DE9302676U1 - Light barrier arrangement, e.g. for a vehicle side window - Google Patents
Light barrier arrangement, e.g. for a vehicle side windowInfo
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- E05F15/43—Detection using safety edges responsive to disruption of energy beams, e.g. light or sound
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-
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Landscapes
- Power-Operated Mechanisms For Wings (AREA)
Description
6 8 O 1 8 DE6 8 O 1 8 EN
Siemens AktiengesellschaftSiemens AG
Lichtschrankenanordnung, z.B. für ein KFZ-Seitenfenster 5Light barrier arrangement, e.g. for a vehicle side window 5
Die Erfindung wurde zwar zunächst für die Anwendung bei Kfz-Seitenfenstern entwickelt. Es zeigte sich aber rasch, daß sie auch zur Steuerung anderer Schließvorgänge an KFZ, z.B. zur Steuerung der mit Hilfsmotoren schließbaren Türen und sonstigen Abdeckung an KFZ verwendbar ist, und darüber hinaus sogar zur Steuerung von Schließvorgängen an anderen Objekten statt an KFZ, also z.B. von Türen und Fenstern in Gebäuden.The invention was initially developed for use on vehicle side windows. However, it quickly became apparent that it could also be used to control other locking processes on vehicles, e.g. to control doors and other covers on vehicles that can be closed with auxiliary motors, and even to control locking processes on objects other than vehicles, e.g. doors and windows in buildings.
Die Erfindung geht von dem im Oberbegriff des Schutzanspruches 1 definierten Gegenstand aus, der für sich durch dieThe invention is based on the subject matter defined in the preamble of claim 1, which is characterized by the
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vorbekannt ist.DE-Al-28 21 681
is previously known.
Diese bekannte Lichtschrankenanordnung dient also, ebenso wie die Erfindung, zum Abschalten eines Hilfsantriebes z.B. eines Elektromotors, der eine Abdeckung einer Öffnung bewegt, also z.B. ein KFZ-Seitenfenster. Diese Anordnungen überwachen das Schließen des Schlitzes zwischen der Abdeckung und dem äußeren Rahmen der Öffnung, also z.B. das Schließen des Schlitzes zwisehen dem Seitentür-Fensterrahmen und dem vom Hilfsantrieb bewegten KFZ-Seitenfenster mittels zweier Lichtschranken, die aber gemeinsam nur eine einzige Lichtquelle und zwei Lichtempfänger enthalten. Der Lichtsender sendet seinen Lichtstrahl entlang der Kfz-Seitenfensteroberkante zum ersten Lichtempfänger, bei dem aber ein Strahlteiler einen zweiten, gegen den ersten Lichtstrahl abgewinkelten Lichtstrahl erzeugt, den er entlang einer schrägen Seitenkante des Seitenfensters zu dem zweiten Lichtempfänger umlenkt.This known light barrier arrangement is used, just like the invention, to switch off an auxiliary drive, e.g. an electric motor that moves a cover of an opening, e.g. a car side window. These arrangements monitor the closing of the slot between the cover and the outer frame of the opening, e.g. the closing of the slot between the side door window frame and the car side window moved by the auxiliary drive, using two light barriers, which together contain only a single light source and two light receivers. The light transmitter sends its light beam along the top edge of the car side window to the first light receiver, where a beam splitter generates a second light beam that is angled against the first light beam and redirects it along a slanted side edge of the side window to the second light receiver.
Man kann also die bekannte Lichtschrankenanordnung auch so auffassen, daß sie nicht eine, sondern eigentlich zwei Lichtschranken enthält, die durch den Strahlteiler verkoppelt sind, so daßThe known light barrier arrangement can therefore also be understood as containing not one but actually two light barriers that are coupled by the beam splitter, so that
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beider Lichtstrahlen bzw. beide Lichtschranken simultan betrieben werden. Die Lichtstrahlen der Lichtschranke sind also jeweils dicht neben dem Rahmen entlang dem sich schließenden Schlitz gelegt, wobei der Schlitz in seiner - ohne Einklemmen eines Gegenstandes - letztmöglichen Phase mehrere, entlang einer ungeraden Linie liegende, damit zueinander abgewinkelte Abschnitte enthält.both light beams or both light barriers are operated simultaneously. The light beams of the light barrier are therefore placed close to the frame along the closing slot, whereby the slot in its last possible phase - without jamming an object - contains several sections lying along an uneven line and thus at an angle to one another.
Diese bekannte Lichtschrankenanordnung dient vor allem als frühzeitig wirkender Einklemmschutz, indem der Schließvorgang unterbrochen werden kann, schon ehe ein Gegenstand in den sich schließenden Schlitz eingeklemmt wird. Ein solcher frühzeitiger Einklemmschutz wird im folgenden als "aktiver" Einklemmschutz bezeichnet.This well-known light barrier arrangement serves primarily as an early anti-pinch protection, in that the closing process can be interrupted before an object is caught in the closing slot. Such early anti-pinch protection is referred to below as "active" anti-pinch protection.
