EP1277907A2 - Anti-nipping device for power operated parts, in particular for automatic sliding doors - Google Patents

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EP1277907A2 EP01107654A EP01107654A EP1277907A2 EP 1277907 A2 EP1277907 A2 EP 1277907A2 EP 01107654 A EP01107654 A EP 01107654A EP 01107654 A EP01107654 A EP 01107654A EP 1277907 A2 EP1277907 A2 EP 1277907A2
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door
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    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E05—LOCKS; KEYS; WINDOW OR DOOR FITTINGS; SAFES
    • E05F—DEVICES FOR MOVING WINGS INTO OPEN OR CLOSED POSITION; CHECKS FOR WINGS; WING FITTINGS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR, CONCERNED WITH THE FUNCTIONING OF THE WING
    • E05F15/00—Power-operated mechanisms for wings
    • E05F15/40—Safety devices, e.g. detection of obstructions or end positions
    • E05F15/42—Detection using safety edges
    • E05F15/46—Detection using safety edges responsive to changes in electrical capacitance

Definitions

  • the divided measuring method described in this patent active areas on the edges to be protected not only as protection against contact or trapping when closing Doors, but also for doors that open, not only between the door jamb and the door leaf, but also with telescopic doors between the fast and slow running Door panels.
  • the following three sketches A, B and C show in the Top view of the possible arrangement of the electrode surfaces automatic cabin end doors on the door leaf or door frame as a pull-in and touch protection for opening doors (Illustration 2) and protection against contact and trapping closing (illustration 1) doors.
  • the electrode surfaces I and II of the evaluation electronics can over the entire door height or Closing edge height or edge / surface to be protected become.
  • the block diagram in sketch D shows one possible one Arrangement of the components.
  • Segment query electronics queried separately and the measured values can be evaluated by evaluation electronics.
  • evaluation electronics See block diagram Sketch D.
  • Through the door wing moving past the individual surface segments are damped evenly. But as soon as there is a foreign object, fingers, hair, clothing etc. comes close to the segment surface one or more segment surfaces damped unevenly, this Asymmetry is recognized by the evaluation electronics, which one Control pulse, e.g. forwarded to the door control and thus the door opening stops. If there is no asymmetry the door can open on the segment surfaces. With this system the gap is continuously monitored over the entire width and height and thus prevents an object from penetrating.

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  • Power-Operated Mechanisms For Wings (AREA)

Abstract

A surface of electrodes on a closing edge to be protected is subdivided into several surface segments, which are scanned separately and systematically. Capacitive analog evaluatory electronic devices evaluating their measurement values are stimulated through the varied metallizing process of individual surface segments by the presence of an object in an area influencing one or more surface segments.

Description

Bisher hat man sich durch unterschiedliche Vorrichtungen gegen das Einklemmen bei maschinell bewegten Türen im speziellen Schiebetüren zu schützen versucht. Bekannte und ausgeführte Vorrichtungen als Einklemm- bzw. Berührungsschutz der Schliesskante bei diesen Türen sind:

  • Kraftbetätigte Vorrichtungen, d.h. die Türblattkante oder der Türpfosten oder beide müssen berührt werden.
  • Durch elastische Hohlprofile, sogenannte druckempflindliche bzw. pneumatische Vorrichtungen an Türblattkanten oder Türpfosten, leicht zu beschädigen.
  • Elastische Aufhängung des Türblattes und messen dessen Auslenkung bei Berührung, durch Sensoren.
  • Rutschkupplung zwischen Antrieb und Türmechanismus.
  • Messen der Energieaufnahme des Antriebes pro Zeiteinheit.
  • Mechanische, federbelastete Vorrichtungen wie federbelastete Sicherheitsleisten, mechanische Vorlaufkante (Schwert) an der Türkante, usw.
So far, attempts have been made to protect against jamming in mechanically moving doors in special sliding doors by means of different devices. Known and implemented devices to protect the closing edge from being trapped or touched are:
  • Power operated devices, ie the edge of the door leaf or the door jamb or both must be touched.
  • Easily damaged by elastic hollow profiles, so-called pressure sensitive or pneumatic devices on the door leaf edges or door jambs.
  • Elastic suspension of the door leaf and measure its deflection when touched by sensors.
  • Slip clutch between drive and door mechanism.
  • Measuring the energy consumption of the drive per unit of time.
  • Mechanical, spring-loaded devices such as spring-loaded safety strips, mechanical leading edge (sword) on the door edge, etc.

