DE4337059A1 - Anordnung zur Notabschaltung eines motorischen Antriebes zum Schließen von Dreh- und/oder Kippfenstern - Google Patents

Description

Mit verschiedensten Antrieben, zum motorischen Öffnen und Schließen, versehene Fenster, sind seit geraumer Zeit auf dem Markt erhältlich. Kritisch ist es bei allen möglichen Anschlagsarten dieser Fenster, wenn die Auslösung des Antriebes zum Schließen über einen Schalter oder von einem Sensor (Feuchtigkeit, Wind) erfolgt und sich Gegenstände oder gar Körperteile von Mensch oder Tier zwischen Fensterflügel und Fenster­ rahmen befinden. In einem solchen Fall kann es zu schwersten Verletzungen, wie beispielsweise den Ver­ lust von Fingergliedern kommen, da die durch die ver­ wendeten Antriebsmotore und Getriebe in Verbindung mit den an Fenstern üblicherweise vorhandenen Hebel­ verhältnissen, die für die Betätigung auch bewußt ausgenutzt werden, aufgebrachten Kräfte eine ausrei­ chende Größe aufweisen. Selbst wenn sich der Schalter zur Auslösung des Antriebes in der Nähe des Fensters befindet kann der Halt des Fensters zu spät bewirkt werden, um einen solchen Unfall oder eine Beschädi­ gung des Fensters zu verhindern.

Es ist daher Aufgabe der Erfindung eine Einrichtung zu schaffen, die verhindert, daß ein Fensterflügel mittels eines motorischen Antriebes geschlossen wird, wenn sich ein Gegenstand oder ein Körperglied zwischen Fensterflügel und Fensterrahmen befindet.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch die im kenn­ zeichnenden Teil des Patentanspruchs 1 genannten Merkmale gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den in den untergeordneten Ansprüchen enthaltenen Merkmalen.

Zur Erfassung, ob sich ein Gegenstand oder ein Kör­ perteil zwischen noch geöffnetem Fensterflügel und einer kritischen Fläche des Fensterrahmens befindet, wenn der automatische Schließvorgang durch Einschal­ ten des Antriebsmotors ausgelöst worden ist, ist es sinnvoll einen Sensor oder ein entsprechend ausgebil­ detes Sensorsystem entlang der Rahmenfläche(n) des Fensters, gegen die der Fensterflügel bewegt wird, anzubringen. Das Abschaltsignal wird dann nur er­ zeugt, wenn der Antrieb zum Schließen eingeschaltet ist, ein ausreichend großer Abstand, der einen Gegen­ stand oder ein Körperteil aufnehmen kann, zwischen Rahmen und Fensterflügel vorhanden ist und eine Not­ abschaltung überhaupt erforderlich ist, also vom Sen­ sor ein entsprechendes Signal erfaßt worden ist.

Bei ausreichender Meßempfindlichkeit der Sensoren ist in Verbindung mit der üblicherweise verwendeten gro­ ßen Antriebsübersetzung gesichert, daß der Halt der Bewegung des Fensterflügels so rechtzeitig erfolgt, daß eine Beschädigung oder eine Verletzung verhindert werden kann.

Die erfindungsgemäße Anordnung kann neben den ver­ schiedensten Fensterarten auch bei mechanisch betä­ tigten Abdeckungen bzw. Klappen eingesetzt werden, bei denen die gleichen Gefahren und Risiken auftreten können.

Nachfolgend soll die Erfindung an mehreren Aus­ führungsbeispielen näher erläutert werden.