Im Gegensatz dazu stehen andere bekannte Lichtschrankenanordnungen mit "passivem" Einklemmschutz. Bekannt ist z.B. eine solche passive Anordnung bei einem - eine Abdeckung darstellenden - motorangetriebenen KFZ-Seitenfenster, welches dadurch einklemmsi-0 eher gemacht wird, daß der Strom und / oder eine Spannung in dem Hilfsantrieb selbst, also in dem das Seitenfenster hebenden Motor, überwacht wird. Sobald der Motorstrom dieser bekannten Anordnung einen bestimmten Schwellenwert übersteigt, zeigt dies das Einklemmen an - oder das Erreichen des endgültig geschlossenen Fensterzustandes. Sobald das Ausgangssignal eines den Motorstrom überwachenden Stromsensors - evtl. zusätzlich das Ausgangssignal eines Sondersensors, welcher, z.B. mittels eines Druckkontaktes, die Hubhöhe der Seitenscheibe überwacht - anzeigt, daß zwar die Scheibe noch nicht geschlossen ist, aber ein Gegenstand in den sich schließenden Schlitz bereits eingeklemmt sein muß, dann wird die Drehrichtung des Motors vorübergehend geändert und danach der Motor gestoppt, - und erst mit dieser Zeitverzögerung ist der zuvor mehr oder weniger bereits eingeklemmte Gegenstand wieder frei.In contrast to this, there are other known light barrier arrangements with "passive" anti-pinch protection. One such passive arrangement is known for a motor-driven car side window - which represents a cover - which is made anti-pinch by monitoring the current and/or voltage in the auxiliary drive itself, i.e. in the motor that raises the side window. As soon as the motor current of this known arrangement exceeds a certain threshold value, this indicates that the window is pinched - or that the window has reached the final closed state. As soon as the output signal of a current sensor monitoring the motor current - possibly also the output signal of a special sensor which, e.g. by means of a pressure contact, monitors the lifting height of the side window - indicates that the window is not yet closed, but an object must already be jammed in the closing slot, the direction of rotation of the motor is temporarily changed and then the motor is stopped - and only after this time delay is the object that was previously more or less already jammed free again.
Nachteilig ist bei dem beschriebenen passiven Einklemmschutz zusätzlich, daß auch zur Überwachung des Motorstromes - evtl. zu-Another disadvantage of the passive anti-pinch protection described is that the motor current must also be monitored - possibly
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sätzlich zur Überwachung der Restbreite des sich schließenden Schlitzes, also insbesondere zur Überwachung der Hubhöhe der beschriebenen
Seitenscheibe - ebenfalls Sensoren und eine auswertende Elektronik benötigt werden.
5In addition to monitoring the remaining width of the closing slot, i.e. in particular to monitor the lifting height of the side window described - sensors and evaluating electronics are also required.
5
Der passive Einklemmschutz spricht also sehr spät an, nämlich erst wenn das Einklemmen bereits beginnt, wohingegen der aktive Einklemmschutz sehr bald, nämlich schon mehr oder weniger vor dem Einklemmen wirksam wird.The passive anti-pinch protection therefore responds very late, namely only when the pinching has already begun, whereas the active anti-pinch protection takes effect very soon, namely more or less before the pinching occurs.
Die Nachteile des passiven Einklemmschutzes soll die Erfindung vermeiden und geht dazu von der für sich bekannten, eben z.B.
auch durch die genannte
DE-Al-28 21 681The invention is intended to avoid the disadvantages of passive anti-pinch protection and is based on the known, for example, also through the mentioned
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bekannten, Lichtschrankenanordnung aus, die ebenfalls für sich schon einen aktiven Einklemmschutz ermöglicht.known light barrier arrangement, which also enables active anti-pinch protection.
Die Aufgabe, bei einem gekrümmt bzw. verwinkelt verlaufenden Schlitz unter Vermeidung eines mit der Zeit evtl. verkratzten oder blind gewordenen Spiegels oder Strahlteilers mit besonders geringem AufwandThe task of creating a curved or angled slot while avoiding a mirror or beam splitter that may become scratched or blind over time with particularly little effort
nicht nur einen aktiven Einklemmschutz und eine Endabschaltung des Hilfsantriebes am Ende des Schließvorganges erreichen zu können, also wenn kein Gegenstand in den sich schließenden Schlitz eingeklemmt wurde,not only to be able to achieve active anti-pinch protection and a limit switch of the auxiliary drive at the end of the closing process i.e. when no object has been caught in the closing slot,
sondern auch eine zuverlässige Entkopplung der betreffenden benachbarten Lichtschranken erreichen zu können,
wird erfindungsgemäß durch den im Schutzanspruch 1 definierten Gegenstand gelöst.
30but also to be able to achieve a reliable decoupling of the relevant adjacent light barriers is achieved according to the invention by the subject matter defined in claim 1.
30
Die Erfindung nutzt also die Lichtschranke dazu aus, nicht nur die Zeitverzögerung zu vermeiden, die bei einem passiven Einklemmschutz vorhanden ist. Die Erfindung vermeidet zusätzlich die Mittel - wie Kontakte zur Erkennung der Abdeckungsendlage, oder Sensoren zur Überwachung der Verformungen von Dichtstreifen - , mit denen sonst eine automatische Endabschaltung, nämlich am Ende eines einklemmfreien Schließvorganges, erreicht wird. DieThe invention therefore uses the light barrier to not only avoid the time delay that is present with passive anti-pinch protection. The invention also avoids the means - such as contacts for detecting the end position of the cover, or sensors for monitoring the deformation of sealing strips - with which an automatic end stop is otherwise achieved, namely at the end of a pinch-free closing process. The
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Erfindung kann dazu den Hilfsantrieb dann stoppen, wenn die Abdeckung die Öffnung richtig verschlossen hat, wenn also der betreffende, eng am Rahmen entlang geführte Lichtstrahl eine für die Endstellung der Abdeckung typische Intensität annimmt, weil dann der Lichtstrahl in dafür typischer Weise von der - z.B.The invention can stop the auxiliary drive when the cover has closed the opening correctly, i.e. when the light beam in question, guided closely along the frame, takes on an intensity typical for the end position of the cover, because the light beam is then reflected in a typical manner by the - e.g.
gläsernen oder metallisch spiegelnden oder absorbierenden - Abdeckung entsprechend den Eigenschaften des Materials dieser Abdeckung beeinflußt wird.glass or metallic reflective or absorbent cover according to the properties of the material of this cover.
