DE29616654U1

DE29616654U1 - Sicherung für Tore, Türen u.dgl.

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Publication number: DE29616654U1
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Authority: DE
Original assignee: PASSTEC IND ELEKTRONIK GmbH
Current assignee: PASSTEC IND ELEKTRONIK GmbH
Priority date: 1996-09-25
Filing date: 1996-09-25
Publication date: 1998-01-29
Anticipated expiration: 2006-09-26

Description

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EUROPEAN PATENT ATTORNEYS

UNSERZEiCHEN: 96 045 essen, den 25 . September 1996

PASStee

Industrie-Elektronik GmbH Unter den Weiden 31

D-08451 Crimmitschau

Sicherung für Tore, Türen und dergleichen

Die Erfindung betrifft eine Sicherung für Tore, Türen und dergleichen mit einem ein piezoelektrisches Kabel umfassenden Sensor zur Überwachung eines bezüglich zumindest einer Baugruppe des Tores, der Türe oder dergleichen orstfesten Sicherungsbereiches.

Als derartige Sicherungen sind zum Beispiel Druckwellenkontakte, Lichtschranken, elektrisches Kontaktleisten oder induktive Sicherungen bekannt. Diese Systeme sind allerdings mit Nachteilen behaftet, die eine problemlose Anwendung verhindern.

Zum Beispiel weist ein Druckwellenkontakt, bei welchem in einem abgeschlossenen Hohlraum innerhalb eines Gummiprofils eine Volumenänderung des Hohlraums eine auf einen Schaltkontakt übertragene Druckänderung bedingt, bei undichtem Hohlraum - zum Beispiel wegen Alterung des Gummis - keine Schaltfunktion und, je nach Umgebungsbedingungen, wie Luftdruck und Temperatur, ein geändertes Schaltverhalten auf,

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ist folglich verhältnismäßig unsicher, so daß regelmäßig Tests des Schaltvorganges der Sicherung notwendig sind.

Bei einer Überwachung durch Lichtschranken, welche innerhalb eines Gummiprofils meist als Einweglichtschranke mit getrenntem Sender und Empfänger und außerhalb häufig auch als Reflexlichtschranke ausgestaltet sind, wird bei Unterbrechungen des Lichtstrahls ein Signal ausgegeben. Eine derartige Sicherung ist mit verhältnismäßig hohen Kosten, unter anderem durch einen relativ komplizierten Aufbau, zum Beispiel wegen der Versorgungsleitungen, und einen hohen Stromverbrauch gekennzeichnet. Desweiteren ist eine derartige Sicherung verhältnismäßig anfällig gegenüber Verschmutzung oder mechanischer Beanspruchung. Insbesondere innerhalb eines Gummiprofils kann eine derartige Sicherung bei großen Toren nicht eingesetzt werden, da eine kleine Biegung des Torblattes, zum Beispiel bedingt durch ein Durchhängen oder Windeinflüsse, bereits ein Schalten auslöst.

Es ist ferner bekannt, durch in ein Gummiprofil eingeschobene oder in dem Gummi vorgesehene elektrische Kontakte eine elektrische Kontaktleiste zu verwirklichen. Diese wirkt bei Berührung als Schaltkontakt. Diese Leiste muß, zum Beispiel gegen Beschädigung, dauerhaft durch ein Abschlußwiderstand überwacht werden. Desweiteren ist bei einer derartigen elektrischen Kontaktleiste nur ein geringer Schutzgrad erreichbar. Insbesondere bei alterndem Gummi und/oder bei niedrigen Temperaturen können die Kontakte aufgrund eines Flexibilitätsverlustes des Gummis zusammenkleben, so daß das zu überwachende Tor in seiner Funktionalität gestört ist. Derartige elektrische Kontaktleisten schalten meistens sofort, so daß zusätzliche Maßnahmen, wie zum Beispiel Endschalter, notwendig sind, damit sich das zu überwachende Tor zur Gänze schließen läßt.

Es ist schließlich bekannt, zumindest einige der vorgenannten Nachteile durch die Verwendung eines Sensors mit einem piezoelektrischen Kabel zu vermeiden. Ein derartiges piezoelektrisches Kabel ist im wesentlichen wie ein zweipoliges Standard-Koaxkabel mit einer leitenden Seele, einer diese Seele umgebenden Isolation, einer äußeren Abschirmung, so wie einem Mantel aufgebaut, nur daß die Isolation aus einem piezoelektrischen Material, in der Regel aus einem piezoelektrischen Polymer, gebildet ist. Der Mantel umfaßt in der Regel eine Standardisolation, zum Beispiel aus Polyuretan, kann jedoch auch eine Lage aus Mylar, Aluminium und/oder ähnlichem umfassen. Ein derartiges piezoelektrisches Kabel erzeugt sowohl bei radialer als auch bei axialer Druck- bzw. Zugbelastung ein elektrisches Spannungsignal, welches proportional zur einwirkenden Kraft je Zeiteinheit ist. Bei sehr langsamer Krafteinwirkung ist die erzeugte Spannungssignalhöhe verhältnismäßig niedriger. Je schneller die Krafteinwirkung und je größer die einwirkende Kraft, desto größer ist das erzeugte Spannungssignal.

Gegenüber den bekannten Systemen zur Sicherung von Toren, Türen und dergleichen zeichnet sich ein piezoelektrisches Kabel durch seine verhältnismäßig niedrige Empfindlichkeit gegen äußere Einflüsse, zum Beispiel chemische Einflüsse, Wasser, Temperatur- und Luftdruckschwankungen, aus. Das piezoelektrische Kabel weist eine hohe mechanische Belastbarkeit auf und läßt sich auch an gebogenen bzw. sich biegenden Torblättern einsetzen, da es in Bögen verlegbar ist und nur während des Biegens entsprechende Signale ausgegeben werden. Insbesondere ist das piezoelektrische Kabel auch bei einer mechanischen Verformung, zum Beispiel bei Beschädigung des Tores einsetzbar, da nur unmittelbar während des Verformungs- bzw. Beschädigungsvorganges eine elektrische Spannung generiert wird. Insbesondere sind auch verhältnismäßig große Längen (bis 1 km) des piezoelektrischen Kabels bei gleichbleibender Funktionalität einsetzbar.

