DE102017215329A1

DE102017215329A1 - Türsensoreinrichtung

Info

Publication number: DE102017215329A1
Application number: DE102017215329.6A
Authority: DE
Inventors: Markus Eggeling
Original assignee: Pepperl and Fuchs SE
Current assignee: Pepperl and Fuchs SE
Priority date: 2017-09-01
Filing date: 2017-09-01
Publication date: 2019-03-07

Abstract

Die Erfindung bezieht sich u. a. auf eine Türsensoreinrichtung (50) zur Montage an einem um eine Schwenkachse (20) schwenkbaren Türelement, insbesondere einer Drehflügeltür (10), mit zumindest einer Sendeeinrichtung (51) zum Erzeugen zumindest eines Überwachungsstrahls (S), zumindest einer Empfangseinrichtung (52) zum Empfangen reflektierter oder zurück gestreuter Strahlung, und einer Auswerteinrichtung zum Auswerten der von der Empfangseinrichtung (52) empfangenen Strahlung und Erzeugen eines ein Objekt vor dem Türelement anzeigenden Objekterkennungssignals (OS), wobei die Türsensoreinrichtung (50) mit dem oder den Überwachungsstrahlen (S) eine in Schwenkrichtung vor dem Türelement befindliche Überwachungsstrahlfläche (60) bildet.Erfindungsgemäß ist vorgesehen, die Überwachungsstrahlfläche (60) zumindest abschnittsweise uneben ist, wobei der Abstand der Überwachungsstrahlfläche (60) von dem Türelement im Bereich der Schwenkachse (20) - nachfolgend Nebenschließkantenbereich (NB) genannt - kleiner als in dem von dem Nebenschließkantenbereich (NB) entfernten mittleren Bereich des Türelements ist.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Türsensoreinrichtung zur Montage an einem um eine Schwenkachse schwenkbaren Türelement, insbesondere einer Drehflügeltür, mit zumindest einer Sendeeinrichtung zum Erzeugen zumindest eines Überwachungsstrahls, zumindest einer Empfangseinrichtung zum Empfangen reflektierter oder zurück gestreuter Strahlung, und einer Auswerteinrichtung zum Auswerten der von der Empfangseinrichtung empfangenen Strahlung und Erzeugen eines ein Objekt vor dem Türelement anzeigenden Objekterkennungssignals, wobei die Türsensoreinrichtung mit dem oder den Überwachungsstrahlen eine in Schwenkrichtung vor dem Türelement befindliche Überwachungsstrahlfläche bildet.
Eine solche Türsensoreinrichtung ist beispielsweise aus der europäischen Patentschrift 1 832 866 B1 bekannt. Die vorbekannte Türsensoreinrichtung umfasst eine Scannvorrichtung mit einer rotierenden Umlenkspiegeleinrichtung, deren Umlenkfacetten jeweils plan sind.
Weitere Türsensoreinrichtungen der eingangs genannten Art werden beispielsweise unter dem Produktnamen „Doorscan“ von der Fa. Pepperl & Fuchs vertrieben.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Türsensoreinrichtung anzugeben, die eine besonders sichere Überwachung auch des Nebenschließkantenbereichs des Türelements ermöglicht, um die Einklemmgefahr dort zu reduzieren.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch eine Türsensoreinrichtung mit den Merkmalen gemäß Patentanspruch 1 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen der erfindungsgemäßen Türsensoreinrichtung sind in Unteransprüchen angegeben.
Danach ist erfindungsgemäß vorgesehen, dass die Überwachungsstrahlfläche zumindest abschnittsweise uneben ist, wobei der Abstand der Überwachungsstrahlfläche von dem Türelement im Bereich der Schwenkachse - nachfolgend Nebenschließkantenbereich genannt - kleiner als in dem von dem Nebenschließkantenbereich entfernten mittleren Bereich des Türelements ist.
Ein wesentlicher Vorteil der erfindungsgemäßen Türsensoreinrichtung ist darin zu sehen, dass - im Unterschied zu vorbekannten Lösungen - die Überwachungsstrahlfläche zumindest abschnittsweise uneben ist und im Nebenschließkantenbereich einen kleineren Abstand zum Türelement aufweist als im mittleren Türbereich. Durch die Abstandsreduktion im Nebenschließkantenbereich wird die Möglichkeit eines nicht detektierbaren Hintergreifens der Überwachungsstrahlfläche deutlich reduziert; mit anderen Worten lässt sich die Gefahr verkleinern, dass Menschen oder Tiere in den vorhandenen oder entstehenden Spalt zwischen der Nebenschließkante und einem das Türelement tragenden Tragelement, beispielsweise einer Wand oder einem Türrahmen, während des Schwenkens der Tür eingeklemmt werden können, da ein solcher Eingriff erkannt und die Türbewegung gestoppt werden kann. Gleichzeitig ermöglicht die erfindungsgemäße Ausgestaltung der Überwachungsstrahlfläche im mittleren Bereich des Türelements einen großen Abstand der Überwachungsstrahlfläche von der Türblattebene, so dass im Falle eines vor dem Türelement befindlichen Objekts die Schwenkbewegung der Drehflügeltür sehr frühzeitig gebremst und mit einem von Menschen als ausreichend groß empfundenen Restabstand beendet werden kann.
