DE3736400A1 - Sicherheitsvorrichtung fuer bewegliche teile, vorzugsweise fuer fensterheber und schiebedaecher von kraftfahrzeugen - Google Patents
Sicherheitsvorrichtung fuer bewegliche teile, vorzugsweise fuer fensterheber und schiebedaecher von kraftfahrzeugenInfo
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Description
Die Erfindung betrifft eine Sicherheitsvorrichtung für
bewegliche Teile, vorzugsweise für Fensterheber und
Schiebedächer von Kraftfahrzeugen, nach dem Oberbegriff des
Anspruches 1.
Es sind Sicherheitsvorrichtungen bei Kraftfahrzeugen
bekannt, die eine Verletzung von Personen und Tieren beim
Schließen von elektrisch, pneumatisch oder hydraulisch
betätigten Fenstern, Türen oder Schiebedächern verhindern
sollen. Um ein Einklemmen von Fremdkörpern zwischen diesen
beweglichen Teilen und dem ruhenden Teil zu erkennen, ist es
bekannt, die Stromaufnahme und/oder die Drehzahl des
Antriebsmotors zu überwachen oder auch druck- oder
temperaturempfindliche Sensoren zu verwenden, die dann
ansprechen und ein auswertbares Signal abgeben, wenn während
des Schließvorganges Fremdkörper zwischen den beweglichen
Teil und den ruhenden Teil gelangen.
Bei elektrischen Fensterhebern von Kraftfahrzeugen ist die
Geschwindigkeit der sich in die Schließstellung bewegenden
Scheibe so hoch, daß auch bei empfindlich ansprechenden
Sicherheitsvorrichtungen durch die unvermeidbare Verzögerung
bei der Signalverarbeitung und der Trägheit der mechanisch
bewegten Teile die Fensterscheibe nicht augenblicklich
angehalten bzw. in ihrer Bewegungsrichtung umgekehrt wird.
Dadurch bewegt sich die Fensterscheibe auch nach dem
Ansprechen der Sicherheitsvorrichtung noch um einige
Millimeter weiter, was zu zumindest schmerzhafter Quetschung
der eingeklemmten Körperteile führen kann.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die gattungsgemäße
Sicherheitsvorrichtung so auszubilden, daß bei einem
eingeklemmten Fremdkörper zwischen dem beweglichen und dem
ruhenden Teil die Schließbewegung des beweglichen Teiles
augenblicklich unterbrochen bzw. umgekehrt werden kann.
Diese Aufgabe wird bei der gattungsgemäßen
Sicherheitsvorrichtung erfindungsgemäß mit den
kennzeichnenden Merkmalen des Anspruches 1 gelöst.
Bei der erfindungsgemäßen Sicherheitsvorrichtung hat der
bewegliche Teil in demjenigen Bereich, in dem Klemmgefahr
besteht, eine gegenüber der Geschwindigkeit im vorherigen
Bereich niedrigere Verstellgeschwindigkeit. Infolge dieser
verringerten Verstellgeschwindigkeit läßt sich der
bewegliche Teil im Gefahrenfalle augenblicklich anhalten
bzw. in seiner Bewegungsrichtung umkehren. Da sich der
bewegliche Teil nur mit geringer Geschwindigkeit bewegt,
wirkt sich die Trägheit der mechanischen Teile nicht
nachteilig aus, so daß verhindert wird, daß sich der
bewegliche Teil nach dem Ansprechen der
Sicherheitsvorrichtung noch um einige Millimeter weiter in
Schließrichtung bewegt. Dadurch wird eine unbeabsichtigte
Quetschung von Körperteilen zwischen dem beweglichen und dem
ruhenden Teil vermieden.
Die erfindungsgemäße Sicherheitsvorrichtung ist insbesondere
für die Fensterscheiben von elektrisch, pneumatisch oder
hydraulisch betätigten Fenstern in Kraftfahrzeugen, für
Schiebedächer von Kraftfahrzeugen sowie für das Schließen
von Türen geeignet. Die erfindungsgemäße
Sicherheitsvorrichtung kann bereits eingebaut sein, aber
auch als Zusatzeinrichtung zu bestehenden oder zukünftigen
Sicherheitsvorrichtungen verwendet werden.
Weitere Merkmale der Erfindung ergeben sich aus den weiteren
Ansprüchen, der Beschreibung und den Zeichnungen.