Ein vorbeschriebener Sensor hat den Nachteil, daß er insbesondere bei Windeinwirkung oder bei z. B. beim Anfahren des Tores auftretenden Eigenschwingung des Tores, insbesondere bei größeren Toren, einen Schaltvorgang auslösen kann. Dementsprechend liegt vorliegender Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine Sicherung für Tore, Türen und dergleichen mit einem ein piezoelektrisches Kabel umfassenden Sensor zur Überwachung eines bezüglich einer Baugruppe des Tores, der Türe oder dergleichen ortsfesten Sicherungsbereiches bereit zu stellen, welche diese Nachteile nicht aufweist.

Als Lösung wird eine Sicherung für Tore, Türen und dergleichen mit den Merkmalen des Anspruchs 1, des Anspruchs 9 und/oder des Anspruchs 12 vorgeschlagen. Zwar lösen die Merkmalskombinationen vorgenannter Ansprüche obige Aufgabe einzeln; es hat sich jedoch gezeigt, daß sich insbesondere durch den kumulativen Einsatz dieser Merkmalskombinationen die Eigenschaften einer erfindungsgemäßen Sicherung vorteilhaft verbessern lassen.

In vorliegendem Zusammenhang beschreibt der Sicherungsbereich ein von der Sicherung zu überwachendes Gebiet (Raumbereich) . Dieses Gebiet kann zum Beispiel die unmittelbare Umgebung einer Tor- oder Türkante oder auch eine gesamte Toröffnung sein. Ebenso kann es sich bei dem Sicherungsbereich zum Beispiel um ein in der Nähe eines Garagenbodens oder einer sonstigen feststehenden Fläche befindliches Gebiet handeln, durch welches des Vorhandensein von Fahrzeugen oder Personen in der Türöffnung überwacht werden soll. Ebenso kann der Sicherungsbereich um sogenannte Endschalter vorgesehen sein, durch welche die Maximalbewegung des Tores, der Türe oder dergleichen begrenzt ist. Insofern versteht es sich, daß der Sicherungsbereich sämtliche punktuellen, linearen, flächigen oder räumlichen Gebiete an, um oder in der Nähe von Toren, Türen und dergleichen umfassen kann, die der Überwachung bzw. Sicherung der Bewegung des Tores, der Türe

und dergleichen dienen. Insbesondere können diese Sicherheitsbereiche ortsfest bezüglich einer Tor- bzw. Türöffnung oder aber mit dem Torblatt, der Türe oder den Lamellen eines Rolltores beweglich vorgesehen sein.
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Die Verwendung eines mit dem piezoelektrischen Kabel wirkverbundenen, elastischen Kraftaufnehmers zwischen einer Baugruppe des Tores, der Türe oder dergleichen und einem bezüglich dieser Baugruppe ortsfesten Sicherungsbereich Ii? bedingt, daß kleinere durch Wind oder Eigenschwingungen bedingte Krafteinwirkungen durch den elastischen Kraftaufnehmers abgefangen werden und zu einem Signal des piezoelektrischen Kabels nicht führen.

Insbesondere ermöglicht der elastische Kraftaufnehmer, daß die erfindungsgemäße Sicherung einen größeren Sicherungsbereich abdeckt, als wie durch das piezoelektrische Kabel ansich möglich. Hierbei dient der elastische Kraftaufnehmer über seine Wirkverbindung mit dem piezoelektrischen Kabel als Übertrager für eine auf ihn wirkende Kraft.

Der Aufbau bzw. die Montage einer erfindungsgemäße Sicherung vereinfacht sich, wenn der elastische Kraftaufnehmer eine Halterung für das piezoelektrische Kabel umfaßt. Dieser Verzicht auf eine zusätzliche Halterung bedeutet insbesondere, daß bei der Montage mit der Halterung des piezoelektrischen Kabels gleichzeitig eine Wirkverbindung zwischen Kraftaufnehmer und piezoelektrischem Kabel geschaffen wird.

Wird der erfindungsgemäße Sensor zum Beispiel als Endschalter für ein Rollgitter oder Rolltor verwendet, kann die Kabelhalterung eine bzw. zwei Federn umfassen, die der Aufhängung des Kabels dienen, welches parallel zu dem Rollgitter, im oberen Endbereich zwischen den ortsfesten Seiten der Öffnung gespannt ist. Die Federn können zum Beispiel durch Wind oder durch sich auf das Kabel setzende Vögel bedingte

Kräfte aufnehmen und auf diese Weise ein hierdurch bedingtes elektrisches Spannungssignal vermeiden bzw. reduzieren. Die Verwendung eines erfindungsgemäßen Sensors ermöglicht es insbesondere mechanische Fehlfunktionen, die bei einen Seilzug sowie einen den Seilzug betätigenden Schalter umfassenden Endschaltern auftreten können, zur Gänze zu vermeiden.

Das piezoelektrische Kabel zeigt bei dieser Anordnung eine überraschend hohe Sensitivität. Dieses liegt daran, daß das Kabel nicht nur einer Druckbelastung unterliegt, sondern auch durch Zug belastet wird, welcher zu einer Querschnittsverringerung und zu einem entsprechenden Signal - über die gesamte Kabellänge erzeugt - führt. Es ist auch denkbar, bei anderen gattungsgemäßen Torsicherungen - und zwar unabhängig von den übrigen Merkmalen - durch Einspannen des piezoelektrischen Kabels an seinen Enden die Sensitivität zu erhöhen (Anspruch 19).