Die Erfindung kann darüber hinaus - ebenso wie schon die bekannte Anordnung - bei vergleichsweise "normalem" Betrieb rechtzeitig die Gefahr des Einklemmens eines Gegenstandes in den sich schließenden Schlitz erkennen und das weitere Schließen des Schlitzes durch Stoppen des Hilfsantriebes rechtzeitig stoppen, bevor die Abdeckung einen Gegenstand endgültig einklemmt. Die Erfindung gestattet aber durch die Entkopplung zusätzlich in im Vergleich dazu "anormalen", störungsbehafteten Betriebsfällen die Zuverlässigkeit der Lichtschrankenanordnung besonders groß zu machen, nämlichThe invention can also - just like the known arrangement - detect the danger of an object getting caught in the closing slot in time during comparatively "normal" operation and stop the further closing of the slot by stopping the auxiliary drive in time before the cover finally catches an object. However, the invention also allows the reliability of the light barrier arrangement to be made particularly high in comparatively "abnormal" operating cases where there are faults, namely
- vor allem wenn eine der Lichtschranken fehlerhaft ein Einklemmen nicht meldet, obwohl sich ein einklemmgefährdeter Gegenstand im sich schließenden Schlitz befindet, z.B. weil der Lichtstrahl der anderen Lichtschranke - oder auch ein Streulicht oder Sonnenschein oder Scheinwerferlicht fremder vorbeifahrender Fahrzeuge oder unbeabsichtigterweise spiegelnde Flächen im Bereich des Schlitzes - das Fehlen eines einklemmgefährdeten Gegenstandes im Schlitz vortäuscht; dann kann nämlich die das Signal des Lichtempfängers auswertende Elektronik leicht erkennen, daß dieser Empfänger nicht im richtigen Rhythmus den Lichtstrahl registriert, evtl. zusätzlich erkennen, daß der Lichtstrom, soweit dieser zur richtigen Zeit empfangen wurde, während mehrerer aufeinanderfolgender Aktivierungen der betreffenden Lichtschranke nicht die übliche Intensität besitzt; vor allem fällt bei der Erfindung eine gegenseitige störende Beeinflussung der Lichtschranken weg, weil nie beide Lichtschranken gleichzeitig aktiv sind,- especially if one of the light barriers fails to report a jamming, even though there is an object at risk of jamming in the closing slot, e.g. because the light beam of the other light barrier - or scattered light or sunshine or headlights from other vehicles driving past or unintentionally reflective surfaces in the area of the slot - simulates the absence of an object at risk of jamming in the slot; then the electronics evaluating the signal from the light receiver can easily recognize that this receiver is not registering the light beam at the right rhythm, and possibly also recognize that the light stream, provided it was received at the right time, does not have the usual intensity during several consecutive activations of the light barrier in question; above all, the invention eliminates mutual interference between the light barriers because both light barriers are never active at the same time,
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aber auch wenn eine der Lichtschranken fehlerhaft ein Einklemmen meldet, ohne daß sich ein einklemmbarer Gegenstand im Schlitz befindet, z.B. weil Schmutz einen Lichtstrahl behindert; dann kann die Elektronik in jeder Stellung der geöffneten Öffnung und nicht erst in einer spaten Phase des Schließvorganges, feststellen, daß der Lichtstrahl in jeder Stellung der sich schließenden Abdeckung gleichmäßig behindert ist, so daß dann bei Bedarf die Elektronik sogar ihre Empfindlichkeit an die Stärke des empfangenen Signales gleichmäßig während des ganzen Schließvorganges anpassen kann.but also if one of the light barriers incorrectly reports a jamming without there being a jammable object in the slot, e.g. because dirt is blocking a light beam; then the electronics can determine in every position of the open opening and not only in a late phase of the closing process that the light beam is evenly blocked in every position of the closing cover, so that if necessary the electronics can even adjust their sensitivity to the strength of the received signal evenly throughout the entire closing process.
Die Erfindung kann ferner - ebenso wie es an sich auch schon bei der bekannten Anordnung möglich ist - ein auffälliges Signal, z.B. einen Hupton, auslösen, wenn ein Gegenstand den Lichtstrahl der Lichtschrankenanordnung während des Schließvorganges unterbricht. Dieses Signal kann sogar eine Frühwarnung darstellen, während welcher das Schließen des Schlitzes zur Verhinderung des Einklemmens eigentlich noch lange nicht unterbrochen werden müßte, weil in diesem Moment der Schlitz noch sehr weit auf sein kann.The invention can also - just as is already possible with the known arrangement - trigger a noticeable signal, e.g. a horn sound, if an object interrupts the light beam of the light barrier arrangement during the closing process. This signal can even represent an early warning, during which the closing of the slot to prevent pinching should not actually be interrupted for a long time, because at this moment the slot can still be very wide open.
Die in den Unteransprüchen definierten Gegenstände gestatten, zusätzliche Vorteile zu erreichen. U.a. gestatten nämlich die zusätzlichen Maßnahmen gemäß dem SchutzanspruchThe subject matter defined in the subclaims allows additional advantages to be achieved. Among other things, the additional measures according to the protection claim allow
2, eine - insbesondere von Designern bzw. Architekten oft sehr geschätzte - Unauffälligkeit der Lichtschrankenanordnung erreichen zu können,2, to be able to achieve an inconspicuous arrangement of the light barriers - which is often highly valued by designers and architects in particular -
3, durch die Auffälligkeit des vom einklemmgefährdeten Gegenstand reflektierten Lichtstrahles eine Frühwarnung erreichen zu können, so daß der einklemmgefährdete Gegenstand schon dann aus dem Schlitz entfernt werden kann, wenn der Hilfsantrieb nicht von der Lichtschrankenanordnung abgeschaltet wird,3, to be able to achieve an early warning through the conspicuousness of the light beam reflected from the object at risk of being trapped, so that the object at risk of being trapped can be removed from the slot even if the auxiliary drive is not switched off by the light barrier arrangement,
4, die Gefahr der Beeinträchtigung der Lichtschrankenanordnung durch Verschmutzung seines Lichtsenders, seines Lichtempfän-4, the risk of impairment of the light barrier arrangement due to contamination of its light transmitter, its light receiver
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gers und / oder seiner sonstigen lichtlenkenden Bestandteile zu verringern,gers and / or its other light-directing components,
5, die Lichtschrankenanordnung so einzusetzen, daß ihre Vorteile besonders gut zur Wirkung kommen, 6, nicht nur Energie zu sparen, sondern auch die Lebensdauer der Lichtschrankenanordnung erhöhen zu können, sowie5, to use the light barrier arrangement in such a way that its advantages are particularly effective, 6, not only to save energy, but also to be able to increase the service life of the light barrier arrangement, and
7, mit besonders wenig Aufwand innerhalb des betreffenden Abschnittes einen in sich abgewinkelten Lichtstrahl zu ermöglichen, z.B. um eine besonders gute Anpassung des Licht-Strahlverlaufes an die Form des Fensterrahmens, Türrahmens oder Deckelrahmens zu ermöglichen.7, to enable an angled light beam within the relevant section with very little effort, e.g. to enable a particularly good adaptation of the light beam path to the shape of the window frame, door frame or cover frame.
