EP1779211B1 - Betätigungsvorrichtung für armaturen und ein verfahren zum betreiben einer solchen - Google Patents

Betätigungsvorrichtung für armaturen und ein verfahren zum betreiben einer solchen Download PDF

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EP1779211B1
EP1779211B1 EP20050777080 EP05777080A EP1779211B1 EP 1779211 B1 EP1779211 B1 EP 1779211B1 EP 20050777080 EP20050777080 EP 20050777080 EP 05777080 A EP05777080 A EP 05777080A EP 1779211 B1 EP1779211 B1 EP 1779211B1
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EP
European Patent Office
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sensors
actuating device
control unit
valve
sensor
Prior art date
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EP20050777080
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EP1779211A1 (de
Inventor
Horst Kunkel
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Hansa Metallwerke AG
Original Assignee
Hansa Metallwerke AG
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    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E03—WATER SUPPLY; SEWERAGE
    • E03C—DOMESTIC PLUMBING INSTALLATIONS FOR FRESH WATER OR WASTE WATER; SINKS
    • E03C1/00—Domestic plumbing installations for fresh water or waste water; Sinks
    • E03C1/02—Plumbing installations for fresh water
    • E03C1/05—Arrangements of devices on wash-basins, baths, sinks, or the like for remote control of taps
    • E03C1/055—Electrical control devices, e.g. with push buttons, control panels or the like
    • E03C1/057—Electrical control devices, e.g. with push buttons, control panels or the like touchless, i.e. using sensors
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T137/00—Fluid handling
    • Y10T137/0318—Processes
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T137/00—Fluid handling
    • Y10T137/8593—Systems
    • Y10T137/86389—Programmer or timer

Definitions

  • the invention relates to an actuating device for fittings, in particular for sanitary fittings, with at least one input unit which has a plurality of sensors which are connected to a control unit, and at least one drive unit for at least one closure device for at least one fluid line, in particular for a valve of a water pipe , which is controllable with the control unit, wherein at least three sensors are arranged substantially uniformly distributed substantially along a closed curve.
  • the invention relates to a method for operating an actuating device for fittings, in particular for sanitary fittings, in which depending on sensor signals at least one drive unit for a closure device of a fluid line, in particular for a valve of a water pipe, is controlled.
  • Actuators of the type mentioned above are used in particular for setting a water temperature and / or a water volume flow in sanitary facilities.
  • the DE 29505470 U1 Proposes to perform a simultaneous analogue adjustment of flow rate and temperature by a single operation of a pressure point within an analog control panel with area X - Y arrangement. If a wrong pressure point is inadvertently actuated here, this can lead to an undesirable, under certain circumstances very large temperature change or volume flow change. A serious error operation is therefore not excluded. In order to allow a fine gradation, in such a device beyond a correspondingly large control panel is required.
  • WO 2004/001 142 A1 is a multi-function fitting with a sensor device which is arranged on the front side of an outlet fitting, known.
  • the sensor device has substantially uniformly distributed sensors along a circumference, which act on a controller with microprocessor.
  • the controller in turn acts on an open-close valve and a setting device for the choice of water temperature.
  • the DE 38 12 736 C1 describes a sanitary fitting with a rectangular keypad with arranged in a matrix contact points. Below the keypad a display field is arranged congruently. A controller receives signals from the contact points and is connected to a valve mixing device. Every contact point corresponds to a combination of total water flow and mixing temperature.
  • the DE 103 32 708 B3 discloses an actuator for fittings having a plurality of sensors uniformly distributed along an open curve.
  • the sensors are each assigned to a specific setpoint; If two or more sensors respond simultaneously, an average value of the setpoint values is determined and set.
  • the setpoint values are the temperature and the flow rate.
  • Object of the present invention is to provide a device and a method of the type mentioned above in such a way that a simple and reliable continuous change of fluid flow rates and / or fluid temperatures is made possible.
  • the device should be space-saving and can be realized without great technical effort.
  • the device should be operated as maintenance-free and low-wear.
  • control unit is designed such that it can detect the order sequentially incoming sensor signals, and the change of a parameter then performs when the operation of at least two sensors has been detected successively in time, wherein the control unit determines from the sequence of incoming sensor signals, whether an increase or decrease of the parameter is to be made, and provides a signal therefrom, which acts on the drive unit of the closure device.
  • a parameter for the closure device which specifies in particular a valve lift of the valve, changed via three sensors.
  • a mixing ratio of cold and warm fluid in particular of water
  • a fluid volume flow can be adjusted.
  • at least two adjacent sensors must be actuated one after the other. This is done by stroking the sensors, it does not matter which sensor is started. Since the sensors are arranged along a closed curve, can be started at any point of the curve. Depending on the order in which the sensors are actuated, that is, depending on the direction in which the curve is followed, the parameter is increased or decreased. A labeling of the sensors is therefore not required. It is also an extreme change due to accidental operation a wrong sensor not possible. Incidentally, the arrangement of the three sensors on a closed curve is extremely space-saving.
  • control unit has a decrementer / incrementer with which the parameter can be increased or decreased.
  • a decrementer / increment can be realized without great technical effort, for example by programming the control unit.
  • control unit has a timer with which a time interval can be predetermined, within which two sensor signals are detected as belonging together, that is to say a user-desired actuation of the actuating device is detected.
  • the sensors are especially easy to operate by sweeping over with at least one finger for children and the elderly.
  • the actuator when used as part of a shower fitting, is a water jet and thus possibly exposed to temperature fluctuations.
  • a first particularly advantageous embodiment therefore provides touch sensors, which have the advantage that they are essentially not susceptible to temperature fluctuations.
  • capacitive sensors can be used here, which can be actuated without contact pressure.
  • an alternative advantageous embodiment provides non-contact sensors that can be actuated without direct contact.
  • infrared sensors are provided here, which are particularly simple and can be realized without great technical effort.
  • a particularly advantageous embodiment provides for the sensors to be guided along a guide device for at least one finger are arranged so that the actuator is also blind operated.