Die Erfindung wird anhand einiger in den Zeichnungen
dargestellter Ausführungsformen näher erläutert. Es zeigen
Fig. 1 in schematischer Darstellung eine
erfindungsgemäße Sicherheitsvorrichtung für
einen Fensterheber eines Kraftfahrzeuges,
Fig. 2 das Schaltbild der Sicherheitsvorrichtung
gemäß Fig. 1,
Fig. 3 bis 5 das Schaltbild einer zweiten Ausführungsform
einer erfindungsgemäßen
Sicherheitsvorrichtung,
Fig. 6 bis 8 jeweils ein Schaltbild von weiteren
Ausführungsformen erfindungsgemäßer
Sicherheitsvorrichtungen.
Fig. 1 zeigt in schematischer Darstellung eine Tür 1 eines
Kraftfahrzeuges. Eine Fensterscheibe 2 in der Tür 1 wird in
bekannter Weise mittels eines (nicht näher dargestellten)
Fensterhebers betätigt. Er hat einen teilkreisförmigen
Zahnkranz 3, von dem in Fig. 1 lediglich ein Teil
dargestellt ist. Die Bewegung des Zahnkranzes 3 beim Öffnen
oder Schließen der Fensterscheibe 2 wird von einem
Mikroschalter 4 abgetastet, der Teil der
Sicherheitsvorrichtung ist. Der Mikroschalter 4 sitzt auf
einem Träger 5 und liegt an einer Kurvenbahn 6 des
Zahnkranzes bzw. Zahnsegmentes 3 an. Der Mikroschalter 4 ist
an eine Auswerteelektronik 7 angeschlossen, an die
ihrerseits ein Motor 8 für die Fensterscheibe 2
angeschlossen ist. Die Auswerteelektronik 7 ist ebenfalls
Bestandteil der Sicherheitsvorrichtung. Mit
ihr wird die Schließgeschwindigkeit der Fensterscheibe 2
gesteuert. Die Sicherheitsvorrichtung ist so ausgelegt, daß
die Fensterscheibe 2 zunächst mit voller Geschwindigkeit aus
ihrer Offenstellung in ihre Schließstellung gehoben wird. In
einem Bereich 9 wird die Geschwindigkeit der Fensterscheibe
2 über die Sicherheitsvorrichtung gesenkt, so daß die
Fensterscheibe im Bereich 9 nur mit verringerter
Geschwindigkeit nach oben gefahren wird. Im anschließenden
Bereich 10 wird dann wieder die Geschwindigkeit der
Fensterscheibe 2 erhöht. Die Geschwindigkeit im Bereich 10
kann vorzugsweise gleich groß sein wie die Geschwindigkeit,
die die Fensterscheibe 2 bis zum Erreichen des Bereiches 9
hat. Der Bereich 9 mit der verringerten
Fensterscheibengeschwindigkeit ist so groß, daß die
gefährdeten Körperteile des Fahrers oder der Insassen nicht
mit unzulässig hoher Kraft zwischen der Fensterscheibe 2
und dem Rand 11 der Fensteröffnung 12 gequetscht werden
können. Zweckmäßig beginnt der Bereich 9 in einem Abstand 15
von etwa 250 mm vom Rand 13 eines Dichtprofilstreifens 14,
der am Rand 11 der Fensteröffnung 12 in bekannter Weise
befestigt ist. Der Abstand 15 ist größer als der
Kopfdurchmesser. Der Bereich 9 endet in einem Abstand von
etwa 2 bis 5 mm vom Rand 13. Dieses Abstandsmaß ist kleiner
als der Fingerdurchmesser. Die erhöhte
Fensterscheibengeschwindigkeit im Bereich 10 ist
vorteilhaft, damit die Fensterscheibe 2 zuverlässig in den
Dichtprofilstreifen 14 einfahren kann. Ist die
Geschwindigkeit der Fensterscheibe 2 in diesem Bereich zu
klein, dann besteht die Gefahr, daß die Fensterscheibe den
Eindringwiderstand beim Einfahren in den Dichtprofilstreifen
nicht überwindet, so daß das Fenster nicht einwandfrei
geschlossen wird.
Der Bereich 9 ist so gewählt, daß die empfindlichen
Körperteile, wie der Kopf bzw. Hals oder die Finger, nicht
mit unzulässig hoher Kraft gequetscht werden können.
Sollten der Kopf oder die Finger unbeabsichtigt zwischen die
Fensterscheibe 2 und den Dichtprofilstreifen 14 beim
Hochfahren der Fensterscheibe 2 gelangen, dann wird infolge
der langsamen Fensterscheibengeschwindigkeit im Bereich 9
die Fensterscheibe 2 augenblicklich angehalten und/oder in
ihrer Bewegungsrichtung umgekehrt. Das Einklemmen von
Körperteilen wird beispielsweise dadurch erkannt, daß im
Dichtprofilstreifen 14 in bekannter Weise druckempfindliche
Sensoren untergebracht sind, die dann ansprechen und ein
auswertbares Signal abgeben, wenn während des
Schließvorganges Fremdkörper zwischen der Fensterscheibe 2
und dem Dichtprofilstreifen 14 sich befinden. Es sind
natürlich auch andere, bekannte Systeme zur
Einklemmdetektion verwendbar, die z.B. Strom- und/oder
Drehzahländerungen des Antriebsmotors auswerten.