Diese nicht berührungslosen Vorrichtungen haben den Nachteil, das ein Einklemmen zwischen Türkante und Türrahmen möglich ist, sie nicht verschleissfrei arbeiten und eine Fernüberwachung ihrer Funktion nicht möglich ist.

  • Berührungslose Vorrichtungen:
  • Lichtschranke bzw. Lichtschranken beim Türantritt, können nicht kostengünstig, flächendeckend über die ganze Türkantenhöhe verteilt werden. Gefahr des beschlagens und verschmutzens der Optik.
  • Lichtvorhänge, in der Türblattbewegungsebene sie können einen kleinen Gegenstand wie Finger, Regenschirm usw. nicht erkennen. Gefahr der Optikverschmutzung. Schwierigkeiten der Justierung, da die Türblattkanten nie genau senkrecht sind. Auch diese vorgenannten Vorrichtungen können das Einklemmen zwischen Türkante und Türpfosten nicht verhindern.
  • Lichtschranke entlang der Türblattkante, Verschmutzungsgefahr der Optik, speziell im Türschwellenbereich.
  • Durch eine rein kapazitive Ueberwachung mit einer Schwingkreisschaltung und nicht unterteilter Elektrode. Türpfosten bzw. zweites Türblatt bei zentralöffnenden Türen, werden als Hindernis erkannt und die Türe kann nicht schliessen.
  • Ueberwachung des Türraumes durch Bewegungsmelder, usw. mit den bekannten Problemen bei mehreren anwesenden Personen und Gegenstände die sich nicht bewegen.
These non-contact devices have the disadvantage that they can get caught between the edge of the door and the door frame, they do not work without wear, and remote monitoring of their function is not possible.
  • Non-contact devices:
  • Light barriers or light barriers at the door entry cannot be distributed cost-effectively over the entire door edge height. Risk of fogging and soiling of the optics.
  • Light curtains, in the door leaf movement plane, they cannot recognize a small object such as fingers, umbrella, etc. Risk of optical pollution. Difficulty of adjustment because the door leaf edges are never exactly vertical. These aforementioned devices can not prevent the pinching between the door edge and door jamb.
  • Light barrier along the edge of the door leaf, risk of contamination of the optics, especially in the threshold area.
  • Through purely capacitive monitoring with an oscillating circuit and an undivided electrode. Door jambs or second door leaf for centrally opening doors are recognized as an obstacle and the door cannot close.
  • Monitoring of the door area by motion detectors, etc. with the known problems with several people present and objects that are not moving.

Diese bekannten Vorrichtungen wurden bisher nur beim Schliessvorgang eingesetzt, d.h. als Berührungs- bzw. Einklemmschutz zwischen Türblatt und Türpfosten.These known devices were previously only in the closing process used, i.e. as protection against contact or trapping between door leaf and door jamb.

Das in diesem Patent beschriebene Messverfahren mit unterteilter aktiven Flächen an den zu schützenden Kanten lässt sich nicht nur als Berührungs- bzw. Einklemmschutz bei sich schliessenden Türen, sondern auch bei sich öffnenden Türen einsetzen, dies nicht nur zwischen Türpfosten und Türblatt, sondern auch bei Teleskoptüren zwischen den schnell und langsam laufenden Türblättern.The divided measuring method described in this patent active areas on the edges to be protected not only as protection against contact or trapping when closing Doors, but also for doors that open, not only between the door jamb and the door leaf, but also with telescopic doors between the fast and slow running Door panels.

Durch die geringe Baugrösse dieser Auswertelektronik und Unterbringung der aktiven Flächen auf widerstandfähigen Folien, die sich an den zu schützenden Flächen einfach befestigen lassen, besteht auch die Möglichkeit, Anlagen mit diesem Schutz einfach und vandalensicher nachzurüsten. Due to the small size of this evaluation electronics and housing of the active surfaces on resistant foils that can be easily attached to the surfaces to be protected, there is also the possibility of making installations with this protection simple and retrofit vandal-proof.