  • a particularly advantageous embodiment provides a turntable which has at least one engagement, in particular a finger recess.
  • the engagement is assignable to the sensors in an advantageous embodiment, so that the actuation of the sensors can be done with the finger.
  • the engagement may be a continuous hole in the turntable, in which, upon rotation of the turntable, the finger can be guided along the sensors. In this way, both non-contact and touch sensors can be actuated directly with the finger.
  • the turntable has at least one magnet, which can be guided by rotation of the turntable along the sensors implemented as field probes.
  • Magnets have the advantage that they can be integrated in the turntable, so they can be arranged encapsulated, so that they are invisible from the outside and protected from environmental influences, especially from heat and moisture.
  • the field probes can be arranged encapsulated.
  • the positioning of the engagement relative to the sensors is irrelevant, since the actuation of the sensors does not take place directly with the finger but with the magnet.
  • the turntable has at least one mirror element that can be guided by rotation of the turntable along the sensors implemented as reflected light barriers is.
  • the light emitted by the respective reflected light barrier is reflected at the mirror element as soon as it is guided along the reflected light barrier.
  • At least three sensors are arranged along at least two closed curves, in particular two concentric circles, with which different operating parameters, in particular the water quantity and the water temperature, can be changed.
  • This has the advantage that two different operating parameters can be changed independently of each other.
  • corresponding closure devices in particular a hot water valve and a cold water valve in a hot water line or a cold water line, can then be opened or closed with the control unit.
  • the sequence of successively incoming sensor signals is determined and the control is performed when sensor signals arrive in chronological succession, wherein the direction of the control is determined from the order of the detected sensor signals. In this way, it is prevented as far as possible that an accidental actuation of only one of the sensors already takes place. In addition, by the order in which the at least two adjacent sensors are actuated, it can be determined whether the closure devices should be opened or closed.
  • the closure device is in an advantageous embodiment of the method depending on the order of the two signals and the position of the respective sensors relative to one another, in particular, decrements or increments a parameter that predetermines a valve lift of the valve. Then the drive unit is driven accordingly.
  • the sensors are scanned cyclically, so that the parameter can be decremented or incremented so many times until a valve lift is set, which specifies a desired fluid temperature or a desired fluid volume flow.
  • An advantageous embodiment provides, upon repeated detection of a signal from the same sensor to negate a previous decrement or incrementation in order to reverse a change in the parameters.
  • the drive is only performed when the signals of the at least two adjacent sensors are detected within a predetermined time interval.
  • FIG. 1 a first embodiment of the invention is shown.
  • the actuating device for a sanitary fitting which is designated overall by the reference numeral 1, has three sensors 2, 3, 4 which each form a corner of an imaginary equilateral triangle.
  • the guide trough 5 serves to guide a finger 6 of a user upon actuation of the actuating device 1.
  • the sensors 2, 3, 4 are each connected via a signal line 7, 8, 9 to a control unit 10.
  • control unit 10 With the control unit 10 is via a control line 11, a drive unit 12 of a valve 13 in a water pipe 14 controllable.
  • the control unit 10 has a decrementer / incrementer 15 with which a parameter which predetermines a valve lift of the valve 13 can be decremented or incremented as soon as corresponding sensor signals are detected.
  • the control unit 10 has a sensor memory 16 for the last actuated sensor 2, 3, 4
  • the control unit 10 has a timer 17, with which a time interval is specified, in which the detection of a plurality of sensor signals from the control unit 10 as User-wanted operation should be interpreted.
  • the user In order to open or close the valve 13, the user must be guided with his finger 6 in the appropriate direction along the guide trough 5 at least two adjacent of the three sensors 2, 3, 4 along.
  • valve 13 Depending on the number of cycles of the finger 6 in the guide trough 5, a degree of opening or closing of the valve 13 is effected with the control unit 10. With each revolution, depending on the direction of rotation, the parameter for the valve lift is incremented or decremented three times and the valve lift is changed accordingly.
  • FIG. 2 is shown how the actuator 1 is operated with the control unit 10.
  • a query of the sensors 2, 3, 4 is started with the control unit 10 in a method step 101.
  • a first checking step 102 it is then checked whether one of the sensors 2, 3, 4 has been actuated. If none of the sensors 2, 3, 4 was actuated, the content of the sensor memory 16 is deleted in a method step 103. The method is then terminated with a method step 104 and automatically restarted again at a later time in a manner known per se, not shown, with the method step 101. In this way, the sensors 2, 3, 4 are cyclically interrogated.
  • the designation of this sensor 2, 3, 4 is stored in the sensor memory 16 and a time loop with that of the timer 17 default length (time interval) started.
  • a second checking step 106 it is checked in a second checking step 106 whether an adjacent sensor 3, 4, 2 has been actuated within the predetermined time interval. If no adjacent sensor 3, 4, 2 has been actuated, the sensor memory 16 is deleted in method step 103, and the method is subsequently terminated in method step 104.
  • a third checking step 107 it is checked whether this sensor 3, 4, 2 is clockwise before or after that in the first Verification step 102 detected sensor 2, 3, 4 is arranged.
  • step 108 the parameter for the valve lift is decremented. With this parameter is then - in the FIG. 2 not shown - the drive unit 12 driven and the valve lift of the Valve 13 reduced according to the decrement.
  • a method step 109 the designation of the second actuated sensor 3, 4, 2 is stored in the sensor memory 16 and the time loop is repeated from the checking step 106.
  • the second actuated sensor 3, 4, 2 is arranged in the clockwise direction in front of the first actuated sensor 2, 3, 4, the parameter for the valve lift is incremented in a method step 110 and the valve lift is incremented analogously to Process step 108 is increased accordingly.
  • method step 109 the designation of the second actuated sensor 2, 3, 4 is stored in the sensor memory 16 and the time loop is likewise repeated starting from the checking step 106.
  • the method steps 106 to 109 or 110 are cyclically repeated until it is detected in the checking step 106 that no further sensor has been actuated within the predetermined time interval. In this way, the valve lift is reduced or increased in accordance with the number of repetitions, ie the number of actuations of adjacent sensors 2, 3, 4.