Zur Verringerung der Fensterscheibengeschwindigkeit im
Bereich 9 kann ein Schaltgetriebe oder ein variables
Getriebe vorgesehen sein. In diesem Fall kann der obere
Umschaltpunkt, mit dem wieder auf eine höhere
Fensterscheibengeschwindigkeit geschaltet wird, entfallen.
Bei Schaltgetrieben oder variablen Getrieben wird nämlich
infolge der hohen Untersetzung dieser Getriebe eine hohe
Schließkraft erzielt, so daß die Fensterscheibe 2 auch bei
kleiner Geschwindigkeit den hohen Eindringwiderstand beim
Einfahren in den Dichtprofilstreifen 14 ohne weiteres
überwinden kann. Vorteilhafter ist es jedoch, zur
Verringerung der Fensterscheibengeschwindigkeit im Bereich 9
die Leistung des Antriebsmotors 8 zu verringern. Dadurch
werden die Motordrehzahl und damit auch die gespeicherten
kinetischen Energien verringert, so daß die Fensterscheibe 2
nach dem Ansprechen der Sicherheitsvorrichtung schnell zum
Stillstand kommt. Außerdem wird die Schließkraft der
Fensterscheibe 2 und somit die Verletzungsgefahr erheblich
gemindert. Darüber hinaus ist mit einer verringerten
Antriebsmotorleistung eine sehr feinfühlige Positionierung
der Fensterscheibe 2 im Bereich der oft benutzten zugfreien
Lüftungsstellung ermöglicht, bei der das Fenster noch einige
Zentimeter geöffnet ist.
Die reduzierte Leistung des Antriebsmotors 8 im Bereich 9
reicht für das sichere Schließen des Fensters aus, weil in
diesem Bereich nicht die Überschußleistung benötigt wird,
die für das Überwinden des hohen Eindringwiderstandes der
Fensterscheibe 2 in den Dichtprofilstreifen 14 benötigt
wird.
Die Positionserkennung der Fensterscheibe 2 kann auf
einfache Art und Weise erfolgen, da nur zwei bzw. nur ein
Schaltpunkt bekannt sein müssen. Bei dem in Fig. 1
dargestellten Ausführungsbeispiel wird zur
Positionserkennung der Fensterscheibe 2 der Mikroschalter 4
verwendet, der durch die Kurvenbahn 6 des Zahnsegmentes 3
betätigt wird. Der Mikroschalter 4 kann auch direkt durch
die Fensterscheibe 2 betätigbar sein. Ebenso ist es möglich,
Nockenbahnen z. B. im Getriebegehäuse des Motors 8
vorzusehen. Auch andere geeignete Bauteile können zur
Betätigung des Mikroschalters 4 herangezogen werden.
Anstelle des Mikroschalters 4 können auch
Näherungsdetektoren bekannter Art verwendet werden, die auf
induktivem oder kapazitivem Prinzip auf die Annäherung von
Metallbauteilen ansprechen. Solche Näherungsdetektoren sind
beispielsweise sogenannte Hall-Geber. Sobald die
Fensterscheibe 2 beim Schließen den Bereich 9 erreicht,
sprechen solche Näherungsdetektoren an und erzeugen ein
entsprechendes Signal, mit dem dann die
Fensterscheibengeschwindigkeit im Bereich 9 herabgesetzt
wird.
Eine weitere Möglichkeit zur Positionserkennung der
Fensterscheibe 2 besteht in der Verwendung von
Magnetkontakten (Reed-Kontakte). Auch mit ihnen kann die
Lage der Fensterscheibe 2 einwandfrei und einfach erkannt
werden, so daß die Fensterscheibengeschwindigkeit bei
Erreichen des Bereiches 9 entsprechend verringert wird.
Die Leistungsreduzierung des Antriebsmotors 8 im Bereich 9
kann durch eine Reduzierung des Motorstromes bzw. der
Motorspannung durch Zuschalten eines Vorwiderstandes in die
elektrische Motorzuleitung bzw. durch Halbleiterbauelemente,
wie Transistoren, Dioden, Thyristoren usw. erfolgen. Die
Halbleiterbauelemente können ebenfalls als Vorwiderstände
geschaltet sein.
