DE10210880A1 - Sicherungseinrichtung für einen gegen einen Rahmen kippbaren Flügel - Google Patents

Abstract

Bei einer Sicherungseinrichtung (3) für einen gegen einen Rahmen (1) kippbaren Flügel (2) mit einem elektromotorischen Antrieb (4) des Flügels (2) überwachen mehrere übereinander angeordnete Lichtschrankenmodule (7) einen keilförmigen Öffnungsspalt zwischen dem Flügel (2) und dem Rahmen (1). Eine elektronische Steuereinrichtung (5) unterbindet ein Ansteuern des elektromotorischen Antriebs (4), wenn einer der von den Lichtschrankenmodulen (7) erzeugten Lichtschranken unterbrochen ist. Hierdurch wird eine besonders hohe Sicherheit gegen ein Einklemmen eines Gegenstandes beim Schließen des Flügels (2) gewährleistet.

Description

• Die Erfindung betrifft eine Sicherungseinrichtung für einen gegen einen Rahmen kippbaren Flügel mit einem elektromotorischen Antrieb des Flügels, mit einer Lichtschrankeneinrichtung zur Überwachung eines Spaltes des von dem Rahmen weggekippten Flügels, mit einem Reflektor zur Reflektierung des Lichtstrahls, wobei die Lichtschrankeneinrichtung eine auf den Reflektor gerichtete Lichtquelle und einen den von dem Reflektor reflektierten Lichtstrahl erfassenden Sensor hat, und mit einer elektronischen Steuereinrichtung zur Ansteuerung des elektromotorischen Antriebs in Abhängigkeit von den Signalen des Sensors. Weiterhin betrifft die Erfindung ein Fenster, eine Fenstertür oder dergleichen mit einer solchen Sicherungseinrichtung.
• Eine solche Sicherungseinrichtung ist beispielsweise aus der DE 93 21 193 U1 bekannt. Bei dieser Sicherungseinrichtung ist die Lichtquelle in einem Eckbereich des Rahmens angeordnet. In einem gegenüberliegenden Eckbereich ist entweder der Reflektor oder unmittelbar der Sensor angeordnet. Hierdurch wird der Lichtstrahl der Lichtquelle entlang einer Dichtfläche, gegen die der Flügel in Schließstellung bewegt wird, geführt. Bei einer Unterbrechung des Lichtstrahls durch einen zwischen dem Rahmen und dem Flügel befindlichen Gegenstand erfolgt eine Notabschaltung des elektromotorischen Antriebs. Diese Sicherungseinrichtung hat den Vorteil, dass eine Bewegung des Flügels gegen den Rahmen verhindert wird, wenn man beispielsweise mit der Hand zwischen den Flügel und den Rahmen greift. Damit kann ein Einquetschen der Hand oder eine Beschädigung des Fensters verhindert werden.
• Nachteilig bei dieser Sicherungseinrichtung ist jedoch, dass sich bei einer sehr nahen Anordnung der Lichtquelle und des Sensors an dem Rahmen in dem keilförmigen Öffnungsspalt zwischen dem Flügel und dem Rahmen ein Gegenstand nahe am Flügel in dem Öffnungsspalt befinden kann. Dieser Gegenstand wird von der Lichtschrankeneinrichtung nicht erfasst. Bei einem schnellen Schließen des Flügels kann dies dazu führen, dass die Notabschaltung des elektromotorischen Antriebs den Flügel nicht schnell genug stoppt, um ein Einquetschen des Gegenstandes zu verhindern. Daher kann bei dieser Sicherungseinrichtung der elektromotorische Antrieb nur mit einer sehr geringen Geschwindigkeit betrieben werden.
• Aus der DE 196 19 352 A1 ist eine Sicherungseinrichtung bekannt, bei der an dem Rahmen eine Schaltereinrichtung mit einem Druckschlauch angeordnet ist. Bei einem Druck auf den Druckschlauch wird die Stromzufuhr des elektromotorischen Antriebs unterbrochen. Auch diese Sicherungseinrichtung kann den Öffnungsspalt nicht vollständig überwachen und damit den elektromotorischen Antrieb erst dann abschalten, wenn der Gegenstand bereits eingeklemmt ist.
