DE3111711A1

DE3111711A1 - Einklemmsicherungseinrichtung fuer automatisch betaetigbare tueren oder fenster, insbesondere an fahrzeugen

Info

Publication number: DE3111711A1
Application number: DE19813111711
Authority: DE
Inventors: Franz 8061 Weichs Lederle
Original assignee: Gebrueder Bode GmbH and Co KG
Current assignee: Gebrueder Bode GmbH and Co KG
Priority date: 1981-03-25
Filing date: 1981-03-25
Publication date: 1982-10-14
Also published as: AT378566B; IT8283610A0; ATA68282A; FR2502679B1; IT1212678B; US4533901A; FR2502679A1; DE3111711C2

Description

Akte 81-10-18 - 4 - März 1981

Firma Gebr. Bode & Co., Ochshäuser Str. 45, 3500 Kassel

Einklemmsicherungseinrichtung für automatisch betätigbare Türen oder Fenster, insbesondere an Fahrzeugen.

Gegenstand der Erfindung ist eine Einklemmsicherungseinrichtung für automatisch betätigbare Türen oder Fenster, insbesondere an Fahrzeugen.

Bei Omnibussen, Straßenbahnen, U-Bahnen und ähnlichen Verkehrsmitteln werden die Türen in der Regel durch ein vom

i Führerstand aus gegebenes Signal geöffnet und geschlossen. Um Unfälle zu verhüten, sind dabei Sicherungseinrichtungen erforderlich, durch die es vermieden wird, daß Fahrgäste oder deren Kleidungsstücke, Gepäckstücke od. dgl. beim Schließen der Türen eingeklemmt werden oder die Türen in halb geöffnetem Zustand verbleiben.

Es sind verschiedene Sicherungseinrichtungen bekannt, beispielsweise Lichtschranken, die parallel zum Schließweg der Tür angeordnet sind, oder Endschalter, die in den an den W Türkanten angebrachten Gummidichtungen angeordnet sind. Da diese Sicherungseinrichtungen teils keine ausreichende Sicherheit gewähren, teils störanfällig sind, wurde in der Patentanmeldung P 30 03 877.8 bereits vorgeschlagen, einen elektrischen Signalgeber mit der Tür oder dem Türantrieb zu koppeln, der beim Erreichen vorgegebener Positionen der Tür jeweils ein elektrisches Positionssignal abgibt, und diese elektrischen Positionssignale Speichergliedern zugeführt werden, in denen sie mit vorgegebenen Zeitintervallen verglichen werden. Wird die Türbewegung durch Einklemmen irgend eines Gegenstandes verzögert, so daß das Zeitintervall zwischen zwei Positionsi;ignalen länger wird als dem

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vorgegebenen Zeitintervall entspricht, so wird bei dieser Einrichtung ein Steuersignal abgegeben, das ein Abstoppen oder Reversieren der Türbewegung bewirkt. Der Vergleich der gemessenen Zeitintervalle zwischen den Positionssignalen mit einem vorgegebenen Zeitintervall erfolgt dabei durch Speicherglieder. Diese früher vorgeschlagene Sicherungseinrichtung arbeitet zuverlässig und ermöglicht es auch, die Sicherungseinrichtung der Öffnungs- bzw. Schließgeschwindigkeit einer Tür anzupassen, da die vorgegebenen Zeitintervalle der Speicherglieder entsprechend eingestellt werden können. Diese Einrichtung hat jedoch noch den Nachteil, daß bei jeder einzelnen Tür die Speicherglieder individuell eingestellt werden müssen, was bei der Montage einen entsprechend hohen Arbeitsaufwand bedingt,und daß die Geschwindigkeiten, mit denen sich die Türen öffnen und schließen, nicht nur individuell von einer Tür zur anderen unterschiedlich sind, sondern auch noch von äußeren Umständen, insbesondere von der Temperatur, abhängig sind. Werden die Türen bei normaler Raumtemperatur eingestellt, so besteht die Möglichkeit, daß bei niedrigen Temperaturen im Winter sich die Türen soviel langsamer öffnen, daß die eingestellten Zeitintervalle überschritten werden, so daß das Steuersignal ausgelöst wird, das das Abstoppen oder Reversieren der Türbewegung bewirkt.