Es versteht sich, daß der elastische Kraftaufnehmer oder die Halterung auch einstückig mit dem piezoelektrischen Kabel ausgebildet sein kann. Da naturgemäß auch der Mantel eines piezoelektrischen Kabels elastische Eigenschaften aufweist, ist ein erfindungsgemäßer elastischer Kraftaufnehmer durch verbesserte Eigenschaften und/oder nicht radialsymmetrische Ausgestaltung des Mantel ausgezeichnet.

Da jedoch die piezoelektrischen Kabel in der Regel konfektioniert bezogen werden, ist es von Vorteil, den elastischen Kraftaufnehmer bzw. die Kabelhalterung als von dem piezoelektrischen Kabel getrennte Baugruppe vorzusehen. In diesem Fall sollte in der Halterung bzw. dem elastischen Kraftaufnehmer ein Kanal vorgesehen sein, in welchem das piezoelektrische Kabel angeordnet ist. Hierbei versteht es sich, daß dieser Kanal nicht vollständig von dem elastischen Kraftaufnehmer bzw. der Halterung umschlossen sein muß. Zum einen ist es denkbar, den Kanal derart zugänglich auszugestalten,

daß das piezoelektrische Kabel in diesen zur Montage eingelegt werden kann. Gegebenenfalls können Mittel, wie eine Abdeckung, vorgesehen sein, durch welche der Kanal nachträglich verschlossen wird. Dieses Verschließen kann insbesondere aber auch durch das Anbringen des elastischen Kraftaufnehmers bzw. der Halterung an der entsprechenden Baugruppe erfolgen.

Andererseits kann der Kanal derart ausgestaltet sein, daß das piezoelektrische Kabel von einem Ende aus in diesen eingeführt werden muß. Hierbei ist es von Vorteil, wenn der Kanalquerschnitt nicht wesentlich größer ist als der Querschnitt des piezoelektrischen Kabels, so daß das piezoelektrische Kabel bei der Montage gerade in den Kanal eingeführt werden kann. Hierdurch wird auf der einen Seite eine einfache Montage der erfindungsgemäßen Sicherung ermöglicht, und auf der anderen Seite eine sichere Wirkverbindung erreicht bzw. ein unnötiges Spiel zwischen elastischen Kraftaufnehmer und piezoelektrischen Kabel vermieden.

Insbesondere bei längeren Kanälen kann die auftretende Reibung so stark werden, daß ein Einziehen des peizoelektrischen Kabels nicht mehr oder nur sehr schwer möglich ist. Besonders bei derartigen Fällen kann es von Vorteil sein, den Kanalquerschnitt merkbar größer als den Querschnitt des piezoelektrischen Kabels auszugestalten und neben dem piezoelektrischen Kabel noch einen Platzhalter in dem Kanal vorzusehen. Ein erfindungsgemäßer Platzhalter zeichnet sich dadurch aus, daß er ein Einschieben des piezoelektrischen kabeis entlang der Längserstreckungsachse des Kabels ermöglicht und gleichwohl eine gute Wirkverbindung des piezoelektrischen Kabels mit dem elastischen Kraftaufnehmer gewährleistet.

Zum Beispiel kann ein derartiger Platzhalter durch eine an dem piezoelektrischen Kabel vorgesehene Bürste mit im we-

sentlichen radial von dem piezoelektrischen Kabel wegweisenden Borsten gebildet werden. Eine derartige Bürste ermöglicht zum einen ein relativ leichtes Einziehen des piezoelektrischen Kabels, da die Borsten bei diesem Arbeitsgang leicht nachgeben und die Reibung innerhalb des Kanals gering gehalten wird. Andererseits wird das piezoelektrische Kabel durch die Borsten innerhalb des Kanals genügend gehalten und so versteift, daß eine Krafteinwirkung auf den elastischen Kraftaufnehmer auf das piezoelektrische Kabel übertragen wird.

Als Platzhalter kann auch ein expansionsfähiges Material Verwendung finden, welches nach dem Positionieren sowohl des piezoelektrischen Kabels als auch des Platzhalters zur Expansion gebracht wird. Jedes in dieser Weise quellfähiges Material kann hierfür eingesetzt werden. Besonders vorteilhaft hat sich ein Kompressionsband, nämlich ein komprimiertes Schaumstoffband, welches durch Luftaufnahme expandiert, erwiesen.

Kurzzeitig auftretende Störungen, zum Beispiel durch Wind oder durch ein abruptes Anfahren bedingt, können durch einen den piezoelektrischen Kabel nachgeschaltete Integrationsstufe aufgefangen werden. Diese ansich rein elektronische Baugruppe ermöglicht es, kurzzeitige Impulse, insbesondere kurzzeitige Spannungssignale des piezoelektrischen Kabels, welche durch eine kleine Kraft aber eine hohe Kraftänderung je Zeiteinheit gekennzeichnet sind, herauszufiltern bzw. zu kompensieren. Hierdurch wird es bei einer erfindungsgemäßen Sicherung möglich, im Gegensatz zu den bisher bekannten Sicherungen, welche nur binäre Signale liefern, durch Wahl der Zeitkonstante der erfindungsgemäßen Intergrationsstufe die Empfindlichkeit, zum Beispiel unter Berücksichtigung der elastischen Eigenschaften des elastischen Kraftaufnehmers, einzustellen. Hierbei versteht es sich, daß diese Einstellung zum einen werksseitig vorgenommen, zum anderen aber