Die Erfindung und Weiterbildungen derselben werden anhand der in den Figuren gezeigten Schemen von Ausführungsbeispielen der Erfindung weiter erläutert, und zwar anhand von sich soeben schließenden KFZ-Seitenfenstern, welche der Übersichtlichkeit wegen jeweils möglichst einfach dargestellt wurden. Dabei zeigt die FigurThe invention and further developments thereof are explained further using the diagrams of embodiments of the invention shown in the figures, namely using vehicle side windows that are just closing, which have been shown as simply as possible for the sake of clarity. The figure shows
1 ein Beispiel mit einer erfindungsgemäßen Lichtschrankenan-Ordnung an dem Seitenfenster,1 an example with a light barrier arrangement according to the invention on the side window,
2 ein anderes Beispiel mit einer erfindungsgemäßen Lichtschrankenanordnung an dem Seitenfenster, wobei aber die eine Lichtschrankenanordnung davon zwei Lichtstrahlen statt nur einen einzigen aufweist, sowie2 another example with a light barrier arrangement according to the invention on the side window, but one of the light barrier arrangements has two light beams instead of just a single one, and
3 ein Beispiel, in dem der Übersichtlichkeit wegen nur schematisch
eine einzige der beiden Lichtschranken gezeigt ist, um mit wenigen zeichnerischen Mitteln anzudeuten, wie ein
Lichtstrahl mittels eines Spiegels in sich abgewinkelt werden kann.
303 an example in which, for the sake of clarity, only one of the two light barriers is shown schematically in order to indicate with a few graphic means how a light beam can be bent by means of a mirror.
30
Alle drei Figuren zeigen also KFZ-Türen T, und zwar beispielhaft die Innenansichten dieser Türen T. Diese enthalten als Abdeckungen der Fensteröffnungen jeweils eine Scheibe F, welche soeben durch einen unter der Verkleidung unsichtbar angebrachten Elektromotor angehoben wird, wodurch sich soeben der Schlitz zwischen der Scheibe F und dem Rahmen R der Fensteröffnung stetig verengt.All three figures show vehicle doors T, namely the interior views of these doors T as examples. These contain a pane F as a cover for the window openings, which is raised by an electric motor invisibly mounted under the panel, whereby the slot between the pane F and the frame R of the window opening is constantly narrowing.
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Die Lichtstrahlen der erfindungsgemäß angeordneten Lichtschranken sind jeweils mit L bezeichnet, vgl. Ll und L2 in den Figuren 1 und 2, sowie den mittels eines Spiegels M umgelenkten Lichtstrahl L11/L12 in der Figur 3. In dem Rahmen R der in den Figuren 1 und 2 gezeigten Türen T sind jeweils zwei Lichtsender Sl und S2 und Lichtempfänger E, vgl. El E2 Ell E12, so angebracht, daß die - bevorzugt sehr eng gebündelten - Lichtstrahlen L der Lichtschrankenanordnungen jeweils dicht entlang dem Rahmen R verlaufen, und zwar entlang dem sich schließenden Schlitz, wenn sich dieser Schlitz in seinen letzten Schließphasen befindet.The light beams of the light barriers arranged according to the invention are each designated L, see L1 and L2 in Figures 1 and 2, as well as the light beam L11/L12 deflected by means of a mirror M in Figure 3. In the frame R of the doors T shown in Figures 1 and 2, two light transmitters Sl and S2 and light receivers E, see El E2 Ell E12, are mounted in such a way that the - preferably very tightly bundled - light beams L of the light barrier arrangements each run closely along the frame R, namely along the closing slot when this slot is in its final closing phases.
Die Lichtschrankenanordnungen überwachen jeweils das Schließen des Schlitzes zwischen der Scheibe F und dem Seitentür-Fensterrahmen R. Die Lichtschrankenanordnungen dienen jeweils zum Abschalten des durch einen Elektromotor gebildeten Hilfsantriebes.The light barrier arrangements each monitor the closing of the slot between the pane F and the side door window frame R. The light barrier arrangements each serve to switch off the auxiliary drive formed by an electric motor.
Es bringt mehrere Vorteile mit sich, wenn die Lichtstrahlen L dicht entlang dem Rahmen R, entlang dem sich schließenden Schlitz gelegt sind.There are several advantages when the light rays L are placed closely along the frame R, along the closing slit.