Dabei zeigt:

Fig. 1 eine schematische Darstellung zweier Mög­ lichkeiten einer optischen Signalerfassung;

Fig. 2 eine optische Signalerfassung entlang der gesamten möglichen kritischen Fensterrah­ menflächen;

Fig. 3 eine weitere Möglichkeit für eine optische Signalerfassung unter Verwendung eines op­ tischen Leiters;

Fig. 4 eine Möglichkeit zur Anordnung von Licht­ quelle und Sensor zur optischen Signaler­ fassung;

Fig. 5 die Anordnung eines übergangswiderstands­ sensitiven Berührungssensors;

Fig. 6 die Anordnung einer federnden Kontaktleiste und

Fig. 7 die Anbringung von Einzelsensoren, zur Si­ gnalerfassung.

In den Fig. 1 bis 4 und 7 ist jeweils ein schema­ tischer Fensterrahmen 1 in Vorderansicht von der Sei­ te dargestellt, auf die der nicht dargestellte Fen­ sterflügel hin bewegt wird. Dabei sind für ein Dreh/- Kippfenster die kritischen Rahmenflächen mit der Be­ zugsziffer 2 versehen. Wenn man davon ausgeht, daß eine Gefahr im oberen Rahmenbereich vernachlässigt werden kann.

Die Fig. 1 stellt zwei verschiedene Möglichkeiten der optischen Erfassung eines Abschaltsignals für den automatischen Antrieb beim Schließen dar. An der in der Darstellung rechten Seite des Fensterrahmens 1 ist an den sich gegenüberliegenden Ecken einmal eine Lichtquelle 3 und in der anderen Ecke ein optischer Empfänger 4 befestigt. Der von der vorzugsweise als Infrarotlichtquelle 3 gesendete Lichtstrahl 7 ist entlang und parallel zur kritischen Fläche 2 des Fen­ sterrahmens 1 exakt auf den optischen Sensor 4 ge­ richtet und beide bilden gemeinsam eine Lichtschran­ ke, wie sie aus verschiedensten Anwendungsbereichen bekannt ist. Wird der gebündelte Lichtstrahl 7 durch einen Gegenstand oder ein Körperteil durchbrochen, wenn der Schließvorgang des Fensterflügels über den Antrieb eingeleitet ist, erreicht den Sensor 4 kein Lichtsignal und über eine Logikeinheit wird ein Ab­ schaltsignal generiert, was dazu führt, daß der An­ triebsmotor ausgeschaltet wird.

Ähnlich wird bei der Anordnung auf der linken Seite des Fensterrahmens 1 verfahren. Hier ist im Unter­ schied zur anderen Seite Lichtquelle und Empfänger zu einer Einheit 5 kombiniert und das Lichtstrahlbündel 7 wird mittels eines entsprechend in der gegenüber­ liegenden Ecke des Fensterrahmens 1 angebrachten und zur Einheit 5 ausgerichteten, als Reflektor dienenden Spiegels 6 reflektiert. Dies hat den Vorteil, daß zur Energieversorgung der Einheit 5 nur eine einzige ge­ meinsame Verbindung zum Netz oder zu einer anderen geeigneten Stromversorgung erforderlich ist.

Gleiches trifft auf die in der Fig. 2 dargestellte Anordnung zu. Hierbei ist die Einheit 8, die aus Lichtquelle und Empfänger gebildet wird, so ausgebil­ det, daß beide in ihrer Wirkrichtung einen Winkel von 90° einschließen. Die Einheit 8 ist in einer Ecke des Fensterrahmens 1 so angebracht, daß der gesendete Lichtstrahl 7 (gestrichelt dargestellt) mittels der in jeder der drei anderen Ecken des Fensterrahmens 1 angebrachten Spiegel 6 entlang der kritischen Flächen 2 reflektiert wird, wenn das Fenster geöffnet ist. Im übrigen entspricht die Funktion auch dieser Variante den bereits beschriebenen Möglichkeiten.

Befindet sich aus konstruktiven Gründen ein Hindernis 10 (beispielsweise der Antrieb 20) im Strahlengang des Lichtstrahles 7 kann dieser unter Verwendung ei­ nes optischen Leiters 9, bei entsprechender Ankopp­ lung um das Hindernis 10 gelenkt und mit einer geeig­ neten Optik weiter oder direkt in den optischen Emp­ fänger geleitet werden, wenn dieser entsprechend an­ geordnet ist. Letzteres ist der Fig. 3 nicht zu ent­ nehmen.