auch eine durch den Anwender bzw. vor Ort mögliche Einstellbarkeit - gegebenenfalls auch mittels geeigneter Schnittstellen zu Netzwerken wie LON's und ähnlichem - vorgesehen werden kann.
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Die ansich wegen des koaxialen Aufbaus des piezoelektrischen Kabels schon geringe Störanfälligkeit eines erfindungsgemäßen Sensors bzw. einer erfindungsgemäßen Sicherung läßt sich erhöhen, wenn der Sensor einen unmittelbar an dem piezoelektrischen Kabel angeordneten, dem piezoelektrischen Kabel nachgeschalteten Verstärker umfaßt. Hierbei versteht es sich, daß diese, ansich auch ohne die übrigen Merkmale vorteilhaft bei gattungsgemäßen Sicherungen verwendbare, unmittelbare Anordnung eines Verstärkers an einem piezoelektrischen Kabel notwendige, kurze elektrische Leitüngswege zwischen Verstärker und piezoelektrischen Kabel einschließt. Insbesondere sollen jedoch längere Kabelwege, die eigentlich einer gesonderten Abschirmung bedürfen, vermieden werden. Diese unmittelbare Anordnung des Verstärkers des piezoelektrischen Kabel bewirkt, daß elektrische Störeinflüsse einem verhältnismäßig hohen, weil verstärktem Signalpegel überlagert werden und auf diese Weise das von dem piezoelektrischen Kabel gelieferte Spannungssignal nur unwesentlich beeinflussen können.

Insbesondere ist es von Vorteil, wenn dieser Verstärker die dem piezoelektrischen Kabel nachgeschaltete Integrationsstufe umfaßt.

Eine weitere elektronische Abstimmbarkeit bzw. Einstellung der Empfindlichkeit einer gattungsgemäßen Sicherung für Tore, Türen und dergleichen wird ermöglicht, wenn der Sensor einen dem piezoelektrischen Kabel nachgeschalteten Komparator mit einer Schwellwerteinstellung umfaßt, welcher nur ein Signal ausgibt, wenn ein Signal des piezoelektrischen Kabel bzw. eines nachgeschalteten Verstärkers einen gewählten

Schwellwert überschreitet. Ähnlich wie oben erläuterte Intergrationszeit kann auch der Schwellwert durch elektrische bzw. durch elektronische Mittel, wie Widerstände, Mikroschalter, logische Schalter und/oder Mikroprozessoren gegebenenfalls in Verbindung mit geeigneten Netzwerken, wie LON's - gewählt werden. Hierbei wird der Schwellwert derart gewählt, daß kleinere, zum Beispiel durch Wind oder Eigenschwingungen des Tores bedingte Signale unterhalb dieses Schwellwertes liegen und der Sensor, sollten derartige Signale den Komparator erreichen, ein Signal nicht ausgibt.

Die Montage einer erfindungemäßen Sicherung vereinfacht sich, wenn der Sensor eine eine bauliche Einheit bildende Auswerteeinheit umfaßt, die unmittelbar an dem piezoelektrischen Kabel angeordnet ist und sämtliche elektrische Baugruppen enthält, die in der Nähe des piezoelektrischen Kabels angeordnet sein sollen. Auf diese Weise kann auf Kabelverbindungen zwischen diesen elektrischen Baugruppen und dem piezoelektrischen Kabel verzichtet werden, so daß Auswerteeinheiten und piezoelektrisches, da unmittelbar verbunden, besonders einfach montiert werden können. Vorgenannte elektrische Baugruppen können insbesondere die dem piezoelektrischen Kabel nachgeschaltete Integrationsstufe, den Verstärker und/oder den Komperator umfassen.

Insbesondere ist es von Vorteil, sämtliche elektronische Baugruppen innerhalb der Auswerteeinheit anzuordnen, so daß diese nur noch die notwendigen Spannungseingänge, Signalausgänge und - gegebenenfalls - Stelleingänge sowie einen Masseanschluß aufweist. Auf diese Weise umfaßt die erfindungsgemäße Sicherung einen als in sich geschlossene Baueinheit ausgestalteten Sensor, bestehend aus piezoelektrischen Kabel sowie der Auswerteeinheit.

In einfachster Ausführung genügt es, wenn diese Sicherung nur einen Spannungseingang, einen Signalausgang sowie einen

Masseanschluß aufweist. Es versteht sich, daß der Signalausgang bzw. ein gegebenenfalls vorhandener Stelleingang über eine Netzwerkschnittstelle realisiert werden kann. Hierdurch lassen sich insbesondere auch mehrere Ausgänge und Eingänge ohne weiteren äußeren Aufwand bei der Montage vorsehen. Die Stelleingänge können zum Beispiel der Einstellung des Schwellwertes bzw. der Integrationszeit dienen.

Ein weiteres Ziel bei gattungsgemäßen Sicherungen ist es,

Ii? diese derart auszugestalten, daß über die gesamte Länge des Sensors, insbesondere auch in seinen Rand- bzw. Endbereichen, der Sicherungsbereich überwacht werden kann. Die Kräfte weiterleitende Wirkung des erfindungsgemäßen elastischen Kraftaufnehmers ermöglicht es insbesondere, auch diese Rand- bzw. Endbereiche zu überwachen. Wird auch die unmittelbar an dem piezoelektrischen Kabel angeordnete Auswerteeinheit mit dem elastischen Kraftaufnehmer wirkverbunden, so können auch im Bereich dieser Auswerteeinheit auf diese bzw. auf den Kraftaufnehmer wirkende Kräfte zu dem piezoelektrischen Kabel weiter geleitet werden. Anderseits reicht schon die Anordnung der Auswerteeinheit unmittelbar an dem piezoelektrischem Kabel aus, daß, wird auf die ans ich starre Auswerteeinheit eine Kraft ausgeübt, diese Kraft an das piezoelektrische Kabel weitergeleitet und ein elektrisches Signal erzeugt wird. Auf diese Weise kann über die gesamte Ausdehnung des elastischen Kraftaufnehmers ein wirksam überwachter Sicherungsbereich vorgesehen sein, obwohl in den Rand- bzw. Endbereichen kein piezoelektrisches Kabel bzw. die ansich nicht auf Krafteinwirkung sensitive Auswerteeinheit angeordnet ist.