Bei einer bevorzugten Ausgestaltung der Türsensoreinrichtung ist die Überwachungsstrahlfläche stufenförmig. Der unebene Charakter der Überwachungsstrahlfläche ergibt sich bei dieser Ausgestaltung durch die Sprungstellen an den Stufenkanten; die Stufen selbst können plan sein.
Bei einer anderen bevorzugten Ausgestaltung der Türsensoreinrichtung ist die Überwachungsstrahlfläche relativ zur Türblattebene schräg oder geneigt.
Bei einer noch anderen bevorzugten Ausgestaltung der Türsensoreinrichtung ist die Überwachungsstrahlfläche abschnittsweise plan und abschnittsweise gewölbt oder schräg in Richtung Türebene zulaufend. Im mittleren Bereich des Türelements zwischen der Nebenschließkante und der gegenüberliegenden Hauptschließkante ist die Überwachungsstrahlfläche vorzugsweise plan; in Richtung zur Nebenschließkante wird der Abstand der Überwachungsstrahlfläche von der Türblattebene vorzugsweise kleiner.
Vorteilhaft ist es, wenn sich die Überwachungsstrahlfläche bis zur Nebenschließkante oder darüber hinaus erstreckt und die Nebenschließkante und ein angrenzender Spalt - unter Verhinderung eines nicht detektierbaren Eingriffs in den Nebenschließkantenbereich - vollständig umschlossen wird.
Bei einer besonders bevorzugten Ausgestaltung ist vorgesehen, dass im Bereich der Nebenschließkante die Überwachungsstrahlfläche gewölbt ist, und zwar in Richtung des Türelements, wobei der Abstand der Überwachungsstrahlfläche von dem Türelement in Richtung der Schwenkachse abnimmt.
Die Sendeeinrichtung ist vorzugsweise eine Scannvorrichtung, die den Bereich vor dem Türelement linienförmig, und zwar entlang einer zumindest abschnittsweise ungeradlinigen Scannlinie, scannt, wobei die Scannvorrichtung - in sich wiederholender Weise - den Überwachungsstrahl von einer eine erste seitliche Begrenzungslinie der Überwachungsstrahlfläche bildenden Startausrichtung oder Startposition bis zu einer eine zweite seitliche Begrenzungslinie der Überwachungsstrahlfläche bildenden Endausrichtung oder Endposition verfährt.
Bei der letztgenannten Variante ist es vorteilhaft, wenn die Scannvorrichtung einen den Überwachungsstrahl erzeugenden Emitter und eine rotierende Umlenkspiegeleinrichtung aufweist, die zwei oder mehr Umlenkfacetten aufweist, wobei jede der Umlenkfacetten jeweils, wenn sie von dem Überwachungsstrahl bestrahlt werden, eine Schwenkbewegung des Überwachungsstrahls von der Startausrichtung bis zur Endausrichtung hervorrufen und jeweils selbst die Überwachungsstrahlfläche komplett erzeugen.
Zumindest eine der Umlenkfacetten, vorzugsweise alle Umlenkfacetten, sind vorzugsweise segmentiert und weisen vorzugsweise jeweils zumindest eine erste und eine zweite Spiegelfläche auf. Die Spiegelflächen können plan oder gewölbt sein.
Vorteilhaft ist es, wenn bei jeder Umlenkfacette die erste Spiegelfläche zum Umlenken des Überwachungsstrahls im Bereich des zwischen der Nebenschließkante und der Hauptschließkante befindlichen mittleren Bereichs des Türelements dient und die zweite Spiegelfläche zum Umlenken des Überwachungsstrahls im Nebenschließkantenbereich dient.
Bei einer bevorzugten Variante ist vorgesehen, dass die erste Spiegelfläche senkrecht zur Türblattebene des Türelements angeordnet ist und die zweite Spiegelfläche zur Türblattebene hingeneigt ist, und zwar mit einem Winkel zwischen der zweiten Spiegelfläche und der Türblattebene von weniger als 90 Grad.
Bei einer anderen bevorzugten Variante ist vorgesehen, dass jede Umlenkfacette ganzflächig oder zumindest im Bereich derjenigen Spiegelfläche, die zum Umlenken des Überwachungsstrahls im Nebenschließkantenbereich dient, gewölbt ist.
Auch kann in vorteilhafter Weise vorgesehen sein, dass zumindest eine der Umlenkfacetten, vorzugsweise alle Umlenkfacetten, ganz oder zumindest abschnittsweise konkav oder konvex geformt sind. Die Umlenkfacetten können jeweils eine oder mehrere Linse auf ihrer Facettenaußenseite bilden.
Bei einer wiederum anderen als vorteilhaft angesehenen Ausgestaltung ist vorgesehen, dass die Sendeeinrichtung eine Vielzahl an Einzelemittern aufweist, die auf einer fiktiven zumindest abschnittsweise ungeradlinigen Emitterlinie angeordnet sind. Die Einzelemitter können somit ein zumindest abschnittsweise unebenes Lichtgitter erzeugen.
