und der Steuereinheit.
Die Überwachungseinheit der erfindungsgemäßen Überwachungsvorrichtung ist bevorzugt an dem beweglichen Maschinenteil, insbesondere an einem Roll- oder Sektionaltor, angeordnet, während die Steuereinheit ortsfest angeordnet ist. Handelt es sich konkret um eine Überwachungsvorrichtung für ein Roll- oder Sektionaltor, so ist die Steuereinheit bevorzugt am Torsturz angeordnet, während die Überwachungseinheit am unteren Ende des Tores vorgesehen ist. Beim öffnen des Tores sind Sende- und Empfangseinheit des in der Steuereinheit vorgesehenen Sende- und Empfangsmoduls im Wesentlichen fluchtend mit der Sende- und Empfangseinheit des in der Überwachungseinheit vorgesehenen Sende- und Empfangsmoduls ausgerichtet, so dass während der Torfahrt auch bei großen Abständen eine Kommunikation durch die stark gerichtete und mit vergleichsweise hoher Leistung ausgesendete Strahlung in dem zweiten Bereich der jeweiligen Richtcharakteristik der Sendeeinheiten problemlos möglich ist. Bei der Vorbeifahrt der Überwachungseinheit an der ortsfesten Steuereinheit werden die Sender und Empfänger des Sende- und Empfangsmoduls der Überwachungseinheit aus der Flucht herausbewegt, so dass nun eine Kommunikation über die in dem zweiten breiten Bereich der jeweiligen Richtcharakteristik der Sendeeinheiten ausgesendete Strahlung erfolgt.
Infolge der kabellosen Kommunikation zwischen Überwachungseinheit und Steuereinheit ist in der Regel auch kein Anschluss der auf dem beweglichen Maschinenteil, insbesondere dem Roll- oder Sektionaltor, angeordneten Überwachungseinheit an eine stationäre Spannungsquelle vorgesehen. Zur Energieversorgung der Überwachungseinheit weist diese daher bevorzugt eine autarke Spannungsquelle in Form eines Akkumulators auf. Um den Akkumulator regelmäßig aufzuladen, ohne diesen aus der Überwachungseinheit zu entnehmen, was zu einem temporären Ausfall der Überwachungseinheit führen würde, ist nach einer weiteren besonders vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung vorgesehen, dass der Akkumulator in wenigstens einer Ruhestellung des beweglichen Maschinenteils, beispielsweise im vollständig geschlossenen und/oder geöffneten Zustand eines Roll- oder Sektionaltors, durch eine relativ zu dem Maschinenteil ortsfeste Ladeeinheit induktiv, d. h. kontaktlos, aufladbar ist. Eine weitere Senkung des Energieverbrauches wird dadurch erreicht, dass die Spannungsquelle der Überwachungseinheit durch das von der Steuerungseinheit ausgesendete Aktivierungssignal aktivierbar ist. Dabei wird das Aktivierungssignal nur für die Dauer eines eine Überwachung durch den Überwachungssensor erfordernden Ereignisses gesendet. Befindet sich beispielsweise ein Roll- oder Sektionaltor im vollständig geöffneten oder geschlossenen Zustand, so ist keine Überwachung erforderlich, so dass die Spannungsquelle für die Überwachungseinheit deaktiviert werden kann. Sobald das Tor geschlossen oder geöffnet wird, erfolgt eine Aktivierung der Spannungsquelle.
Nach einer weiteren Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Überwachungsvorrichtung weist die Überwachungseinheit Mittel zum Modulieren des Überwachungssignal und/oder die Steuereinheit Mittel zum Modulieren des Aktivierungssignals auf, so dass das Aktivierungssignal und/oder das Überwachungssignal mit einer charakteristischen Pulsfolge modulierbar sind, um so Störeinflüsse benachbart angeordneter Überwachungsvorrichtungen auszuschalten.
Die eingangs genannte Aufgabe wird auch durch ein Verfahren zur Steuerung einer Überwachungsvorrichtung zur Überwachung von Maschinenbewegungen, beweglichen Teilen von Maschinen, Türen, Toren und dergleichen nach einem der Ansprüche 24 bis 28 dadurch gelöst, dass

– die Überwachungssignale durch die optische Sendeeinheit des ersten Sende- und Empfangsmoduls der Überwachungseinheit gesendet und von der optischen Empfangseinheit des zweiten Sende- und Empfangsmoduls der Steuereinheit empfangen werden und
– die Aktivierungssignale für die Überwachungseinheit durch die optische Sendeeinheit des zweiten Sende- und Empfangsmoduls der Steuereinheit gesendet und von der optischen Empfangseinheit des ersten Sende- und Empfangsmoduls empfangen werden,
– wobei die optischen Sendeeinheiten die Signale mit einer Richtcharakteristik mit einem ersten breiten Bereich und einem zweiten schmalen Bereich aussenden, wobei der zweite schmale Bereich den ersten breiten Bereich zumindest teilweise überlappt und die Leistungsdichte in dem ersten Bereich niedriger ist als in dem zweiten Bereich und
– wobei die Überwachungssignale durch die Empfangseinheit des zweiten Sende- und Empfangsmoduls und die Aktivierungssignale durch die Empfangseinheit des ersten Sende- und Empfangsmoduls empfangen werden.

