DE3150693A1

DE3150693A1 - Einklemmsicherung fuer automatisch bewegte tueren

Info

Publication number: DE3150693A1
Application number: DE19813150693
Authority: DE
Inventors: Franz 8061 Weichs Lederle
Original assignee: Gebrueder Bode GmbH and Co KG
Current assignee: Gebrueder Bode GmbH and Co KG
Priority date: 1981-12-21
Filing date: 1981-12-21
Publication date: 1983-06-30

Description

Einklemmsicherung für automatisch bewegte Türen.
Die Erfindung betrifft eine Einklemmsicherung für automatisch bewegte Türen. Bei Schienenfahrzeugen, Omnibussen und anderen Fahrzeugen für den öffentlichen Verkehr werden die Türen in der Regel automatisch auf ein vom Fahrer gegebenes Signal geschlossen. Dabei kann es vorkommen, daß beim Schließen der Türen oder auch beim Öffnen Gegenstände oder Personen eingeklemmt werden. Um Verletzungen zu vermeiden, sind die Türvorderkanten gewöhnlich mit Gummiwülsten versehen. Es muß aber auch sichergestellt sein, daß eingeklemmte Personen oder Gegenstände sogleich wieder freigegeben werden, d.h. daß die sich schließende Tür, sobald sie in ihrer Bewegung durch einen Widerstand gehemmt wird, sich wieder öffnet oder zumindestens der Türantrieb, der meist pneumatisch erfolgt, wirkungslos gemacht wird, beispielsweise dadurch, daß die Ventile des Türantriebs geöffnet werden.
Es sind Einklemmsicherungen bekannt, bei denen der Gummiwulst an der Türvorderkante als Fühlorgan ausgebildet ist. Diese scherung sind nicht absolut zuverlässig, zumal sie bei Verletzungen des Gummiwulstes unwirksam werden. Es ist ferner bekannt, den Weg, den die Tür beim Öffnen oder Schließen zurücklegt, in mehrere Abschnitte zu unterteilen, wobei ein Positionsgeber jeweils nach Zurücklegen eines Abschnittes ein Signal gibt und in der Elektronik verglichen wird, ob der betreffende Abschnitt in der dafür vorgesehenen Zeit zurückgelegt wurde.
Wird dieser Zeitabschnitt überschritten, so ist dies ein Zeichen, daß die Tür in ihrer Bewegung behindert ist und die Elektronik bewirkt eine Umschaltung, so daß sich die Türen wieder öffnen oder stehenbleiben und sich von Hand wieder öffnen lassen.
Derartige Einklemmsicherungen sind beispielsweise bekannt durch die Patentanmeldung P 30 03 877.8 bzw.
vorgeschlagen beispielsweise in den Patentanmeldungen P 31 11 711.2 oder P 31 22 550ovo Diese Einklemmsicherungen, die darauf ansprechen, daß die Türbewegung durch ein Hindernis verlangsamt wird,«eben zwar schon eine sehr gute Sicherung gegen Verletzungen, sie haben aber noch den Nachteil, daß die Sicherung erst dann wirksam wird, wenn der betreffende Teilabschnitt, in welchem das Hindernis auftritt, durchlaufen ist. Bis die Sicherung anspricht, können dabei schon erhebliche Kräfte auf den eingeklemmten Gegenstand oder die eingeklemmte Person wirken, so daß Beschädigungen oder Verletzungen nicht ausgeschlossen sind.
Die vorliegende Erfindung geht nun davon aus, die Kraft zu messen, die zum Schließen bzw. zum Öffnen der Tür erforderlich ist, so daß die Einklemmsicherung anspricht, wenn die normalerweise zur Bewegung der Tür erforderliche Kraft um einen gewissen Betrag überschritten wird. Gefordert wird dabei in der Regel, daß die Kraft von 147N nicht überschritten wird, doh, also, daß die Sicherungsvorrichtung anspricht, wenn die zur Türbewegung erforderliche Kraft ihren Sollwert um mehr als 147 N übersteigt.
Die automatisch bewegten Türen werden meist durch Pneumatikzylinder angetrieben, die über ein Hebelgestänge mit einer Drehachse verbunden sind und an dieser Drehachse befindet sich wiederum ein Hebel, der die Tür bewegt.
Dabei ergeben sich je nach der Stellung der Hebel im Laufe der Schließ- bzw. Öffnungsbewegung der Tür sehr unterschiedliche Kräfte. Extrem hohe Kräfte treten jeweils bei Annäherung an die Endstellungen auf. Gemäß der Erfindung werden nun die zur Bewegung der Tür erforderlichen Kräfte linearisiert, indem das elektrische Signal, das bei der Kraftmessung gewonnen wird, durch einen abhängig von der Türstellung veränderbaren Verstärker verstärkt wird; der so gewonnene linearisierte Wert kann nunmehr mit einem Sollwert verglichen werden und bei einer einen vorgegebenen Wert übersteigenden Differenz zwischen Sollwert und Istwert wird der Türantrieb aus- oder umgeschaltet. Als Kraftmeßvorrichtung kann zweckmäßig ein Dehnungsmeßstreifen dienen, der an einem der Glieder des die Tür bewegenden Hebelgestänges angeordnet ist. Dehnungsmeßstreifen werden in der Technik häufig verwendet, um die Dehnung oder sonstige Verformung von Maschinenteilen, die starken Verformungskräften ausgesetzt sind, ohne Materialzerstörung zu messen. Dabei wird der Dehnungsmeßstreifen mit einem Spezialklebstoff auf den Maschinenteil aufgeklebt.
Beim Gegenstand der Erfindung wird also die zum Öffnen bzw. Schließen der Tür erforderliche Kraft nicht direkt gemessen, sondern indirekt durch die Verformung eines der Glieder des die Tür bewegenden Hebelgestänges. Der Dehnungsmeßstreifen kann auch ein Halbleiter-Dehnungsmeßstreifen, der auf dem Piezo-Widerstands-Effekt beruht, sein. Anstelle der indirekten Messung der Kraft mittels Dehnungsmeßstreifen könnte aber als Meßwert- aufnehmer auch ein mit Luftdruck arbeitender Meßwertaufnehmer dienen. Als Kraftmeßvorrichtung kann auch ein Analog-Hall-Element dienen, das an einem Torsions-oder Biegestab angeordnet ist. Verformt sich dieses Element durch die einwirkende Kraft, so verändert sich die Lage des Hall-Elementes im Magnetfeld, wodurch sich auch die Ausgangsspannung ändert, die dann als elektrisches Signal bei der Kraftmessung dient.