• Der Erfindung liegt das Problem zugrunde, eine Sicherungseinrichtung der eingangs genannten Art so zu gestalten, dass sie eine zuverlässige Überwachung des keilförmigen Öffnungsspaltes zwischen dem Flügel und dem Rahmen ermöglicht. Weiterhin soll ein Fenster mit einer solchen Sicherungseinrichtung geschaffen werden, bei dem ein Einklemmen des Gegenstandes zwischen dem Flügel und dem Rahmen zuverlässig verhindert wird.
• Das erstgenannte Problem wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass die Lichtschrankeneinrichtung mehrere Lichtschrankenmodule mit jeweils einer Lichtquelle und einem Sensor aufweist und dass die Lichtschrankenmodule übereinander montierbar sind.
• Durch diese Gestaltung lässt sich der Öffnungsspalt mittels eines Vorhangs aus mehreren Lichtstahlen vollständig überwachen. Daher lässt sich mit einer entsprechenden Anzahl von übereinander montierten Modulen zuverlässig feststellen, ob sich ein Gegenstand in dem Öffnungsspalt befindet. Ein Einquetschen eines Gegenstandes beim Bewegen des Flügels gegen den Rahmen lässt sich dank der Erfindung zuverlässig vermeiden. Der elektromotorische Antrieb kann dabei sogar mit einer hohen Geschwindigkeit betrieben werden. Durch den modularen Aufbau der Lichtschrankeneinrichtung lässt sich diese zudem mit besonders geringem baulichen Aufwand auf unterschiedliche Flügel- und Rahmenabmessungen anpassen. Bei kleinen Öffnungsspalten können dank der Erfindung weniger Lichtschrankenmodule eingesetzt werden als bei großen Öffnungsspalten. Die erfindungsgemäße Sicherungseinrichtung ist daher besonders kostengünstig herstellbar.
• Der elektromotorische Antrieb könnte beispielsweise mit geringer Leistung oder besonders langsam angetrieben werden, wenn ein Gegenstand zwischen dem Flügel und dem Rahmen von nur einem Lichtschrankenmodul erfasst wird. Die erfindungsgemäße Sicherungseinrichtung bietet jedoch einen besonders zuverlässigen Schutz vor einem Einklemmen des Gegenstandes im Öffnungsspalt, wenn die elektronische Steuereinrichtung zur Unterbindung der Ansteuerung des elektromotorischen Antriebs bei Ausbleiben des Signals eines einzigen Lichtschrankenmoduls gestaltet ist.
• Die Montage der erfindungsgemäßen Sicherungseinrichtung gestaltet sich besonders einfach, wenn die Lichtschrankenmodule jeweils ein Gehäuse aufweisen, wenn die Gehäuse an zwei gegenüberliegenden Gehäuseseiten jeweils elektrische Kontakte zur Signal- und/oder Stromübertragung aufweisen, und wenn einander gegenüberstehende Kontakte zweier Lichtschrankenmodule miteinander korrespondieren.
• Die gewünschte Anzahl der Lichtschrankenmodule lässt sich gemäß einer anderen vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung mit besonders geringem Montageaufwand zusammenstecken, wenn die Kontakte auf einer Gehäuseseite hervorstehend und auf der anderen Gehäuseseite zurückstehend zur Aufnahme der Kontakte des nächsten Lichtschrankenmoduls gestaltet sind.
• Die elektronische Steuereinrichtung könnte beispielsweise ein Programmierfeld zum Eingeben der Anzahl der eingesetzten Lichtschrankenmodule aufweisen. Zur weiteren Vereinfachung der Montage der erfindungsgemäßen Sicherungseinrichtung trägt es jedoch bei, wenn die elektronische Steuereinrichtung zur selbständigen Erfassung der montierten Lichtschrankenmodule ausgebildet ist.