Dadurch, dass die Sendeeinheiten des ersten und zweiten Sende- und Empfangsmoduls die Signale mit einer Richtcharakteristik mit einem ersten breiten Bereich und einem zweiten schmalen Bereich aussenden, wobei der zweite schmale Bereich den ersten breiten Bereich zumindest teilweise überlappt und die Leistungsdichte in dem ersten Bereich niedriger ist als in dem zweiten Bereich, wird eine unterbrechungsfreie Kommunikation zwischen der Überwachungseinheit und der Steuereinheit auf lange wie auf kurze Distanz ermöglicht, wobei die Kommunikation über die lange Distanz eine entsprechende Ausrichtung von Sende- und Empfangseinheiten erfordert. Eine entsprechend große Freiheit bei der relativen Ausrichtung der Sende- und Empfangseinheiten zueinander ergibt sich bei kurzer Distanz, da hier die Übertragung über die in dem ersten breiten Bereich der Richtcharakteristik ausgestrahlte Strahlung bei niedrigerer Leistungsdichte erfolgt.
Nach einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung des Verfahrens bleibt der Überwachungssensor der Überwachungseinheit auch bei einer Unterbrechung des Aktivierungssignals für eine vorbestimmte Nachlaufzeit aktiviert. Diese Nachlaufzeit kann je nach Einsatzgebiet beispielsweise einige Sekunden betragen. Hierdurch wird gewährleistet, dass kurzzeitige Unterbrechungen der Verbindung zwischen der Sendeeinheit des zweiten Sende- und Empfangsmoduls (Steuereinheit) und der Empfangseinheit des ersten Sende- und Empfangsmoduls (Überwachungseinheit), wie sie beispielsweise bei während der Bewegung des überwachten Maschinenteils auftretenden Vibrationen erfolgen können, nicht zu einer sofortigen Deaktivierung der Überwachungseinheit und damit des Überwachungssensors führen.
Nach einer weiteren Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens werden das Aktivierungssignal und/oder das Überwachungssignal mit einer charakteristischen Pulsfolge moduliert, um so Störeinflüsse benachbart angeordneter Überwachungsvorrichtungen auszuschalten.
Im Folgenden wird die Erfindung anhand einer ein Ausführungsbeispiel darstellenden Zeichnung näher erläutert. Es zeigen:
1 die schematische Schaltungsskizze einer erfindungsgemäßen Überwachungseinrichtung zur Überwachung von Maschinenbewegungen, speziell der Bewegung eines Sektionaltores,
2 ein mit einer Überwachungsvorrichtung gemäß 1 versehenes Sektionaltor in geschossenem Zustand in Frontansicht und
3a, b das Sektionaltor aus 1 im Längsschnitt im geschlossenen und fast vollständig geöffneten Zustand.
Die in Form eines schematischen Schaltplans in 1 dargestellte erfindungsgemäße Überwachungsvorrichtung zur Überwachung von Maschinenbewegungen umfasst eine Überwachungseinheit U sowie eine mit der Überwachungseinheit U drahtlos kommunizierende Steuereinheit S. Letztere ist ferner mit einer Maschinenantriebseinheit verbunden, im vorliegenden Fall beispielsweise einem Torantrieb T.
Die Steuereinheit S umfasst ein Sende- und Empfangsmodul 2 mit einer Sendeeinheit 3 und einer Empfangseinheit 4 sowie ein Steuerungsmodul 1, welches derart mit dem Torantrieb T in Verbindung steht, dass es sowohl Anforderungssignale zur Aktivierung der Überwachung vom Torantrieb T empfangen als auch Steuersignale für den Torantrieb T, beispielsweise eine Haltsignal, übermitteln kann. Ebenso ist selbstverständlich möglich, dass das Steuerungsmodul 1 von einer anderen Steuerungseinheit mit Anforderungssignalen versorgt wird bzw. das Anforderungssignal selbst generiert. Vorliegend ist die Schaltung derart realisiert, dass das Steuerungsmodul 1 ein Anforderungssignal von dem beispielsweise durch einen Benutzer aktivierten Torantrieb T empfängt und ein entsprechendes Aktivierungssignal AS zur Aktivierung der Überwachung an die Sendeeinheit 3 des Sende- und Empfangsmoduls 2 übermittelt. Die Empfangseinheit 4 des Sende- und Empfangsmoduls 2 wiederum empfängt von der aktivierten Überwachungseinheit U Überwachungssignale, welche sie an das Steuerungsmodul 1 weiterleitet.