Wenn durch das Schließen ein - in den Figuren nicht gezeigter beliebiger Gegenstand, z.B. der Hals eines Hundes - eingeklemmt werden könnte, dann spricht der durch die Lichtstrahlen L erreichte aktive Einklemmschutz sehr bald an, nämlich schon bevor der Gegenstand eingeklemmt wird. Die Erfindung vermeidet also die Nachteile eines passiven Einklemmschutzes. Die Erfindung kann nämlich das weitere Schließen des Schlitzes durch Stoppen des Elektromotors rechtzeitig stoppen, bevor die Scheibe F den Gegenstand einklemmt, und zwar indem an den Lichtempfänger E wie bei Lichtschrankenanordnungen üblich - jeweils ein Unterbrecher angeschlossen wird, welcher den Hilfsantrieb, hier den Elektromotor, abschalten kann, sobald der Lichtstrahl L während des Schließens unterbrochen oder zumindest deutlich geschwächt wird. Dabei ist es sogar i.allg. unnötig, zusätzlich die Drehrichtung des Elektromotors kurzzeitig zur Erweiterung des Schlitzes zu ändern, weil durch das frühzeitige Beenden desIf an object (not shown in the figures, e.g. a dog's neck) could be trapped by closing, then the active anti-trap protection achieved by the light beams L responds very quickly, namely before the object is trapped. The invention therefore avoids the disadvantages of passive anti-trap protection. The invention can stop the further closing of the slot by stopping the electric motor in good time before the pane F traps the object, namely by connecting a breaker to the light receiver E, as is usual with light barrier arrangements, which can switch off the auxiliary drive, in this case the electric motor, as soon as the light beam L is interrupted or at least significantly weakened during closing. In this case, it is generally even unnecessary to also briefly change the direction of rotation of the electric motor to widen the slot, because the premature termination of the
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Schließens des Schlitzes ohnehin der Gegenstand meistens noch rechtzeitig leicht und schnell aus dem Schlitz entfernt werden
kann, so daß danach das Schließen der Öffnung gefahrlos beendet werden kann.
5When the slot is closed, the object can usually be easily and quickly removed from the slot in time so that the opening can then be closed safely.
5
Überdies kann durch die Erfindung, und zwar mit besonders geringem Aufwand, auch die Endabschaltung des Elektromotors am Ende des Schließvorganges erreicht werden, wenn kein Gegenstand in den sich schließenden Schlitz eingeklemmt wurde. Dann berührt nämlich der Lichtstrahl L jeweils eine äußerste Kante der Scheibe F, was die Intensität des vom betreffenden Lichtempfänger E empfangenen Lichtstrahles beeinflußt, nämlich z.B. verstärkt, schwächt oder unterbricht. Auch dann kann der von dem Lichtempfänger E gesteuerte Unterbrecher den Elektromotor abschalten.Furthermore, the invention can also be used to switch off the electric motor at the end of the closing process, and with particularly little effort, if no object has been jammed into the closing slot. In this case, the light beam L touches an outermost edge of the pane F, which influences the intensity of the light beam received by the relevant light receiver E, for example, amplifies, weakens or interrupts it. The interrupter controlled by the light receiver E can then also switch off the electric motor.
Die Erfindung kann ferner ein auffälliges Signal, z.B. einen Hupton, auslösen, wenn ein Gegenstand den Lichtstrahl L während des Schließvorganges unterbricht. Dieses Signal kann sogar zur Frühwarnung benutzt werden, bei welcher der Schlitz noch weit auf ist und bei welcher das Schließen des Schlitzes zur Verhinderung des Einklemmens an sich im Moment noch gar nicht unterbrochen werden müßte.The invention can also trigger a conspicuous signal, e.g. a horn sound, if an object interrupts the light beam L during the closing process. This signal can even be used as an early warning, when the slot is still wide open and when the closing of the slot to prevent pinching does not actually need to be interrupted at the moment.
Bei der Erfindung ist also die Lichtschranke L dicht entlang des Rahmens R im oder am sich schließenden Schlitz - statt wie manchen bekannten Lichtschrankenanordnungen quer zum Schlitz - angebracht. Durch diese geschickte räumliche Anordnung des Lichtstrahles nutzt die Erfindung die Lichtschranke also dazu aus, nicht nur die Zeitverzögerung zu vermeiden, die bei einem passiven Einklemmschutz vorhanden ist. Die Erfindung vermeidet durch diese geschickte räumliche Anordnung dieses Lichtstrahles zusätzlich die Mittel - wie Kontakte zur Erkennung der Abdeckungsendlage, oder Sensoren zur Überwachung der Verformungen von Dichtstreifen - , mit denen sonst eine automatische Endabschaltung, nämlich am Ende eines einklemmfreien Schließvorganges, erreicht wird.In the invention, the light barrier L is therefore installed close to the frame R in or on the closing slot - instead of across the slot like some known light barrier arrangements. Through this clever spatial arrangement of the light beam, the invention uses the light barrier to not only avoid the time delay that is present with passive anti-pinch protection. Through this clever spatial arrangement of this light beam, the invention also avoids the means - such as contacts for detecting the end position of the cover, or sensors for monitoring the deformation of sealing strips - with which an automatic end stop is otherwise achieved, namely at the end of a pinch-free closing process.
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Die Erfindung gestattet, auch bei einem gekrümmt bzw. verwinkelt verlaufenden Schlitz mit besonders geringem Aufwand einen zuverlässigen aktiven Einklemmschutz und eine zuverlässige Endabschaltung zu erreichen. Dann enthält also, vgl. die drei Figuren, der Schlitz in seiner - ohne Einklemmen eines Gegenstandes - letztmöglichen Phase mehrere, entlang einer ungeraden Linie liegende, damit zueinander abgewinkelte Abschnitte. Bei dieser Weiterbildung der Erfindung sind entlang mindestens zwei dieser Abschnitte erfindungsgemäß entlang dem Rahmen R angeordnete Lichtschranken L mit jeweils anderer Lichtstrahlrichtung angebracht .The invention allows reliable active anti-pinch protection and a reliable limit switch to be achieved with particularly little effort, even with a curved or angled slot. Then, see the three figures, the slot in its last possible phase - without an object being pinched - contains several sections lying along an uneven line and thus angled to one another. In this development of the invention, light barriers L, each with a different light beam direction, are installed along at least two of these sections along the frame R.