Zweck der Erfindung ist es, eine Einklemmsicherungseinrichtung zu schaffen, die unabhängig von äußeren Einflüssen, also insbesondere unabhängig von Temperaturschwankungen, zuverlässig arbeitet. Die Erfindung geht davon aus, daß, ebenso wie bei der früheren Erfindung, mit der Tür oder dem Türantrieb ein elektrischer Signalgeber gekoppelt ist, der beim Erreichen vorgegebener Positionen der Tür jeweils ein elektrisches Positionssignal abgibt, und daß die Zeitintervalle zwischen den aufeinander folgenden Signalen gemessen und mit vorgegebenen Zeitintervallen verglichen

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werden, wobei ein Steuersignal ein Abstoppen oder Reversieren der Türbewegung bewirkt, wenn die Zeitintervalle nicht übereinstimmen. Gemäß der Erfindung dient als vorgegebenes Zeitintervall, mit dem das gemessene Intervall verglichen wird, das Zeitintervall, das jeweils bei der vorhergehenden entsprechenden Türbewegung zwischen den gleichen Positionen ge- · messen wurde. Dadurch wird erreicht, daß sich die Einrichtung selbsttätig an sich ändernde Umwelteinflüsse anpaßt. Schließen sich nämlich bei warmem Sommerwetter die Türen rasch, so werden entsprechend kurze Zeitintervalle zwischen den Positionen gemessen und gespeichert, und die Sicherungseinrichtung wird wirksam, wenn diese verhältnismäßig kurzen Zeitintervalle durch eine Störung, d.h. durch Einklemmen eines Gegenstandes, überschritten werden. Schließen sich die Türen dagegen bei niedrigen Temperaturen langsam, so werden entsprechend längere Zeitintervalle gespeichert, und die Sicherungseinrichtung spricht an, wenn diese längeren Zeitintervalle überschritten werden. Dabei ist es auch nicht erforderlich, beim Montieren jeder einzelnen Türe eine Einstellung vorzunehmen, weil sich gemäß der Erfindung ja die Sicherungseinrichtung der Bewegung jeder einzelnen Tür automatisch anpaßt.

Würde das Steuersignal schon ausgelöst, wenn die gemessene Zeit nur ganz geringfügig langer ist als das aus der vorangehenden Türbewegung gespeicherte Zeitintervall, so würde schon durch eine geringfügige Verlangsamung der Türbewegung, etwa bei fallenden Temperaturen, die Einrichtung ansprechen, d.h. sie wäre dann zu empfindlich. Um dies zu vermeiden, ist vorgesehen, daß das Steuersignal erst dann ausgelöst wird, wenn das zwischen zwei Positionssignalen gemessene Zeitintervall um mehr als eine vorgegebene Toleranz langer ist als das gespeicherte ZeitintervaLl der vorhergehenden entsprechenden Türbewegung. Diese Toleranzvorgabe kann dadurch erreicht werden, daß die jeweils gemessene Zeit um einen festgelegten

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Wert vergrößert, und dieser vergrößerte Wert als vorgegebenes Zeitintervall gespeichert wird.

