DE19533431A1 - Schalteranordnung für eine Schließkantensicherung - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Schalteranordnung für eine Schließkantensicherung für kraftbetätigte Türen, Tore oder dergleichen gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Aus der DE 38 29 499 A1, die durch ihre Zitierung in die vorliegende Offenbarung mit einbezogen wird, ist es bekannt für eine Schließkantensicherung, ein mit einem elastisch verformbaren, die Schließkante bildenden Körper abgestütztes federelastisch gespanntes Zugelement als Schaltglied zu verwenden. Dabei kann der elastisch verformbare Körper aus einem profilierten Schlauch bestehen, an dessen schließkan­ tenseitiger Mantellinie ein in Längsrichtung verlaufendes Stahlseil als Zugelement eingebettet ist. Bei einer gemäß dieser technischen Lehre ausgebildeten Schließkantensiche­ rung ist ein Ende des Stahlseiles an einem Ende des Schlau­ ches eingespannt. Das andere Ende des Seiles ist aus dem Schlauch heraus zu einem elektrischen Schalter geführt, mit dem ein Antriebsmotor abschaltbar ist. Der Abstand zwischen Schlauch und Schalter wird dabei mit einem Kurvenstück oder auch einem Bowdenzug überbrückt, so daß der Schalter auf dem Behang befestigt werden kann. Auf diese Weise kann die ge­ samte Schließkantenlänge genutzt werden, um ein Sicherungs­ signal zu erzeugen und der Schalter ist an einer witterungs­ geschützten Stelle angeordnet.

Bei dieser Ausführung ist es von Nachteil, daß durch die Um­ lenkung im Bowdenzug Wegverluste auftreten, wodurch der Schaltweg des Seiles bezogen auf eine bestimmte Eindringtie­ fe der Schließkantensicherung vergrößert, d. h. die An­ sprechgenauigkeit verringert wird.

Das Problem, unter Vermeidung von Wegverlusten die Ansprech­ genauigkeit einer Schaltanordnung für eine Schließkantensi­ cherung zu verbessern, ist durch den Gegenstand der DE-A-29 17 797, von der die vorliegende Erfindung ausgeht, gelöst worden, und zwar dadurch, daß ein das eine Zugelementende in Gestalt eines Schaltgliedes aufnehmender Sicherheitsschalter koaxial zu dem Zugelement, wie einem Drahtseil, orientiert an einem Ende der Schließkante angeordnet ist. Bei dieser bekannten Schließkantensicherung ist an dem einen Stirnende des Zugelementes ein Federteller angeordnet, der sich einem koaxial dazu angeordneten Näherungsschalter bis zum körper­ lichen Kontakt mit diesem nähern bzw. sich von diesem ent­ fernen kann, je nachdem wieviel Zug auf das als Seil ausge­ bildete Zugelement ausgeübt wird. Bei einem derartigen Si­ cherheitsschalter ist es außerordentlich schwierig, den Schaltpunkt derart einzustellen, daß einerseits eine hohe Ansprechgenauigkeit erzielt wird und andererseits zum Bei­ spiel temperaturbedingten Längenänderungen des Zugseiles hinreichend Rechnung getragen wird. Das letztgenannte Pro­ blem wird in der Regel dazu führen, daß bei der Schaltpunkt­ einstellung genügend Sicherheit gegen witterungsbedingte Fehlauslösungen berücksichtigt wird. Dies geht zu Lasten der Ansprechgenauigkeit.

Davon ausgehend liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine einfach konstruierte Schalteranordnung der gattungs­ gemäßen Art für eine Schließkantensicherung zu schaffen, die leicht zu montieren und bei hoher Ansprechgenauigkeit exakt justierbar ist.

Diese Aufgabe wird durch eine Schalteranordnung mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst.