Die Lichtstrahlen Ll im ersten Abschnitt, vgl. die Figuren 1 und 2, können durch einen Lichtsender Sl erzeugt und durch einen Lichtempfänger El - oder durch mehrere, gegeneinander versetzt angebrachte Lichtempfänger Eil, E12 - empfangen werden. Die Lichtstrahlen L2 im zweiten Abschnitt können durch einen Lichtsender S2 erzeugt und durch einen Lichtempfänger E2 - oder wiederum durch mehrere, gegeneinander versetzt angebrachte Licht-0 empfänger E - empfangen werden, um mehrere Lichtstrahlen dicht beieinander entlang dem Rahmen R laufen zu lassen.The light beams L1 in the first section, see Figures 1 and 2, can be generated by a light transmitter S1 and received by a light receiver E1 - or by several light receivers E1, E12 - arranged offset from one another. The light beams L2 in the second section can be generated by a light transmitter S2 and received by a light receiver E2 - or again by several light receivers E - arranged offset from one another, in order to allow several light beams to run close together along the frame R.
Statt, oder zusätzlich zu, mehreren Lichtempfängern E pro Abschnitt können auch mehreren Lichtsender S pro Abschnitt, jeweils gegeneinander leicht versetzt, angebracht werden, um dann auf diese Weise mehrere Lichtstrahlen dicht beieinander entlang dem Rahmen R laufen zu lassen. Durch eine solche Anbringung mehrerer Lichtsender S und / oder mehrerer Lichtempfänger E pro Abschnitt kann man nicht nur eine noch frühere Frühwarnung erreichen. Man kann vor allem dadurch auch, vgl. die Figur 2, dann leichter ein Überschneiden der Lichtstrahlen L1/L2 beider Abschnitte in der Ecke zwischen beiden Abschnitten erreichen, vor allem wenn diese Ecke stark abgerundet ist, als eigentlich eher eine Rundung und keine Ecke mehr ist. So kann man, vgl. die Figur 2, alleine schon durch Anbringen zweier dicht benachbarter Lichtempfänger Eil, E12, zwischen denen der Lichtsender des anderen Abschnittes liegt, mit wenig Aufwand auch einen Einklemm-Instead of, or in addition to, several light receivers E per section, several light transmitters S can also be installed per section, each slightly offset from one another, in order to then allow several light beams to run close together along the frame R. By installing several light transmitters S and/or several light receivers E per section in this way, not only can an even earlier early warning be achieved. Above all, it is also easier to achieve an overlap of the light beams L1/L2 of both sections in the corner between the two sections (see Figure 2), especially if this corner is very rounded rather than actually a curve and no longer a corner. In this way, just by installing two closely adjacent light receivers E1, E12, between which the light transmitter of the other section is located, it is possible to avoid a jamming with little effort (see Figure 2).
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schutz in der dort stark abgerundeten, also sehr langgezogenen Ecke erreichen.protection in the strongly rounded, i.e. very elongated corner.
Im Prinzip könnte man in der betreffenden Ecke einen Strahlteiler wie beim oben genanten Stand der Technik, oder auch einen Spiegel anbringen, vgl. M in der Figur 3. Nicht immer ist aber die Anbringung eines Spiegels M in der betreffenden Ecke erwünscht, z.B. besonders in Fahrzeugen, welche in Gegenden und Jahreszeiten benutzt werden, in denen die Gefahr recht groß ist, daß der Spiegel M mit der Zeit evtl. verkratzt oder blind würde, oder wo der Spiegel auch Licht fremder Objekte wie Licht von vorbeifahrenden fremden Kfz auffangen und in die Lichtschrankenanordnung einspeisen könnte. Das kann nämlich auch zu Störungen des Betriebes der Lichtschrankenanordnung führen.In principle, a beam splitter could be installed in the relevant corner, as in the above-mentioned state of the art, or even a mirror, see M in Figure 3. However, installing a mirror M in the relevant corner is not always desirable, e.g. particularly in vehicles that are used in areas and seasons where there is a high risk that the mirror M could become scratched or blind over time, or where the mirror could also capture light from foreign objects such as light from passing vehicles and feed it into the light barrier arrangement. This can also lead to malfunctions in the operation of the light barrier arrangement.
Um auch ohne Lichtteiler und ohne Spiegel M eine zuverlässige Entkopplung der betreffenden benachbarten Lichtschranken, vgl. Ll und L2 in den Figuren 1 und 2, erreichen zu können, so daß der/die Lichtempfänger El bzw. E11/E12 nicht vom Lichtstrahl L2 der anderen Lichtschranke gestört werden, können die Lichtstrahlen Ll, L2 der zwei aneinander grenzenden Lichtschranken abwechselnd betrieben werden. Dann ist also der eine Lichtstrahl, also Ll oder L2, jeweils abgeschaltet, während der andere Lichtstrahl L2 oder Ll eingeschaltet ist. Diese Methode zur Entkopplung benachbarter Lichtschranken L gestattet nicht nur, einen aktiven Einklemmschutz und eine Endabschaltung des Hilfsantriebes am Ende des Schließvorganges zu erreichen, also wenn kein Gegenstand in den sich schließenden Schlitz eingeklemmt wurde, sondern auch eine zuverlässige Entkopplung der betreffenden benachbarten Lichtschranken zu erreichen.In order to achieve reliable decoupling of the relevant adjacent light barriers, see Ll and L2 in Figures 1 and 2, even without a light splitter and without a mirror M, so that the light receiver(s) El or E11/E12 are not disturbed by the light beam L2 of the other light barrier, the light beams Ll, L2 of the two adjacent light barriers can be operated alternately. Then one light beam, i.e. Ll or L2, is switched off while the other light beam L2 or Ll is switched on. This method of decoupling adjacent light barriers L not only allows active anti-pinch protection and a limit switch-off of the auxiliary drive at the end of the closing process, i.e. when no object has been caught in the closing slot, but also reliable decoupling of the relevant adjacent light barriers.