  • FIG. 3 a second embodiment of the invention is shown.
  • the second embodiment differs from the first, in FIG. 1 represented by the fact that instead of the guide trough 5 two coaxial annular guide troughs 205, 305 are provided.
  • three sensor pairs each consisting of two opposing sensors 202, 203, 204 are arranged, with which the amount of water can be changed.
  • three sensor pairs each consisting of two sensors 302, 303, 304 are arranged, with which the water temperature can be changed.
  • the sensors 202, 203, 204, 302, 303, 304 of the respective guide trough 205, 305 form the corners of a corresponding hexagon.
  • each sensor pair has an in FIG. 3 not shown signal line connected to a control unit, not shown, analogous to the first embodiment.
  • a first drive unit of a hot water valve in a hot water pipe and a second drive unit of a cold water valve of a cold water pipe can be controlled.
  • the sensors 202, 203, 204 are actuated along the inner guide trough 205 analogously to the first embodiment with a finger, so that the hot water valve and the cold water valve are opened or closed simultaneously.
  • the sensors 302, 303, 304 are actuated along the outer guide trough 305 so that the hot water valve is opened and the cold water valve is closed or the hot water valve is closed and the cold water valve is opened at the same time.
  • a single mixing valve may be provided.
  • touch sensors instead of the touch sensors, other sensors, such as non-contact sensors, capacitive sensors or infrared sensors can be used.
  • the guide troughs 5, 205, 305 may each be provided a turntable, which has an engagement for a finger.
  • the turntable is rotatably mounted about the center of the imaginary triangle formed by the sensors.
  • the engagement may be a continuous hole in which the finger along the respective Sensors is guided.
  • the intervention may also be just a trough, and the sensors detect the presence of the finger through the turntable. In this case, however, the engagement must be arranged on the turntable so that it is guided along a rotation close to the sensors.
  • At least one mirror element can also be arranged on the underside of the turntable. By rotation of the turntable, the mirror element is guided along the realized as reflected light sensors sensors. In this case, the positioning of the engagement relative to the sensors does not matter that the sensors are not actuated directly by the finger but by the mirror element.
  • the mirror elements and magnets can be provided, which are assigned as field probes as sensors.
  • the previous incrementation or decrementation of the parameter for the valve lift is negated if the same sensor has been actuated twice in succession.
  • valve lift is decremented in a full clockwise rotation and counterclockwise incremented.

Description

  • Die Erfindung betrifft eine Betätigungsvorrichtung für Armaturen, insbesondere für Sanitärarmaturen, mit wenigstens einer Eingabeeinheit, die eine Vielzahl von Sensoren aufweist, die mit einer Steuereinheit verbunden sind, und wenigstens einer Antriebseinheit für wenigstens eine verschlussvorrichtung für wenigstens eine Fluidleitung, insbesondere für ein Ventil einer Wasserleitung, die mit der Steuereinheit steuerbar ist, wobei wenigstens drei Sensoren im Wesentlichen entlang einer geschlossenen Kurve im wesentlichen gleichmäßig verteilt angeordnet sind.
  • Darüber hinaus betrifft die Erfindung ein Verfahren zum Betreiben einer Betätigungsvorrichtung für Armaturen, insbesondere für Sanitärarmaturen, bei dem abhängig von Sensorsignalen wenigstens eine Antriebseinheit für eine Verschlussvorrichtung einer Fluidleitung, insbesondere für ein Ventil einer Wasserleitung, angesteuert wird.
  • Betätigungsvorrichtungen der Eingangs genannten Art werden insbesondere zum Einstellen einer Wassertemperatur und/oder eines Wasservolumenstroms in sanitären Anlagen eingesetzt.
  • Aus der DE 19539879 A1 ist bekannt, mit drei berührungslosen Sensoren oder einer Folientastatur einen Wasserfluss anzufordern, den Wasservolumenstrom einzustellen und die Wassertemperatur zu wählen. Hierbei ist jedem Sensor eine Funktion zugewiesen. Zum Verändern der Wassertemperatur und des Wasservolumenstroms muss der entsprechende Sensor entweder mehrfach betätigt werden oder betätigt bleiben.
  • Die DE 29505470 U1 schlägt vor, durch eine einzige Betätigung eines Druckpunktes innerhalb eines analogen Bedienfeldes mit flächenhafter X - Y - Anordnung eine gleichzeitige analoge Einstellung von Durchflussmenge und Temperatur vorzunehmen. Wird hier versehentlich ein falscher Druckpunkt betätigt, so kann dies zur einer unerwünschten, unter Umständen sehr großen Temperaturänderung oder Volumenstromänderung führen. Eine folgenschwere Fehlbedienung ist hier also nicht auszuschließen. Um eine Feinabstufung zu ermöglichen, ist bei einer solchen Vorrichtung darüber hinaus ein entsprechend großes Bedienfeld erforderlich.
  • Aus der WO 2004/001 142 A1 ist eine Multifunktionsarmatur mit einer Sensoreinrichtung, die an der Stirnseite einer Auslaufarmatur angeordnet ist, bekannt. Die Sensoreinrichtung weist im Wesentlichen entlang eines Umfangs gleichverteilte Sensoren auf, die auf eine Steuerung mit Mikroprozessor wirken. Die Steuerung wirkt ihrerseits auf ein Auf-Zu-Ventil und eine Stelleinrichtung für die Wahl der Wassertemperatur.
  • Die DE 38 12 736 C1 beschreibt eine Sanitärarmatur mit einem rechteckigen Tastenfeld mit in einer Matrix angeordneten Kontaktpunkten. Unterhalb des Tastenfeldes ist ein Anzeigefeld deckungsgleich angeordnet. Eine Steuervorrichtung empfängt Signale von den Kontaktpunkten und ist mit einer Ventilmischvorrichtung verbunden. Jeder Kontaktpunkt entspricht einer Kombination von Gesamt-Wasserfluss und Mischtemperatur.