Die Zeiten, die eine Türe zwischen zwei Positionen zurückloqt, sind unterschi edl irh, je. nachdem ob .«-.ich die Tür öfineL oder schließt, da sich bei den meisten bekanntem Türken:·. Lr uktionen die Türe nicht mit gleichmäßiger Geschwindigkeit bewegt, sondern mit beschleunigter Geschwindigkeit, d.h. sie durchläuft die ersten Teilstrecken zwischen den Positionen nit wesentlich geringerer Geschwindigkeit als die letzten Teilstrecken. Für jode Teilstrecke muß also die Zeit, in dor sie beim Offnen der Tür durchlaufen wird und die Zeit, in der sie beim Schließen der Tür durchlaufen wird, gespeichert werden, und die Steuereinrichtungen müssen unterscheiden können, ob die Positionssignale bei sich öffnender Tür oder oei sich schließender Tür gegeben werden. Um dies zu erreichen, kann den Positionssignalen eine Wertigkeit gegeben werden, wobei gemäß der weiteren Erfindung die Wertigkeit der aufeinanderfolgenden Positionssignale verglichen und daraus ein Signal abgeleitet wird, das angibt, ob sich die Tür öffnet oder schließt. Diese Wertigkeit kann den Positionssignalen digital oder analog gegeben werden. Besonders zweckmäßig ist es, dem Signalgeber eine solche Anzahl von Positionen zu geben, die Potenzen von 2 sind, sich also durch Binärzahlen darstellen lassen. Als besonders zweckmäßig hat sich erwiesen, dem Signalgeber acht Positionen zu geben, so daß die Wertigkeit durch dreistellige Binärzahlen festgelegt werden kann. Werden die Wertigkeiten so festgelegt, daß beim Öffnen der Tür das erste Positionssignal die niedrigste, das letzte Positionssignal die höchste Wertigkeit erhält und umgekehrt, beim Schließen der Tür das errte Po:; H i oru'.r. i < j 11 · 11 die höchste und das letzte Positionssignai die niedrigste Wertigkeit erhält, so ergibt sich beim Vergleich der Wertigkeiten ohne weiteres, daß, wenn das folgende Signal eine höhere Wertigkeit hat als das vorhergehende Signal, die Türe

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sich öffnet^umgekehrt, wenn das folgende Signal eine geringere Wertigkeit hat als das vorhergehende Signal^die Türe sich schließt.

Diese Zuteilung von Wertigkeiten an die Positionssignale ermöglicht es aber auch, die bei der Türbewegung gemessenen Zeitintervalle mit den richtigen gespeicherten Zeitintervallen zu vergleichen, wenn aufgrund einer Störung die Türe sich nicht vollständig geöffnet oder geschlossen hat, ehe sie sich wieder in Bewegung setzt.

Als Signalgeber kann jede bekannte Art von Schaltern verwendet werden. Zweckmäßig werden berührungslos arbeitende Schaltelemente verwendet, z.B. die als Reed-Schalter bekannten vorn Permanent-Magneten ansteuerbaren Schaltvorrichtungen oder noch besser Halleffektschalter, die durch einen mit der Tür in Verbindung stehenden Magnet beeinflußt werden. Diese Halleffektschalter haben den Vorteil, daß sie sehr zuverlässig sind, prellfrei und unempfindlich gegen Verschmutzung und Korrosion, so daß eine lange Lebensdauer gewährleistet ist.

W Da die gemessene Zeit zwischen zwei Positionssignalen jeweils mit dem Zeitintervall verglichen wird, das bei der vorhergehenden entsprechenden Türbewegung gemessen wurde, müssen alle früheren gespeicherten ZeitintervaJle gelöscht werden. Damit auch nach einer Störung, d.h. also nachdem zwischen zwei Positionssignalen ein zu langes Zeitintervall gemessen wurde, die Einrichtung einwandfrei weiter arbeitet, kann weiterhin vorgesehen werden, daß die gespeicherten Zeitintervalle nur dann gelöscht werden, wenn das gemessene Zeitintervall mit dem gespeicherten Zeitintervall innerhalb der Toleranz übereinstimmt, worauf dann das neue Zeitintervall gespeichert wird, während bei Nichtübereinstimmung das vorhergehende

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Zeitintervall, dan also einer normalen TürbewequfH) ιίιΙ.-spricht, gespeichert bleibt.

Bei zweiflügligen Türen wird zweckmäßig jeder Türflügel mit einer selbständigen Einklemmsicherungseinrichtung versehen, da es durchaus möglich ist, daß nur der eine Türflügel durch ein Hindernis in seiner Bewegung gehemmt wird. Damit eingeklemmte Gegenstände oder Personen sofort freigegeben werden, können aber die beiden Schaltungen so miteinander verbunden sein, daß das ein Abstoppen oder Reversieren bewirkende Steuersignal beide Türflügel im gleichen Sinne beeinflußt.

