WO1993008356A1 - Kapazitiver näherungssensor zum erkennen von personen oder gegenständen - Google Patents
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Definitions
- Capacitive proximity sensor for recognizing people or objects
- the invention relates to an arrangement of a capacitive proximity sensor, in the radiation field of which people or objects are recognized in the interior of an revolving door driven by an electric motor.
- the area of the converging edges i.e. if the outer edge of a wing approaches a drum wall, crushing or shearing of people or objects can occur. This is particularly the case when the revolving door is driven by a motor. It is
- a safety circuit for electromotively driven and electrically brakeable or lockable flywheel has become known from DE-PS 39 34 662, which consists of strip-shaped, touch-sensitive or pressure-sensitive electrical switching elements. Special control units or monitoring units are intended to rule out any danger to the user.
- DE-OS 30 20 483 in connection with a brochure from the Besam company shows a sensor strip which is fastened to a door on a cross bar.
- This sensor strip works according to the photoelectric principle s and detects objects located in its radiation area.
- the disadvantage of the photoelectric sensors is edoch ⁇ that they also decorate as paper sheets as an object identif and therefore the door according to the St ⁇ functions control would.
- Paper on the floor cannot be recognized as an object that is intended to impair the function of the revolving door.
- a further danger point in the area of the floor In addition to the dangers already mentioned at the squeezing and shearing points of the vertical bar in connection with the drum wall, there is a further danger point in the area of the floor.
- äu ⁇ g end spar is located between the cross!
- the wing and the floor a gap can be squeezed in as body parts. In this case, children's hands and feet are particularly important. For this reason, it is important to secure this area near the ground.
- the object of the invention is to make the securing of a rotary wing of a revolving door so that all Gefah ⁇ renmomente be ⁇ sen out Schlos for-use public.
- strip-shaped capacitive proximity sensors are used for detecting body parts and objects, which are attached to the side of each rotating door of the revolving door located in the direction of rotation.
- transverse spar near the ground and the longitudinal spar of the wing that runs vertically outside.
- Both sensors, which are designed as strips can be electrically interconnected with their corresponding output signals and thus generate a switch-off signal, or can also be processed separately.
- the sensitivity of the vertical and horizontal sensors can be operated in two ways.
- static operation ie the sensors have the same sensitivity for the entire rotation of the rotary sash, each object is reliably recognized with the same sensitivity both on the floor and in the area of the crushing and shearing points.
- the sensitivity in the area of the pinch and sight points for example of the vertical sensor, can be switched to a higher sensitivity shortly before the rotating wing arrives at the drum wall. This dynamic operation would result in an even greater degree of safety for the user, particularly in the area of the large danger points.
- the wing arrangement of the revolving door (1) is located between the floor support (3) and the ceiling support (2).
- the number of rotary blades is arbitrary. There can be two, three or four-leaf revolving doors.
- the rotary blades (4), (5), (14) and (15) are located on the central axis (16). The rotating blades are framed by two curved drum walls (6) and (7).
- This sensor (12) is preferably designed as an elongated sensor strip.
- the sensor strips (12) located on the floor secure the floor area and thus the air gap between the cross bar (10) and the floor (17).
- This sensor (11) also radiates a field in the form of a lobe, and thus detects people and objects that cause a field disturbance. This is particularly given ⁇ when the vane (4), (5), (14) or (15) the area of the main closing edge (8) and (20) Hert nä ⁇ .
- the proximity sensors which are preferably designed as capacitive sensors, are switched on and can thus detect any dangerous disturbance in the sequence of the revolving door and bring it to a standstill.
- This operation can be referred to as static operation since the sensitivity of the sensors (11) and (12) is not changed.
- dynamic operation in order to have a higher degree of safety for the user in the case of the neuralgic squeezing and shearing points (8) and (20), it is possible to switch over to dynamic operation. This can preferably be triggered by a corresponding transmitter which is located on the axis (15) in the door. Due to the dynamic operation, a person or an object is recognized even more quickly due to the higher sensitivity of the sensor bar (11) in the area (13).
- the vertical sensor bar (11) runs in dynamic operation and the horizontal sensor bar (12) in static operation.
- the signals supplied by the amplifiers of the capacitive proximity sensors can be supplied to separate evaluation circuits which are still assigned to certain functions. However, it is also possible to supply these signals to an amplifier with a corresponding comparator stage, which shuts down the entire drive when a threshold value is exceeded.