Die Überwachungseinheit U umfasst hierzu ein erstes Sende- und Empfangsmodul 5, welches seinerseits aus einer Sendeeinheit 6 und einer Empfangseinheit 7 zusammengesetzt ist. Die Überwachungseinheit U umfasst ferner einen Überwachungssensor 8 zur Überwachung einer nicht kabelgebundenen Signalstrecke E, wobei die nicht kabelgebundene Signalstrecke E zwischen einem Sender 8a und einem Empfänger 8b gebildet ist. Sender 8a und Empfänger 8b mit der dazwischen angeordneten Signalstrecke E sind vorliegend Teil einer an der Unterkante des zu überwachenden Tores vorgesehenen optischen Schaltleiste. Die Überwachungseinheit U umfasst ferner eine Signalauswerteeinheit 10, welche bei Empfang eines Aktivierungssignals AS eine autarke Spannungsquelle 9 aktiviert. Wird somit an Sender 8a und Empfänger 8b des Überwachungssensors 8 eine Versorgungsspannung angelegt, so wird von dem Sender 8a ein Überwachungssignal US, vorzugsweise in Form eines Rechtecksignals mit einer Frequenz im Kilohertzbereich, generiert, welches bei intakter Signalstrecke E vom Empfänger 8b empfangen und kabelgebunden an den Sender 8a unter Durchlaufen eines nicht dargestellten Verzögerungsgliedes zurückgeleitet wird. Die vorstehend genannte Frequenz (0,8 bis 1 kHz) kommt nun dadurch zustande, dass der Sender 8a durch das zurückgeleitete, verzögerte Überwachungssignal wieder ausgeschaltet wird, woraufhin der Empfänger 8b kein Überwachungssignal mehr empfängt, was wiederum zur Aktivierung des Senders 8a führt usw..
Das zwischen Sender 8a und Empfänger 8b übermittelte Überwachungssignal US wird ferner an die Sendeeinheit 6 des Sende- und Empfangsmoduls der Überwachungseinheit U zum Zwecke der kabellosen Übertragung an die Steuerungseinheit S weitergegeben.
Die autarke Spannungsquelle 9 der Überwachungseinheit U ist mit einem Akkumulator versehen, welcher in wenigstens einer Ruhestellung des überwachten beweglichen Maschinenteils, vorliegend also im geschlossenen und/oder vollständig geöffneten Zustand des Sektionaltores, aufgeladen wird. Dies hat den Vorteil, dass der Akkumulator der autarken Spannungsquelle 9 nicht regelmäßig der Überwachungseinheit U entnommen und separat aufgeladen werden muss, was mit einem temporären Ausfall der Überwachungsvorrichtung verbunden wäre.
Im Folgenden wird nun näher auf das erste Sende- und Empfangsmodul 5 der Überwachungseinheit U und das damit kommunizierende zweite Sende- und Empfangsmodul 2 der Steuereinheit S eingegangen.
Das erste Sende- und Empfangsmodul 5 der Überwachungseinheit U umfasst, wie bereits erwähnt, eine Sendeeinheit 6 sowie eine Empfangseinheit 7. Die Sendeeinheit 6 ihrerseits umfasst einen ersten und einen zweiten Sender, die derart geschaltet sind, dass sie simultan das von dem Überwachungssensor 8 weitergeleitete Überwachungssignal US aussenden. Vorliegend ist die Richtcharakteristik des ersten Senders 6a (angedeutet durch gestrichelte Linien) breiter als die des zweiten Senders 6b, wohingegen die Sendeleistung des ersten Senders 6a niedriger ist als die des zweiten Senders 6b. Bei dem ersten Sender 6a handelt es sich somit um einen breit, jedoch mit vergleichsweise niedriger Reichweite abstrahlenden Sender, während der zweite Sender 6b mit hoher Reichweite, jedoch stark gerichtet abstrahlt. Bevorzugt ist die jeweilige Richtcharakteristik (Abstrahlcharakteristik) des ersten und des zweiten Senders 6a, 6b kegelförmig ausgebildet, wobei der als voller Öffnungswinkel des Kegels definierte Abstrahlwinkel im Falle des ersten Senders 6a bevorzugt 180 Grad (vgl. 3) und im Falle des zweiten Senders 6b ca. 10 Grad beträgt. Bei beiden Sendern 6a, 6b handelt es sich vorliegend um infrarot-optische Sender, beispielsweise in Form von LEDs. Hierdurch wird eine maximale Unempfindlichkeit gegenüber elektromagnetischen Störfeldern bei geringem Energieverbrauch und hoher Lebensdauer der eingesetzten Komponenten erreicht.