  • Die DE 103 32 708 B3 offenbart eine Betätigungsvorrichtung für Armaturen mit einer Vielzahl von gleichmäßig entlang einer offenen Kurve verteilten Sensoren. Die Sensoren sind jeweils einem bestimmten Sollwert zugeordnet; sofern zwei oder mehrere Sensoren gleichzeitig ansprechen, wird ein Mittelwert der Sollwerte ermittelt und eingestellt. Als Sollwerte kommen die Temperatur und der Durchfluss in Frage.
  • Bei anderen Armaturen der Eingangs genannten Art erfolgt die Steuerung über eine direkte digitale Zahleneingabe. Dies bereitet insbesondere Personen, die Schwierigkeiten beim Lesen von Zahlen haben, insbesondere Vorschulkindern oder fehlsichtigen Personen Probleme, wodurch Fehlbedienungen ebenfalls nicht auszuschließen sind.
  • Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Vorrichtung und ein Verfahren der Eingangs genannten Art so auszugestalten, dass eine einfache und zuverlässige kontinuierliche Änderung von Fluidvolumenströmen und/oder Fluidtemperaturen ermöglicht wird. Darüber hinaus soll die Vorrichtung platzsparend und ohne großen technischen Aufwand realisierbar sein. Im Übrigen soll die Vorrichtung möglichst wartungsfrei und verschleißarm betrieben werden.
  • Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass die Steuereinheit derart ausgebildet ist, dass sie die Reihenfolge zeitlich nacheinander ankommender Sensorsignale erkennen kann, und die Veränderung eines Parameters dann vornimmt, wenn die Betätigung wenigstens zweier Sensoren zeitlich nacheinander erkannt wurde, wobei die Steuereinheit aus der Reihenfolge der ankommenden Sensorsignale ermittelt, ob eine Vergrößerung oder eine Verkleinerung des Parameters vorzunehmen ist, und daraus ein Signal bereitstellt, welches auf die Antriebseinheit der Verschlussvorrichtung wirkt.
  • Dabei wird ein Parameter für die Verschlussvorrichtung, der insbesondere einen Ventilhub des Ventils vorgibt, über drei Sensoren verändert. Mit der Verschlussvorrichtung kann entweder ein Mischungsverhältnis von kaltem und warmem Fluid, insbesondere von Wasser, verändert werden, um die Temperatur der Fluidmischung zu verändern, oder ein Fluidvolumenstrom kann eingestellt werden. Um eine Veränderung des Parameters durchzuführen, müssen wenigstens zwei benachbarte Sensoren nacheinander betätigt werden. Dies erfolgt durch überstreichen der Sensoren, wobei es gleichgültig ist, mit welchem Sensor begonnen wird. Da die Sensoren entlang einer geschlossenen Kurve angeordnet sind, kann an einem beliebigen Punkt der Kurve gestartet werden. Abhängig von der Reihenfolge, in der die Sensoren betätigt werden, also abhängig von der Richtung, in welcher der Kurve gefolgt wird, wird der Parameter vergrößert oder verkleinert. Eine Beschriftungen der Sensoren ist daher nicht erforderlich. Außerdem ist eine extreme Veränderung durch ein versehentliches Betätigen eines falschen Sensors nicht möglich. Die Anordnung der drei Sensoren auf einer geschlossenen Kurve ist im Übrigen äußerst platzsparend.
  • Bei einer vorteilhaften Ausführungsform weist die Steuereinheit einen Dekrementierer / Inkrementierer auf, mit dem der Parameter vergrößert beziehungsweise verkleinert werden kann. Ein Dekrementierer / Inkrementieren ist ohne großen technischen Aufwand, beispielsweise durch Programmierung der Steuereinheit, realisierbar.
  • Zweckmäßigerweise weist die Steuereinheit bei einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform einen Zeitgeber auf, mit dem ein Zeitintervall vorgebbar ist, innerhalb dessen zwei Sensorsignale als zusammengehörend erkannt werden, das heißt eine von einem Benutzer gewollte Betätigung der Betätigungsvorrichtung erkannt wird.
  • Bei einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform sind die Sensoren durch Überstreichen insbesondere mit wenigstens einem Finger besonders einfach auch für Kinder und ältere Personen betätigbar.
  • Insbesondere beim Einsatz als Teil einer Duscharmatur ist die Betätigungsvorrichtung einem Wasserstrahl und damit gegebenenfalls Temperaturschwankungen ausgesetzt. Eine erste besonders vorteilhafte Ausführungsform sieht daher Berührungssensoren vor, die den Vorteil haben, dass sie im Wesentlichen nicht anfällig gegenüber Temperaturschwankungen sind.
  • Bevorzugt sind hier kapazitive Sensoren einsetzbar, die ohne Anpressdruck betätigbar sind.
  • In anderen Anwendungsbereich ist es gerade unerwünscht, die Betätigungsvorrichtung beispielsweise mit schmutzigen Händen zu berühren. Hierfür sieht eine alternative vorteilhafte Ausführungsform berührungslos arbeitende Sensoren vor, die auch ohne direkte Berührung betätigbar sind.
  • Vorzugsweise sind hier Infrarotsensoren vorgesehen, die besonders einfach und ohne großen technischen Aufwand realisierbar sind.
  • Um die Betätigungsvorrichtung auch bei eingeschränktem Sehvermögen des Benutzers, beispielsweise wenn der Benutzer unter der Dusche Schaum in den Augen hat oder bei schlechten Lichtverhältnissen, zuverlässig betätigen zu können, sieht eine besonders vorteilhafte Ausführungsform vor, dass die Sensoren entlang einer Führungseinrichtung für insbesondere wenigstens einen Finger angeordnet sind, so dass die Betätigungsvorrichtung auch blind bedienbar ist.
  • Eine besonders vorteilhafte Ausführungsform sieht einen Drehteller vor, der wenigstens einen Eingriff, insbesondere eine Fingermulde, aufweist. Hierdurch wird der Bedienkomfort insbesondere für Benutzer, die eine quasi - mechanische Betätigungsvorrichtung bevorzugen, deutlich vergrößert.