Gemäß der Erfindung ist also ein Schaltkolben entlang eines größeren Arbeitsweges, von zum Beispiel 2 cm Länge innerhalb des Schaltergehäuses verfahrbar. Zwischen den extremen Ar­ beitspositionen des Schaltkolbens befindet sich eine relativ kurze Schaltkontaktzone entlang derer ein an dem Schaltkol­ ben vorgesehener, radial zu diesem orientiert angeordneter Schaltnocken mit einem an der Wandinnenseite des Schalterge­ häuses vorgesehenen Kontaktelement einen Schaltkontakt her­ stellt, solange sich der Schaltkolben in einer der Schalt­ kontaktzone entsprechenden Position entlang seines Arbeits­ weges, d. h. auf einer entsprechenden Teilwegstrecke, befin­ det. Die Schaltkontaktzone kann von dem Schaltkolben also von beiden Seiten aus angefahren oder nach beiden Seiten hin verlassen werden. Eine typische Länge der Schaltkontaktzone beträgt zum Beispiel 2 bis 3 mm - zumindest in dem darge­ stellten Ausführungsbeispiel.

Eine erfindungsgemäße Schalteranordnung hat eine außeror­ dentlich hohe Ansprechgenauigkeit und ist außerordentlich einfach und sehr exakt justierbar. Wenn zum Justieren zum Beispiel eine Spannschraube verwendet wird, kann die An­ spruchempfindlichkeit durch eine Verringerung der Schrauben­ steigung noch weiter erhöht werden.

Es versteht sich, daß die erfindungsgemäße Lösung nicht verlassen wird, wenn am schalterseitigen Ende des Zugelemen­ tes das Schaltergehäuse befestigt ist und der Schaltkolben von einem endseitigen Halter des Zugelementes in axialer Richtung im wesentlichen ortsfest gehalten wird. Dann ist es relativ einfach an dem dem Schaltnocken gegenüberliegenden Ende des Schaltkolbens eine Einstellschraube (Spannschraube) angreifen zu lassen.

Ebenso liegt es im Rahmen der Erfindung, entlang der Innen­ wandung des Schaltergehäuses von dessen Stirnenden her etwa zur axialen Mitte hin verlaufend elektrische Kontaktflächen anzuordnen und zwischen diesen beiden ausgedehnten Kontakt­ flächen eine schmale axiale Zone kontaktfrei zu lassen. Dadurch können noch kürzere Schaltzonen realisiert werden.

Eine von zwei Seiten her durch einen Schaltkolben anfahrbare Schaltkontaktzone ist zwar grundsätzlich bereits aus der DE- A1-38 29 499 bekannt. Bei dieser bekannten Schalteranordnung treten bereits erhebliche Verluste an Ansprechgenauigkeit dadurch auf, daß das Zugelement vom Ende der Schließkante über einen Bowdenzug auf einer gekrümmten Bahn bis zu den von der Schließkante separaten Schalter geführt werden muß. Die Ansprechgenauigkeit ist bei dieser bekannten Schaltan­ ordnung vor allem dadurch erheblich eingeschränkt, daß der Schaltkontakt über eine Nockenanordnung an einem separaten Schalter ausgelöst werden muß. Hierbei muß nicht nur der Schaltnocken einen erheblichen Schaltweg zurücklegen, bis er innerhalb des Schalters einen elektrischen Kontakt öffnet oder schließt. Vielmehr sind auch erhebliche Kräfte über das Zugelement auf den Schaltkolben zu übertragen, wenn durch steile Flanken an den Auflaufschrägen für den Schaltnocken der Auslöseweg für den Schalter im Rahmen des möglichen kleingehalten werden soll. Will man diese Kräfte zugunsten einer möglichst geringen Verletzungsgefahr kleinhalten, so muß die Flankensteilheit der Nockenanordnung geringer sein - und zwar unter Inkaufnahme einer Verschlechterung der An­ sprechgenauigkeit.

Bei der erfindungsgemäßen Schalteranordnung wird ein in einem Schaltergehäuse befindlicher Schaltkolben in koaxialer Anordnung direkt mit dem Seil der Schließkantensicherung verbunden. Ein Eindellen der Schließkante führt aufgrund der direkten Verbindung des Seiles mit dem Schaltkolben unmit­ telbar zu einem Schaltimpuls - und zwar selbst dann, wenn die Eindellung am schalterseitigen Schließkantenende auf­ tritt. Ein Wegverlust durch Umlenkung kann nicht auftreten.