Die Empfangseinheit 7 des ersten Sende- und Empfangsmoduls 5 umfasst einen ersten Empfänger 7a und einen zweiten Empfänger 7b. Analog zu den Sendern 6a, 6b der Sendeeinheit 6 weist der erste Empfänger 7a eine breitere Richtcharakteristik auf als der zweite Empfänger 7b, während gleichzeitig die Empfindlichkeit des ersten Empfängers 7a niedriger ist als die Empfindlichkeit des zweiten Empfängers 7b. Bevorzugt ist die jeweilige Richtcharakteristik (Empfangscharakteristik) des ersten und des zweiten Empfängers 7a, 7b kegelförmig ausgebildet, wobei der als voller Öffnungswinkel des Kegels definierte Empfangswinkel im Falle des ersten Empfängers 7a bevorzugt 180 Grad (vgl. 3) und im Falle des zweiten Empfängers 7b ca. 10 Grad beträgt. Die hohe Empfindlichkeit des zweiten Empfängers 7b kann durch ein strahlformendes Element, vorliegend in Form einer Sammellinse 7b*, weiter gesteigert werden. Der erste und der zweite Empfänger 7a, 7b der Empfangseinheit 7 des Sende- und Empfangsmoduls 5 der Überwachungseinheit U sind vorliegend als infrarot-optische Empfänger, bevorzugt in Form jeweils einer Photodiode, ausgebildet und derart miteinander verschaltet, dass sie von der Steuereinheit S simultan ausgesandte Aktivierungssignale AS empfangen und an die Signalauswerteeinheit 10 weiterleiten können. Zur Vereinfachung des Aufbaus sind die Sende- und die Empfangseinheit 6, 7 des ersten Sende- und Empfangsmoduls 5 in einem gemeinsamen Gehäuse angeordnet, wobei die Sendeeinheit 6 von der Empfangseinheit 7 durch ein geeignetes Abschattungsmittel, bevorzugt in Form einer einfachen infrarot-undurchlässigen Zwischenwand 5a, getrennt ist, so dass eine gegenseitige Beeinflussung zwischen Sendern 6a, 6b und Empfängern 7a, 7b ausgeschlossen ist.
Die bei einer Überwachungsvorrichtung für ein Roll- oder Sektionaltor in der Regel ortsfest, d. h. an der Gebäudewand, installierte Steuereinheit umfasst ein zweites Sende- und Empfangsmodul 2, welches im wesentlichen analog zu dem ersten Sende- und Empfangsmodul 5 der Überwachungseinheit U ausgebildet ist. Das zweite Sende- und Empfangsmodul 2 umfasst eine Sendeeinheit 3 und eine Empfangseinheit 4, welche in einem gemeinsamen Gehäuse untergebracht sind. Die Sendeeinheit 3 ihrerseits umfasst einen ersten Sender 3a und einen zweiten Sender 3b – beide in Form von Infrarot-LEDs – welche simultan von dem Steuerungsmodul 1 ansteuerbar sind. Erfindungsgemäß weist der erste Sender 3a der Sendeeinheit 3 eine breitere Richtcharakteristik auf als der zweite Sender 3b, wohingegen die Sendeleistung des ersten Senders 3a geringer ist als die des zweiten Senders 3b. Der einzige Empfänger 4a der Empfangseinheit 4 ist als infrarot-optischer Empfänger, beispielsweise in Form einer Photodiode, ausgebildet. Er weist eine hohe Empfindlichkeit bei gleichzeitig breiter Richtcharakteristik auf und ist mit dem Steuerungsmodul 1 der Steuereinheit S derart verbunden, dass er die von der Überwachungseinheit U empfangenen Überwachungssignale US an dieses weiterleitet. In zu dem ersten Sende- und Empfangsmodul 5 der Überwachungseinheit U analoger Weise ist der Empfänger 4a sowie der erste und der zweite Sender 3a, 3b des zweiten Sende- und Empfangsmoduls 2 mit einer im wesentlichen kegelförmigen Richtcharakteristik versehen, wobei der jeweilige Empfangswinkel des Empfängers 4a sowie des ersten Senders 3a bevorzugt 180 Grad beträgt (vgl. 3), während der Abstrahlwinkel des zweiten Senders 3b bevorzugt 10° beträgt.