  • Der Eingriff ist bei einer vorteilhaften Ausführungsform den Sensoren zuordenbar, so dass das Betätigen der Sensoren mit dem Finger erfolgen kann. Beispielsweise kann der Eingriff ein durchgängiges Loch im Drehteller sein, in dem bei einer Drehung des Drehtellers der Finger entlang der Sensoren führbar ist. Auf diese Weise sind sowohl berührungslos arbeitende als auch Berührungssensoren unmittelbar mit dem Finger betätigbar.
  • Bei einer vorteilhaften Ausführungsform weist der Drehteller wenigstens einen Magneten auf, der durch Drehung des Drehtellers entlang der als Feldsonden realisierten Sensoren führbar ist. Magneten haben den Vorteil, dass sie im Drehteller integriert, also gekapselt angeordnet werden können, so dass sie von außen unsichtbar und auch vor Umwelteinflüssen, insbesondere vor Wärme und vor Feuchtigkeit, geschützt sind. Ebenso können die Feldsonden gekapselt angeordnet sein. Hier spielt die Positionierung des Eingriffs relativ zu den Sensoren keine Rolle, da die Betätigung der Sensoren nicht unmittelbar mit dem Finger, sondern mit dem Magneten erfolgt.
  • Dort wo Magnetfelder unerwünscht sind, sieht eine andere vorteilhafte Ausführungsform vor, dass der Drehteller wenigstens ein Spiegelelement aufweist, das durch Drehung des Drehtellers entlang der als Reflexlichtschranken realisierten Sensoren führbar ist. Das von der jeweiligen Reflexlichtschranke ausgesendete Licht wird an dem Spiegelelement reflektiert wird, sobald dieses an der Reflexlichtschranke entlang geführt wird. Auch hier spielt - wie bei der Ausführungsform mit der Magnet-Feldsonden- Kombination - die Positionierung des Eingriffs relativ zu den Sensoren keine Rolle.
  • Besonders vorteilhaft ist es, wenigstens zwei Sensoren parallel zu schalten, um eine schnellere Veränderungen des Parameters zu ermöglichen. So kann die Anzahl der Sensoren vergrößert werden, um einen noch präzisere Betätigung zu ermöglichen, ohne dass zusätzliche Auswerteeingänge an der Steuereinheit und Signalleitungen erforderlich sind.
  • Bei einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform sind entlang von wenigstens zwei geschlossenen Kurven, insbesondere zwei konzentrischen Kreisen, jeweils wenigstens drei Sensoren angeordnet, mit denen unterschiedliche Betriebsparameter, insbesondere die Wassermenge und die Wassertemperatur, veränderbar sind. Dies hat den Vorteil, dass so zwei unterschiedliche Betriebsparameter unabhängig voneinander veränderbar sind. Abhängig von den Sensorsignalen können mit der Steuereinheit dann entsprechende Verschlussvorrichtungen, insbesondere ein warmwasserventil und ein Kaltwasserventil in einer Warmwasserleitung beziehungsweise einer Kaltwasserleitung, geöffnet beziehungsweise geschlossen werden.
  • Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren wird die Reihenfolge zeitlich nacheinander ankommender Sensorsignale ermittelt und die Ansteuerung wird durchgeführt, wenn Sensorsignale zeitlich nacheinander ankommen, wobei aus der Reihenfolge der erfassten Sensorsignale die Richtung der Ansteuerung ermittelt wird. Auf diese Weise wird weitestgehend verhindert, dass bei einer versehentlichen Betätigung nur eines der Sensoren bereits eine Ansteuerung erfolgt. Außerdem ist durch die Reihenfolge, in der die wenigstens zwei benachbarten Sensoren betätigt werden, festlegbar, ob die verschlussvorrichtungen geöffnet oder geschlossen werden soll.
  • Um die Verschlussvorrichtung zu öffnen oder zu schließen, wird bei einer vorteilhaften Ausgestaltung des Verfahrens abhängig von der Reihenfolge der beiden Signale und der Lage der entsprechenden Sensoren relativ zueinander ein insbesondere einen Ventilhub des Ventils vorgebender Parameter dekrementiert beziehungsweise inkrementiert. Daraufhin wird die Antriebseinheit entsprechend angesteuert.
  • Bei einer besonders vorteilhaften Ausgestaltung des Verfahrens werden die Sensoren zyklisch abgefragt, so dass der Parameter so oft dekrementiert beziehungsweise inkrementiert werden kann, bis ein Ventilhub eingestellt ist, der eine gewünschte Fluidtemperatur beziehungsweise einen gewünschten Fluidvolumenstrom vorgibt.
  • Eine vorteilhafte Ausgestaltung sieht vor, bei wiederholtem Erfassen eines Signals von demselben Sensor eine vorhergehende Dekrementierung beziehungsweise Inkrementierung zu negieren, um eine Veränderung der Parameter rückgängig zu machen.
  • Bei einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung des Verfahrens wird die Ansteuerung nur durchgeführt, wenn die Signale der wenigstens zwei benachbarten Sensoren innerhalb eines vorgegeben Zeitintervalls erfasst werden.
  • Ausführungsbeispiele der Erfindung werden nachfolgend anhand der Zeichnung näher erläutert; es zeigen
    • Figur 1
    schematisch ein erstes Ausführungsbeispiel einer Betätigungsvorrichtung für eine Sanitärarmatur;
    Figur 2
    schematisch ein Verfahren zum Betreiben der in Figur 1 dargestellten Betätigungsvorrichtung;
    Figur 3
    schematisch ein zweites Ausführungsbeispiel einer Betätigungsvorrichtung für eine Sanitärarmatur.
  • In Figur 1 ist ein erstes Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt. Die insgesamt mit dem Bezugszeichen 1 versehene Betätigungsvorrichtung für eine Sanitärarmatur weist drei Sensoren 2, 3, 4 auf, die jeweils eine Ecke eines imaginären gleichseitigen Dreiecks bilden.