Die ungeradlinige Emitterlinie bildet vorzugsweise die sensorseitige Begrenzungslinie der Überwachungsstrahlfläche, wobei eine der zwei seitlichen Begrenzungslinien der Überwachungsstrahlfläche durch den ersten Einzelemitter auf der Emitterlinie und die andere der zwei seitlichen Begrenzungslinien der Überwachungsstrahlfläche durch den letzten Einzelemitter auf der Emitterlinie gebildet wird.
Die Türsensoreinrichtung bildet vorzugsweise einen sogenannten Lichttaster.
Die Erfindung bezieht sich darüber hinaus auf ein Türelement; erfindungsgemäß ist dieses mit einer Türsensoreinrichtung ausgestattet, wie sie oben beschrieben worden ist.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand von Ausführungsbeispielen näher erläutert; dabei zeigen beispielhaft:

1 ein Ausführungsbeispiel für eine Anordnung mit einer Drehflügeltür,
2 ein Ausführungsbeispiel für eine einstufige Überwachungsstrahlfläche, von oben betrachtet bei geschlossener Drehflügeltür,
3 die Überwachungsstrahlfläche gemäß 2 bei halb geöffneter Drehflügeltür,
4 ein Ausführungsbeispiel für eine Sendeeinrichtung, mit der sich die Überwachungsstrahlfläche gemäß den 1 und 2 erzeugen lässt,
5 eine Draufsicht auf eine Umlenkfacette der Sendeeinrichtung gemäß 4,
6 ein Ausführungsbeispiel für eine mehrstufige Überwachungsstrahlfläche, von oben betrachtet bei geschlossener Drehflügeltür,
7 ein Ausführungsbeispiel für eine Überwachungsstrahlfläche mit einem schrägen oder geneigten Flächenabschnitt, von oben betrachtet bei geschlossener Drehflügeltür,
8 ein Ausführungsbeispiel für eine Überwachungsstrahlfläche mit gewölbtem Flächenabschnitt, von oben betrachtet bei geschlossener Drehflügeltür,
9 das Ausführungsbeispiel gemäß 8 bei halb geöffneter Drehflügeltür,
10 ein Ausführungsbeispiel für eine Sendeeinrichtung, mit der sich die Überwachungsstrahlfläche gemäß den 8 und 9 erzeugen lässt,
11 ein Ausführungsbeispiel für eine Überwachungsstrahlfläche mit gewölbtem Flächenabschnitt, von oben betrachtet bei geschlossener Drehflügeltür, wobei die Überwachungsstrahlfläche durch eine Multi-Emitter-Anordnung erzeugt wird, bei der die Einzelemittern auf einer fiktiven ungeradlinigen Emitterlinie angeordnet sind,
12 das Ausführungsbeispiel gemäß 11 bei halb geöffneter Drehflügeltür,
13 ein Ausführungsbeispiel für eine Sendeeinrichtung, mit der sich die Überwachungsstrahlfläche gemäß den 11 und 12 erzeugen lässt,
14-17 weitere Ausführungsbeispiele für Sendeeinrichtungen, mit denen sich zumindest abschnittsweise unebene Überwachungsstrahlflächen erzeugen lassen.

In den Figuren werden der Übersicht halber für identische oder vergleichbare Komponenten stets dieselben Bezugszeichen verwendet.
Die 1 zeigt ein Ausführungsbeispiel für eine Drehflügeltür 10, die um eine Schwenkachse 20 schwenkbar ist. Die Schwenkachse 20 wird von einem Tragelement 30 gehalten, bei dem es sich um einen Türrahmen, eine Wand oder ein sonstiges zum Halten der Schwenkachse 20 geeignetes Teil handeln kann.
Im Bereich der Schwenkachse 20 befindet sich zwischen der an das Tragelement 30 angrenzenden Kante, nachfolgend Nebenschließkante NSK genannt, der Drehflügeltür 10 und dem Tragelement 30 ein Spalt 40, dessen Spaltgröße von dem Schwenkwinkel der Drehflügeltür 10 abhängt. Greift man in den Spalt 40 hinein und wird die Drehflügeltür 10 geschwenkt, so besteht Klemmgefahr.
Der Bereich der Schwenkachse 20 wird nachfolgend auch als Nebenschließkantenbereich NB bezeichnet.
Zum Erfassen von Objekten, die sich vor der Drehflügeltür 10 befinden können, beispielsweise Menschen oder Tieren, ist die Drehflügeltür 10 mit einer Türsensoreinrichtung 50 ausgestattet. Die Funktion der Türsensoreinrichtung 50 besteht darin, etwaige Objekte vor der Drehflügeltür 10 zu erfassen und ggf. ein Objekterkennungssignal OS zu erzeugen. Liegt ein solches Objekterkennungssignal OS vor, so kann ein in der 1 aus Gründen der Übersicht nicht gezeigter Antrieb zum Schwenken der Drehflügeltür 10 angehalten werden.
Die Türsensoreinrichtung 50 weist eine Sendeeinrichtung 51, eine Empfangseinrichtung 52 und eine Auswerteinrichtung 53 auf.