Es versteht sich, daß, wenn der elastische Kraftaufnehmer die Halterung für das piezoelektrische Kabel umfaßt, diese Halterung auch die Auswerteeinheit halten kann, wodurch sich die erfindungsgemäße Sicherung besonders einfach ausgestalten läßt. Insbesondere wenn diese Halterung das piezoelek-

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trische Kabel sowie die Auswerteeinheit elastische bezüglich der in Bezug auf den Sicherungsbereich ortsfesten Baugruppe hält, wird eine durch äußere Krafteinwirkung bedingte Verlagerung der Auswerteeinheit ein Verbiegen des piezoelektrischen Kabels bewirken, welches ein entsprechendes Signal bedingt.

Insofern vertseht es sich, daß die unmittelbare Anordnung der Auswerteeinheit an dem piezoelektrischem Kabel unabhängig von dem übrigen Merkmalen bei einer gattungsgemäßen Sicherung vorteilhaft Verwendung finden kann.

Die Wartung einer erfindungsgemäßen Sicherung läßt sich vereinfachen, wenn der Sensor zum Beispiel an seiner Auswerteeinheit eine LED zur Funktionsüberprüfung aufweist.

Es versteht sich, daß die dargestellte Sicherung nicht auf Tore, Türen und dergleichen beschränkt ist, sondern in aller Allgemeinheit als Sensor zur Erkennung von Kräften, insbesondere zeitabhängigen Kräften, Verwendung finden kann. Zum Beispiel kann dieser Sensor zur Fahrzeugerkennung bzw. zählung oder auch zur Achszählung von Fahrzeugen dienen, wobei über die elektronischen Baugruppen das Verhalten des Sensors bei mehrachsigen Fahrzeugen definiert werden kann.

Die vorgenannten, sowie die beanspruchten und in den Ausführungsbeispielen beschriebenen, erfindungsgemäß zu verwendenden Bauteile unterliegen hinsichtlich ihrer Größe, Formgestaltung, Materialauswahl und technischen Konzeption keinen besonderen Ausnahmebedingungen, so daß die in dem jeweiligen Anwendungsgebiet bekannten Auswahlkriterien uneingeschränkt Anwendung finden können.

Weitere Einzelheiten, Merkmale und Vorteile des Gegenstandes der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung der zugehörigen Zeichnung, in der - beispielhaft -

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bevorzugte Ausführungsformen erfindungsgemäßer Sicherungen dargestellt sind. In der Zeichnung zeigen

Fig. 1 eine erste Ausführungform einer Torsicherung in schematischer Schnittdarstellung parallel zur Tor

blattebene ;

Fig. 2 eine zweite Ausführungsform einer Türsicherung im

Schnitt senkrecht zur Türebene;
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Fig. 3 eine dritte Ausführungsform einer Torsicherung in ähnlicher Darstellungsart wie Fig. 1;

Fig. 4 die Torsicherung nach Fig. 3 im Schnitt senkrecht zur Längserstreckungsrichtung des piezoelektri

schen Kabels;

Fig. 5 eine vierte Ausführungsform einer Torsicherung in

ähnlicher Darstellungsart wie Fig. 1;
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Fig. 6 die Torsicherung nach Fig. 5 im Schnitt senkrecht zur Längserstreckungsrichtung des piezoelektrischen Kabels;

Fig. 7 eine fünfte Aus führungs form einer Torsicherung als Endschalter in schematischer Frontansicht;

Fig. 8 eine sechste Aus führungs form einer Torsicherung im Schnitt senkrecht zur Längserstreckungsrichtung des piezoelektrischen Kabels;

Fig. 9 die elektrischen bzw. elektronischen Komponenten der sechs Ausführungsbeispiele als Blockschaltbild sowie
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Fig. lOa/b eine siebte Ausfuhrungsform einer Torsicherung im Schnitt senkrecht zur Langserstreckungsrichtung des piezoelektrischen Kabels.

Die in Figur 1 dargestellte Torsicherung umfaßt einen Sensor 1 mit einem piezoelektrischen Kabel 10 und einer Auswerteeinheit 11, welche über eine Versorgungsleitung 12 mit weiteren, nicht dargestellten Baugruppen eines Lamellen 3a und 3a' umfassenden Tores verbunden ist. Das piezoelektrische Kabel 10 sowie die Auswerteeinheit 11 sind in einem Kanal 40 eines elastischen Kraftaufnehmers 4 angeordnet, welcher an der untersten Lamelle 3a des Tores befestigt ist.

Auf diese Weise kann der Sensor 1 einen um die untere Lamel-Ie 3a bzw. den elastischen Kraftaufnehmer 4 liegenden Sicherungsbereich 2 (durch Pfeile dargestellt) überwachen. Trifft bei der Bewegung des Tores der elastische Kraftaufnehmer 4 auf ein Hindernis, so übt er hierdurch eine Kraft auf das piezoelektrische Kabel 10 aus, welches ein elektrisches Spannungssignal an die Auswerteeinheit 11 weiterleitet. Je nach in der Auswerteeinheit 11 vorgesehenen Kriterien gibt diese durch die Versorgungsleitung 12 ein Signal, zum Beispiel ein Stop-Signal an den Tormotor, weiter. Es versteht sich, daß die Versorgungsleitung 12 auch eine Spannungsversorgung sowie einen Masseanschluß für den Sensor 1 umfaßt.