Die nachfolgenden drei Skizzen A, B und C zeigen in der Draufsicht die mögliche Anordnung der Elektrodenflächen bei automatischen Kabinenabschlusstüren am Türblatt bzw. Türrahmen als Einzieh- und Berührungsschutz bei sich öffnenden Türen (Darstellung 2) und Berührungs- und Einklemmschutz bei sich schliessenden (Darstellung 1) Türen. Die Elektrodenflächen I und II der Auswertelektronik können über die ganze Türhöhe bzw. Schliesskantenhöhe oder zu schützenden Kante/Fläche angeordnet werden. Das Blockschaltbild in Skizze D zeigt eine mögliche Anordnung der Bauteile.The following three sketches A, B and C show in the Top view of the possible arrangement of the electrode surfaces automatic cabin end doors on the door leaf or door frame as a pull-in and touch protection for opening doors (Illustration 2) and protection against contact and trapping closing (illustration 1) doors. The electrode surfaces I and II of the evaluation electronics can over the entire door height or Closing edge height or edge / surface to be protected become. The block diagram in sketch D shows one possible one Arrangement of the components.

Beim Schliessvorgang wird im Schliessbereich durch eine wegabhängige Bedämpfung, möglich durch die Messung des Abstandes zwischen Türflügelkante und Türpfosten, bzw. zwischen den beiden Türflügelkanten (mit oder ohne aktive Flächen) bei zentralöffnenden Türen, der Empfindlichkeit der kapazitiven oder analogen Auswertelektronik ein schliessen der Türe erst möglich, indem die Gegenkante nicht mehr als Hindernis erkannt wird. Anstatt einer Bedämpfung der Auswertelektronik bei der Türschliessung, wird eine Unterteilung der Elektrodenfläche an der zu schützenden Türkante ausgeführt und diese kleineren Segmentflächen durch die Segment-Abfrageelektronik getrennt abgefragt, und diese Messwerte durch eine Auswertelektronik ausgewertet, siehe Blockbild Skizze D. Durch die Annäherung der Türkante an den Türpfosten oder einer weiteren Türkante (mit oder ohne aktivierte Elektrodenflächen), werden alle Segmente gleichmässig bedämpft. Sobald sich aber, ein fremder Gegenstand in der Schliessrichtung des Türblattes und Einflussbereich der Segmentflächen befindet, werden ein oder mehrere Segmentflächen ungleichmässig bedämpft, diese Asymetrie erkennt die Auswertelektronik und gibt einen Steuerimpuls, z.B. an die Türsteuerung, weiter. Wird keine Asymetrie festgestellt, kann sich die Türe schliessen. Mit diesem Berührungsschutz wird die ganze zu schützende Fläche, z.B. Türkantenhöhe oder Pfostenhöhe usw. lückenlos überwacht. Für automatische Schiebetüren bestehen einschlägige Vorschriften, die das Einklemmen bzw. Einziehen von Fingern, Haaren, Kleidungsstücken usw. bei sich öffnenden Türen zwischen Türblatt und Türpfosten, aber auch bei Teleskoptüren zwischen den schnell und langsam laufenden Türflügel, siehe Skizze "C" verhindern sollen. In der Nähe des Spaltes zwischen Türblatt und Türpfosten bzw. zwischen den Türblättern werden die Elektrodenflächen angebracht, die das Einklemmen von Gegenständen verhindern. Auch hier sind die Elektrodenflächen in kleinere Segmentflächen unterteilt, die durch dieDuring the closing process, a path-dependent Attenuation possible by measuring the distance between Door edge and door jamb, or between the two Door leaf edges (with or without active surfaces) with central opening Doors, the sensitivity of capacitive or analog Evaluation electronics only possible to close the door, by no longer recognizing the opposite edge as an obstacle. Instead of damping the evaluation electronics when closing the door, is a subdivision of the electrode area of the door edge to be protected and these smaller ones Segment areas separated by the segment interrogation electronics queried, and these measured values by evaluation electronics evaluated, see block diagram sketch D. By approximation the door edge on the door jamb or another door edge (with or without activated electrode surfaces), all Evenly damped segments. But as soon as a stranger Object in the closing direction of the door leaf and area of influence of the segment faces is one or more Unevenly damped segment surfaces, this asymmetry is recognized the evaluation electronics and gives a control pulse, e.g. to the Door control, continue. If no asymmetry is found, close the door. With this protection against accidental contact entire area to be protected, e.g. Door edge height or post height etc. continuously monitored. For automatic sliding doors exist relevant regulations regarding pinching or pulling in of fingers, hair, clothing, etc. when opening Doors between the door leaf and door jamb, but also with telescopic doors between the fast and slow running door leaves, see sketch "C" should prevent. Near the gap between the door leaf and door jamb or between the door leaves the electrode surfaces are attached, which are the pinching prevent objects. Here too are the electrode surfaces divided into smaller segment areas by the