Diese Entkopplung gestattet, die oben insbesondere für den störungsbehafteten Betrieb zusammengestellten Vorteile der Erfindung zu erreichen, vor allem wenn nämlich eine der Lichtschranken fehlerhaft ein Einklemmen nicht meldet, obwohl sich ein einklemmgefährdeter Gegenstand im sich schließenden Schlitz befindet, - z.B. weil der Lichtstrahl der anderen Lichtschranke oderThis decoupling allows the advantages of the invention, which have been summarised above, to be achieved, particularly for operation subject to interference, especially when one of the light barriers fails to report a jamming event, although an object at risk of jamming is in the closing slot, e.g. because the light beam of the other light barrier or
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evtl. auch ein Streulicht oder Sonnenschein oder Scheinwerferlicht fremder vorbeifahrender Fahrzeuge oder unbeabsichtigterweise einen oder mehrere Lichtempfänger der Erfindung mitbeeinflußt das Fehlen eines einklemmgefährdeten Gegenstandes im Schlitz vortäuscht. Dann kann nämlich die das Signal des Lichtempfängers E auswertende Elektronik leicht erkennen, daß dieser Empfänger nicht im richtigen Rhythmus den Lichtstrahl registriert. Diese Elektronik kann evtl. zusätzlich erkennen, daß der Lichtstrom, soweit dieser zur richtigen Zeit empfangen wurde, während mehrerer aufeinanderfolgender Aktivierungen der betreffenden Lichtschranke nicht die übliche Intensität besitzt. Vor allem aber eine gegenseitige Beeinflussung der Lichtschranken fällt weg, weil nie beide gleichzeitig aktiv sind.possibly also scattered light or sunshine or headlights from passing vehicles or unintentionally influences one or more light receivers of the invention and simulates the absence of an object in the slot that could become trapped. Then the electronics evaluating the signal from the light receiver E can easily recognize that this receiver is not registering the light beam at the right rhythm. This electronics can possibly also recognize that the light stream, provided it was received at the right time, does not have the usual intensity during several consecutive activations of the relevant light barrier. Above all, however, there is no mutual influence between the light barriers because both are never active at the same time.
Die Erfindung gestattet aber auch jenen störungsbehafteten Betriebsfall zumindest weitgehend zu beherrschen, bei dem eine der beiden Lichtschranken fehlerhaft ein Einklemmen meldet, ohne daß sich ein einklemmbarer Gegenstand im Schlitz befindet. Das mag z.B. dadurch hervorgerufen sein, daß Schmutz diesen einen Lichtstrahl behindert. Dann kann die Elektronik in jeder Stellung der geöffneten Öffnung und nicht erst in einer späten Phase des Schließvorganges, feststellen, daß der Lichtstrahl in jeder Stellung der sich schließenden Abdeckung gleichmäßig behindert ist, so daß dann bei Bedarf die Elektronik sogar ihre Empfindlichkeit an die Stärke des empfangenen Signales gleichmäßig während des ganzen Schließvorganges anpassen kann.However, the invention also makes it possible to control at least to a large extent the case of malfunctions in which one of the two light barriers incorrectly reports a jamming without there being an object in the slot that could be jammed. This may be caused, for example, by dirt obstructing this one light beam. The electronics can then determine in every position of the open opening and not only in a late phase of the closing process that the light beam is equally obstructed in every position of the closing cover, so that if necessary the electronics can even adjust its sensitivity to the strength of the received signal evenly throughout the entire closing process.
Die Erfindung eignet sich für mehrere Lichtarten. So kann man z.B., um eine - insbesondere von Designern bzw. Architekten oft sehr geschätzte - Unauffälligkeit der Lichtschrankenanordnung zu erreichen, einen Infrarot-Lichtstrahl verwenden. Man kann aber auch, um z.B. durch die Auffälligkeit des vom einklemmgefährdeten Gegenstand reflektierten Lichtstrahles eine Frühwarnung zu erreichen, einen möglichst hellen Lichtstrahl aus sichtbarem Licht verwenden, wodurch nämlich ein einklemmgefährdeter Gegenstand hell im Schlitz aufleuchtet und schon dann aus dem SchlitzThe invention is suitable for several types of light. For example, in order to achieve an inconspicuous light barrier arrangement - which is often highly valued by designers and architects - an infrared light beam can be used. However, in order to achieve an early warning, for example by means of the conspicuousness of the light beam reflected from the object at risk of being trapped, a light beam made of visible light that is as bright as possible can be used, whereby an object at risk of being trapped lights up brightly in the slot and then emerges from the slot.
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entfernt werden kann, wenn der Hilfsantrieb nicht von der Lichtschrankenanordnung abgeschaltet wird.can be removed if the auxiliary drive is not switched off by the light barrier arrangement.
Der Lichtstrahl L kann bei der Erfindung an sich in verschiedener Weise dicht am Rahmen R entlang angebracht werden. So kann er z.B.In the invention itself, the light beam L can be placed close to the frame R in various ways. For example, it can
- evtl. unter weitgehendem Verzicht auf die beim aktiven Einklemmschutz mögliche hohe Dauer der Verzögerungszeit, also evtl. unter Inkaufnahme eines nur noch dem passiven Einklemmschutz entsprechenden Verhaltens der erfindungsgemäßen Lichtschrankenanordnung -- possibly by largely dispensing with the long delay time possible with active anti-pinch protection, i.e. possibly by accepting a behavior of the light barrier arrangement according to the invention that only corresponds to passive anti-pinch protection -
auch innerhalb eines Grabens oder innerhalb eines Längshohlraumes der hochelastischen bzw. sehr weichen Abdichtung, also z.B. einer Schaumgummiabdichtung, angebracht werden, z.B. ähnlich wie es in deralso be installed within a trench or within a longitudinal cavity of the highly elastic or very soft seal, e.g. a foam rubber seal, e.g. similar to the
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angegeben ist. Dabei kann diese Abdichtung die nach dem Schließen verbleibende Restfuge zwischen dem Rahmen R und der Abdekkung F z.B. winddicht oder z.B. spritzwasserdicht abdichten. 20This seal can seal the remaining gap between the frame R and the cover F after closing, e.g. windproof or splashproof. 20
Um die Gefahr der Beeinträchtigung der Lichtschrankenanordnung durch Verschmutzung seines Lichtsenders, seines Lichtempfängers und / oder seiner sonstigen lichtlenkenden Bestandteile wie Spiegel zu verringern, kann aber auch der Lichtstrahl L leicht seitlich des sich schließenden Schlitzes an der Innenseite der Öffnung angeordnet werden, also z.B. seitlich außerhalb einer Abdichtung der Fuge. Diese Variante der Erfindung ist jedenfalls dann sehr günstig, wenn die Wahrscheinlichkeit der Verschmutzung auf den Außenseite der Abdeckung F, vgl. Straßendreck, größer ist als auf der Innenseite der Abdeckung, vgl. den KFZ-Innenraum. In order to reduce the risk of the light barrier arrangement being impaired by contamination of its light transmitter, its light receiver and/or its other light-directing components such as mirrors, the light beam L can also be arranged slightly to the side of the closing slot on the inside of the opening, e.g. to the side outside a seal of the joint. This variant of the invention is very advantageous if the probability of contamination on the outside of the cover F, e.g. street dirt, is greater than on the inside of the cover, e.g. the vehicle interior.