Durch die Erfindung wird im Vergleich zu der aus der DE-A1- 38 29 499 bekannten Schalteranordnung eine erhebliche Minia­ turisierung des Schaltergehäuses erreicht, nämlich dadurch, daß der Schaltnocken an dem koaxial mit dem Zugelement ver­ bundenen Schaltkolben selbst ein Teil der elektrischen Schaltleitung zum Ausschalten des Antriebsmotors wird.

Grundsätzlich reicht es aus, wenn lediglich ein einziges gehäusefestes elektrisches Kontaktelement mit der elektri­ schen Kontaktfläche des Schaltnockens in bzw. außer elek­ trischen Kontakt bringbar ist, also wenn die elektrische Kontaktfläche des Schaltnockens des Schaltkolbens in allen Betriebsstellungen entlang der Schaltkontaktzone des Schaltkolbens mit dem elektrischen Abschaltkreis des An­ triebsmotors ständig elektrisch leitend (bzw. nicht leitend) verbunden ist. Noch einfacher und betriebssicherer wird die Schalteranordnung aber dadurch, daß - wie bevorzugt - der Schaltnocken zwei am Schaltergehäuse vorgesehene elektrische Kontaktelemente elektrisch leitend miteinander verbindet und zur Unterbrechung dieses Stromkreises der Kontakt zu diesen beiden elektrischen Kontaktelementen unterbrochen wird. Besonders dann, wenn, wie bevorzugt, diese beiden elektri­ schen Kontaktelemente sich bezüglich der Bewegungsrichtung des Schaltkolbens in der selben Ebene senkrecht zum Schalt­ kolbenweg befinden, wird eine außerordentlich große An­ sprechgenauigkeit erzielt. Bei dieser Anordnung vereinfacht eine Ausgestaltung des Schaltnockens zu einem am Schaltkol­ ben umlaufender Schaltring was die Herstellung und das Zu­ sammenbauen der unmittelbar in und an dem Schaltergehäuse befindlichen Bauteile erheblich vereinfacht. Erfindungsgemä­ ße Schalteranordnungen sind im übrigen auch dann vorteilhaft nutzbar, wenn sie an anderer Stelle bzw. für andere Anwen­ dungszwecke eingesetzt werden als in Anspruch 1 angegeben.

Dadurch, daß der Schaltnocken nach beiden Seiten des minde­ stens einen gehäuseseitigen elektrischen Schaltkontaktes außer Kontakt zu diesem bringbar ist, wird unter anderem auch eine Selbstüberwachung der Schaltanordnung ermöglicht. Bei einer bevorzugten Anordnung ist der Stromkreis bei nor­ malem Torbetrieb permanent geschlossen. Wenn die Schließkan­ tensicherung aktiviert wird, etwa weil die Schließkante auf ein Hindernis stößt, wird der Stromkreis unterbrochen. Der Stromkreis wird aber auch dann unterbrochen, wenn das norma­ lerweise federelastisch gespannte Zugelement durchreißt oder abreißt bzw. erschlafft, weil dann die auf das Zugelement einwirkende Federspannung eine Bewegung des Schaltkolbens in diejenige Richtung gestattet, die entgegengesetzt zu der Richtung beim Eindellen der Schließkante durch ein Hindernis gerichtet ist.

Bei dem erfindungsgemäßen Schalter ist der Stromkreis in störungsfreier Betriebsstellung also vorzugsweise geschlos­ sen. Bei einer Eindellung der Schließkante übt das Seil einen Zug auf den Schaltkolben des Schalters aus, und der Stromkreis wird geöffnet (zwangsöffnend) und bei einem Seil­ riß oder dergleichen wird der Stromkreis ebenfalls geöffnet.