Wie aus Figur 1 ersichtlich bedingt eine im Bereich der Auswerteeinheit 11 auf diese bzw. auf den elastischen Kraftaufnehmer 4 einwirkende Kraft eine Verschiebung der ansich starren Auswerteeinheit 11. Diese Verschiebung bedingt eine Auslenkung bzw. Kraftausübung auf das piezoelektrische Kabel 10, so daß der Sensor 1 auch in dem Bereich der Auswerteeinheit 11 sensitiv ist.

Bei der in Figur 2 dargestellten zweiten Aus fuhrungs form ist ein elastischer Kraftaufnehmer 4 an der äußeren Kante eines

Türblatts 3b, zum Beispiel einer Fahrstuhl- bzw. Schiebetüre, vorgesehen. Der Aufbau dieser zweiten Ausführungsform entspricht im wesentlichen dem der ersten Ausführungsform. Allerdings ist der elastisches Kraftaufnehmer 4 zweiteilig aus einem gummielastischen Haltesockel 41 und einer gummielastischen Abdeckung 42 ausgebildet. Der Haltesockel 41 und die Abdeckung 42 sind hierbei durch Vulkanisieren unlösbar miteinander verbunden.

Während bei dem ersten Ausführungsbeispiel das piezoelektrische Kabel 10 sowie die Auswerteeinheit 11 von einer Seite in den Kanal 40 eingeschoben werden, wird bei dem zweiten Ausführungsbeispiel das piezoelektrische Kabel 10 bzw. die Auswerteeinheit 11 vor dem Zusammenbringen und Vulkanisieren von Abdeckung 42 und Haltesockel 41 in den Kanal 40 eingelegt. Da während der Montage dieser zweiten Ausführungsform im Gegensatz zu der ersten Ausführungsform keine Reibungskräfte überwunden werden müssen, kann bei dieser zweiten Ausführungsform der Kanal 40 einen engeren Querschnitt aufweisen. Dieses dient insbesondere der Reduzierung des Spiels des piezoelektrischen Kabels 10 in dem Kanal 40.

Im Gegensatz hierzu sind bei den dritten und vierten Ausführungsbeispielen die Kanäle 40 jeweils merkbar größer als das piezoelektrische Kabel 10 ausgestaltet (siehe Fign. 3 bis 6), und das piezoelektrische Kabel 10 mittels eines Platzhalters mit dem elastischen Kraftaufnehmer 4 wirkverbunden. Bei dem dritten Ausführungsbeispiel wird der Platzhalter durch eine Bürste 43 mit im wesentlichen radial von dem piezoelektrischen Kabel 10 abstehenden Borsten 44 gebildet. Diese Borsten 44 ermöglichen ein leichtes Einschieben des piezoelektrischen Kabels 10, da sie bei diesem Arbeitsgang leicht nachgeben. Eine radial von dem elastischen Kraftaufnehmer 4 auf die Borsten 44 ausgeübten Druck geben diese jedoch an das piezoelektrische Kabel 10 unmittelbar

weiter, so daß trotz der Differenz zwischen Durchmesser des piezoelektrischen Kabels 10 und Kanalquerschnitt eine gute Wirkverbindung zwischen piezoelektrischem Kabel 10 und elastischem Kraftaufnehmer 4 gewährleistet ist. Bei dem vierten Ausführungsbeispiel findet ein Kompressionsband 45, welches aus einem zusammengedrückten Schaumstoff besteht, welcher nach der Montage durch Luftaufnahme expandiert, als Platzhalter Verwendung.

In einem fünften Ausführungsbeispiel (Fig. 7) ist eine Einzugsicherung für Rollgitter und dergleichen verwirklicht. Ein piezoelektrisches Kabel 10 ist zwischen den Seiten 3d eines Torrahmens eines Rollgitters 31 gespannt. Bei dieser Ausführungsform umfaßt die ortsfeste Baugruppe die beiden Seiten 3d der Toröffnung, während der Sicherungsbereich 2 sich radial um das piezoelektrische Kabel 10 zwischen diesen Seiten 3d erstreckt. Als elastischer Kraftaufnehmer 4 dient bei diesem Ausführungsbeispiel eine Feder 46, mittels welcher das piezoelektrische Kabel 10 an einer der Torrahmenselten 3d befestigt ist. An seinem gegenüberliegenden Ende, an welchem die Auswerteeinheit 11 vorgesehen ist, ist das piezoelektrische Kabel 10 mit einer starren Befestigung 3d' an der Torrahmenseite 3d gehalten.

Wie aus Figur 8 ersichtlich, erfolgt eine Torsicherung bei dem sechsten Ausführungsbeispiel durch Überwachung eines Sicherungsbereiches 2 am Boden 3c eines Tores (nicht dargestellt) . Hierbei ist unmittelbar verständlich, daß diese Ausführungsform auch der Fahrzeugzählung bzw. -achszählung oder sonstigen Applikationen dienen kann. Bei dieser Ausführungsform ist das piezoelektrische Kabel 10 sowie die Auswerteeinheit 11 in einer in etwa 10 mm tiefen Nut 30 im Boden 3c angeordnet. Der elastische Kraftaufnehmer 4 wird durch eine elastische Gummimasse gebildet, mit welcher die Nut 30 nach Einlegen des piezoelektrischen Kabels 10 bzw. der Auswerteeinheit 11 ausgegossen wurde. Wie aus Figur 3

ersichtlich ist hierbei eine leichte Erhöhung der Gurranimasse vorgesehen, wodurch sich der überwachte Sicherungsbereich 2 gegenüber der reinen Außenfläche der Nut 30 erhöht.