Eine sehr einfache Ausführungsform der
Sicherheitsvorrichtung, mit der die
Fensterscheibengeschwindigkeit im Bereich 9 herabgesetzt
wird, zeigt Fig. 2. Die Sicherheitsvorrichtung hat einen
Wippschalter 16 mit zwei Umschaltkontakten und einem
Mittelstellungskontakt. In der Stellung I des Wippschalters
16 ist die Bordspannung von den Anschlußklemmen Plus und
Minus so auf die Anschlußleitungen zum Antriebsmotor 8
geschaltet, daß das Fenster öffnet. In der Stellung II wird
der Motor 8 umgepolt, so daß das Fenster schließt. In der
Mittelstellung 0 ist der Motor 8 vom Bordnetz getrennt und
zur Bremswirkung über die Mittelkontakte kurzgeschlossen. In
der Zuleitung 17 zum Motoranschluß b ist ein Lastwiderstand
18 zur Antriebsleistungsverringerung eingefügt. Er kann über
die Kontakte eines Relais 19 so kurzgeschlossen werden, daß
die volle Bordnetzspannung an den Motor 8 gelangt. Das
Relais 19 ist Teil der Auswerteelektronik 7, die außer dem
Relais 19 die eine Diode 20 und den Lastwiderstand 18
aufweist.
In der Stellung I des Wippschalters 16 ist die
Minus-Anschlußklemme über eine Leitung 21 mit der
Motorklemme a verbunden, während die Plus-Anschlußklemme
über die Leitung 17 und den Lastwiderstand 18 mit der
Motorklemme b verbunden ist. Da das Relais 19 über eine
Leitung 22 an die Leitung 21 und damit an die
Minus-Anschlußklemme (Massepotential) angeschlossen ist,
erhält die Spule des Relais 19 in der Stellung
gleichzeitig vom Leitungsstrang 22 zur Motorklemme a Masse.
Über einen Leitungsstrang 23, der die Zuleitung 17 mit der
Diode 20 und dem Mikroschalter verbindet, erhält die Spule
des Relais über die nun leitende Diode 20 Pluspotential. Das
Relais 19 zieht darum an, unabhängig von der Stellung des
parallel zur Diode 20 liegenden Mikroschalters 4, der einen
Wegschalter darstellt. Infolge der Diode 20 wird beim
Öffnungsvorgang die Fensterscheibe 2 immer mit voller
Geschwindigkeit geöffnet, weil hierbei keine Einklemmgefahr
besteht.
Wird auch beim Öffnen des Fensters die Langsamlaufphase
gewünscht, so können die Diode 20 und das Relais 19
entfallen. Der Wegschalter 4 schließt dann anstelle des
Relaiskontaktes den Lastwiderstand 18 außerhalb des
Bereiches 9 kurz.
Soll das Fenster geschlossen werden, wird der Wippschalter
16 in die Stellung II umgeschaltet. Nunmehr erhält das
Relais 19 über die Leitungen 21 und 22 Pluspotential. Die
Diode 20 sperrt nunmehr, so daß die Relaisspule nur dann
Massepotential erhält, wenn der Wegschalter 4 geschlossen
ist. Der Wegschalter 4 ist so ausgebildet, daß sein Kontakt
im Verstellbereich 9 der Fensterscheibe 2 geöffnet,
außerhalb dieses Verstellbereiches 9 jedoch geschlossen ist.
Die Relaisspule erhält somit nur dann Massepotential, wenn
sich die Fensterscheibe 2 im Bereich außerhalb des
Verstellbereiches 9 befindet, weil dann der Wegschalter 4
geschlossen ist (durchgezogene Linie in Fig. 2). Sobald die
Fensterscheibe 2 in den Bereich 9 gelangt, wird der
Wegschalter 4 durch die Kurvenbahn 6 des Zahnsegmentes 3
geöffnet. Der Wegschalter 4 gelangt dann in die in Fig. 2
mit gestrichelter Linie dargestellte Lage. Das Relais 19
fällt hierbei ab. Dadurch gelangt das Massepotential nur
über den Lastwiderstand 18 an die Motorklemme b, wodurch
sich die Antriebsleistung und somit die Geschwindigkeit des
Antriebsmotors 8 in gewünschtem Maße verringert.
Sobald die Fensterscheibe 2 den Bereich 9 durchlaufen hat
und in den Bereich 10 gelangt, wird der Wegschalter 4 wieder
geschlossen, so daß sich die gleichen Verhältnisse ergeben
wie zu Beginn des Schließens des Fensters.