Ausführungsbeispiele einer Einklemmsicherungse inriehtunπ gemäß der Ej findung sind in den Fig. dargestellt.

Fig. 1 zeigt ein Blockschaltbild einer zweiflügligen Tür; Fig. 2 zeigt ein Blockschaltbild des für die Meßung wesentlichen Teils dieser Einrichtung.

Bei dem Blockschaltbild in Fig. 1 ist angenommen, daß es sich um eine zweiflüglige Tür handelt mit den Türflügeln A und B. Jedem der Türflügel ist ein Signalgeber SG zugeordnet, dessen Kontakte durch einen Magnet M betätigt werden. Der Weg, den die Tür beim Öffnen und Schließen zurücklegt, ist in sieben Teilstrecken unterteilt, dementsprechend besitzt der Signalgeber acht Kontakte. Von diesem Signalgeber gehen die Positionssignale an die Anordnung PE, die zur Erkennung der jeweiligen Position der Türe einschließlich des geöffneten und geschlossenen Zustandes dient. Von hier gehen die Positionssignale weiter an den Meßwertspeicher Sp und an den Steuerteil St. Der Steuerteil erhält über den Fahrerkontakt FK, der in der Regel für beide Türflügel und bei mehrtürigen Fahrzeugen für sämtliche Türen gemeinsam ist, das Signal zum Öffnen bzw. Schließen der Türe. Vom Meßwertspeicher gehende Signale an die Aus-

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werteelektronik El₁ in der die gemessenen Zeitintervalle verglichen werden und von dieser Auswerteelektronik, geht, wenn der Vergleich ergibt, daß in der Türbewegung eine Hemmung aufgetreten ist, ein Steuersignal an die Endstufe ES, die kurzschlußfest ausgeführt ist. Trifft dieses Steuersignal beim Schließen der Türen ein, was dann eintritt, wenn irgendein Gegenstand eingeklemmt wurde, so wird das Umschaltventil UV betätigt, das bewirkt, daß sich die Tür sofort wieder öffnet. Trifft das Signal beim Öffnen der Türen ein, so ist dies ein Zeichen, daß eine Person oder ein Gegenstand durch die Rückkante der sich öffnenden Tür eingeklemmt wurde. Es wäre in a Fällen nicht zweckmäßig, wenn sich die Tür sofort wieder schließen würde, es wird deshalb das Sperrventil SV erregt, durch das die Kammern der Türzylinder entlüftet werden, so. daß die Türe stehen bleibt, aber leicht verschoben werden kann. Ist oder wird in diesem Zustand der Fahrerkontakt betätigt, so erhält der Magnet des Drosselventils DV einen Impuls, die Tür öffnet sich, da sich der Druck in den entlüfteten Kammern noch nicht wieder aufgebaut hat,langsam und der Fahrerkontakt bleibt im übrigen so lange unwirksam, bis sich der normale Betriebsdruck wieder aufgebaut hat. Dadurch wird ein Schlagen der Türflügel vermieden.

'Bei einer zwelflUgligen Türe wird es häufig vorkommen, daß beim Einklemmen einer Person oder eines Gegenstandes zuerst der eine Türflügel auf den Widerstand stößt und etwas später erst der zweite Türflügel. In diesem Fall ist es zweckmäßig, wenn sich, sobald der eine Türflügel auf einen Widerstand gestoßen ist, beide Türflügel wieder öffnen bzw. beide Türflügel stehen bleiben. Zu diesem Zweck sind die beiden Verbindungen Q vorgesehen, durch die ein Steuersignal, das von der Elektronik der Türe A ausgeht, auch der Endstufe der Türe B zugeleitet wird und

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umgekehrt ein Steuersignal, das von der Elektronik der Türe B ausgeht, der Endstufe der Türe A zugeleitet wird.