Die Sendeeinrichtung 51 dient zum Erzeugen zumindest eines Überwachungsstrahls, der eine Überwachungsstrahlfläche 60 bildet. Die Überwachungsstrahlfläche 60 wird nach oben hin durch die Sendeeinrichtung 51, seitlich durch zwei seitliche Begrenzungslinien 61 und 62 und nach unten hin durch den Fußboden 70 begrenzt.
Die Empfangseinrichtung 52 dient zum Empfangen reflektierter oder zurückgestrahlter Strahlung.
Die Auswerteinrichtung 53 dient zum Auswerten der von der Empfangseinrichtung 52 empfangenen Strahlung und Erzeugen des Objekterkennungssignals OS, falls die empfangene Strahlung ein Objekt vor der Drehflügeltür 10 anzeigt. Die Auswertung reflektierter oder zurückgestrahlter Strahlung zur Bildung eines Objekterkennungssignals OS ist für sich allgemein bekannt, beispielsweise aus der o. g. Patentschrift EP 1 832 866 B1 oder von Produkten der Produktreihe „Doorscan“ der Fa. Pepperl & Fuchs.
Die 2 zeigt die Überwachungsstrahlfläche 60, die von der Sendeeinrichtung 51 gemäß 1 erzeugt wird, näher im Detail. Es lässt sich erkennen, dass der Abstand A zwischen der Überwachungsstrahlfläche 60 in dem mittleren Bereich der Drehflügeltür 10 zwischen der Nebenschließkante NSK und der Hauptschließkantenbereich HSK größer als in dem Bereich der Nebenschließkante NSK bzw. dem Nebenschließkantenbereich NB ist.
Der Abstand A im mittleren Bereich der Drehflügeltür 10 ist relativ groß bemessen, um im Falle einer Objekterkennung den Antrieb der Drehflügeltür 10 stoppen zu können, bevor die Drehflügeltür 10 auf das Objekt stößt. Der Abstand A im mittleren Bereich der Drehflügeltür 10 muss somit einen gewissen Mindestabstand aufweisen.
Im Nebenschließkantenbereich NB bzw. im Bereich des Spalts 40 ist der Abstand A, wie er im mittleren Bereich der Drehflügeltür 10 nötig ist, in der Regel zu groß, als das ein Eingreifen bzw. ein Hintergreifen der Überwachungsstrahlfläche 60 in den Spalt 40 hinein in jedem Fall zuverlässig erkannt werden könnte. Um dieses Problem zu lösen bzw. die Gefahr eines nicht detektierten Eingreifens in den Spalt 40 zu reduzieren, ist die Überwachungsstrahlfläche 60 bei dem Ausführungsbeispiel gemäß 2 stufenförmig. Es lässt sich erkennen, dass der dem Nebenschließkantenbereich NB zugeordnete Flächenabschnitt 63 der Überwachungsstrahlfläche 60 einen kleineren Abstand von der Drehflügeltür 10 aufweist als der Flächenabschnitt 64, der dem mittleren Bereich der Drehflügeltür 10 zugeordnet ist.
Die Überwachungsstrahlfläche 60 umfasst also zwei Flächenabschnitte 63 und 64, die jeweils plan sind, jedoch einen unterschiedlichen Abstand von der Drehflügeltür 10 aufweisen. Durch den geringeren Abstand des Flächenabschnitts 63 der Überwachungsstrahlfläche 60 von der Drehflügeltür 10 wird die Gefahr eines nicht detektierten Hintergreifens der Überwachungsstrahlfläche 60 in den Spalt 40 hinein reduziert.
Die 3 zeigt die Drehflügeltür 10 gemäß 1 nach einem Verschwenken um ca. 45°. Es lässt sich erkennen, dass der Nebenschließkantenbereich NB bzw. der Spalt 40 von dem Flächenabschnitt 63 der Überwachungsstrahlfläche 60 gut abgeschirmt wird, so dass ein etwaiges Eingreifen in den Spalt 40 von der Auswerteinrichtung 53 erkannt werden kann.
Die 4 zeigt ein Ausführungsbeispiel für eine Sendeeinrichtung 51, die bei der Sensoreinrichtung 50 gemäß den 1 bis 3 eingesetzt werden kann. Die Sendeeinrichtung 51 umfasst einen Emitter 500, der einen Überwachungsstrahl S in Richtung einer Umlenkeinrichtung 510 sendet. Die Umlenkeinrichtung 510 weist bei dem Ausführungsbeispiel gemäß 4 vier Umlenkfacetten auf, die mit den Bezugszeichen 511, 512, 513 und 514 gekennzeichnet sind. Die Umlenkeinrichtung 510 rotiert um eine Rotationsachse 520, die Rotation ist durch einen Pfeil mit dem Bezugszeichen ω gekennzeichnet.
Bei dem Ausführungsbeispiel gemäß 4 ist die Umlenkfacette 511 der Umlenkeinrichtung 510 segmentiert. Die Umlenkfacette 511 weist zwei Spiegelflächen auf, nämlich eine erste Spiegelfläche 530 und eine zweite Spiegelfläche 540. Die erste Spiegelfläche 530 dient zum Umlenken des Überwachungsstrahls S im mittleren Bereich der Drehflügeltür 10 gemäß 1. Die zweite Spiegelfläche 540 dient zum Umlenken des Überwachungsstrahls S im Nebenschließkantenbereich NB bzw. im Bereich des Spalts 40 (siehe 1 bis 3).