Der Motorstrom und/oder die Motorspannung kann auch durch
andere elektronische Bauelemente 24 (Fig. 3) reduziert
werden. Diese Bauelemente 24 können eine oder mehrere Dioden
25 1 .....25 n (Fig. 4) oder eine oder mehrere Zenerdioden 26
(Fig. 5) darstellen, die beim Schließen des Fensters die
Motorspannung um ihre Durchbruchspannungen reduzieren. Beim
Öffnen des Fensters sperren diese Dioden, wodurch der
Motorstrom dann aber ohne Reduzierung über die dann
geschlossenen Kontakte des Relais 19 läuft, wie dies anhand
des Ausführungsbeispieles gemäß Fig. 2 erläutert worden ist.
Die Dioden 25 1 ....25 n und 26 stellen ebenfalls
Lastwiderstände dar, mit denen die Motorspannung und/oder
der Motorstrom reduziert werden kann. Die
Sicherheitsvorrichtung gemäß Fig. 3 entspricht im übrigen
schaltungstechnisch vollständig der Ausführungsform gemäß
Fig. 2.
Anstelle des oder der Bauelemente 24 kann zur Strom-
und/oder Spannungsbegrenzung auch eine Transistorschaltung
vorgesehen sein.
Bei der Sicherheitsvorrichtung gemäß Fig. 6 wird die
Leistungsreduzierung des Antriebsmotors 8 durch eine
Wicklungsanzapfung oder durch zusätzliche Erregerwicklungen
mit zwei verschiedenen Geschwindigkeiten erreicht. Solche
Motoren sind an sich bekannt und werden beispielsweise als
Scheibenwischermotoren mit zwei Stufen in DIN 72552, Blatt 3
beschrieben. Die Umschaltung des Motors 8′ erfolgt mittels
des Relais 19′, das über die Leitung 22 mit der Leitung 21
verbunden ist. Dem Relais 19′ ist die Diode 20
vorgeschaltet, die über den Leitungsstrang 23 mit der
Zuleitung 17 verbunden ist. Der Motor 8′ hat die drei
Motoranschlüsse a, b 1 und b 2. An den Motoranschluß a ist die
Leitung 21 angeschlossen.
Zum Öffnen des Fensters wird der Wippschalter 16 in die
Stellung I geschaltet. Dann liegt am Motoranschluß a über
die Leitung 21 Massepotential an, während über die Zuleitung
17 das Pluspotential am Motoranschluß b 2 anliegt. Hierbei
befindet sich das Relais 19′ in der mit ausgezogenen Linien
dargestellten Lage. Gleichzeitig erhält die Spule des Relais
19′ über den Leitungsstrang 23 über die Diode 20
Pluspotential, wodurch das Relais 19′, wie anhand der Fig. 2
erläutert worden ist, unabhängig von der Stellung des
parallel zur Diode 20 liegenden Wegschalters 4 anzieht. Der
Motoranschluß b 2 bewirkt die volle Motorleistung, so daß die
Fensterscheibe 2 mit voller Geschwindigkeit nach unten
gefahren wird.
Zum Schließen des Fensters wird der Wipp-Schalter 16 in die
Stellung II geschaltet. Das Relais 19′ erhält nunmehr über
die Leitung 22 Pluspotential. Die Diode 20 sperrt, so daß
die Relaisspule nur dann Massepotential erhält, wenn der
Wegschalter 4 geschlossen ist. So lange sich die
Fensterscheibe 2 außerhalb des Verstellbereiches 9 befindet,
ist der Wegschalter 4 geschlossen. Sobald die Fensterscheibe
2 jedoch in den Bereich 9 kommt, wird der Wegschalter 4
geöffnet, so daß das Relais 19′ abfällt. Dadurch schaltet
das Relais 19′ beim Schließen innerhalb der Langsamlaufphase
im Bereich 9 vom Motoranschluß b 2 auf den Motoranschluß b 1
um, der eine reduzierte Motorleistung bewirkt.
Die Leistungsreduzierung des Antriebsmotors 8 im Bereich 9
kann auch durch eine getaktete Ansteuerung des Motors, durch
eine sogenannte Puls-Breiten-Modulation, erreicht werden.
Ein Ausführungsbeispiel hierfür zeigt Fig. 7. Die Leitung 21
ist wiederum an den Anschluß a des Motors 8 angeschlossen.