Der Schalter ist vorzugsweise auf beiden Seiten mit einer Faltenbalgabdichtung versehen, so daß er wasser- und staub­ dicht ausgeführt ist. Als Materialien für die Faltenbalgab­ dichtungen kommen Gummi oder Kunststoffe in Betracht, die in dem Temperaturbereich von -25°C bis +80°C alterungsbestän­ dig und quellbeständig in Wasser sind.

Eine derartige Faltenbalgabdichtung ist in besonderer Weise geeignet, entlang des ganzen Arbeitsweges des Schaltkolbens die Durchdringungsstelle des Zugelementes in das Schalterge­ häuse zuverlässig abzudichten.

Eine Doppelfunktion wird durch eine Manschette nach Anspruch 4 erreicht, die das mindestens eine elektrische Kontaktele­ ment elastisch umspannt und an das Schaltergehäuse federnd andrückt und dabei gleichzeitig den Öffnungsspalt zwischen Kontaktelement und dessen Durchdringungsöffnung in das Ge­ häuseinnere abdichtet, wobei, bevorzugt, diese Manschette über das eine Schaltergehäuseende hinausragt und auch das abgehende Stromkabel für die Verbindung des Schalters mit dem Kraftantrieb dichtend umschließt, insbesondere unter Verwirklichung einer Faltenbalganordnung als Zugentlastung und Montage- bzw. Demontagehilfe für die Manschette. - Eine derartige Manschette, insbesondere in Verbindung mit den Faltenbalgabdichtungen nach Anspruch 3, ist auch unabhängig von den Kennzeichnungsmerkmalen des Patentanspruchs 1 bei einer gattungsgemäßen Schalteranordnung vorteilhaft einsetz­ bar.

Zweckmäßige Ausgestaltungen des Erfindungsgegenstandes, die inbesondere den mechanischen Aufbau und die Herstellung ver­ einfachen und die Miniaturisierung sowie Wasser- und Staub­ dichtigkeit noch weiter verbessern, sind in weiteren Ansprü­ chen enthalten.

Die vorgenannten sowie die beanspruchten und in den Ausfüh­ rungsbeispielen beschriebenen, erfindungsgemäß zu verwenden­ den Bauteile unterliegen in ihrer Größe, Formgestaltung, Materialauswahl und technischen Konzeption keinen besonderen Ausnahmebedingungen, so daß die in dem jeweiligen Anwen­ dungsgebiet bekannten Auswahlkriterien uneingeschränkt An­ wendung finden können.

Weitere Einzelheiten, Merkmale und Vorteile des Gegenstandes der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschrei­ bung der zugehörigen Zeichnung, in der - beispielhaft - eine bevorzugte Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung dargestellt sind. In der Zeichnung zeigen:

Fig. 1 eine Schließkantenanordnung für kraftbetätigte Tü­ ren, Tor und dergleichen in schematisierter per­ spektivischer Darstellung, zum Teil aufgebrochen;

Fig. 2 von der Schließkantenanordnung nach Fig. 1 eine maßstabsvergrößerte Explosionsdarstellung des ei­ nen Zugelementendes;

Fig. 3 eine maßstabsvergrößerte Explosionsdarstellung des anderen Zugelementendes der Schließkantenanordnung nach Fig. 1;

Fig. 4 eine Axialschnittdarstellung durch die Schalteran­ ordnung nach Fig. 4 in drei verschiedenen Be­ triebsstellungen des Schaltkolbens sowie

Fig. 5 eine alternative Ausführungsform eines Schaltkol­ bens.