Im Folgenden wird die Funktionsweise der erfindungsgemäßen Überwachungsvorrichtung nochmals kurz erläutert:
Durch Betätigen beispielsweise eines Schalters an der Torsteuerung T zum Öffnen bzw. Schließen des Sektionaltores wird von der Torsteuerung T ein Signal an das Steuerungsmodul 1 der Steuereinheit S übermittelt, welches im Folgenden ein entsprechendes Aktivierungssignal AS an den ersten und den zweiten Sender 3a, 3b der Sendeeinheit 3 des Sende- und Empfangsmoduls 2 sendet wird. Diese senden das Aktivierungssignal AS simultan mit breiter Abstrahlcharakteristik und niedriger Sendeleistung (erster Sender 3a) bzw. hoher Leistung und vergleichsweise schmaler Abstrahlcharakteristik (zweiter Sender 3b) an die Empfangseinheit 7 des ersten Sende- und Empfangsmoduls 5 der auf dem Torblatt 100 angeordneten Überwachungseinheit U aus. Das je nach momentaner relativer Ausrichtung der Überwachungseinheit U zur ortsfest angeordneten Steuereinheit S durch den ersten Empfänger 7a mit breiter Richtcharakteristik und geringer Empfindlichkeit oder durch den zweiten Empfänger 7b mit hoher Empfindlichkeit, dafür jedoch vergleichsweise schmaler Richtcharakteristik empfangene Aktivierungssignal AS wird sodann an die Signalauswerteeinheit 10 in der Überwachungseinheit U weitergeleitet, welche daraufhin die autarke Spannungsquelle 9 der Überwachungseinheit U aktiviert und somit den Überwachungssensor 8 unter Spannung setzt. Die daraufhin zwischen dem Sender 8a und dem Empfänger 8b des Überwachungssensors 8 über die nicht kabelgebundene Signalstrecke E kabellos bzw. kabelgebunden ausgetauschten Überwachungssignale US werden bei intakter Signalstrecke E an die Sendeeinheit 6 des ersten Sende- und Empfangsmoduls 5 der Überwachungseinheit U weitergeleitet. Dort werden sie simultan von dem ersten und dem zweiten Sender 6a, 6b als Infrarotsignale in Richtung der Empfangseinheit 4 des zweiten Sende- und Empfangsmoduls 2 der ortsfesten Steuereinheit S ausgesendet und dort von dem Empfänger 4a empfangen, welcher es an das Steuerungsmodul 1 weiterleitet. Wird nun die nicht kabelgebundene Signalstrecke E beispielsweise durch ein während der Torfahrt mit dem Torblatt 100 kollidierendes Hindernis unterbrochen, so wird kein Überwachungssignal mehr an die Sendeeinheit 6 des Sende- und Empfangsmoduls 5 der Überwachungseinheit U geleitet, so dass dieses auch nicht an den Empfänger 4a des Sende- und Empfangsmoduls 2 der Steuereinheit weitergeleitet wird. Gleiches gilt selbstverständlich, wenn die Verbindung zwischen der Sendeeinheit 6 und der Empfangseinheit 4 unterbrochen ist. In diesem Falle empfängt das Steuerungsmodul 1 vom Empfänger 4a kein Signal mehr, woraufhin es ein Signal generiert, welches es an die Torsteuerung T ausgibt und diese damit veranlasst, die Stromzufuhr an den Torantrieb zu unterbrechen. Falls die Überwachungsvorrichtung U derart geschaltet ist, dass das Überwachungssignal US in modulierter Form über das Steuerungsmodul 1 direkt an die Torsteuerung T übergeben wird, bewirkt ein entsprechendes Ausbleiben des Überwachungssignals, dass die Torsteuerung die Stromzufuhr an den Torantrieb unterbricht.
In der im Zusammenhang mit den 1 bis 3 beschriebenen erfindungsgemäßen Überwachungsvorrichtung ist der Überwachungssensor 8 nur in der Zeit aktiviert, in der durch die Empfangseinheit 7 des Sende- und Empfangsmoduls 5 der Überwachungseinheit ein von der Sendeeinheit 3 des Sende- und Empfangsmoduls 2 der Steuereinheit 1 ausgesendetes Aktivierungssignal empfangen wird. Erfolgt die Übertragung des Aktivierungssignals AS von der Steuereinheit S auf die Überwachungseinheit U über den langreichweitigen zweiten Sender 3b der Sendeeinheit 3 des Sende- und Empfangsmoduls 2 und den empfindlichen zweiten Empfänger 7b der Empfangseinheit 7 des Sende- und Empfangsmoduls 5, was bei großer Distanz zwischen beiden Sende- und Empfangsmodulen 2, 5 regelmäßig der Fall ist, so ist es möglich, dass infolge beispielsweise von Vibrationen des Torblattes 100, auf welchem die Überwachungseinheit U montiert ist, die Verbindung zwischen Sender 3b und Empfänger 7b – beide weisen eine vergleichsweise schmale Richtcharakteristik auf – kurzfristig unterbrochen wird, da das vom Sender 3b ausgesandte Aktivierungssignal AS nicht mehr vom Empfänger 7b empfangen wird. Um zu verhindern, dass hierdurch der Überwachungssensor 8 durch Abschalten der autarken Spannungsquelle 9 sofort deaktiviert wird, was, wie vorstehend ebenfalls beschrieben, zu einer sofortigen Deaktivierung des Torantriebs führen würde, ist vorliegend vorgesehen, dass der Überwachungssensor 8 auch bei Unterbrechung des Aktivierungssignals AS für eine vorbestimmte Nachlaufzeit, beispielsweise für einige Sekunden, aktiviert bleibt.
In 2 ist nun ein in eine Gebäudewand 101 integriertes Sektionaltor 100 dargestellt, welches an seiner Unterseite einen in eine optische Schaltleiste 102 in Form eines Gummihohlprofils integrierten Überwachungssensor 8 aufweist. Die Infrarot-Signalstrecke zwischen der Sendeeinheit 3 des Sende- und Empfangsmoduls 2 der ortsfesten Steuereinheit S und der Empfangseinheit 7 des Sende- und Empfangsmoduls 5 der auf dem Torblatt 100 vorgesehenen Überwachungseinheit U, auf welche das Aktivierungssignal AS übertragen wird, ist ebenso dargestellt wie die Infrarot-Signalstrecke, auf der das Überwachungssignal US von der Sendeeinheit 6 des Sende- und Empfangsmoduls 5 an die Empfangseinheit 4 des Sende- und Empfangsmoduls 2 übertragen wird. Ferner ist die autarke Spannungsversorgung 9 der Überwachungseinheit U gezeigt, welche im geschlossenen Zustand des Sektionaltores derart relativ zu einer an der Gebäudewand 101 vorgesehenen Ladestation 9* angeordnet ist, dass diese den Akkumulator der Spannungsversorgung 9 induktiv aufladen kann.