In der Zuleitung 17 zum Motoranschluß b liegt ein
elektronisches Schaltelement 27, das beispielsweise aus
einem Triak mit bekannter Zusatzschaltung besteht, die u.a.
zum Selbstverlöschen bei fehlendem Gate-Signal vorgesehen
ist. Die Sicherheitsvorrichtung weist einen Taktgenerator 28
auf, der über einen Gleichrichter 29 unabhängig vom
wechselnden Potential auf den Motorzuleitungen 17, 21 mit
Gleichspannung versorgt wird. Der Gleichrichter 29 ist über
eine Leitung 30 mit der Motorzuleitung 21 und über eine
Leitung 31 mit dem Mikro- bzw. Wegschalter 4 elektrisch
verbunden. Der Taktgenerator 28 ist an den Gate-Eingang 32
des Schaltelementes 27 angeschlossen. Der Gleichrichter 29
ist über eine Leitung 33 mit der Leitung 17 verbunden. Die
Verbindungsleitung 34 zwischen dem Taktgenerator 28 und dem
Schaltelement 27 ist durch eine Leitung 35 mit der Leitung
33 verbunden. In der Verbindungsleitung 35 liegt eine Diode
36.
Zum Öffnen des Fensters wird der Wipp-Schalter 16 wiederum
in die Stellung I geschaltet. Über die Leitung 21 liegt dann
am Motoranschluß a Massepotential, während über die
Leitungen 17, 35 und die Diode 36 am Gate-Eingang 32 des
Schaltelementes 27 positives Potential anliegt. Dadurch wird
der Triak 27 gezündet und leitend, unabhängig vom Ausgang
des Taktgenerators 28 bzw. der Stellung des Wegschalters 4.
Zum Schließen des Fensters wird der Wipp-Schalter 16 in die
Stellung II geschaltet. An der Diode 36 liegt dann das
Massepotential an, so daß die Diode sperrt. Am Motoranschluß
a liegt Pluspotential an. So lange sich die Fensterscheibe 2
schnell bewegt, daß heißt sich außerhalb des Bereiches 9
befindet, liegt am Gate-Eingang 32 des Schalterelementes 27
über den Gleichrichter 29, die Leitung 31 und den
Wegschalter 4, der die mit ausgezogenen Linien dargestellte
Lage einnimmt, positive Spannung an, wodurch das
Schaltelement 27 leitend wird. Sobald die Fensterscheibe 2
in den Bereich 9 kommt, wird der Wegschalter 4 geöffnet
(gestrichelte Linie in Fig. 7). Das Potential am
Gate-Eingang 32 des Schaltelementes 27 wird nunmenr vom
Taktgenerator 28 bestimmt, da die Verbindungsleitung vom
Gleichrichter 29 über die Leitung 31 und die Leitung 37 zum
Schaltelement 27 unterbrochen ist. Die Motorleistung ist
dann abhängig vom Puls-Pausenverhältnis der Rechteckfrequenz
des Ausganges des Taktgenerators 28, da das Schaltelement 27
entsprechend leitet bzw. sperrt. Die hierdurch erreichte
Leistungsverringerung des Motors 8 kann somit einfach
eingestellt werden.
Eine andere Möglichkeit zur Positionserkennung, um die
Leistung des Antriebsmotors 8 im Bereich 9 zu verringern,
besteht darin, mit Tachogeneratoren oder Winkelgebern eine
inkrementale oder kontinuierliche Wegerfassung
durchzuführen. Die Tachogeneratoren oder Winkelgeber
erfassen die Drehung der Motorwelle oder eines
Getriebezahnrades. Die Ermittlung der Schaltpunkte im
Bereich 9 kann über eine Auswerteelektronik durch Vergleich
der Ist-Werte mit gespeicherten Soll-Werten erfolgen.