In dem in Fig. 1 dargestellten Ausführungsbeispiel ist ein Gummischlauch 4 an einer Profilschiene 8 befestigt. Diese Einheit kann als Schließkantensicherung an der unteren Kan­ te, z. B. eines Rolltores, befestigt werden und erstreckt sich über die gesamte Torbreite. In einem Führungsprofil 5 entlang des untersten Bereiches des Schlauches 4 befindet sich in bekannter Weise ein Seil 6, z. B. ein Drahtseil, als Zugelement. Dieses Zugelement ist an seinen beiden Enden derart eingespannt, daß es innerhalb des Führungsprofiles 5 gerade gestreckt und in gewissem Maße gespannt ist. Die Spannung ist mit einer an sich bekannten Spannhülse 9 (Ge­ windehülse) einstellbar. An sich bekannte Halter 1 und 2 für die beiden Enden des Zugelementes 6 gestatten eine Querbewe­ gung des Zugelementes 6 bezüglich der Profilschiene 8 auch in den Endbereichen des Zugelementes 6, so daß die Schließ­ kantensicherung auch dann wirksam ist, wenn der Gummi­ schlauch in seinen Endbereichen durch ein Hindernis einge­ dellt wird.

An dem der Seilspannvorrichtung (Spannhülse 9) gegenüberlie­ genden Seilende befindet sich ein elektrischer Schalter 11, der seinerseits an dem Halter 2 für das (in der Zeichnung rechte) Zugseilende befestigt ist.

Wie sich im einzelnen aus den Fig. 3 und 4 ergibt, ist in einem rohr- oder hülsenförmigen Schaltergehäuse 12 des Schalters 11 ein Schaltkolben 13 aus Metall axial beweglich und federnd gelagert. An dem Schaltkolben 13 ist ein umlau­ fender Schaltring 14 aus elektrisch leitendem Material an­ geordnet, der eine Kontaktfläche 15 mit konischen Flanken 16 an seiner radialen Außenfläche aufweist. Alternativ hierzu können die Schaltflanken 16 auch ballig, insbesondere teil­ kreisförmig, sein und/oder kann der Schaltkolben 13 aus nicht leitendem Kunststoff, bestehen und an einem längsge­ schlitzten Ende eine Ringnut 35 zum Aufklipsen eines im Querschnitt kreisrunden elektrisch leitenden Ringes (36) aufweisen (Fig. 5). An dem Schaltergehäuse 12 sind zwei Kontaktplatten 17 und 18 mit Sicken 19 und 20 (elektrische Kontaktelemente) angeordnet, die durch Bohrungen 23 und 24 einen Kontakt zu der Kontaktfläche 15 ermöglichen. An den Kontaktplatten 17 und 18 sind elektrisch leitende Kabel 21a und 21b angelötet, die mit einem nicht dargestellten An­ triebsmotor verbunden sind. In dem Schaltergehäuse 12 ist eine Druckfeder 25 angeordnet, die gleichzeitig zwei Funk­ tionen erfüllt. Mit der Druckfeder 25 wird das Seil 6 soweit gespannt, daß jeder Schaltimpuls an der Schließkante auch unmittelbar auf den Schaltkolben 13 übertragen wird. In Normalstellung (Fig. 4, Mitte) ist der Stromkreis über die Kontaktfläche 15 und die Kontaktplatten 17 und 18 mit den Sicken 19 und 20 geschlossen. Bei einem Zug des Seils 6, hervorgerufen durch eine Eindellung des Schlauches 4, wird der Stromkreis geöffnet (Fig. 4, unten).

Außerdem bewirkt die Druckfeder 25 beim Justieren sowie bei einem Seilriß, Seilerschlaffen oder dergleichen ebenfalls eine Verschiebung des Schaltkolbens 13, so daß der Stromkreis ebenfalls geöffnet wird (Fig. 4, oben).

Das Schaltergehäuse 12 ist an beiden Seiten mit einer Fal­ tenbalgabdichtung 26 und 27 gegen Feuchtigkeit und Staub abgedichtet. Am seilseitigen schalterende ist die Faltenbal­ gabdichtung 26 bis zu einem Anschlag 28 mit Ringnut auf das Gehäuse geschoben. Am entgegengesetzten Schalterende deckt die Faltenbalgabdichtung 27 die Kontaktplatten 17 und 18 manschettenähnlich ab und sorgt gleichzeitig dafür, daß die Sicken 19 und 20 federnd auf die Kontaktfläche 15 gedrückt werden.