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Abstract
Die Erfindung betrifft eine Anordnung von kapazitiven Näherungssensoren (11, 12) für eine elektro-motorisch angetriebene Karusseltür (1) zum Erkennen von Personen oder Gegenständen. Zur Absicherung des Bodenbereiches ist auf jedem Türflügel (4, 5, 14, 15) im unteren Bereich (10) ein querliegender Sensor (12) und zur Absicherung der Quetsch- und Scherstellen gegenüber der Trommelwand (6, 7) sind auf jedem Flügel (4, 5, 14, 15) längs Sensoren (11) angebracht worden.
Description
Titel: Kapazitiver Näherungssensor zum Erkennen von Personen oder Gegenständen
Beschreibung
Die Erfindung betrifft eine Anordnung eines kapazitiven 5 Näherungssensors, in dessen Abstrahlungsfeld Personen oder Gegenstände im Innenbereich einer elektromotorisch ange¬ triebenen Drehtür erkannt werden.
Durch die Rotationsbewegung der an einem Zentrum befestig¬ ten Drehflügel einer Drehtür besteht die Gefahr, daß in
10 dem Bereich der auf einander zulaufenden Kanten, d.h. wenn die Außenkante eines Flügels sich einer Trommelwand nä¬ hert, eine Quetschung bzw. Scherung von Personen oder Ge¬ genständen eintreten kann. Dieses ist besonders dann gege¬ ben, wenn die Drehtür motorisch angetrieben wird. Es ist
15 deshalb notwendig, Sicherheitsvorkehrungen zu treffen, die eine Beschädigung bzw. Verletzung von Personen oder Gegen¬ ständen ausschl iessen. Zur Vermeidung einer Kollision muß deshalb die Drehbewegung der Drehtür unterbrochen werden. Eine Brems- bzw. Arrettiervorrichtung bringt die Drehflü-
20 gel zum Stillstand.
Eine Sicherheitsschaltung für elektromotorisch angetrie¬ bene und elektrisch brems- oder arrettierbare Schwungmasse ist aus der DE-PS 39 34 662 bekannt geworden, welche aus leistenförmigen berührungs- oder druckempfindlichen elek- 25 trisehen Schaltelementen besteht. Durch besondere Steue¬ rungseinheiten bzw. Überwachungseinheiten soll eine Gefahr für den Benutzer ausgeschlossen werden.
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ERSATZBLATT
Des weiteren ist in der DE-PS 27 19 955 ein Feldsensor zum Erkennen von Personen oder Gegenständen offenbart worden. Dieser Feldsensor ist an den Vorderkanten einer Aufzugstür angebracht worden, und stellt somit sicher, daß die ein- s tretenden Personen bzw. zwischen den Aufzugstüren befind¬ lichen Gegenstände nicht beschädigt werden. Kommt ein Ge¬ genstand oder eine Person innerhalb des Abstrahlfeldes des Sensors, so wird ein Reversiervorgang der Aufzugstüren in Gang gesetzt. Diese Sensoren arbeiten immer mit der glei¬ te chen Empfindlichkeit.
Weiter ist der DE-OS 30 20 483 in Verbindung mit einem Prospekt der Firma Besam eine Sensorleiste zu entnehmen, die auf einem Querholm an einer Tür befestigt ist. Diese Sensorleiste arbeitet nach dem photoelektrischen Prinzip s und erkennt in ihrem Abstrahlbereich befindliche Gegen¬ stände. Der Nachteil der photoelektrischen Sensoren ist edochτ daß sie auch z.B. Papierblätter als Gegenstand identif zieren und damit die Tür entsprechend der Gefahr¬ funktionen steuern würden.
0 Im vorliegenden Fall jedoch sollen Gegenstände wie z.B.
Papier auf dem Boden nicht als ein Objekt erkannt werden, welches die Funktion der Drehtür bee nträcht gen soll. Ne¬ ben den bereits vorerwähnten Gefahren an den Quetsch- und Scherstellen des vertikalen Holmes in Verbindung mit der 5 Trommelwand, besteht eine weitere Gefahrenstelle im Be¬ reich des Bodens. Hier befindet sich zwischen dem quer!äu¬ genden Holm des Flügels und dem Fußboden ein Spalt, in den z.B. Körperteile eingequetscht werden können. In diesem Falle ist insbesondere an Kinderhände und -fuße zu denken. Aus diesem Grunde ist es wichtig, auch diesen Bereich in Bodennähe abzusichern.