Trifft während der Rotation der Umlenkeinrichtung 510 der Überwachungsstrahl S auf die Umlenkfacette 511, so wird er zunächst auf die erste Spiegelfläche 530 treffen und die erste seitliche Begrenzungslinie 61 der Überwachungsstrahlfläche 60 bilden. Durch das weitere Drehen der Umlenkfacette 511 wird der Überwachungsstrahl S von dieser Startausrichtung SA aus in Richtung der zweiten seitlichen Begrenzungslinie 62 der Überwachungsstrahlfläche 60 (siehe 1) verfahren, bis er seine Endposition E erreicht.
Die erste Spiegelfläche 530 ist vorzugsweise senkrecht zur Türblattebene der Drehflügeltür 10 gemäß den 1 bis 3 angeordnet, wodurch sich der im Zusammenhang mit der 2 erläuterte Abstand A zwischen der Überwachungsstrahlfläche 60 und der Drehflügeltür 10 ergibt.
Durch das weitere Verdrehen der Umlenkfacette 511 wird der Überwachungsstrahl S nachfolgend auf die zweite Spiegelfläche 540 treffen, die zur Türblattebene der Drehflügeltür 10 hin geneigt ist, und zwar mit einem Winkel zwischen der zweiten Spiegelfläche 540 und der Türblattebene von weniger als 90°. Durch die winklige Anordnung der zweiten Spiegelfläche 540 wird der Abstand zwischen der Überwachungsstrahlfläche 60 und der Drehflügeltür 10 reduziert, wodurch der Flächenabschnitt 64 gemäß den 2 und 3 gebildet wird.
Sobald der Überwachungsstrahl S die Endausrichtung E bzw. Endposition auf der Umlenkfacette 511 erreicht hat, wird er auf die nachfolgende Umlenkfacette 512 treffen, durch die der Überwachungsstrahl S wieder zur Startausrichtung SA versetzt wird. Der Scannvorgang wird dann mit der Umlenkfacette 512 wiederholt.
Zusammengefasst handelt es sich bei der Sendeeinrichtung 51 gemäß 4 um eine Scannvorrichtung, die den Bereich vor der Drehflügeltür 10 linienförmig, und zwar entlang einer stufenförmigen Scannlinie, scannt. In sich wiederholender Weise wird der Überwachungsstrahl S von einer die erste seitliche Begrenzungslinie 61 der Überwachungsstrahlfläche 60 bildenden Startausrichtung SA bis zur einer die zweite seitliche Begrenzungslinie 62 der Überwachungsstrahlfläche 60 bildenden Endausrichtung E verfahren.
Bei dem Ausführungsbeispiel gemäß 4 weist die Umlenkeinrichtung 510 vier Umlenkfacetten auf, stattdessen können auch mehr oder weniger Umlenkfacetten vorhanden sein. Jede Umlenkfacette erzeugt jeweils eine Scannlinie von der Startausrichtung SA bis zur Endausrichtung E des Überwachungsstrahls S gemäß 4.
In der 4 ist lediglich die Umlenkfacette 511 segmentiert dargestellt. Auch die übrigen Umlenkfacetten 512, 513 und 514 sind vorzugsweise in entsprechender Weise segmentiert und weisen vorzugsweise jeweils ebenfalls eine erste Spiegelfläche 530 und eine zweite Spiegelfläche 540 auf.
Die 5 zeigt die Umlenkfacette 511 der Umlenkeinrichtung 510 gemäß 4 in einer Draufsicht. Man erkennt die beiden Spiegelflächen 530 und 540, die unmittelbar aneinander angrenzen.
Bei dem Ausführungsbeispiel gemäß den 4 und 5 ist die Umlenkfacette 511 mit zwei Spiegelflächen 530 und 540 ausgestattet, durch die eine einstufige Überwachungsstrahlfläche 60 gebildet wird.
In der 6 ist ein Ausführungsbeispiel für eine mehrstufige Überwachungsstrahlfläche 60 dargestellt. Man erkennt Flächenabschnitte 65, 66, 67 und 68, die jeweils einen individuellen Abstand zur Drehflügeltür 10 aufweisen. Der Abstand der Flächenabschnitte wird in Richtung des Nebenschließkantenbereichs NB bzw. in Richtung des Spalts 40 kleiner, um ein Eingreifen in den Spalt 40 zuverlässig detektieren zu können.
Zur Bildung der Flächenabschnitte 65, 66, 67 und 68 der mehrstufigen Überwachungsstrahlfläche 60 kann beispielsweise die Umlenkeinrichtung gemäß 4 eingesetzt werden, wenn die Umlenkfacetten 511, 512, 513 und 514 jeweils, oder zumindest eine von diesen, mit vier unterschiedlich geneigten Spiegelflächen ausgestattet werden.
Die 7 zeigt ein Ausführungsbeispiel für eine Überwachungsstrahlfläche 60, die einen parallelen Flächenabschnitt 601 im mittleren Bereich der Drehflügeltür 10 und einen schräg verlaufenden bzw. geneigten Flächenabschnitt 602 im Nebenschließkantenbereich NB aufweist. Durch die Reduktion des Abstands der Überwachungsstrahlfläche 60 in Richtung des Nebenschließkantenbereichs NB wird ein Eingreifen in den Spalt 40 in der Regel zuverlässig detektiert.