  • Entlang der Sensoren 2, 3, 4 verläuft eine ringförmige Führungsmulde 5, die in einem nicht dargestellten Bedienpaneel ausgebildet ist. Die Führungsmulde 5 dient der Führung eines Fingers 6 eines Benutzers bei einer Betätigung der Betätigungsvorrichtung 1.
  • Die Sensoren 2, 3, 4 sind jeweils über eine Signalleitung 7, 8, 9 mit einer Steuereinheit 10 verbunden.
  • Mit der Steuereinheit 10 ist über eine Steuerleitung 11 eine Antriebseinheit 12 eines Ventils 13 in einer Wasserleitung 14 steuerbar.
  • Die Steuereinheit 10 weist einen Dekrementierer / Inkrementierer 15 auf, mit dem ein Parameter, der einen Ventilhub des Ventils 13 vorgibt, dekrementiert beziehungsweise inkrementiert werden kann, sobald entsprechende Sensorsignale erfasst werden. Darüber hinaus weist die Steuereinheit 10 einen Sensorspeicher 16 für den zuletzt betätigten Sensor 2, 3, 4 auf Im Übrigen weist die Steuereinheit 10 ein Zeitgeber 17 auf, mit dem ein Zeitintervall vorgegeben wird, in dem die Erfassung von mehreren Sensorsignalen von der Steuereinheit 10 als Benutzergewollte Betätigung interpretiert werden soll.
  • Um das Ventil 13 zu öffnen beziehungsweise zu schließen muss der Benutzer mit seinem Finger 6 in der entsprechenden Richtung entlang der Führungsmulde 5 an wenigstens zwei benachbarten der drei Sensoren 2, 3, 4 entlang geführt werden.
  • Abhängig von der Anzahl der Umlaufzyklen des Fingers 6 in der Führungsmulde 5 wird mit der Steuereinheit 10 ein Grad der Öffnung beziehungsweise Schließung des Ventils 13 bewirkt. Mit jedem Umlauf wird abhängig von der Umlaufrichtung der Parameter für den Ventilhub dreimal inkrementiert beziehungsweise dekrementiert und der Ventilhub entsprechend verändert.
  • In Figur 2 ist dargestellt, wie die Betätigungsvorrichtung 1 mit der Steuereinheit 10 betrieben wird.
  • Zu Beginn wird mit der Steuereinheit 10 in einem Verfahrensschritt 101 eine Abfrage der Sensoren 2, 3, 4 gestartet.
  • In einem ersten Überprüfungsschritt 102 wird nun überprüft, ob einer der Sensoren 2, 3, 4 betätigt wurde. Wurde keiner der Sensoren 2, 3, 4 betätigt, so wird in einem Verfahrensschritt 103 der Inhalt des Sensorspeichers 16 gelöscht. Daraufhin wird das Verfahren mit einem Verfahrensschritt 104 beendet und zu einem späteren Zeitpunkt in an sich bekannter, nicht dargestellten Weise wieder mit dem Verfahrensschritt 101 automatisch wieder gestartet Auf diese Weise werden die Sensoren 2, 3, 4 zyklisch abgefragt.
  • Wird in dem ersten Überprüfungsschritt 102 statt dessen erkannt, dass einer der Sensoren 2, 3, 4 betätigt wurde, so werden in einem Verfahrensschritt 105 die Bezeichnung dieses Sensors 2, 3, 4 in dem Sensorspeicher 16 gespeichert und eine Zeitschleife mit der vom Zeitgeber 17 vorgebenen Länge (Zeitintervall) gestartet.
  • Anschließend wird in einem zweiten Überprüfungsschritt 106 überprüft, ob innerhalb des vorgegebenen Zeitintervalls ein benachbarter Sensor 3, 4, 2 betätigt wurde. Wurde kein benachbarter Sensor 3, 4, 2 betätigt, so wird in dem Verfahrensschritt 103 der Sensorspeicher 16 gelöscht und das Verfahren wird anschließend in dem Verfahrensschritt 104 beendet.
  • Wird hingegen im zweiten Überprüfungsschritt 106 erkannt, dass innerhalb des vorgegebenen Zeitintervalls ein weiterer benachbarter Sensor 3, 4, 2 betätigt wurde, so wird in einem dritten Überprüfungsschritt 107 geprüft, ob dieser Sensor 3, 4, 2 im Uhrzeigersinn vor oder hinter dem im ersten Überprüfungsschritt 102 erkannten Sensor 2, 3, 4 angeordnet ist.
  • Wird erfasst, dass der zweite betätigte Sensor 3, 4, 2 im Uhrzeigersinn vor dem ersten betätigten Sensor 2, 3, 4 angeordnet ist, so wird in einem Verfahrensschritt 108 der Parameter für den Ventilhub dekrementiert. Mit diesem Parameter wird dann - in der Figur 2 nicht dargestellt - die Antriebseinheit 12 angesteuert und der Ventilhub des Ventils 13 entsprechend der Dekrementierung verkleinert.
  • Anschließend wird in einem in einem Verfahrensschritt 109 die Bezeichnung des zweiten betätigten Sensors 3, 4, 2 im Sensorspeicher 16 gespeichert und die Zeitschleife ab dem Überprüfungsschritt 106 wiederholt.
  • Wird hingegen im dritten Überprüfungsschritt 107 erkannt, dass der zweite betätigte Sensor 3, 4,2 im Uhrzeigersinn vor dem ersten betätigten Sensor 2, 3, 4 angeordnet ist, so wird in einem Verfahrensschritt 110 der Parameter für den Ventilhub inkrementiert und der Ventilhub analog zum Verfahrensschritt 108 entsprechend vergrößert. Daraufhin wird im Verfahrensschritt 109 die Bezeichnung des zweiten betätigten Sensors 2, 3, 4 im Sensorspeicher 16 gespeichert und die Zeitschleife ebenfalls ab dem Überprüfungsschritt 106 wiederholt.