Fig. 2 zeigt ebenfalls im Blockschaltbild die Anordnung zur Erkennung der Türposition und der Bewegungsrichtung und zur Speicherung der Meßwerte. SG ist wieder der Signalgeber mit acht Positionsschaltern. Die Nummern der Schalter werden in dreistellige Binärzahlen umgesetzt und es wird angenommen, dem Schalter 1 ist die BinMrzahl 000 und dem Schalter 8 die Binärzahl 111 zugeteilt, so daß die binären Wertigkeiten vom Schalter 1 bis Schalter 8 ansteigen. Die Positionssignale der Schalter werden über die Leitungen A, B, C an den Vergleicher Vgl und an den Speicher SpI weitergegeben. In dem Speicher SpI werden die Wertigkeiten gespeichert und in dem Vergleicher Vgl wird die Wertigkeit eines eintreffenden Signals mit der vom Speicher gelieferten Wertigkeit des vorhergehenden Signals verglichen. Ist dabei die Wertigkeit de3 eingehenden Signals höher als die Wertigkeit des vorhergehenden Signals so bedeutet dies, daß sich die Tür in der Richtung von Schalter 1 nach Sc-halter 8 bewegt und wenn angenommen wird, daß sich die Tür in der Richtung von links nach rechts schließt, so bedeutet die3 die Schließbewegung der Türe. Ist umgekehrt die Wertigkeit des eintreffenden Signals kleiner als die Wertigkeit des vorhergehenden gespeicherten Signals, so bedeutet dies, daß sich die Türe In der Richtung von Schalter 8 nach Schalter 1 bewegt, al3O sich öffnet. Von dem Vergleicher Vgl geht nun ein entsprechendes Signal an das Flip-Flop FF und von hier gehen die Signale für Türöffnen bzw. Türschließen über die Leitungen a, b.zu der hier nicht dargestellten Auswerteelektronik El. Ferner geht das Signal von dem Flip-Flop FF über die Leitung C zu dem Schreib- und Lesespeicher mit wahlfreiem Zugriff RAM. Der im Speicher SpI enthaltene binäre Wert wird über die Leitungen d als Adresse an den Meßwertspeicher RAM gegeben

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• und diese Adresse wird durch das über C ankommende Signal,ob ; sich die Tür öffnet oder schließt, ergänzt, so dass nunmehr : eine vierstellige binäre Adresse vorliegt, aufgrund deren fest- ; gestellt werden kann, welcher Speicherwert aus der vorheri gehenden Türbewegung der eben durchlaufenen Strecke entspricht.

' Verläßt die Tür den ersten Kontakt einer Teilstrecke, so . wird der Z.itiler Z2 in Ganggenetzt, dem Impulse von einem Ta let -

! geber T zugeführt werden und beim Erreichen des nächstfolgenden ^: ! Schalters gestoppt, womit dme Laufzeit gemessen ist. Der dabei

• erhaltene Wert wird als binärer Wert über die drei Leitungen g an den Vergleicher Vg2 gegeben, der gleichzeitig aus dem Speiea ; eher RAM den früher gespeicherten Wert für die gleiche Teil-

^: strecke erhc-.lt und den Vergleich durchführt. Ergibt der Vergleich Übereinstimmung innerhalb der Toleranzen, so wird der [ neu gemessene Wert um den Toleranzbetrag, beispielsweise um :

; zwei Impulse des Taktgebers, erhöht und dieser, erhöhte Wert wird nunmehr in den Speicher Ram eingebracht und dort gespeichert

; während der vorher gespeicherte Wert gelöscht wird. Übersteigt aber der gemessene Zeitwert den gespeicherten Wert um mehr _: als den Toleranzbetrag, so wird über die Leitung f ein Steuer-

' signal an die Auswerteelektronik El gegeben, die nun, je nach- [ dem, ob über die Leitungen a,b das Signal für Schließen oder '

■ für Öffnen eingetroffen ist,das Umschaltventil UV (in.Fig.1) erregt, sodaß die Türbewegung reversiert, oder das Sperrventil SV _t! sodass die Tür stehen bleibt und sich nach Erregung des Dros- ; selventils DV langsam öffnet. In diesem Fall wird der gemessene Zeitwert nicht gespeichert sondern es bleibt im Speicher der

, früher gespeicherte Wert für die ungestörte Türbewegung erhalten. Wie leicht zu erkennen, wird beim Reversieren der Türbewegung auch die Richtungsänderung der Türbewegung über das Flip-Flop FF an die auswerte Elektronik und an den Speicher RAM ]

i ι gemeldet, uodaß die bei der weiteren Türbewegung ausgelösten

Positionssignale

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und gemessenen Zeitintervalle mit den richtigen Speicherwerten verglichen werden.