Zur Bildung der Flächenabschnitte 601 und 602 der Überwachungsstrahlfläche 60 kann beispielsweise die Umlenkeinrichtung gemäß 4 eingesetzt werden, wenn die Umlenkfacetten 511, 512, 513 und 514 jeweils, oder zumindest eine von diesen, mit zwei unterschiedlich Spiegelflächen ausgestattet werden. Zur Bildung des schräg verlaufenden bzw. geneigten Flächenabschnitts 602 wird die zugeordnete Spiegelfläche vorzugsweise gebogen oder linsenförmig ausgestaltet.
Die 8 zeigt ein Ausführungsbeispiel für eine Überwachungsstrahlfläche 60, die einen planen Flächenabschnitt 610 im mittleren Bereich der Drehflügeltür 10 sowie einen gewölbten Flächenabschnitt 611 im Nebenschließkantenbereich NB aufweist. Durch den gewölbten Flächenabschnitt 611 lässt sich eine Annäherung in den Bereich des Spalts 40 bzw. in den Nebenschließkantenbereich NB zuverlässig erkennen. Dies zeigt auch die 9, die die Überwachungsstrahlfläche 60 gemäß 8 im Falle einer zur Hälfte geöffneten Stellung der Drehflügeltür 10 zeigt. Man sieht, dass der gewölbte Flächenabschnitt 611 den Nebenschließkantenbereich NB zuverlässig nach außen hin abschirmt.
Die 10 zeigt ein Ausführungsbeispiel für eine Sendeeinrichtung 51, die zur Erzeugung der Überwachungsstrahlfläche 60 gemäß den 8 und 9 eingesetzt werden kann. Die Sendeeinrichtung 51 umfasst einen Emitter 500, der einen Überwachungsstrahl S in Richtung einer Umlenkeinrichtung 510 sendet. Die Umlenkeinrichtung 510 weist vier Umlenkfacetten auf, die mit den Bezugszeichen 511, 512, 513 und 514 gekennzeichnet sind. Die Umlenkeinrichtung 510 rotiert um eine Rotationsachse 520.
Bei dem Ausführungsbeispiel gemäß 10 ist die Umlenkfacette 511 segmentiert, sie weist zwei Spiegelflächen auf, nämlich eine erste plane Spiegelfläche 530 und eine zweite gewölbte Spiegelfläche 540. Die erste Spiegelfläche 530 dient zum Umlenken des Überwachungsstrahls S im mittleren Bereich der Drehflügeltür 10 gemäß 1. Die zweite Spiegelfläche 540 dient zur Ausbildung des gewölbten Flächenabschnitts 611 im Nebenschließkantenbereich NB (siehe 8 und 9) .
In der 10 ist lediglich die Umlenkfacette 511 segmentiert dargestellt. Auch die übrigen Umlenkfacetten 512, 513 und 514 sind vorzugsweise in entsprechender Weise segmentiert bzw. mit der Umlenkfacette 511 identisch und weisen vorzugsweise jeweils ebenfalls eine plane Spiegelfläche 530 und eine gewölbte Spiegelfläche 540 auf.
Die 11 zeigt ein Ausführungsbeispiel für eine Drehflügeltür 10, bei der die Sendeeinrichtung der Türsensoreinrichtung 50 eine Vielzahl an Einzelemittern aufweist, die auf einer fiktiven ungeradlinigen Emitterlinie angeordnet sind. Die Einzelemitter erzeugen ein Lichtgitter, das die Überwachungsstrahlfläche 60 bildet. Die Überwachungsstrahlfläche 60 ist im Bereich des Spalts 40 bzw. im Nebenschließkantenbereich NB gewölbt und weist dort einen kleineren Abstand zur Drehflügeltür 10 auf als im mittleren Bereich des Türelements. Die Ausgestaltung der Überwachungsstrahlfläche 60 ist bei der Ausführungsvariante gemäß 11 somit ähnlich zu der Ausführungsvariante gemäß den 8 bis 10, so dass diesbezüglich auf die obigen Ausführungen im Zusammenhang mit den 8 bis 10 verwiesen sei.
Die 12 zeigt die Überwachungsstrahlfläche 60 gemäß 11 in einer teilgeöffneten Position der Drehflügeltür 10. Es lässt sich erkennen, dass der Spalt 40 von den Überwachungsstrahlen im gewölbten Abschnitt der Überwachungsstrahlfläche 60 gut erfasst wird.