Segment-Abfrageelektronik getrennt abgefragt und die Messwerte durch eine Auswertelektronik ausgewertet werden. (Siehe Blockschaltbild Skizze D). Durch den sich vorbei bewegten Türflügel werden die einzelnen Flächensegmente gleichmässig bedämpft. Sobald sich aber ein fremder Gegenstand, Finger, Haare, Kleidungsstück usw. in die Nähe der Segmentfläche kommt, werden ein oder mehrere Segmentflächen ungleichmässig bedämpft, diese Asymetrie wird von der Auswertelektronik erkannt, die einen Steuerimpuls, z.B. an die Türsteuerung weiterleitet und damit die Türöffnung stoppt. Bei keiner auftretenden Asymetrie an den Segmentflächen kann sich die Türe öffnen. Mit diesem System wird der Spalt über die ganze Breite und Höhe lückenlos überwacht und damit ein Eindringen eines Gegenstandes verhindert.Segment query electronics queried separately and the measured values can be evaluated by evaluation electronics. (See block diagram Sketch D). Through the door wing moving past the individual surface segments are damped evenly. But as soon as there is a foreign object, fingers, hair, clothing etc. comes close to the segment surface one or more segment surfaces damped unevenly, this Asymmetry is recognized by the evaluation electronics, which one Control pulse, e.g. forwarded to the door control and thus the door opening stops. If there is no asymmetry the door can open on the segment surfaces. With this system the gap is continuously monitored over the entire width and height and thus prevents an object from penetrating.

In den bekannten Offenlegungs- bzw. Patentschriften für automatische Schiebetüren mit kapazitivem Berührungsschutz wird auf keine Unterteilung der Sensorflächen mit systematischer Abfragung durch die Auswertelektronik hingewiesen, z.B.:

  • Offenlegungsschrift DT2453439A1, weist auf eine Schaltungsanordnung hin
  • Patentschrift US4753323, Anordnung der Sensorfläche an den zu schützenden Flächen plus Schaltungsvarianten der Auswertelektronik
  • Offenlegungsschrift WO89/08952, nicht unterteilte Sensorflächen mit einer Auswertelektronik
  • Offenlegungsschrift A2613/89, nicht unterteilte Sensorflächen mit einer Auswertelektronik.
In the known published or patent specifications for automatic sliding doors with capacitive contact protection, no subdivision of the sensor surfaces with systematic interrogation by the evaluation electronics is indicated, for example:
  • Laid-open specification DT2453439A1, indicates a circuit arrangement
  • Patent US4753323, arrangement of the sensor surface on the surfaces to be protected plus circuit variants of the evaluation electronics
  • Publication WO89 / 08952, non-subdivided sensor surfaces with evaluation electronics
  • Publication A2613 / 89, undivided sensor surfaces with evaluation electronics.

Claims (7)