Das Seil 6 ist mittels einer Preßhülse 3 annähernd koaxial mit dem Schaltkolben 13 verpreßt.

Bezugszeichenliste

1 Halter
2 Halter
4 Schlauch
5 Führungsprofil
6 Seil, Zugelement
8 Profilschiene
9 Spannhülse
11 Schalter
12 Schaltergehäuse
13 Schaltkolben
14 Schaltring
15 Kontaktfläche
16 konische Flanken
17 Kontaktplatte
18 Kontaktplatt
19 Sicken
20 Sicken
21a Kabel
21b Kabel
23 Bohrung
24 Bohrung
25 Druckfeder
26 Faltenbalgabdichtung
27 Faltenbalgabdichtung
28 Anschlag
29 Schulter
30 Spannfeder
31 Spannfeder
32 Öse
33 Öse
34 Einstielschraube
35 Ringnut
36 Ring

Claims (5)

1. Schalteranordnung für eine Schließkantensicherung für kraftbetätigte Türen, Tore oder dergleichen,
mit einem federelastisch entlang der Schließkante gera­ de gestreckt gespannten Zugelement (6), von dem das eine Ende unmittelbar als Schaltglied eines koaxial zu dem Zugelement (6) orientierten Sicherheitsschalters (11) verwendet wird, und das sich, vorzugsweise, mit einem, insbesondere elastisch, verformbaren, die Schließkante bildenden Körper abstützt,
mit einer an einem Schaltergehäuse (12) abgestützten Feder zum Spannen des schalterseitigen Endes des Zu­ gelementes (6) und
mit Mitteln (9) zum Einstellen des Schaltpunktes,
dadurch gekennzeichnet,
daß an dem schalterseitigen Ende des Zugelementes (6) ein an einem Schaltkolben (13) radial zu diesem orien­ tiert angeordneter Schaltnocken mit mindestens einer elektrischen Kontaktfläche (15) von definierter gerin­ ger axialer Länge, insbesondere ein umlaufender Schalt­ ring (14) mit Schaltflanken (16) vorgesehen ist,
daß an der Wandinnenseite des Schaltergehäuses (12) mindestens ein elektrisches Kontaktelement (20) von definierter geringer axialer Länge vorgesehen und der­ art angeordnet ist, daß die mindestens eine elektrische Kontaktfläche (15) und daß mindestens eine elektrische Kontaktelement (20) entlang des Arbeitsweges des Schaltkolbens (13) auf einer Teilwegstrecke des Schalt­ kolbens von definierter geringer axialer Länge zusam­ menwirken, so daß sie über eine Schaltleitung (Kabel 21) mit dem Kraftantrieb für die Tür, das Tor oder dergleichen verbunden sind und einen Sicherungsstrom­ kreis geöffnet oder geschlossen halten, und
daß der Schaltkolben (13) beidseitig über die Schalt­ kontaktzone der mindestens einen Kontaktfläche (15) und des mindestens einen Kontaktelementes (20) hinaus axial bewegbar ist, um den Schaltkontakt aufzuheben und damit den Kraftantrieb stillzusetzen.

2. Schalteranordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich­ net, daß als elektrisches Kontaktelement Kontaktplatten (17, 18) mit Sicken (19, 20), die in Gehäuseöffnungen wie Bohrungen (23, 24) angeordnet sind, vorgesehen sind.

3. Schalteranordnung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch ge­ kennzeichnet, daß das Schaltergehäuse (12) zumindest an einer Seite mit einer Faltenbalgabdichtung (26, 27) verschlossen ist.

4. Schalteranordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das mindestens eine elek­ trische Kontaktelement mittels einer elastischen, vor­ zugsweise dichtend anliegenden, Manschette an das Schaltergehäuse (12) federnd angedrückt wird.

5. Schalteranordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Sicherheitsschalter (11) an einem etwa rechtwinklig zur Schließkantener­ streckung in der Tor- oder Türblattebene elastisch verlagerbaren Befestigungspunkt eines Halters (2) für das eine Ende des Zugelements (6) befestigt ist.