Die 13 zeigt ein Ausführungsbeispiel für eine Sendeeinrichtung 51, die zur Erzeugung der Überwachungsstrahlfläche 60 gemäß den 11 und 12 eingesetzt werden kann. Die Sendeeinrichtung 51 weist eine Vielzahl an Einzelemittern 501 auf, die auf einer fiktiven ungeradlinigen Emitterlinie EL angeordnet sind und von einem Treiber 502 angesteuert werden. Die ungeradlinige Emitterlinie EL weist einen geradlinigen Linienabschnitt LA1 sowie einen krummlinigen Abschnitt LA2 auf. Der geradlinige Linienabschnitt LA1 dient zum Erzeugen von Überwachungsstrahlen im mittleren Bereich der Drehflügeltür 10 und der Linienabschnitt LA2 zum Überwachen des Nebenschließkantenbereichs NB der Drehflügeltür 10. Der geradlinige Linienabschnitt LA1 bildet somit den ebenen planen Abschnitt der Überwachungsstrahlfläche 60 gemäß den 11 und 12 und der gebogene Linienabschnitt LA2 den gewölbten Flächenabschnitt der Überwachungsstrahlfläche 60 gemäß den 11 und 12.
Die 14 zeigt ein Ausführungsbeispiel für eine Sendeeinrichtung 51, bei der Einzelemitter 501 in einem parallelen Linienabschnitt LA3 parallel zur Türblattebene der Drehflügeltür 10 angeordnet sind und in einem Linienabschnitt LA4 schräg bzw. geneigt zur Türblattebene angeordnet sind. Der Linienabschnitt LA4 dient zum Überwachen des Nebenschließkantenbereichs NB und erzeugt eine Überwachungsstrahlfläche, deren Abstand von der Drehflügeltür 10 in Richtung des Spalts 40 vorzugsweise linear kleiner wird.
Die 15 und 16 zeigen eine linienförmige Anordnung von Einzelemittern 501, deren fiktive Emitterlinien EL stufenförmig sind. Mit den Anordnungen gemäß den 15 und 16 lassen sich Überwachungsstrahlflächen 60 erzeugen, wie sie beispielsweise in den 2 und 3 gezeigt sind.
Die 17 zeigt eine Anordnung von Einzelemittern 501, deren fiktive Emitterlinien EL für die Überwachung des Nebenschließkantenbereichs NB endseitig abgeknickt ist.
Obwohl die Erfindung im Detail durch bevorzugte Ausführungsbeispiele näher illustriert und beschrieben wurde, so ist die Erfindung nicht durch die offenbarten Beispiele eingeschränkt und andere Variationen können vom Fachmann hieraus abgeleitet werden, ohne den Schutzumfang der Erfindung zu verlassen.
Bezugszeichenliste

10: Drehflügeltür
20: Schwenkachse
30: Tragelement
40: Spalt
50: Türsensoreinrichtung
51: Sendeeinrichtung
52: Empfangseinrichtung
53: Auswerteinrichtung
60: Überwachungsstrahlfläche
61: Begrenzungslinie
62: Begrenzungslinie
63: Flächenabschnitt
64: Flächenabschnitt
65: Flächenabschnitt
66: Flächenabschnitt
67: Flächenabschnitt
68: Flächenabschnitt
70: Fußboden
500: Emitter
501: Einzelemitter
502: Treiber
510: Umlenkeinrichtung
511: Umlenkfacette
512: Umlenkfacette
513: Umlenkfacette
514: Umlenkfacette
520: Rotationsachse
530: Spiegelfläche
540: Spiegelfläche
601: Flächenabschnitt
602: Flächenabschnitt
610: Flächenabschnitt
611: Flächenabschnitt
A: Abstand
E: Endposition
EL: Emitterlinie
HSK: Hauptschließkante
LA1: Linienabschnitt
LA2: Linienabschnitt
LA3: Linienabschnitt
LA4: Linienabschnitt
NB: Nebenschließkantenbereich
NSK: Nebenschließkante
OS: Objekterkennungssignal
S: Überwachungsstrahl
SA: Startausrichtung
ω: Pfeil

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

EP 1832866 B1 [0002, 0033]

Claims

Türsensoreinrichtung (50) zur Montage an einem um eine Schwenkachse (20) schwenkbaren Türelement, insbesondere einer Drehflügeltür (10), mit - zumindest einer Sendeeinrichtung (51) zum Erzeugen zumindest eines Überwachungsstrahls (S), - zumindest einer Empfangseinrichtung (52) zum Empfangen reflektierter oder zurück gestreuter Strahlung, und - einer Auswerteinrichtung (53) zum Auswerten der von der Empfangseinrichtung (52) empfangenen Strahlung und Erzeugen eines ein Objekt vor dem Türelement anzeigenden Objekterkennungssignals (OS), - wobei die Türsensoreinrichtung (50) mit dem oder den Überwachungsstrahlen (S) eine in Schwenkrichtung vor dem Türelement befindliche Überwachungsstrahlfläche (60) bildet, dadurch gekennzeichnet, dass die Überwachungsstrahlfläche (60) zumindest abschnittsweise uneben ist, wobei der Abstand der Überwachungsstrahlfläche (60) von dem Türelement im Bereich der Schwenkachse (20)-nachfolgend Nebenschließkantenbereich (NB) genannt - kleiner als in dem von dem Nebenschließkantenbereich (NB) entfernten mittleren Bereich des Türelements ist.
Türsensoreinrichtung (50) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Überwachungsstrahlfläche (60) stufenförmig ist.
Türsensoreinrichtung (50) nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Überwachungsstrahlfläche (60) zumindest abschnittsweise relativ zur Türblattebene schräg oder geneigt ist.