Gemäß der siebten Ausführungsform nach Fign. 10a und 10b wird das piezoelektrische Kabel 10 in ein Hohlkammerprofil 47 eingezogen, dessen Querschnitt deutlich kleiner als der Querschnitt des Kanals 40 ist. Um das Einziehen des piezoelektrischen Kabels 10 in das Hohlkammerprofil 47 zu erleichtern, ist das Hohlkammerprofil 47 zu erleichtern, ist das Hohlkammerprofil 47₍wie in der Zeichnung dargestellt und insoweit bevorzugt,längsgeschlitzt. Bei der Hohlkammer kann es sich auch um eine mehr oder minder weit geöffnete Nut handeln, deren Formgebung ein Festhalten des in die Nut eingeclipsten piezoelektrischen Kabels derart gestattet, daß das Kabel nicht von selbst aus diesem Profil wieder herausrutschen kann. Das Hohlkammerprofil 47 besteht vorzugsweise aus einem Kunststoff. Bei der Variante nach Fig. 10a ist das Hohlkammerprofil 47 auf seiner radialen Außenseite mit Borsten 44 besetzt, welche die Funktion einer Bürste wie bei dem Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 4 übernehmen. Das Hohlkammerprofil 47 kann anstelle der Borsten auch mit Gumminoppen 48 bestückt sein, welche entweder ebenfalls elastisch nachgiebig oder aber mit Sollbruchstellen versehen sind und somit ebenfalls eine Anpassung an den Querschnitt des Kanals 40 ermöglichen. Bei beiden Varianten wird das mit dem piezoelektrischen Kabel versehene Hohlkammerprofil in den Kanal 40 eingeschoben - wie bereits im Zusammenhang mit Fig. 4 erläutert.

Eine asymmetrische Anordnung des piezoelektrischen Kabels 10 innerhalb des Kanals 40, wie sie in den Fign. 3 bis 6 und 10a/b dargestellt ist erhöht die Ansprechempfindlichkeit.

Anhand der dargestellten Ausführungsbeispiele wird deutlich, daß sich durch den elastischen Kraftaufnehmer 4 jeweils ein

wesentlich größerer Sicherungsbereich 2 überwachen läßt, als wenn hierfür nur das piezoelektrische Kabel 10 verwendet würde.

Bei den sieben dargestellten Ausführungsformen dient der elastische Kraftaufnehmer 4 jeweils auch der Halterung des piezoelektrischen Kabels 10 und der Auswerteeinheit 11. Es ist andererseits jedoch denkbar, einen elastischen Kraftaufnehmer vorzusehen, der nicht der Halterung dient und zum Beispiel als gegebenenfalls geeignet profilierter Mantel um das piezoelektrische Kabel 10 ausgebildet ist. Bei einer derartigen Ausgestaltung versteht es sich, daß zusätzliche Haltemittel vorgesehen sein können.

Wie Figur 9 zeigt, ist das Sensorkabel 10 unmittelbar mit einem Eingangsverstärker 51 mit Integrationsstufe 50 verbunden. Das verstärkte und durch die Integrationsstufe 50 geglättete Signal wird einem Komparator 52 mit Schwellwerteinstellung zugeleitet, welcher nur ein Signal an die Ausgangsstufe 54 weitergibt, wenn ein vorher eingestellter Schwellwert überschritten wird. Eingangsverstärker 51 mit Integrationsstufe 50, Komparator 52 sowie Ausgangsstufe 54 sind mit einer Spannungsversorgung 53 verbunden. Die vorgenannten Baugruppen sind sämtlich in der Auswerteeinheit 11 angeordnet. Hierbei ist unmittelbar ersichtlich, daß die Auswerteeinheit 11 nur einen geeigneten Spannungseingang, einen Signalausgang sowie einen Masseanschluß aufweist, an welche die Versorgungsleitung 12 (siehe Figur 1) angeschlossen ist.

Bei den dargestellten Ausführungsbeispielen ist die Integrationsstufe 50 mit einer festeingestellten Integrationszeit versehen. Der Schwellwert des Komparators 52 kann über ein Potentiometer eingestellt werden. Andererseits versteht es sich, daß die Auswerteeinheit 11 auch einen bzw. mehrere Stelleingänge umfassen kann, mittels welcher diese Werte -

oder falls gewünscht auch andere Werte - einstellbar sind. Es versteht sich desweiteren, daß die Signalausgänge und gegebenenfalls vorhandenen Stelleingänge durch eine oder mehrere digitale Schnittstellen realisiert werden können. Ebenso können, je nach Erfordernissen, mehrere Spannungseingänge für verschiedene Spannungen vorgesehen sein.

20 Bezugszeichenliste

1 Sensor

10 piezoelektrisches Kabel

11 Auswerteeinheit

12 Versorgungsleitung

2 Sicherungsbereich

3a	Lamelle
3a'	Lamelle
3b	Türblatt
3c	Boden
3d	Torrahmenseite
3d'	Befestigung
30	Nut
31	Rollgittertor
4	elastischer Kraftaufnehmer
40	Kanal
41	Haltesockel, gummielastisch
42	Abdeckung, gummielastisch
43	Bürste
44	Borsten
45	Kompressionsband
46	Feder
47	Hohlkammerprofil
48	Noppen

50 Integrationsstufe

51 Eingangsverstärker

52 Komparator mit Schwellwerteinstellung

53 Spannungsversorgung

54 Ausgangsstufe

Claims

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UNSERZEiCHEN: 96 045 essen, den 25. September 1996

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Industrie-Elektronik GmbH Unter den Weiden 31

D-08451 Crimmitschau

Schutzansprüche;

1. Sicherung für Tore, Türen und dergleichen mit einem ein piezoelektrisches Kabel (10) umfassenden Sensor (1) zur Überwachung eines bezüglich zumindest einer Baugruppe (Lamelle 3a, Türblatt 3b, Boden 3c, Torrahmenseite 3d) des Tores, der Türe oder dergleichen im wesentlichen ortsfesten Sicherungsbereiches (2),
dadurch gekennzeichnet,

daß zwischen dieser Baugruppe (3a, 3b, 3c, 3d) und dem Sicherungsbereich (2) ein elastischer Kraftaufnehmer (4) vorgesehen ist, welcher mit dem piezoelektrischen Kabel (10) wirkverbunden ist.
2. Sicherung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der elastische Kraftaufnehmer (4) eine, insbesondere zweiteilige, Halterung (41, 42) für das piezoelektrische Kabel (10) umfaßt.
3. Sicherung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das piezoelektrische Kabel (10) in einem Kanal

(40) des elastische Kraft auf nehmers (4) bzw. der Halterung vorgesehen ist.