Aus der Fig. 4 ist eine ähnliche Anordnung zu entneh­ men, bei der in jeder Ecke des Fensterrahmens 1 ein Reflektor 6 befestigt ist und der Lichtstrahl, in dieser Darstellung nicht eingezeichnet, ausgehend von der Lichtquelle 3 bis zum Sensor 4 reflektiert wird und diesen im Normalfall, also wenn der Antrieb nicht abgeschaltet werden soll, erreicht. Der Vorteil bei dieser Anordnung ist, daß die Energieversorgung so­ wohl von Lichtquelle 3, wie auch vom Sensor 4 und ggf. auch die der elektronischen Auswerte- und Signalerzeugungseinheit (ebenfalls nicht dargestellt) durch Abgriff von der Energieversorgung des Elektro­ antriebes 20 erfolgen kann und dadurch der Aufwand für die Verlegung von Leitungen im Fensterrahmen ver­ ringert werden kann.

Anstelle der Spiegel können auch jedes andere bekann­ te reflektierende Medien als Reflektor 6 eingesetzt werden. Hierfür können beispielsweise herkömmliche Reflektionslichtschranken Verwendung finden.

In der Fig. 5 ist eine völlig andere Form der Signalgewinnung dargestellt. Auf dem Fensterrahmen 1 ist auf die kritischen Flächen 2 ein Sensor 11 aufge­ klebt oder direkt in diese integriert. Er wird im wesentlichen aus zwei parallelen Leitern 12, 13 ge­ bildet, die durch Berührung kurzgeschlossen oder die Änderung des Übergangswiderstandes erfaßt werden und in diesem Moment durch die hervorgerufene Änderung des Widerstandes das Signal zur Antriebsabschaltung erzeugt werden kann. Dies ist natürlich nur möglich, wenn die Verbindung der beiden Leiter 12, 13 durch einen Gegenstand mit ausreichender Leitfähigkeit her­ vorgerufen wird. Der Übergangswiderstand muß zur Er­ zeugung des Abschaltsignales nicht Null werden, es genügt wenn eine ausreichend große Änderung ermittelt wird, die repräsentativ für eine Gefahrensituation ist.

Für den Fall, daß auch Nichtleiter eine Auslösesignal erzeugen sollen kann ein dritter ebenfalls entlang der Fläche 2 ausgerichteter Leiter 14 vorgesehen wer­ den, der teilweise in eine flexible Dichtlippe 15 aufgenommen ist und bei geöffnetem Fensterflügel kei­ ne Verbindung zu den beiden anderen Leitern 12, 13 hat. Befindet sich jedoch ein Gegenstand oder auch eine behandschuhte Hand zwischen Fensterflügel und Fensterrahmen 1 wird die Dichtlippe 15 mit dem Leiter 14 entsprechend der Pfeilrichtung, die der Bewegungs­ richtung des Fensterflügels entspricht, gegen zumin­ dest einen der beiden anderen Leiter 12, 13 gedrückt und eine leitende Verbindung hergestellt, die eben­ falls ein auswertbares Signal hervorruft. Die auf­ klebbare Variante hat den Vorteil, daß eine Nachrü­ stung und ein einfacher Austausch bei Defekt möglich wird.