Auf diese Weise ist eine dynamische Zeitmessung gewährleistet und das ganze System kalibriert sich selbst, d.h. es werden für die Türbewegung immer diejenigen Zeitintervalle vorgegeben, die dem jeweiligen Zustand der Türe und den Umwalteinflüssen entsprec-hen, ohne daß es erforderlich ist, diese Umwelteinflüsse einzeln zu !ii'_-:.;5eri und Ln d i ν Elektronik eirr/.ubr i ih i<>n .

Claims

DR. HEINZ FEDER DR. WOLF-D. FEDER

PATENTANWÄLTE Düsseldorf

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Dr.F/WL 2H März 1981

Patentansprüche

Einklemmsicherungseinrichtung für automatisch betätigbare Türen oder Fenster, insbesondere an Fahrzeugen, bei der ein elektrischer Signalgeber, der mit der Tür oder dem Türantrieb gekoppelt ist, beim Erreichen vorgegebener Positionen der Tür jeweils ein elektrisches Positionssignal abgibt und diese Positionssignale einer elektrischen Meßeinrichtung zugeführt werden, in welcher die Zeitintervalle zwischen den aufeinanderfolgenden Signalen gemessen und mit vorgegebenen Zeitintervallen verglichen werden, wobei ein Steuersignal ein Abstoppen oder Reversieren der Türbewegung bewirkt, wenn die Zeitintervalle nicht übereinstimmen, dadurch gekennzeichnet, daß als vorgegebenes Zeitintervall das Zeitintervall dient, das jeweils bei der vorhergehenden entsprechenden Türbewegung zwischen den gleichen Positionen gemessen wurde.

Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Steuersignal ausgelöst wird, wenn ein Zeitintervall zwischen zwei Positionssignalen um mehr als eine vorgegebene Toleranz länger ist als das gespeicherte Zeitirtervall der vorhergehenden entsprechenden Türbewegung.

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3. Einrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß zur Vorgabe der Toleranz die jeweils gemessene Zeit um einen festgesetzten Wert vergrößert und dieser vergrößerte Wert als vorgegebenes Zeitintervall gespeichert wird.

4. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Wertigkeit aufeinanderfolgender Positionssignale verglichen und daraus.ein Signal abgeleitet wird, das angibt, ob sich die Tür öffnet oder schließt. . · '

5. Einrichtung .nach Anspruch 4, dadurch.gekennzeichnet, daß der Signalgeber acht Positionen enthält, deren Wertigkeit durch dreistellige .Binärzahlen festgelegt ist. .

6. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis- 5, dadurch gekennzeichnet, daß der elektrische Signalgeber Halleffekt-Schalter enthält,, die durch einen mit der Tür in Verbindung stehenden Magnet beeinflußt werden.

7. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch " gekennzeichnet, daß die gespeicherten Zeitintervalle

• gelöscht werden, wenn das gemessene Zeitintervall mit dem gespeicherten Zeitintervall innerhalb der Toleranz übereinstimmt und dann das neue Zeitintervall gespeichert wird.

8. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß das Steuersignal bei der Schließbewegung der Türen ein Reversieren, bei der Öffnungsbewegung der Türen einen Stillstand des Türantriebes, bei pneumatischem Türantrieb ein Entlüften der Antriebszylinder bewirkt.

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9. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß bei zweiflügligen Türen jede Tür mit einer selbständigen Einklemmsicherung versehen ist und die beiden Schaltungen go miteinander verbunden sind, daß das ein Abstoppen oder Reversieren bewirkende Steuersignal beide Türflügel im gleichen Sinne beeinflußt.