Die Verwendung eines Dehnungsmeßstreifens hat den Vorteil, daß im Dehnungsmeßstreifen die relative Dehnung unmittelbar in ein elektrisches Signal umgewandelt wird, da sich der Widerstand des Dehnungsmeßstreifens proportional zur Dehnung des Meßstreifens ändert nach der Formel k = (QR/R) : (ÄI/i). Dabei gibt der Faktor k die Meßempfindlichkeit des Meßstreifens an. Die Widerstandsänderung des Meßstreifens wird nach bekannten Meßverfahren in ein elektrisches Signal umgewandelt. Dieses Signal ist nun proportional den im Laufe der Türbewegung sehr unterschiedlich großen Antriebskräften und muß gemäß der Erfindung linearisiert werden. Zu diesem Zweck kann die Türe bzw.
deren Drehachse mit einem Positionsgeber verbunden sein, durch den der Weg, den die Türe beim Öffnen oder Schließen zurücklegt, in mehrere Abschnitte unterteilt ist, wobei jeweils die von der Tür erreichte Position an die Elektronik gemeldet wird. Der Elektronik stehen nun zwei Meßgrößen zur Verfügung, nämlich: 1. die zum Schließen bzw. Öffnen der Tür erforderliche mechanische Kraft, umgewandelt in ein elektrisches Signal, 2. die jeweilige Position der Tür.
Mit dem zweiten Signal, das die jeweilige Position der Tür meldet, wird die Verstärkung des Meßsignals so verändert, daß die auftretenden Kräfte linearisiert werden, wobei nun ein Signal zur Verfügung steht, das bei jeder Türstellung anzeigt, ob die zum Schließen der Tür normalerweise erforderliche Kraft überschritten wird.
Übersteigt diese Differenz einen vorgegebenen Wert von beispielsweise 147 N so spricht die Sicherung an.
Wird statt eines Dehnungsmeßstreifens ein auf Luftdruck ansprechender Meßwertaufnehmer verwendet, der an geeigneter Stelle in das Hebetestänge eingeschaltet ist, so wird das von diesem Meßwertaufnehmer ausgehende Drucksignal in bekannter Weise in ein elektrisches Signal verwandelt, das dann ebenfalls wieder über den Verstärker linearisiert wird.
Wird an die Meßgenauigkeit keine so hohe Anforderung gestellt, so kann auf die Unterteilung der Türbewegung in eine Anzahl Abschnitte verzichtet und der Positionsgeber ersetzt werden durch eine elektronische Zeitmeßvorrichtung. Statt des Positionsgebers sind dann nur zwei Endschalter, z.B. Hall-Effekt-Schalter, erforderlich, die der Elektronik jeweils Signal geben, wenn die Tür ganz geöffnet oder ganz geschlossen ist. Bei Betätigung des Fahrerkontaktes zum Öffnen oder Schließen der Tür wird elektronisch die Zeit gestartet und diesem Zeitablauf entsprechend der Verstärker, durch den das Signal der Kraftmeßvorrichtung linearisiert wird, gesteuert.
Ein Ausführungsbeispiel der Einklemmsicherung nach der Erfindung ist in der Abb. dargestellt.
Die Drehachse 8 bewirkt das Öffnen bzw. Schließen der Tür 10, die sich in der Wagenwand 11 befindet. Der Antrieb der Tür erfolgt über einen Hebel 9 durch den Pneumatikzylinder 3. Eine nur schematisch angedeutete Kraftmeßvorrichtung 1, die ein aufgeklebter Dehnungsmeßstreifen sein kann, gibt ein der gemessenen Kraft entsprechendes elektrisches Signal an den Verstärker 7.
Die jeweils von der Tür 10 erreichte Stellung wird durch einen Positionsgeber 2 über die Elektronik 4 an den Verstärker 7 gemeldet, dessen Verstärkung entsprechend verändert wird. Das linearisierte Signal wird in der Elektronik 4 dann mit dem vorgegebenen Wert verglichen. Ergibt dieser Vergleich eine die vorgesehene Toleranzgrenze überschreitende Differenz, so wird das Magnetventil 5 betätigt, durch das der Pneumatikzylinder 3 entlüftet wird. Dadurch wird erreicht, daß die Tür 10 sofort stillsteht und sich von Hand wieder öffnen läßt. Entsprechendes gilt auch von der Öffnung der Türen, die bei Fahrzeugen häufig so angebracht sind, daß ihre rückwärtigen Kanten gegen Gegenstände oder Personen stoßen könnten. Auch in diesem Fall spricht die Einklemmsicherung sofort an. Das Öffnen bzw. Schließen der Türen wird eingeleitet durch Betätigung des Fahrerkontaktes 6.
Bei abgezogenem Zündschlüssel ist die Elektronik 4 abgeschaltet, so daß die Tür sich nicht öffnet. Wird aber der Fahrerkontakt im Fahrzeug oder ein nur dem Fahrer bekannter Außenkontakt betätigt, so wird die Elektronik für kurze Zeit, d.h. für ca. 15 Sekunden, an das Bordnetz geschaltet, so daß die Türen geöffnet oder geschlossen werden. Auch bei diesem Öffnen oder Schließen ist die Einklemmsicherung voll wirksam, da die Elektronik sich für die Zeit des Öffnens oder Schließens selbsttätig an das Bordnetz angeschaltet hält und erst wieder abschaltet, wenn die Türe geöffnet bzw. geschlossen ist. Auf diese Weise ist auch die Sicherheit gegeben, daß bei dieser Art Betätigung die Einklemmsicherung voll wirksam ist.
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Claims