In 3a ist nun das Sektionaltor im Längsschnitt im geschlossenen Zustand dargestellt. Am Torsturz 101* der Gebäudewand 101 ist ferner die Sendeeinheit 3 des Sende- und Empfangsmoduls 2 der Steuereinheit S angeordnet. Diese sendet das Aktivierungssignal AS in Richtung der Empfangseinheit 7 des Sende- und Überwachungsmoduls 5 der am unteren Ende des Torblattes angeordneten Überwachungseinheit U aus, wobei dies sowohl über den ersten Sender 3a mit breiterer Richtcharakteristik (Richtwinkel 180 Grad) und geringerer Sendeleistung als auch über den zweiten Sender 3b mit schmalerer Richtcharakteristik und dafür höherer Sendeleistung erfolgt (beide Sender sind aus Gründen der Übersichtlichkeit nicht gesondert dargestellt). Das durch den zweiten Sender 3b mit hoher Leistung ausgesandte Signal wird durch den zweiten Empfänger 7b empfangen, da dieser eine ausreichende Empfindlichkeit aufweist. Der erste Empfänger 7a ist ebenfalls aktiv, verfügt jedoch nicht über eine hinreichende Empfindlichkeit, um das Aktivierungssignal AS aufzunehmen. Wird das Torblatt des Sektionaltores 100 nun geöffnet, so endet die im wesentlichen fluchtende Ausrichtung zwischen Sendeeinheit 3 und Empfangseinheit 7, wenn auch die unterste Sektion, an der die Überwachungsvorrichtung montiert ist, aus der Vertikalen herausbewegt wird, wie in 3b dargestellt. In diesem Falle ist ein Empfang des Aktivierungssignales AS über den zweiten Empfänger 7b mit hoher Empfindlichkeit und schmaler Richtcharakteristik nicht mehr möglich, da die Sendeeinheit sich nun außerhalb des Empfangskegels des zweiten Senders 7b befindet. Da jedoch die Entfernung zwischen Sendeeinheit 3 und Empfangseinheit 7 bei der gegebenen Stellung des Torblattes 100 gering ist, kann die Übertragung des Aktivierungssignales über den ersten Sender 3a und den ersten Empfänger 7a erfolgen. Da zu jeder Zeit beide Sender 3a, 3b ebenso wie beide Empfänger 7a, 7b aktiviert sind, ist somit unabhängig von der relativen Ausrichtung von Sende- und Empfangseinheit 3, 7 zu jeder Zeit eine Übertragung des Aktivierungssignales möglich. Gleiches gilt in analoger Weise für die Übertragung des Überwachungssignals US mit der Ausnahme, dass der Empfang des Überwachungssignals mittels eines einzelnen Empfängers 4a erfolgt. Dieser weist eine breite Richtcharakteristik und zugleich eine hohe Empfindlichkeit auf. Der mit dieser Auslegung verbundene vergleichsweise hohe Energieverbrauch ist jedoch unproblematisch, da der Empfänger 4a ortsfest in der Steuereinheit angeordnet ist, so dass eine kabelgebundene Energieversorgung aus dem Gebäudenetz möglich ist. Die erfindungsgemäße Überwachungsvorrichtung ermöglicht jedoch insbesondere eine besonders energieeffiziente Auslegung der in der Überwachungseinheit U vorgesehenen Komponenten, so dass ein Anschluss an das Gebäudenetz (beispielsweise über ein störendes Spiralkabel) verzichtbar ist.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

- DE 102007006485 A1 [0002]

Claims

Optische Sendeeinheit (3, 6) zur Übermittlung von Überwachungs- oder Aktivierungssignalen (US, AS) in einer Überwachungsvorrichtung zur Überwachung von Maschinenbewegungen, beweglichen Teilen von Maschinen, Türen, Toren und dergleichen, dadurch gekennzeichnet, dass die Sendeeinheit (3, 6) eine Richtcharakteristik mit einem ersten breiten Bereich und einem zweiten schmalen Bereich aufweist, wobei der zweite schmale Bereich den ersten breiten Bereich zumindest teilweise überlappt und die Leistungsdichte in dem ersten Bereich niedriger ist als in dem zweiten Bereich.
Sendeeinheit nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Sendeeinheit eine infrarot-optische Sendeeinheit, insbesondere mit einer infrarot-LED, ist.
Sendeeinheit nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Bereich der Richtcharakteristik im wesentlichen kegelförmig ist und der Kegelöffnungswinkel 100° bis 210°, insbesondere ca. 180° beträgt.