Türsensoreinrichtung (50) nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Überwachungsstrahlfläche (60) abschnittsweise plan und abschnittsweise gewölbt ist oder schräg in Richtung Türebene zuläuft.
Türsensoreinrichtung (50) nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass - sich die Überwachungsstrahlfläche (60) bis zur Nebenschließkante (NSK) oder darüber hinaus erstreckt und - die Nebenschließkante (NSK) und ein angrenzender Spalt - unter Verhinderung eines nicht detektierbaren Eingriffs in den Nebenschließkantenbereich (NB) - vollständig umschlossen wird.
Türsensoreinrichtung (50) nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass - im Bereich der Nebenschließkante (NSK) die Überwachungsstrahlfläche (60) gewölbt ist, und zwar in Richtung des Türelements, - wobei der Abstand der Überwachungsstrahlfläche (60) von dem Türelement in Richtung der Schwenkachse (20) abnimmt.
Türsensoreinrichtung (50) nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Sendeeinrichtung (51) eine Scannvorrichtung ist, die den Bereich vor dem Türelement linienförmig, und zwar entlang einer zumindest abschnittsweise ungeradlinigen Scannlinie, scannt, wobei die Scannvorrichtung - in sich wiederholender Weise - den Überwachungsstrahl (S) von einer eine erste seitliche Begrenzungslinie (61) der Überwachungsstrahlfläche (60) bildenden Startausrichtung (SA) oder Startposition bis zu einer eine zweite seitliche Begrenzungslinie (62) der Überwachungsstrahlfläche (60) bildenden Endausrichtung (E) oder Endposition verfährt.
Türsensoreinrichtung (50) nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass - die Scannvorrichtung einen den Überwachungsstrahl (S) erzeugenden Emitter (500) und eine rotierende Umlenkspiegeleinrichtung aufweist, die zwei oder mehr Umlenkfacetten (511-514) aufweist, - wobei jede der Umlenkfacetten (511-514) jeweils, wenn sie von dem Überwachungsstrahl (S) bestrahlt werden, eine Schwenkbewegung des Überwachungsstrahls (S) von der Startausrichtung (SA) bis zur Endausrichtung (E) hervorrufen und jeweils selbst die Überwachungsstrahlfläche (60) komplett erzeugen.
Türsensoreinrichtung (50) nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest eine der Umlenkfacetten (511-514), vorzugsweise alle Umlenkfacetten (511-514), segmentiert sind und jeweils zumindest eine erste und eine zweite Spiegelfläche (530, 540) aufweisen.
Türsensoreinrichtung (50) nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass bei jeder Umlenkfacette (511-514) die erste Spiegelfläche (530) zum Umlenken des Überwachungsstrahls (S) im Bereich des zwischen der Nebenschließkante (NSK) und der Hauptschließkante (HSK) befindlichen mittleren Bereichs des Türelements dient und die zweite Spiegelfläche (540) zum Umlenken des Überwachungsstrahls (S) im Nebenschließkantenbereich (NB) dient.
Türsensoreinrichtung (50) nach einem der voranstehenden Ansprüche 8 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass - die erste Spiegelfläche (530) senkrecht zur Türblattebene des Türelements angeordnet ist und - die zweite Spiegelfläche (540) zur Türblattebene hingeneigt ist, und zwar mit einem Winkel zwischen der zweiten Spiegelfläche (540) und der Türblattebene von weniger als 90 Grad, oder hingewölbt ist.
Türsensoreinrichtung (50) nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass jede Umlenkfacette (511-514) ganzflächig oder zumindest im Bereich derjenigen Spiegelfläche, die zum Umlenken des Überwachungsstrahls (S) im Nebenschließkantenbereich (NB) dient, gewölbt ist.
Türsensoreinrichtung (50) nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest eine der Umlenkfacetten (511-514), vorzugsweise alle Umlenkfacetten (511-514), ganz oder zumindest abschnittsweise konvex oder konkav sind und/oder eine Linse bilden.
Türsensoreinrichtung (50) nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Sendeeinrichtung (51) eine Vielzahl an Einzelemittern (501) aufweist, die auf einer fiktiven zumindest abschnittsweise ungeradlinigen Emitterlinie (EL) angeordnet sind und insbesondere ein Lichtgitter bilden.
Türsensoreinrichtung (50) nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass - die ungeradlinige Emitterlinie (EL) die sensorseitige Begrenzungslinie (61) der Überwachungsstrahlfläche (60) bildet, - wobei eine der zwei seitlichen Begrenzungslinien (61, 62) der Überwachungsstrahlfläche (60) durch den ersten Einzelemitter (501) auf der Emitterlinie (EL) und die andere der zwei seitlichen Begrenzungslinien (61, 62) der Überwachungsstrahlfläche (60) durch den letzten Einzelemitter (501) auf der Emitterlinie (EL) gebildet wird.
Türsensoreinrichtung (50) nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Türsensoreinrichtung (50) ein Lichttaster ist.
Türelement, insbesondere Drehflügeltür (10), dadurch gekennzeichnet, dass das Türelement mit einer Türsensoreinrichtung (50) nach einem der voranstehenden Ansprüche ausgestattet ist.