  • Die Verfahrensschritte 106 bis 109 beziehungsweise 110 werden so oft zyklisch wiederholt, bis im Übezprüfungsschritt 106 erkannt wird, dass innerhalb des vorgegebenen Zeitintervalls kein weiterer Sensor betätigt wurde. Auf diese Weise wird der Ventilhub entsprechend der Anzahl der Wiederholungen, also der Anzahl der Betätigungen benachbarter Sensoren 2, 3, 4, verkleinert beziehungsweise vergrößert.
  • In Figur 3 ist ein zweites Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt. Das zweite Ausführungsbeispiel unterscheidet sich vom ersten, in Figur 1 dargestellten dadurch, dass statt der Führungsmulde 5 zwei koaxiale ringförmige Führungsmulden 205, 305 vorgesehen sind.
  • Entlang der inneren Führungsmulde 205 sind drei Sensorpaare jeweils bestehend aus zwei gegenüberliegenden Sensoren 202, 203, 204 angeordnet, mit denen die Wassermenge verändert werden kann. Entlang der äußeren Führungsmulde 305 sind drei Sensorpaare jeweils bestehend aus zwei Sensoren 302, 303, 304 angeordnet, mit denen die Wassertemperatur verändert werden kann.
  • Die Sensoren 202, 203, 204, 302, 303, 304 der jeweiligen Führungsmulde 205, 305 bilden die Ecken eines entsprechenden Sechsecks.
  • Die Sensoren 202, 203, 204, 302, 303, 304 jedes Sensorpaares sind parallel geschaltet. Jedes Sensorpaar ist über eine in Figur 3 nicht dargestellte Signalleitung mit einer nicht dargestellten Steuereinheit analog zum ersten Ausführungsbeispiel verbunden.
  • Mit der Steuereinheit ist eine erste Antriebseinheit eines Warmwasserventils in einer Warmwasserleitung und eine zweite Antriebseinheit eines Kaltwasserventils einer Kaltwasserleitung steuerbar.
  • Um die Wassermenge zu verändern, ohne dass die Wassertemperatur verändert wird, werden die Sensoren 202, 203, 204 entlang der inneren Führungsmulde 205 analog zum ersten Ausführungsbeispiel mit einem Finger betätigt, so dass das Warmwasserventil und des Kaltwasserventil gleichzeitig geöffnet beziehungsweise geschlossen werden.
  • Um die Wassertemperatur zu verändern, ohne dass die Wassermenge verändert wird, werden die Sensoren 302, 303, 304 entlang der äußeren Führungsmulde 305 betätigt, so dass das Warmwasserventil geöffnet und gleichzeitig das Kaltwasserventil geschlossen beziehungsweise das Warmwasserventils geschlossen und gleichzeitig das Kaltwasserventil geöffnet wird.
  • Statt des Warmwasserventils und des Kaltwasserventils im zweiten Ausführungsbeispiel kann auch ein einziges Mischventil vorgesehen sein.
  • Statt der Berührungssensoren können auch andere Sensoren, beispielsweise berührungslos arbeitende Sensoren, kapazitive Sensoren oder Infrarotsensoren eingesetzt werden.
  • Statt der Führungsmulden 5, 205, 305 kann jeweils auch ein Drehteller vorgesehen sein, der einen Eingriff für einen Finger aufweist. Der Drehteller ist um den Mittelpunkt des imaginären durch die Sensoren gebildeten Dreiecks drehbar gelagert. Der Eingriff kann ein durchgängiges Loch sein, in dem der Finger entlang der jeweiligen Sensoren geführt wird. Bei Verwendung von berührungslos arbeitenden Sensoren kann der Eingriff auch lediglich eine Mulde sein, und die Sensoren erfassen die Anwesenheit des Fingers durch den Drehteller hindurch. Hierbei muss der Eingriff allerdings so auf dem Drehteller angeordnet sein, dass er bei einer Drehung nahe an den Sensoren entlang geführt wird.. An der Unterseite des Drehtellers kann auch wenigstens ein Spiegelelement angeordnet sein. Durch Drehung des Drehtellers wird das Spiegelelement entlang der als Reflexlichtschranken realisierten Sensoren geführt. In diesem Fall spielt die Positionierung des Eingriffs relativ zu den Sensoren keine Rolle, das die Sensoren nicht unmittelbar durch den Finger, sondern durch das Spiegelelement betätigt werden. Statt der Spiegelelemente können auch Magnete vorgesehen sein, denen als Feldsonden als Sensoren zugeordnet sind.
  • Es können auch mehr als drei Sensoren beziehungsweise Sensorpaare vorgesehen sein - je größer die Anzahl der Sensoren ist, desto schneller ist eine Änderung der Parameter möglich.
  • Bei dem Verfahren kann im dritten Überprüfungsschritt auch vorgesehen sein, dass die vorherige Inkrementierung beziehungsweise Dekrementierung des Parameters für den Ventilhub negiert wird, falls zweimal hintereinander derselbe Sensor betätigt wurde.
  • Außerdem kann auch vorgesehen sein, dass der Ventilhub bei einem vollen Umlauf im Uhrzeigersinn dekrementiert und entgegen dem Uhrzeigersinn inkrementiert wird.

Claims (20)

  1. Betätigungsvorrichtung für Armaturen, insbesondere
    für Sanitärarmaturen, mit wenigstens einer Eingabeeinheit, die eine Vielzahl von Sensoren (2, 3, 4; 202, 203, 204, 302, 303, 304) aufweist, die mit einer Steuereinheit (10) verbunden sind, und wenigstens einer Antriebseinheit (12) für wenigstens eine Verschlussvorrichtung (13) für wenigstens eine Fluidleitung (14), insbesondere für ein Ventil einer Wasserleitung, die mit der Steuereinheit (10) steuerbar ist, wobei wenigstens drei Sensoren (2, 3, 4; 202, 203, 204, 302, 303, 304) im Wesentlichen entlang einer geschlossenen Kurve (5; 205, 305) im Wesentlichen gleichmäßig verteilt angeordnet sind,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    die Steuereinheit (10) derart ausgebildet ist, dass sie die Reihenfolge zeitlich nacheinander ankommender Sensorsignale erkennen kann, und
    die Veränderung eines Parameters dann vornimmt, wenn die Betätigung wenigstens zweier Sensoren (2, 3, 4; 202, 203, 204, 302, 303, 304) zeitlich nacheinander erkannt wurde, wobei
    die Steuereinheit (10) aus der Reihenfolge der ankommenden Sensorsignale ermittelt, ob eine Vergrößerung oder eine Verkleinerung des Parameters vorzunehmen ist, und
    daraus ein Signal bereitstellt, welches auf die Antriebseinheit (12) der Verschlussvorrichtung (13) wirkt.