Bei sämtlichen beschriebenen Ausführungsformen der
Sicherheitsvorrichtung kann ein zusätzlicher Einklemmschutz
vorgesehen werden, der einen Fremdkörper zwischen der
Fensterscheibe 2 und dem Dichtprofilstreifen 14 bzw. dem
Rand 11 des Fensters mit Drucksensoren erkennt. Auch durch
eine Drehzahl- bzw. Stromüberwachung des Antriebsmotors 8,
8′ kann ein solcher Fremdkörper erkannt werden. Fig. 8 zeigt
ein Ausführungsbeispiel eines solchen Einklemmschutzes. Die
Motorzuleitungen 17, 21 der Ausführungsbeispiele gemäß den
Fig. 2 bis 7 werden an der Stelle b aufgetrennt und an
dieser Stelle ein zweifaches Umpol-Relais 38 eingefügt. Es
hat zwei Kontakte 39 und 40, die im Normalbetrieb, wenn kein
Fremdkörper zwischen Fensterscheibe und Fensterrahmen
eingeklemmt ist, die mit ausgezogenen Linien in Fig. 8
dargestellte Lage einnehmen. In dieser Stellung arbeitet die
Sicherheitsvorrichtung in gleicher Weise wie die
Sicherheitsvorrichtung gemäß Fig. 2. Der Aufbau der
Sicherheitsvorrichtung gemäß Fig. 8 entspricht - bis auf die
Einklemmschutzvorrichtung - dem Ausführungsbeispiel gemäß
Fig. 2. An das Umpol-Relais 38 ist eine elektronische
Detektoreinrichtung 41 angeschlossen, mit der der
Einklemmfall erkannt wird. Diese Detektoreinrichtung 41 kann
Drucksensoren aufweisen, die im Dichtprofilstreifen 14
untergebracht sind. Die Detektoreinrichtung 41 kann aber
auch so ausgebildet sein, daß sie die Drehzahl bzw. den
Strom des Antriebsmotors 8, 8′ überwacht. So lange sich kein
Fremdkörper zwischen der Fensterscheibe 2 und dem
Fensterrahmen befindet, gibt die Detektoreinrichtung 41 kein
Signal ab, so daß die Kontakte 39, 40 des Umpol-Relais 38
geschlossen bleiben. Tritt jedoch ein Einklemmfall auf, gibt
die Detektoreinrichtung 41 ein Signal an das Umpol-Relais 38
ab, wodurch die Kontakte 39, 40 geöffnet werden. Dadurch ist
die Leitungsverbindung zum Antriebsmotor 8 unterbrochen, der
dadurch stillsteht. Der Fensterheber und damit die
Fensterscheibe 2 bleiben stehen.
Bevorzugt ist diese Sicherheitsvorrichtung jedoch so
ausgebildet, daß das Umpol-Relais 38 die Motoranschlüsse a,
b über seine Kontakte 39, 40 für eine vorgegebene Zeit t
umpolt, so daß die Fensterscheibe 2 augenblicklich
zurückläuft, so daß sich die eingeklemmte Person wieder
befreien kann. Diese Umpolstellung der Relais-Kontakte 39,
40 ist in Fig. 8 mit gestrichelten Linien dargestellt.
Anstelle des Umpol-Relais 38 kann auch ein Zeit-Relais
verwendet werden, das nach einem Impuls von der
Detektoreinrichtung 41 anzieht und nach einer festen Zeit t
wieder abfällt.
Eine weitere Möglichkeit, eingeklemmte Fremdkörper
festzustellen, besteht darin, beim Schließen des Fensters
die tatsächliche Schließzeit im Bereich 9 mit der maximal
möglichen Schließzeit in diesem Bereich zu vergleichen. Im
Einklemmfall wird die Fensterscheibe 2 im Bereich 9
blockiert, so daß die tatsächliche Schließzeit größer ist
als die maximal mögliche Schließzeit. Eine entsprechende
Detektoreinrichtung vergleicht die tatsächliche Schließzeit
mit der maximal möglichen Schließzeit und gibt dann ein
Signal ab, sobald die tatsächliche Schließzeit größer ist
als die maximal mögliche Schließzeit. Der Antriebsmotor 8
wird dann angehalten oder vorzugsweise umgepolt, so daß die
Fensterscheibe 2 wieder zurückläuft.
Claims (22)
1. Sicherheitsvorrichtung für bewegliche Teile,
vorzugsweise für Fensterheber und Schiebedächer von
Kraftfahrzeugen, wobei der bewegliche Teil mittels eines
Antriebsmotors über einen gefährdenden Klemmbereich, in
dem Fremdkörper zwischen dem beweglichen Teil und einem
ruhenden Teil einklemmbar sind, in eine Schließstellung
bewegbar ist,
dadurch gekennzeichnet, daß die Verstellgeschwindigkeit
beim Schließen des beweglichen Teiles (2) im
gefährdenden Klemmbereich (9) verringert ist.
2. Sicherheitsvorrichtung nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, daß zur Verringerung der
Verstellgeschwindigkeit des beweglichen Teiles (2) die
Leistung des Antriebsmotors (8, 8′) verringerbar ist.
3. Sicherheitsvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2,
dadurch gekennzeichnet, daß die Verstellgeschwindigkeit
in der Endphase beim Schließen des beweglichen Teiles
(2) höher ist als im Klemmbereich (9).
4. Sicherheitsvorrichtung nach einem der
Ansprüche 1 bis 3,
dadurch gekennzeichnet, daß die Verstellgeschwindigkeit
in der Endphase beim Schließen des beweglichen Teiles
(2) gleich ist wie die Verstellgeschwindigkeit vor dem
Klemmbereich (9).