Die Aufgabe der Erfindung ist es, die Sicherung eines Drehflügels einer Drehtür so zu gestalten, daß alle Gefah¬ renmomente für die benutzenden Verkehrskreise ausgeschlos¬ sen werden. Gleichzeitig soll aber auch sichergestellt werden, daß ∑.B. durch auf dem Boden befindliches Papier keine Beeinträchtigung der Funktionen der Drehtür eintre¬ ten darf.
Die Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß lei- stenförmige kapazitive Näherungssensoren zur Erfassung von Körperteilen und Gegenständen verwendet werden, welche auf der in Drehrichtung befindlichen Seite eines jeden Dreh- -Mügels der Drehtür angebracht sind. Hier wird unterschie¬ den zwischen dem bodennahen Querholm und dem vertikal außen verlaufenden Längsholm des Flügels. Beide Sensoren, die als Leisten ausgeführt sind, können mit ihren entspre¬ chenden Ausgangssignalen elektrisch ∑usammengeschaltet werden und somit ein Abschaltsignal erzeugen, oder aber auch getrennt verarbeitet werden.
Bei der Anwendung kann die Empfindlichkeit des vertikalen und horizontalen Sensors auf zweierlei Art und Weise be¬ trieben werden. Im statischen Betrieb, d.h. die Sensoren haben für den gesamten Umlauf des Drehflügels die gleiche Empfindlichkeit, wird jedes Objekt sowohl am Fußboden als auch im Bereich der Quetsch- und Scherstellen mit der gleichen Empfindlichkeit sicher erkannt. Soll jedoch eine noch höhere Sicherheit als beim Normalbetrieb gewährlei¬ stet werden, so kann im Bereich der Quetsch- und Sehet— stellen die Empfindlichkeit z.B. des vertikalen Sensors kurz vor dem Eintreffen des Drehflügels an der Trommelwand auf eine höhere Empfindlichkeit umgeschaltet werden. Die¬ ser dynamische Betrieb hätte zur Folge, daß gerade im Be¬ reich der großen Gefahrenstellen, ein noch größeres Maß an Sicherheit für den Benutzer , orhanden wäre. Nach dem
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Passieren der Vorderkante άer Trommelwand würde dann die Empf ndl chkeit wieder auf den normalen Level herabge¬ setzt. Wird nun von der vertikalen oder der am Beden be¬ findl chen horizontalen Sensorl iste, die sich im übrigem auf jedem Drehflügel befindet, eine Person oder ein Objekt erfaßt, so wird die Drehür zum Stillstand gebracht. Da¬ durch ist es sichergestellt, daß keine Gefährdung für den Benutzer von der Drehtür ausgeht.
Der erfindungsgemäße Gegenstand wird anhand eines schema- tisch dargestellten möglichen Ausführungsbeispisles in den Figuren näher erläutert. Es zeigen:
Figur 1 : Drehtür
Figur 2: Drehtür schematisch in der Draufsicht
Zwischen dem Bodenlager (3) und dem Deckenlager (2) befin- det sich die Flügelanordnung der Drehtür (1). Die Anzahl der Drehflügel ist beliebig. Es können sowohl zwei-, drei- oder auch vierflügelige Drehtüren sein. An der Mittelachse (16) befinden sich die Drehflügel (4), (5), (14) und (15). Eingerahmt werden die Drehflügel von zwei gebogenen Trom- elwänden (6) und (7). Auf jedem der Flügel (4), (5). (14) und (15) befindet sich an dem unteren querliegenden Holm (10) ein Sensor (12). Dieser Sensor (12) wird vorzugsweise als langgestreckte Sensorleiste ausgeführt. Durch diese am Boden befindlichen Sensorleisten (12) wird der Bodenbe- reich und damit der Luftspalt zwischen dem Querholm (10) und dem Fußboden (17) abgesichert. Aufgrund des abge¬ strahlten Feldes wird ein sich annähernder menschlicher Körperteil bzw. Gegenstände sicher erkannt und führt somit aufgrund der Störung des Feldes der kapazitiven Sensoren zu einer Auslösung eines Abschaltsignales, welches an die Antriebselektronik der Drehtür gegeben wird. Im Gegensatz zu menschlichen KörperteilerT werden Papier oder z.B.