  2. Betätigungsvorrichtung nach Anspruch 1, dass die Steuereinheit (10) einen Dekrementierer / Inkrementierer (15) aufweist.
  3. Betätigungsvorrichtung nach einem der vorigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuereinheit (10) einen Zeitgeber (17) aufweist.
  4. Betätigungsvorrichtung einem der vorigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet,
    dass die Sensoren (2, 3, 4; 202,203,204,302,303,304) durch Überstreichen insbesondere mit wenigstens einem Finger (6) betätigbar sind.
  5. Betätigungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Sensoren (2, 3, 4; 202, 203, 204, 302, 303, 304) Berührungssensoren sind.
  6. Betätigungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Sensoren (2, 3, 4; 202, 203, 204, 302, 303, 304) kapazitive Sensoren sind.
  7. Betätigungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Sensoren (2, 3, 4; 202,203,204,302,303,304) berührungslos arbeitende Sensoren sind.
  8. Betätigungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Sensoren (2, 3, 4; 202, 203, 204, 302, 303, 304) Infrarotsensoren sind.
  9. Betätigungsvorrichtung nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Sensoren (2, 3, 4; 202, 203, 204, 302, 303, 304) entlang einer Führungseinrichtung (5; 205, 305) für insbesondere wenigstens einen Finger (6) angeordnet sind.
  10. Betätigungsvorrichtung nach einem der vorigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein Drehteller vorgesehen ist, der einen Eingriff, insbesondere eine Fingermulde, aufweist.
  11. Betätigungsvorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass der Eingriff den Sensoren (2, 3, 4; 202, 203, 204, 302, 303, 304) zuordenbar ist.
  12. Betätigungsvorrichtung nach Anspruch 10 oder 11, dadurch gekennzeichnet, dass der Drehteller wenigstens einen Magneten aufweist, der durch Drehung des Drehtellers entlang der als Feldsonden realisierten Sensoren führbar ist
  13. Betätigungsvorrichtung nach Anspruch 10 oder 11, dadurch gekennzeichnet, dass der Drehteller wenigstens ein Spiegelelement aufweist, das durch Drehung des Drehtellers entlang der als Reflexlichtschranken realisierten Sensoren führbar ist.
  14. Betätigungsvorrichtung nach einem der vorigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens zwei Sensoren (202, 203, 204, 302, 303, 304) parallel geschaltet sind.
  15. Betätigungsvorrichtung nach einem der vorigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass entlang von wenigstens zwei geschlossenen Kurven, insbesondere zwei konzentrischen Kreisen (205, 305), jeweils wenigstens drei Sensoren (202, 203, 204, 302, 303, 304) angeordnet sind, mit denen unterschiedliche Betriebsparameter, insbesondere die Wassermenge und die Wassertemperatur, veränderbar sind.
  16. Verfahren zum Betreiben einer Betätigungsvorrichtung für Armaturen, insbesondere für Sanitärarmaturen, bei dem abhängig von Sensorsignalen wenigstens eine Antriebseinheit (12) für eine Verschlussvorrichtung einer Fluidleitung, insbesondere für ein Ventil (13) einer Wasserleitung (14), angesteuert wird, wobei zur Ansteuerung Signale von wenigstens zwei benachbarten von wenigstens drei im Wesentlichen entlang einer geschlossenen Kurve (5; 205, 305) angeordneten Sensoren (2, 3, 4; 202, 203, 204, 302, 303, 304) erfasst werden,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    die Reihenfolge zeitlich nacheinander ankommender Sensorsignale ermittelt wird, und
    die Ansteuerung durchgeführt wird, wenn Sensorsignale zeitlich nacheinander ankommen (102, 105, 106, 107, 108, 109,110), wobei
    aus der Reihenfolge der erfassten Sensorsignale die Richtung der Ansteuerung ermittelt wird.
  17. Verfahren nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, dass abhängig von der Reihenfolge der beiden Signale und der Lage der entsprechenden Sensoren (2, 3, 4; 202, 203, 204, 302, 303, 304) relativ zueinander, ein Parameter der einen Öffnungsgrad der Verschlussvorrichtung vorgibt, insbesondere ein den Ventilhub des Ventils (13) vorgebender Parameter, inkrementiert (110) beziehungsweise dekrementiert (108) wird, und daraufhin die Antriebseinheit (12) entsprechend angesteuert wird.
  18. Verfahren nach Anspruch 16 oder 17, dadurch gekennzeichnet, dass die Sensoren (2, 3, 4; 202, 203, 204, 302, 303, 304) zyklisch abgefragt werden.
  19. Verfahren nach einem der Ansprüche 16 bis 18, dadurch gekennzeichnet, dass bei wiederholten Erfassen eines Signals von demselben Sensor (2, 3, 4; 202, 203, 204, 302, 303, 304) die vorhergehende Inkrementierung beziehungsweise Dekrementierung negiert wird.
  20. Verfahren nach einem der Ansprüche 16 bis 19, dadurch gekennzeichnet, dass die Ansteuerung durchgeführt wird, wenn die Signale der wenigstens zwei benachbarten Sensoren (2, 3, 4; 202, 203, 204, 302, 303, 304) innerhalb eines vorgegeben Zeitintervalls erfasst werden.
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