Nichterkennen des Türpfostens bei sich schliessenden Türen bzw. des Gegentürblattes mit oder ohne Elektrodenfläche bei zentralöffnenden Türen im Schliessbereich, dadurch gekennzeichnet, dass durch die Unterteilung der Elektrodenfläche an der zu schützenden Schliesskante in mehrere Segmentflächen und ein getrenntes, systematisches Abfragen dieser Segmentflächen und auswerten dieser Messwerte durch eine kapazitive oder analoge Auswertelektronik, die bei einer unterschiedlichen Bedämpfung einzelner Segmentflächen hervorgerufen durch die Anwesenheit eines Gegenstandes im Einflussbereich von einer oder mehreren Segmentflächen, diese als Asymetrie erkennt und auswertet und einen Steuerimpuls zum Stoppen des Türantriebes abgibt, bzw. bei gleichmässiger Bedämpfung aller Segmentflächen keine Asymetrie auftritt und die Türe schliessen kann.Failure to recognize the door jamb for closing doors or the counter door leaf with or without an electrode surface for centrally opening doors in the closing area, characterized in that by dividing the electrode surface at the closing edge to be protected into several segment surfaces and a separate, systematic query of these segment surfaces and evaluating these measured values by means of capacitive or analog evaluation electronics which, in the case of different damping of individual segment surfaces caused by the presence of an object in the sphere of influence of one or more segment surfaces, recognizes and evaluates this as asymmetry and emits a control impulse to stop the door drive, or with uniform damping of all segment surfaces no asymmetry occurs and the door can close. Nichterkennen des Türpfostens bei sich schliessenden Türen bzw. des Gegentürblattes mit oder ohne Elektrodenfläche bei zentralöffnenden Türen dadurch gekennzeichnet, dass durch ein anbringen von minimum zwei Elektrodenflächen an der zu schützenden Schliesskanten und einer wegabhängigen Bedämpfung der kapazitiven oder anlogen Auswertelektronik im Schliessbereich, möglich durch eine Messung des Abstandes zwischen der Elektrodenflächen an der Schliesskante und des Türpfostens oder zwischen zwei Schliesskanten durch einen Entfernungsmesser, damit wird eine wegabhängige Bedämpfung ermöglicht und Türpfosten bzw. Gegentürkante werden nicht mehr als Hindernis erkannt und die Türe kann schliessen. Failure to recognize the door jamb for closing doors or the counter door leaf with or without an electrode surface for centrally opening doors, characterized in that by attaching a minimum of two electrode surfaces to the closing edges to be protected and a path-dependent damping of the capacitive or analogue evaluation electronics in the closing area, possible through a measurement the distance between the electrode surfaces on the closing edge and the door jamb or between two closing edges by a range finder, this enables path-dependent damping and the door jamb or counter door edge is no longer recognized as an obstacle and the door can close. Einziehschutz bei sich öffnenden Schiebetüren zwischen Türblatt und Türpfosten bzw. bei Teleskoptüren zwischen den schnell- und langsam laufenden Türflügeln dadurch gekennzeichnet, dass durch eine Unterteilung der Elektrodenflächen an der zu schützenden Kante in kleinere Segmentflächen und ein getrenntes, systematischen Abfragen dieser Segmentflächen und auswerten dieser Werte durch eine kapazitive oder analoge Auswertelektronik, die bei einer unterschiedlichen Bedämpfung einzelner Segmentflächen hervorgerufen durch die Anwesenheit eines Gegenstandes im Einflussbereich von einer oder mehreren Segmentflächen, dies als Asymetrie erkennt und auswertet und einen Steuerimpuls zum Stoppen des Türantriebes abgibt, bzw. bei gleichbleibender Bedämpfung aller Segmentflächen keine Asymetrie auftritt und die Türe sich öffnen kann.Retraction protection for opening sliding doors between the door leaf and door jamb or for telescopic doors between the fast and slow-moving door leaves, characterized in that the electrode areas on the edge to be protected are subdivided into smaller segment areas and a separate, systematic query of these segment areas and evaluating these values by capacitive or analog evaluation electronics, which, when damping individual segment surfaces, caused by the presence of an object in the area of influence of one or more segment surfaces, recognizes this as an asymmetry and evaluates it and emits a control impulse to stop the door drive, or with constant damping of all segment surfaces no asymmetry occurs and the door can open. Abstandsmessung zwischen der Schliesskante und dem Türpfosten bzw. des Gegentürblattes bei zentralöffnenden Türen im Schliessbereich nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, das Segmentflächen der unterteilten Elektrodenfläche zur Abstandsmessung der kapazitiven oder analogen Auswertelektronik zwischen Türkante und Türpfosten bzw. beiden Türblättern herangezogen werden.Distance measurement between the closing edge and the door jamb or the counter door leaf in the case of centrally opening doors in the closing area according to claims 1 and 2, characterized in that the segment surfaces of the divided electrode area are used for measuring the distance of the capacitive or analog evaluation electronics between the door edge and the door jamb or both door leaves. Elektrodenanordnung nach Anspruch 1, 2 und 3 dadurch gekennzeichnet, dass dieser Berührungs- und Einklemmschutz für alle zu schützenden Flächen an allen maschinell bewegten und nicht bewegten bzw. nicht bewegbaren Bauteilen angewendet werden kann. Electrode arrangement according to claim 1, 2 and 3, characterized in that this protection against contact and trapping can be applied to all surfaces to be protected on all mechanically moved and non-moving or non-moving components. Elektrodenanordnung nach Anspruch 1, 2 und 3, dadurch gekennzeichnet, dass sich dieser Berührungs- und Einklemmschutz mit allen anderen Schutzvorrichtungen kombiniert werden kann.Electrode arrangement according to claim 1, 2 and 3, characterized in that this contact and pinch protection can be combined with all other protective devices. Elektrodenanordnung auch Anspruch 1, 2 und 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Elektrodenanordnung mit allen geeigneten Auswertelektroniken betrieben werden kann.Electrode arrangement also claims 1, 2 and 3, characterized in that the electrode arrangement can be operated with all suitable evaluation electronics.
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