Es ist ebenfalls möglich mit ausreichender Sicherheit ein Abschaltsignal zu erhalten, wenn Kontaktleisten 17 entlang der kritischen Rahmenflächen 2 angebracht sind, mit deren Hilfe eine Druckkraft auf einen oder mehrere Kontakte 18 oder Drucksensoren 19 übertragen wird. Dabei kann je nach Empfindlichkeit der Schalter 18 oder der Sensoren 19 die Zwischenschaltung von Fe­ dern zwischen Kontaktleiste 17 und Fläche 2 erforder­ lich sein. Um zu verhindern, daß das Abschaltsignal auch generiert wird, wenn der Fensterflügel bereits gegen die Kontaktleiste 17 wirkt, das Fenster aber noch nicht geschlossen ist, gibt es zwei Möglichkei­ ten. Eine Variante ist die, daß zwei Kontakte 18 oder Sensoren 19 einen großen Abstand zueinander aufweisen und nur wenn einer von beiden ein Signal abgibt auch das Abschaltsignal generiert wird und die Logik er­ kennt, wenn beide ein Signal abgeben, ein normales Schließen des Fensters ohne Störung erfolgt. In die­ sem Fall ist die Kontaktleiste 17 geteilt auszufüh­ ren, so daß jede Hälfte auf mindestens einen Kontakt 18 oder Drucksensor 19 wirkt.

Die andere Möglichkeit besteht darin, daß parallel die Stellung des Fensterflügels zum Fensterrahmen 1 ermittelt und verglichen wird, ob ein ausreichend großer Abstand zwischen Flügel und Rahmen im Moment der Signalerfassung vorhanden ist, der es zuläßt, daß sich ein Gegenstand oder ein Körperteil zwischen Fen­ sterflügel und Rahmen 1 befinden kann. Hierfür kann beispielsweise ein mit dem Antrieb gekoppelter Weg- oder Drehzahlsensor verwendet werden, dessen Signal auf eine bekannte Logikeinheit gegeben wird, in der der vorbeschriebene Vergleich durchgeführt und mit der auch im Bedarfsfall das Abschaltsignal erzeugt wird.

Aus der Fig. 7 ist die Anordnung von punktförmig eingezeichneten Sensoren zu entnehmen, deren Abstand zueinander so abzustimmen ist, daß er der Meßempfind­ lichkeit angepaßt ist. Weiterhin kann auf die Anord­ nung von Sensoren in Bereichen verzichtet werden in denen keine oder nur geringfügige Gefährdung auftre­ ten kann.

Als Sensoren kommen induktiv, kapazitiv messende, ne­ ben Piezo- und Thermosensoren je nach vordergründiger Prävention in Betracht. Elektrische Leiter können mit den beiden erstgenannten Sensortypen erkannt werden. Piezosensoren erfassen die Druckkraft, die von einem eingeklemmten Gegenstand oder Körperteil auf den Fen­ sterrahmen 1 ausgeübt wird und Thermosensoren mit ausreichender Meßempfindlichkeit sind in der Lage die Temperatur des lebenden Organismus zu erfassen und ebenfalls entsprechend zur Signalgewinnung auszunut­ zen. Auch in diesen Fällen ist es in der Regel erfor­ derlich die Meßwerte mindestens zweier Sensoren, die einen ausreichenden Abstand zueinander haben, bei der Abschaltsignalerzeugung miteinander zu vergleichen. Ergibt der Vergleich, daß ein Sensor beispielsweise eine höhere als die Umgebungstemperatur und der kom­ plementäre Sensor, der einen Abstand von beispiels­ weise 500 mm zum ersten aufweist, einen normalen Tem­ peraturwert erfaßt, so wird das Abschaltsignal gene­ riert. Weisen beide Meßwerte eine Erhöhung auf, un­ terbleibt die Signalerzeugung zur Abschaltung des Antriebes.

Claims (18)

1. Anordnung zur Notabschaltung eines motorischen Antriebes zum Schließen von Fenstern, Klappen und Abdeckungen, dadurch gekennzeichnet, daß entlang der in Richtung der dem Fensterflü­ gel zugewandten Rahmenflächen (2), gegen die der Fensterflügel während des Schließvorganges be­ wegt wird, und die in Öffnungsstellung des Fen­ sterflügels einen Abstand zu diesem aufweisen, mindestens ein Sensor zur Erfassung von Gegen­ ständen oder menschlicher bzw. tierischer Kör­ perteile, die sich im Zwischenraum zwischen Fen­ sterflügel und Fensterrahmen (1) befinden, ange­ bracht sind, dabei durch den bzw. die Sensor(en) ein Abschaltsignal für den Antrieb (20) gene­ rierbar ist.

2. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich­ net, daß optoelektronische Sensoren (4, 5) und Lichtquellen (3) am Fensterrahmen (1), entlang der dichtenden Rahmenflächen (2), deren kriti­ schen Bereich überdeckend, wirkend, befestigt sind.

3. Anordnung nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekenn­ zeichnet, daß Sensoren (4, 5) und Lichtquellen (3) für Infrarotlicht ausgebildet sind.

4. Anordnung nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekenn­ zeichnet, daß Sensor (4) und Lichtquelle (3) eine Einheit (5, 8) bilden und zur Lichtrefle­ xion mindestens ein Spiegel (6) an der gegen­ überliegenden Seite der Rahmenfläche (2) ange­ bracht ist.

5. Anordnung nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekenn­ zeichnet, daß Sensor und Lichtquelle der Einheit (8) einen Winkel von 90° in ihrer jeweiligen Wirkrichtung bilden und die Einheit (8) in einer Ecke des Fensterrahmens (1) sowie jeweils ein Reflektor (6) in jeder der drei übrigen Ecken des Fensterrahmens (1) angeordnet ist, die den Lichtstrahl (7) entlang der dichtenden Fläche (2) des Rahmens von Lichtquelle zum Sensor re­ flektieren.

6. Anordnung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeich­ net, daß der Lichtstrahl (7) mittels eines opti­ schen Leiters (9), um ein an der Rahmenfläche (2) angebrachtes Hindernis (10) führbar ist.

7. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich­ net, daß der bzw. die Sensor(en) entlang der kritischen Rahmenfläche (2) angeordnete über­ gangswiderstandssensitive Berührungssensoren (11) ist/sind.

8. Anordnung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeich­ net, daß der übergangswiderstandssensitive Be­ rührungssensor (11) durch zwei parallel entlang der Rahmenfläche (2) geführte Leiter (12, 13) gebildet ist.

9. Anordnung nach Anspruch 7 und 8, dadurch gekenn­ zeichnet, daß ein zusätzlicher relativ zu den beiden anderen Leitern (12, 13) bewegbarer drit­ ter Leiter (14) vorhanden ist.

10. Anordnung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeich­ net, daß der dritte Leiter (14) integraler Be­ standteil einer Dichtlippe (15) ist.

11. Anordnung nach Anspruch 7 bis 10, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die zwei bzw. drei Leiter (12, 13, 14) mittels einer selbstklebenden Isolierfo­ lie (16) an der Rahmenfläche (2) befestigbar sind.

12. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich­ net, daß eine Kontaktleiste (17) entlang der Rahmenfläche (2) befestigt ist, die bei ausge­ übten Druck mindestens einen Kontakt (18) schließt, der das Abschaltsignal generiert.

13. Anordnung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeich­ net, daß die Kontaktleiste (17) gegen mindestens einen Drucksensor (19) wirkt und das Abschalt­ signal vom Drucksensor (19) generierbar ist.

14. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich­ net, daß entlang der Rahmenfläche (2) induktiv messende Sensoren angebracht sind.

15. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich­ net, daß entlang der Rahmenfläche (2) kapazitiv messende Sensoren angebracht sind.

16. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich­ net, daß entlang der Rahmenfläche (2) Piezosen­ soren angebracht sind.

17. Anordnung nach einem der Ansprüche 14 bis 16, dadurch gekennzeichnet, daß die Sensoren Druck­ sensoren sind.

18. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich­ net, daß entlang der Rahmenfläche (2) Thermosen­ soren angebracht sind.