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4. Sicherung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Kanalquerschnitt gleich oder nicht wesentlich größer als der Querschnitt des piezoelektrischen Kabels (10) ist.
5. Sicherung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Kanalquerschnitt merkbar größer als der Querschnitt des piezoelektrischen Kabels (10) ist und neben dem piezoelektrischen Kabel (10) noch ein Platzhalter (Bürste 43, Kompressionsband 45, Hohlkammerprofil 47) vorgesehen ist.
6. Sicherung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Platzhalter eine Bürste (43) mit im wesentlichen radial von dem piezoelektrischen Kabel (10) wegweisenden Borsten (44) ist.
7. Sicherung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Platzhalter aus einem expansionsfähigen Material besteht, welches nach dem Positionieren sowohl des piezoelektrischen Kabels (10) als auch des Platzhalters zur Expansion gebracht wird.
8. Sicherung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Platzhalter ein Kompressionsband (45) ist.
9. Sicherung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Platzhalter ein, vorzugsweise längsgeschlitztes, Hohlkammerprofil (47) zur Aufnahme des piezoelektrisehen Kabels (10) aufweist und das Hohlkammerprofil (47) mit Distanzhaltemitteln (Borsten 44, Noppen 48) auf zumindest einem Teil seines Umfangs besetzt ist.
10. Sicherung nach einem der Ansprüche 5 bis 9, gekennzeichnet durch eine asymmetrische Anordnung des piezoelektrischen Kabels (10) innerhalb des Kanalquerschnittes.
11. Sicherung für Tore, Türen und dergleichen mit einem ein piezoelektrisches Kabel (10) umfassenden Sensor (1) zur Überwachung eines bezüglich zumindest einer Baugruppe (Lamelle 3a, Türblatt 3b, Boden 3c, Torrahmenseite 3d) des Tores, der Türe oder dergleichen im wesentlichen ortsfesten Sicherungsbereiches (2), vorzugsweise nach einem der Ansprüche 1 bis 10,
dadurch gekennzeichnet,

daß der Sensor (1) eine dem piezoelektrischen Kabel (10) nachgeschaltete Integrationsstufe (50) umfaßt,
12. Sicherung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß der Sensor einen unmittelbar an dem piezoelektrischen Kabel angeordneten Verstärker (Eingangsversträker 51) umfaßt.
13. Sicherung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß der Verstärker (51) die Integrationsstufe (50) umfaßt.
14. Sicherung für Tore, Türen und dergleichen mit einem ein piezoelektrisches Kabel (10) umfassenden Sensor (1) zur Überwachung eines bezüglich zumindest einer Baugruppe (Lamelle 3a, Türblatt 3b, Boden 3c, Torrahmenseite 3d) des Tores, der Türe oder dergleichen im wesentlichen ortsfesten Sicherungsbereiches (2), vorzugsweise nach einem der Ansprüche 1 bis 13,
dadurch gekennzeichnet,

daß der Sensor (1) einen dem piezoelektrischen Kabel (10) nachgeschalteten Komperator (42) mit Schwellwerteinstellung umfaßt, welcher nur dann ein Signal ausgibt, wenn ein Signal des piezoelektrischen Kabels (10) bzw. eines nachgeschalteten Verstärkers (51) und/oder einer nachgeschalteten Integrationsstufe (50) einen gewählten Schwellwert überschreitet.
15. Sicherung nach einem der Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß der Sensor (1) eine eine bauliche Einheit bildende Auswerteeinheit (11) umfaßt, die unmittelbar an dem piezoelektrischen Kabel (10) angeordnet ist und sämtliche elektrischen Baugruppen (Integrationsstufe 50, Eingangsverstärker 51, Komparator 52 mit Schwellwerteinstellung und/oder Ausgangsstufe 54) enthält, die in der Nähe des piezoelektrischen Kabels

(10) angeordnet sein sollen.
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16. Sicherung nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß die Auswerteeinheit (11) nur die notwendigen Spannungseingänge, Signalausgänge und - gegebenenfalls - Stelleingänge sowie ein Masseanschluß aufweist.
17. Sicherung nach Anspruch 15 oder 16, dadurch gekennzeichnet, daß die Auswerteeinheit (11) mit dem elastischen Kraftaufnehmer (4) wirkverbunden ist.
18. Sicherung nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, daß der elastische Kraftaufnehmer (4) eine Halterung für das piezoelektrische Kabel (10) umfaßt und die Halterung für das piezoelektrische Kabel (10) auch die Auswerteeinheit (11) hält.
19. Sicherung nach einem der Ansprüche 1 bis 18, dadurch gekennzeichnet, daß der Sensor (1) eine LED zur Funktionsüberprüfung umfaßt.
20. Sicherung nach einem der Ansprüche 15 bis 17, dadurch gekennzeichnet, daß der Sensor eine LED zur Funktionsüberprüfung umfaßt, die in bzw. an der Auswerteeinheit

(11) angeordnet ist.
21. Sicherung nach einem der Ansprüche 1 bis 20, dadurch gekennzeichnet, daß das piezoelektrische Kabel (10) an seinen Enden eingespannt ist.
22. Sicherung nach Anspruch 21, dadurch gekennzeichnet, daß zumindest ein Ende des piezoelektrischen Kabels (10) fest mit dem elastischen Kraftaufnehmer (4) verbunden ist.