Patentansprüche lo Sinklemmsicherung für automatisch bewegte Türen, dadurch gekennzeichnet daß im Antrieb (3) der Tür eine elektrische Signale abgebende Kraftmeßvorrichtung (1) angeordnet ist, die gemessene Kraft durch einen abhängig von der Türstellung in seinem Verstärkungsgrad veränderbaren Verstärker (7) linearisiert9 der gewonnene Wert mit einem Sollwert verglichen und bei einer1 einen vorgegebenen West übersteigenden Differenz der Türantrieb aus oder umgeschaltet wird 2 Rinklemmslcherung nach Anspruch 19 dadurch gekennzeichnet9 daß als Kraftmeßvorrichtung (1) ein Dehnungsmeßstreifen dient, der an einem der Glieder des die Tür bewegenden Hebelgestänges angeordnet ist.
3. Einlclemmsicherung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als Kraftmeßvorrichtung (1) ein mit Luftdruck arbeitender Meßwertaufnehmer dient.
4e Einklemmsicherung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet9 daß als Kraftmeßvorrichtung (1) ein Analog-Hall-Element dient
5. Einklemmsicherung nach einem der Ansprüche 1, 2, 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß zur Ermittlung der Türstellung der von der Tür beim Öffnen bzw.

Schließen zurückgelegte Weg in Teilstrecken unterteilt ist und die jeweils erreichte Türstellung über einen elektrische Signale abgebenden Positionsgeber (2) auf den veränderbaren Verstärker (7) einwirkt
6. Einklemmsicherung nach einem der Ansprüche 1, 2, 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß Endschalter jeweils den Beginn und das Ende der Türbewegung an eine elektronische Zeitmeßvorrichtung melden und diese Zeitmeßvorrichtung auf den veränderbaren Verstärker (7) entsprechend einer simulierten Türbewegung einwirkte