• Die Ausrichtung der Lichtschrankenmodule erfolgt gemäß einer anderen vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung selbstständig bei deren Montage, wenn die Gehäuse der Lichtschrankenmodule im Querschnitt trapezförmig gestaltet sind und wenn die elektrischen Kontakte an den nicht parallelen Gehäuseseiten angeordnet sind. Durch diese Gestaltung bilden die Lichtschrankenmodule zusammen einen Bogenabschnitt.
• Es könnte für jedes der Lichtschrankenmodule ein eigener Reflektor vorgesehen sein. Dies führt jedoch zu einer sehr aufwändigen Montage der Reflektoren. Alternativ dazu könnte ein einziger Reflektor entsprechend der Anordnung der Lichtschrankenmodule gewölbt sein. Hierdurch führen jedoch bereits geringe Toleranzen zu einer fehlerhaften Funktion der Sicherungseinrichtung. Die Montage des Reflektors gestaltet sich jedoch gemäß einer anderen vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung besonders einfach, wenn der Reflektor als Prismenreflektor ausgebildet ist. Solche Reflektoren reflektieren das Licht in die Stelle, von der es herkommt. Daher ist es möglich, einen einzigen toleranzunempfindlichen Reflektor für beliebig viele Lichtschrankenmodule einzusetzen.
• Das zweitgenannte Problem, nämlich die Schaffung eines Fensters mit der vorgenannten Sicherungseinrichtung, bei dem ein Einklemmen des Gegenstandes zwischen dem Flügel und Rahmen zuverlässig verhindert wird, wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass die Lichtschrankenmodule übereinander zur Überwachung des keilförmigen, von dem weggekippten Flügel und dem Rahmen gebildeten Öffnungsspaltes angeordnet sind.
• Die Sicherungseinrichtung lässt sich bei vorhandenen Fenstern einfach nachrüsten, wenn eines der Lichtschrankenmodule unmittelbar auf dem Rahmen neben dem Flügel befestigt wird. Nach der Montage des ersten Lichtschrankenmoduls lassen sich die weiteren Lichtschrankenmodule einfach auf das erste Lichtschrankenmodul montieren.
• Das erfindungsgemäße Fenster erfordert nur einen einzigen Reflektor für mehrere Lichtschrankenmodule, wenn der Reflektor nahe einer Lagerung des Flügels und die Lichtschrankeneinrichtung im Bereich der größten Abmessung des Öffnungsspaltes angeordnet ist.
• Eine Reihe weit abstehender Lichtschrankenmodule lässt sich gemäß einer anderen vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung einfach vermeiden, wenn einige Lichtschrankenmodule auf dem Rahmen und weitere Lichtschrankenmodule auf dem Flügel angeordnet sind.
• Im geschlossenen Zustand des erfindungsgemäßen Fensters lassen sich die Lichtschrankenmodule vollständig verdecken, wenn der Flügel und/oder der Rahmen eine Tasche zur Aufnahme der Lichtschrankenmodule im geschlossenen Zustand hat. Hierdurch sind die Lichtschrankenmodule zudem vor Verschmutzung geschützt.
• Bei besonders großen Öffnungswinkeln des Flügels und einer dementsprechend großen Anzahl an einzusetzenden Lichtschrankenmodulen ist häufig kein Bauraum für eine entsprechend tiefe Tasche vorhanden. Die Lichtschrankenmodule lassen sich auch bei begrenztem Bauraum von dem geschlossenen Flügel verdecken, wenn die Lichtschrankenmodule bei weggekipptem Flügel in ihre vorgesehene Stellung und bei geschlossenem Flügel in eine an oder in dem Rahmen oder dem Flügel liegende zweite Stellung bewegbar sind. Die Bewegung der Lichtschrankenmodule in die beiden Stellungen kann beispielsweise von einem elektromotorischen Antrieb oder von einer Federkraft und der Bewegung des Flügels erzeugt werden.
• Die Erfindung lässt zahlreiche Ausführungsformen zu. Zur weiteren Verdeutlichung ihres Grundprinzips ist eine davon in der Zeichnung dargestellt und wird nachfolgend beschrieben. Diese zeigt in