Sendeeinheit (3, 6) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass der zweite Bereich der Richtcharakteristik im Wesentlichen kegelförmig ist und der Kegelöffnungswinkel 5° bis 20°, insbesondere ca. 10° beträgt.
Sendeeinheit (3, 6) nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass der zweite schmale Bereich mittig in dem ersten breiten Bereich angeordnet ist.
Sendeeinheit (3, 6) nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Sendeeinheit wenigstens einen ersten optischen Sender (3a, 6a) und wenigstens einen zweiten optischen Sender (3b, 6b) umfasst, wobei die Sender zur simultanen Aussendung der Überwachungs- oder Aktivierungssignale (US, AS) ansteuerbar sind und die Richtcharakteristik des wenigstens einen ersten Senders (3a, 6a) breiter ist als die Richtcharakteristik des wenigstens einen zweiten Senders (3b, 6b), wobei die Leistungsdichte innerhalb der Richtcharakteristik des wenigstens einen ersten Senders (3a, 6a) niedriger ist als die Leistungsdichte innerhalb der Richtcharakteristik des wenigstens einen zweiten Senders (3b, 6b).
Sendeeinheit nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass der wenigstens eine erste Sender (3a, 6a) und der wenigstens eine zweite Sender (3b, 6b) eine gemeinsame Strahlquelle umfassen.
Sendeeinheit nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass der wenigstens eine erste Sender (3a, 6a) und der wenigstens eine zweite Sender (3b, 6b) jeweils eine Strahlquelle umfassen.
Sendeeinheit nach einem der Ansprüche 6 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass der wenigstens eine zweite Sender (3b, 6b) wenigstens ein strahlformendes Element zur Reichweitenerhöhung des Signalübertragung umfasst.
Sendeeinheit nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass das wenigstens eine strahlformende Element eine Kollimatorlinse ist.
Optische Empfangseinheit (4) zum Empfang von Überwachungs- oder Aktivierungssignalen (US, AS) in einer Überwachungsvorrichtung zur Überwachung von Maschinenbewegungen, beweglichen Teilen von Maschinen, Türen, Toren und dergleichen, insbesondere zum Empfang von von einer optischen Sendeeinheit nach einem der Ansprüche 1 bis 10 ausgesendeten Überwachungs- oder Aktivierungssignalen (US, AS), dadurch gekennzeichnet, dass die Empfangseinheit (4) eine Richtcharakteristik mit einem ersten breiten Bereich und einem zweiten schmalen Bereich aufweist, wobei die Empfindlichkeit in dem ersten Bereich niedriger ist als in dem zweiten Bereich.
Empfangseinheit nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Empfangseinheit eine infrarot-optische Empfangseinheit, insbesondere mit einer Fotodiode, ist.
Empfangseinheit (4, 7) nach Anspruch 11 oder 12, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Bereich der Richtcharakteristik im wesentlichen kegelförmig ist und der Empfangswinkel 100° bis 210°, insbesondere ca. 180° beträgt.
Empfangseinheit (4, 7) nach einem der Ansprüche 11 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Richtcharakteristik des wenigstens einen zweiten Empfängers (4b, 7b) im wesentlichen kegelförmig ist und der Empfangswinkel 5° bis 20°, insbesondere ca. 10° beträgt.
Empfangseinheit nach einem der Ansprüche 11 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass der zweite Bereich der Richtcharakteristik mittig in dem ersten Bereich angeordnet ist.
Empfangseinheit nach einem der Ansprüche 11 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass die Empfangseinheit (7) wenigstens einen ersten Empfänger (7a) und wenigstens einen zweiten Empfänger (7b) umfasst, wobei die Richtcharakteristik des wenigstens einen ersten Empfängers (4a, 7a) breiter ist als die Richtcharakteristik des wenigstens einen zweiten Empfängers (4b, 7b) und gleichzeitig die Empfindlichkeit des wenigstens einen ersten Empfängers (4a, 7a) niedriger ist als die Empfindlichkeit des wenigstens einen zweiten Empfängers (4b, 7b).
Empfangseinheit (4, 7) nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, dass der wenigstens eine zweite Empfängers (7b) wenigstens ein strahlformendes Element (7b*) zur Erhöhung der Empfindlichkeit umfasst.
Empfangseinheit (4, 7) nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, dass das wenigstens eine strahlformende Element eine Sammellinse (7b*) ist.
Sende- und Empfangsmodul zum Senden von Überwachungssignalen (US) und Empfangen von Aktivierungssignalen (AS) oder zum Senden von Aktivierungssignalen (AS) und Empfangen von Überwachungssignalen (US) in einer Überwachungsvorrichtung zur Überwachung von Maschinenbewegungen, beweglichen Teilen von Maschinen, Türen, Toren und dergleichen, umfassend eine Empfangseinheit (4, 7) nach einem der Ansprüche 11 bis 18 und eine Sendeeinheit (3, 6) nach einem der Ansprüche 1 bis 10.
Sende- und Empfangsmodul (2, 5) nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, dass die Sendeeinheit (3, 6) und die Empfangseinheit (4, 7) in einem gemeinsamen Gehäuse angeordnet sind.