5. Sicherheitsvorrichtung nach einem der
Ansprüche 1 bis 4,
dadurch gekennzeichnet, daß sie einen Wegschalter
aufweist, der bei Erreichen des Klemmbereiches (9) durch
den beweglichen Teil (2) ein Schaltsignal zur
Verringerung der Leistung des Antriebsmotors (8, 8′)
abgibt.
6. Sicherheitsvorrichtung nach Anspruch 5,
dadurch gekennzeichnet, daß der Wegschalter (4) durch
eine Nockenbahn (6) geschaltet wird.
7. Sicherheitsvorrichtung nach Anspruch 6, bei der der
bewegliche Teil eine Fensterscheibe ist, die durch einen
ein Zahnsegment aufweisenden Fensterheber verstellbar
ist,
dadurch gekennzeichnet, daß die Nockenbahn (6) am
Zahnsegment (3) vorgesehen ist.
8. Sicherheitsvorrichtung nach einem der
Ansprüche 5 bis 7,
dadurch gekennzeichnet, daß der Wegschalter (4) ein
Mikroschalter ist.
9. Sicherheitsvorrichtung nach Anspruch 5,
dadurch gekennzeichnet, daß der Wegschalter (4) durch
einen Näherungsdetektor gebildet ist.
10. Sicherheitsvorrichtung nach Anspruch 5,
dadurch gekennzeichnet, daß der Wegschalter (4) durch
einen Magnetkontakt gebildet ist.
11. Sicherheitsvorrichtung nach einem der
Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß in die
eine Motorzuleitung (17) ein Vorwiderstand (18, 24)
schaltbar ist.
12. Sicherheitsvorrichtung nach Anspruch 11,
dadurch gekennzeichnet, daß parallel zu dem
Vorwiderstand (18, 24) ein Schalter (19), vorzugsweise
ein Relais, geschaltet ist, der in der Motorzuleitung
(17) liegt.
13. Sicherheitsvorrichtung nach Anspruch 12,
dadurch gekennzeichnet, daß der Schalter (19) im
Klemmbereich (9) geöffnet ist.
14. Sicherheitsvorrichtung nach einem der
Ansprüche 11 bis 13,
dadurch gekennzeichnet, daß der Vorwiderstand (24) durch
mindestens eine Diode (25 1....25 n, 26) ersetzt wird.
15. Sicherheitsvorrichtung nach einem der
Ansprüche 1 bis 10,
dadurch gekennzeichnet, daß der Antriebsmotor ein
Elektromotor mit Wicklungsanzapfung ist.
16. Sicherheitsvorrichtung nach einem der
Ansprüche 1 bis 10,
dadurch gekennzeichnet, daß der Antriebsmotor (8′)
Erregerwicklungen für zwei unterschiedliche Drehzahlen
aufweist.
17. Sicherheitsvorrichtung nach einem der
Ansprüche 1 bis 10,
dadurch gekennzeichnet, daß der Antriebsmotor (8)
getaktet ansteuerbar ist.
18. Sicherheitsvorrichtung nach Anspruch 17,
dadurch gekennzeichnet, daß sie einen Taktgenerator (28)
aufweist, der über ein Schaltelement (27) die
Versorgungsspannung des Motors zur Leistungsreduzierung
periodisch ein- und ausschaltet.
19. Sicherheitsvorrichtung nach einem der
Ansprüche 1 bis 18,
dadurch gekennzeichnet, daß in der Motorzuleitung (17,
21) ein Schalter (38) einer Detektor-Einrichtung (41)
liegt, die beim Einklemmen eines Fremdkörpers zwischen
dem beweglichen Teil (2) und dem ruhenden Teil ein
Schaltsignal abgibt.
20. Sicherheitsvorrichtung nach Anspruch 19,
dadurch gekennzeichnet, daß der Schalter (38) die
Motorzuleitungen (17, 21) bei Auftreten des
Schaltsignals unterbricht.
21. Sicherheitsvorrichtung nach Anspruch 19,
dadurch gekennzeichnet, daß der Schalter (38) den
Antriebsmotor (8) bei Auftreten des Schaltsignals
umpolt.
22. Sicherheitsvorrichtung nach einem der
Ansprüche 19 bis 21,
dadurch gekennzeichnet, daß der Schalter (38) ein
Umpolrelais ist.
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Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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DE19873736400 DE3736400A1 (de) | 1987-10-28 | 1987-10-28 | Sicherheitsvorrichtung fuer bewegliche teile, vorzugsweise fuer fensterheber und schiebedaecher von kraftfahrzeugen |
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Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
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DE3736400A1 true DE3736400A1 (de) | 1989-05-11 |
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ID=6339205
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