• Fig. 1 eine schematische Seitenansicht eines Fensters mit einer erfindungsgemäßen Sicherungseinrichtung,
• Fig. 2 eine vergrößerte Darstellung eines Lichtschrankenmoduls der Sicherungseinrichtung aus Fig. 1,
• Fig. 3 eine Ansicht von Position III auf das Fenster aus Fig. 1.
• Fig. 1 zeigt ein Fenster mit einem gegenüber einem Rahmen 1 kippbaren Flügel 2 und eine Sicherungseinrichtung 3. Der Flügel 2 lässt sich über einen elektromotorischen Antrieb 4 von der dargestellten weggekippten Stellung in eine an dem Rahmen 1 anliegende Stellung bewegen. Ein Steuerbefehl für den elektromotorischen Antrieb 4 kann beispielsweise von einem nicht dargestellten Handschalter, einer Zeitschaltuhr oder dergleichen erzeugt werden. In der dargestellten weggekippten Stellung ist zwischen dem Flügel 2 und dem Rahmen 1 ein keilförmiger Öffnungsspalt vorhanden. Die Ansteuerung des elektromotorischen Antriebs 4 erfolgt über eine elektronische Steuereinrichtung 5 der Sicherungseinrichtung 3. Die Sicherungseinrichtung 3 ist mit einer Lichtschrankeneinrichtung 6 verbunden. Die Lichtschrankeneinrichtung 6 weist mehrere übereinander angeordnete Lichtschrankenmodule 7 auf. Die Lichtschrankenmodule 7 strahlen jeweils Licht zu einem nahe einer Lagerung 8 des Flügels 2 angeordneten Reflektor 9 und erfassen das reflektierte Licht. Zur Verdeutlichung sind die Lichtstrahlen in der Zeichnung gestrichelt dargestellt. Weiterhin erzeugen die Lichtschrankenmodule 7 in Abhängigkeit von dem erfassten Licht elektrische Signale. Die elektrischen Signale werden der elektronischen Steuereinrichtung 5 zugeführt. Die Steuereinrichtung 5 kann beispielsweise die Ansteuerung des elektromotorischen Antriebs 4 unterbinden oder diesen reversierend ansteuern, wenn zumindest einer der Lichtstrahlen der Lichtschrankenmodule 7 unterbrochen ist.
• Fig. 2 zeigt stark vergrößert eines der Lichtschrankenmodule 7 aus Fig. 1. Hierbei ist zu erkennen, dass das Lichtschrankenmodul 7 ein trapezförmiges Gehäuse 10 mit auf seinen nicht parallelen Seiten angeordneten Kontakten 11, 12 aufweist. An der schmalsten Seite der Lichtschrankenmodule 7 sind eine Lichtquelle 13 und ein optischer Sensor 14 angeordnet. Die Lichtquelle 13 erzeugt einen auf den Reflektor 9 aus Fig. 1 gerichteten Lichtstrahl. Der reflektierte Lichtstrahl wird von dem Sensor 14 erfasst. Der Sensor 14 erzeugt in Abhängigkeit von dem Lichtstrahl elektrische Signale für die elektronische Steuereinrichtung 5. Die Kontakte 11 der einen Seite des Lichtschrankenmoduls 7 sind hervorstehend, während die Kontakte 12 der anderen Seite entsprechend zurückstehend gestaltet sind. Die Kontakte 11, 12 sind dabei als Steckkontakte ausgebildet, so dass sich die in Fig. 1 dargestellten Lichtschrankenmodule 7 einfach aufeinander stekken lassen und dabei gleichzeitig mechanisch gehalten und elektrisch mit der elektronischen Steuereinrichtung 5 verbunden sind. Die Kontakte 11, 12 stellen eine Stromversorgung der Lichtschrankenmodule 7 und die Übertragung der elektrischen Signale sicher.
• Fig. 3 zeigt das Fenster aus Fig. 1 in einer Ansicht von Position III. Hierbei ist zu erkennen, dass die Lichtschrankenmodule 7 von einem Federelement 15 in ihrer eingezeichneten Lage gehalten sind. Unmittelbar neben den Lichtschrankenmodulen 7 ist in dem Rahmen 1 eine Tasche 16 angeordnet. Beim Bewegen des Flügels 2 gegen den Rahmen 1 lassen sich die Lichtschrankenmodule 7 in die Tasche 16 drücken und anschließend von dem Flügel 2 verdecken.