Zigarettenschachteln nicht von der Senscrik erfaßt. Dieses ist besonders deshalb wichtig, damit ein kontinuierlicher Betrieb der Drehtür nicht gestört wird. Neben dem am Boden befindlichen Sensor (12) befindet sich eine weitere Sen¬ sorleiste (11) an dem vertikalen Holm (9) eines jeden Drehflügels (4), (5), (14) und (15). Diese Sensorleiste (11) ist auch auf der Innenseite, d.h. auf der Flügelvoi— derseite in Richtung der Drehrichtung der Drehtür ange¬ bracht. Auch dieser Sensor (11) strahlt ein Feld in Form einer Keule ab, und erfaßt somit Personen und Gegenstände, die eine Feldstörung herbeiführen. Dieses ist insbesondere dann ^gegeben, wenn sich der Drehflügel (4), (5), (14) oder (15) dem Bereich der Hauptschließkanten (8) und (20) nä¬ hert. Diese Hauptschließkanten (8) und (20) stellen in Verbindung mit den darauf zulaufenden Kanten der Drehflü¬ gel (4), (5), (14) und (15) Quetsch- und Scherstellen dar. Aus diesem Grunde müssen sie besonders abgesichert werden, um ein Einquetschen von Personen bzw. Gegenständen zu ver¬ meiden.
Während des gesamten Umlaufes sind die Näherungssensoren, welche vorzugsweise als kapazitive Sensoren ausgebildet sind, eingeschaltet und können so jede gefährdende Störung im Ablauf der Drehtür erfassen und diese zum Stillstand bringen. Dieser Betrieb kann als statischer Betrieb be- zeichnet werden, da die Empfindlichkeit der Sensoren (11) und (12) nicht verändert wird. Um jedoch bei den neuralgi¬ schen Quetsch- und Scherstellen (8) und (20) noch ein hö¬ heres Maß an Sicherheit für den Benutzer zu haben, kann auf einen dynamischen Betrieb umgeschaltet werden. Dieses kann vorzugsweise durch einen entsprechenden Geber, der sich an der Achse (15) in der Tür befindet, ausgelöst wer¬ den. Durch den dynamischen Betrieb wird aufgrund der höhe¬ ren Empfindl chkeit der Sensorleiste (11) im Bereich (13) noch schneller eine Person oder ein Gegenstand erkannt.
Schaltungstechnisch kann es auch so real siert werden, daß die vertikale Sensorleiste (11) im dynamischen Betrieb fährt und die horizontale Sensorleiste (12) im statischen Betrieb. Die von den Verstärkern άer kapazitiven Näherungssensoren gelieferten Signale können getrennten Auswerteschaltungen zugeführt werden, die bestimmten Funktionen noch zugerordnet werden. Es ist dabei jedoch auch möglich, diese Signale einem Verstärker mit einer entsprechenden Komparatorstufe zuzuführen, die bei übei— schreitung eines Schwellwertes den gesamten Antrieb still¬ legt.
Bezugszeichen
Claims
Patentanspruch
*. Sicherheitsschaltung für eine elektromotorisch ange¬ triebene Drehtür, bei der die Kanten von Drehflügeln auf mindestens eine Kante einer Trommelwan s zulaufen, mit leistenförmigen Sensoren zum Erkennen von Personen oder Gegenständen, welche außen an den in Fahrtrichtung verlaufenden vertikalen Kanten der Drehflügel angeordnet sind, mit einer Verstärker¬ und Auswerteelektronik, der die Sensorsignale zugeführt werden, und mit einer Brems- und
Arretierungsvorrichtung, die bei einem Ansprechen des Sensors von der Auswerteelektronik angesteuert wird zum Abschalten des Antriebes und zum Abbremsen und Arretieren der Drehflügel, dadurch gekennzeichnet, daß im bodennahen Bereich an den in
Fahrtrichtung verlaufenenden horizontalen Kanten der Drehflügel leistenförmige Sensoren angeordnet sind, daß jeder der an den Drehflügeln angeordneten Sensoren ein kapazitiver Sensor ist, und daß die Empfindlichkeit der an den vertikalen Kanten der
Drehflügel angeordneten Sensoren dann auf eine höhere Empfindlichkeit umschaltbar ist, wenn die vertikale Kante des jeweiligen Drehflügels in den Bereich der Kante der Trommelwand kommt.
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