Sende- und Empfangsmodul (2, 5) nach Anspruch 19 oder 20, dadurch gekennzeichnet, dass die Sendeeinheit (3, 6) von der Empfangseinheit (4, 7) durch Abschattungsmittel (2a, 5a) getrennt ist.
Sende- und Empfangsmodul nach Anspruch 19 und 21, dadurch gekennzeichnet, dass die Abschattungsmittel als wenigstens eine in dem gemeinsamen Gehäuse installierte Zwischenwand (2a, 5a) ausgebildet sind.
Überwachungsvorrichtung zur Überwachung von Maschinenbewegungen, beweglichen Teilen von Maschinen, Türen, Toren und dergleichen, umfassend – eine Überwachungseinheit (U) mit einem Überwachungssensor (8) zur Überwachung einer nicht kabelgebundenen Signalstrecke, insbesondere einer optischen Schaltleiste, und einem ersten Sende- und Empfangsmodul (5) gemäß einem der Ansprüche 19 bis 22 zum Senden von Überwachungssignalen (US) des Überwachungssensors (8) und zum Empfangen von Aktivierungssignalen (AS) zur Aktivierung des Überwachungssensors (8) und – eine Steuereinheit (S) mit einem zweiten Sende- und Empfangsmodul (2) gemäß einem der Ansprüche 19 bis 22 zum Senden von Aktivierungssignalen (AS) und zum Empfangen der von dem ersten Sende- und Empfangsmodul (5) ausgesendeten Überwachungssignale (US).
Überwachungsvorrichtung nach Anspruch 23, dadurch gekennzeichnet, dass die Überwachungseinheit (U) an einem beweglichen Maschinenteil, insbesondere an einem Roll- oder Sektionaltor (100), angeordnet ist und die Steuereinheit (S) ortsfest angeordnet ist.
Überwachungsvorrichtung nach Anspruch 23 oder 24, dadurch gekennzeichnet, dass die auf dem beweglichen Maschinenteil (100) angeordnete Überwachungseinheit eine autarke Spannungsquelle (9) in Form eines Akkumulators aufweist.
Überwachungsvorrichtung nach Anspruch 25, dadurch gekennzeichnet, dass der Akkumulator (9) in wenigstens einer Ruhestellung des beweglichen Maschinenteils, insbesondere im geschlossenen und/oder geöffneten Zustand eines Roll- oder Sektionaltors (100), durch eine relativ zu dem Maschinenteil ortsfeste Ladeeinheit (9*) induktiv aufladbar ist.
Überwachungsvorrichtung nach Anspruch 25 oder 26, dadurch gekennzeichnet, dass die Spannungsquelle (9) durch das Aktivierungssignal (AS) aktivierbar ist.
Überwachungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 23 bis 27, dadurch gekennzeichnet, dass die Überwachungseinheit (U) Mittel zum Modulieren des Überwachungssignal (US) und/oder die Steuereinheit (S) Mittel zum Modulieren des Aktivierungssignals (AS) aufweist.
Verfahren zur Steuerung einer Überwachungsvorrichtung zur Überwachung von Maschinenbewegungen, beweglichen Teilen von Maschinen, Türen, Toren und dergleichen nach einem der Ansprüche 23 bis 28, dadurch gekennzeichnet, dass – die Überwachungssignale (US) durch die optische Sendeeinheit (6) des ersten Sende- und Empfangsmoduls (5) der Überwachungseinheit (U) gesendet und von der optischen Empfangseinheit (4) des zweiten Sende- und Empfangsmoduls (2) der Steuereinheit (S) empfangen werden und – die Aktivierungssignale (AS) für die Überwachungseinheit (U) durch die optische Sendeeinheit (3) des zweiten Sende- und Empfangsmoduls (2) gesendet und von der optischen Empfangseinheit (7) des ersten Sende- und Empfangsmoduls (5) empfangen werden, – wobei die optischen Sendeeinheiten (3, 6) die Signale (US, AS) mit einer Richtcharakteristik mit einem ersten breiten Bereich und einem zweiten schmalen Bereich aussenden, wobei der zweite schmale Bereich den ersten breiten Bereich zumindest teilweise überlappt und die Leistungsdichte in dem ersten Bereich niedriger ist als in dem zweiten Bereich und – wobei die Überwachungssignale (US) durch die Empfangseinheit (4) des zweiten Sende- und Empfangsmoduls (2) und die Aktivierungssignale (AS) durch die Empfangseinheit (7) des ersten Sende- und Empfangsmoduls (5) empfangen werden.
Verfahren nach Anspruch 29, dadurch gekennzeichnet, dass nach Ende oder Unterbrechung des Aktivierungssignals (AS) der Überwachungssensor (8) für eine vorbestimmte Nachlaufzeit aktiviert bleibt.
Verfahren nach Anspruch 29 oder 30, dadurch gekennzeichnet, dass das Aktivierungssignal (AS) und/oder das Überwachungssignal (US) mit einer charakteristischen Pulsfolge moduliert werden.