Claims (13)

1. Sicherungseinrichtung für einen gegen einen Rahmen kippbaren Flügel mit einem elektromotorischen Antrieb des Flügels, mit einer Lichtschrankeneinrichtung zur Überwachung eines Spaltes des von dem Rahmen weggekippten Flügels, mit einem Reflektor zur Reflektierung des Lichtstrahls, wobei die Lichtschrankeneinrichtung eine auf den Reflektor gerichtete Lichtquelle und einen den von dem Reflektor reflektierten Lichtstrahl erfassenden Sensor hat, und mit einer elektronischen Steuereinrichtung zur Ansteuerung des elektromotorischen Antriebs in Abhängigkeit von den Signalen des Sensors, dadurch gekennzeichnet, dass die Lichtschrankeneinrichtung (6) mehrere Lichtschrankenmodule (7) mit jeweils einer Lichtquelle (13) und einen Sensor (14) aufweist und dass die Lichtschrankenmodule (7) übereinander montierbar sind.

2. Sicherungseinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die elektronische Steuereinrichtung (5) zur Unterbindung der Ansteuerung des elektromotorischen Antriebs (4) bei Ausbleiben des Signals eines einzigen Lichtschrankenmoduls (7) gestaltet ist.

3. Sicherungseinrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Lichtschrankenmodule (7) jeweils ein Gehäuse (10) aufweisen, dass die Gehäuse (10) an zwei gegenüberliegenden Gehäuseseiten jeweils elektrische Kontakte (11, 12) zur Signal- und/oder Stromübertragung aufweisen, und dass einander gegenüberstehende Kontakte (11, 12) zweier Lichtschrankenmodule (7) miteinander korrespondieren.

4. Sicherungseinrichtung nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Kontakte (11, 12) auf einer Gehäuseseite hervorstehend und auf der anderen Gehäuseseite zurückstehend zur Aufnahme der Kontakte (11, 12) des nächsten Lichtschrankenmoduls (7) gestaltet sind.

5. Sicherungseinrichtung nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die elektronische Steuereinrichtung (5) zur selbständigen Erfassung der montierten Lichtschrankenmodule (7) ausgebildet ist.

6. Sicherungseinrichtung nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Gehäuse (10) der Lichtschrankenmodule (7) im Querschnitt trapezförmig gestaltet sind und dass die elektrischen Kontakte (11, 12) an den nicht parallelen Gehäuseseiten angeordnet sind.

7. Sicherungseinrichtung nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Reflektor (9) als Prismenreflektor ausgebildet ist.

8. Fenster, Fenstertür oder dergleichen mit einer Sicherungseinrichtung nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Lichtschrankenmodule (7) übereinander zur Überwachung des keilförmigen, von dem weggekippten Flügel (2) und dem Rahmen (1) gebildeten Öffnungsspaltes angeordnet sind.

9. Fenster nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass eines der Lichtschrankenmodule (7) unmittelbar auf dem Rahmen (1) neben dem Flügel (2) befestigt ist.

10. Fenster nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, dass einige Lichtschrankenmodule (7) auf dem Rahmen (1) und weitere Lichtschrankenmodule (7) auf dem Flügel (2) angeordnet sind.

11. Fenster nach zumindest einem der Ansprüche 8 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass der Reflektor (9) nahe einer Lagerung (8) des Flügels (2) und die Lichtschrankeneinrichtung (6) im Bereich der größten Abmessung des Öffnungsspaltes angeordnet ist.

12. Fenster nach zumindest einem der Ansprüche 8 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass der Flügel (2) und/oder der Rahmen (1) eine Tasche (16) zur Aufnahme der Lichtschrankenmodule (7) im geschlossenen Zustand hat.

13. Fenster nach zumindest einem der Ansprüche 8 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Lichtschrankenmodule (7) bei weggekipptem Flügel (2) in ihre vorgesehene Stellung und bei geschlossenem Flügel (2) in eine an oder in dem Rahmen (1) oder dem Flügel (2) liegende zweite Stellung bewegbar sind.