Man kann, nicht nur um Energie zu sparen, sondern z.B. auch um die Lebensdauer der Lichtschrankenanordnung zu erhöhen, die Lichtschranke L jeweils nur während des Schließvorganges einschalten. Not only to save energy, but also, for example, to increase the service life of the light barrier arrangement, the light barrier L can only be switched on during the closing process.
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Die Erfindung ist, wie anhand der drei Figuren gezeigt wurde, besonders vorteilhaft bei KFZ-Seitenfenstern F anwendbar. Sie ist aber nicht darauf beschränkt. Sie kann z.B. auch an Garagentoren, Haustüren, Gebäudefenstern, aber z.B. auch an Jalousien von Fenstern und Türen angebracht werden, besonders wenn diese sehr massiv und automatisch bewegbar sind.As shown in the three figures, the invention is particularly advantageously applicable to vehicle side windows F. However, it is not limited to this. It can also be attached to garage doors, front doors, building windows, but also to blinds on windows and doors, especially if these are very solid and can be moved automatically.
Bei einer Variante der Erfindung kann man innerhalb eines Abschnittes, der durch eine der Lichtschranken überwacht wird, die Lichtstrahlführung auch mittels eines oder mehrerer Spiegel eng an die dortigen Form des Rahmens R anpassen. Dazu kann zumindest eine der beiden Lichtschranken in der Weise einen in sich abgewinkelten Lichtstrahl enthalten, daß ein erster Teil dieses Lichtstrahles entlang einem ersten Unterabschnitt dieses Abschnittes und ein zweiter Teil desselben entlang einem zweiten Unterabschnitt desselben Abschnittes gelenkt ist. Im im Umlenkpunkt dieses Lichtstrahles, also zwischen den beiden Unterabschnitten kann dann, wie im Prinzip durch die Figur 3 angedeutet ist, ein Spiegel M angebracht werden, welcher den entlang dem ersten Unterabschnitt gelegten Lichtstrahl entlang dem zweiten Unterabschnitt lenkt. So erhält man einen in sich abgewinkelten Lichtstrahl, der die besonders gute Anpassung des Lichtstrahlverlaufes an die Form des Fensterrahmens, Türrahmens oder Dekkelrahmens ermöglicht.In a variant of the invention, within a section that is monitored by one of the light barriers, the light beam guidance can also be closely adapted to the shape of the frame R there using one or more mirrors. For this purpose, at least one of the two light barriers can contain an angled light beam in such a way that a first part of this light beam is directed along a first subsection of this section and a second part of it is directed along a second subsection of the same section. At the deflection point of this light beam, i.e. between the two subsections, a mirror M can then be attached, as is indicated in principle by Figure 3, which directs the light beam laid along the first subsection along the second subsection. This results in an angled light beam that enables the light beam path to be particularly well adapted to the shape of the window frame, door frame or cover frame.
Besonders wenig Aufwand bei Schlitzen mit mehreren solchen Abschnitten ist nötig, wenn bei der Erfindung in der jeweiligen Ecke, vgl. die Figur 3, jeweils ein oder mehrere Spiegel M angebracht werden, wenn also im Schnittpunkt der Lichtstrahlen L von zwei der Lichtschranken mindestens ein einziger Spiegel M angebracht ist, welcher den entlang des ersten Abschnittes geführten Lichtstrahl, vgl. LIl, entlang des zweiten Abschnittes lenkt, vgl. L12. Auch wenn jeweils eine sehr lang gezogene abgerundete Ecke zwischen den Abschnitten liegt, welche vielleicht noch viel langgezogener, viel stärker abgerundet als in der Figur 3 ist, kann man mittels solche Spiegel M einen aktiven Einklemmschutz und zwar auch entlang der betreffenden Ecke erreichen, z.B. auchParticularly little effort is required for slots with several such sections if, in the invention, one or more mirrors M are mounted in each corner, see Figure 3, if, in other words, at the intersection point of the light beams L from two of the light barriers, at least one single mirror M is mounted, which directs the light beam guided along the first section, see LIl, along the second section, see L12. Even if there is a very long, rounded corner between the sections, which is perhaps even more long and much more rounded than in Figure 3, active anti-pinch protection can be achieved using such mirrors M, even along the relevant corner, e.g.
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dadurch, daß man entlang der betreffenden Ecke mehrere Spiegel M statt nur einen einzigen Spiegel M anbringt.by installing several mirrors M along the corner in question instead of just a single mirror M.
Claims (7)
wobei der Schlitz in seiner - ohne Einklemmen eines Gegen-Standes - letztmöglichen Phase mehrere, entlang einer ungeraden Linie liegende, damit zueinander abgewinkelte Abschnitte enthält, undwherein the light beams (Ll, L2, LIl, L12) of the light barrier are each placed close to the frame (R) along the closing slot,
wherein the slot in its last possible phase - without clamping an object - contains several sections lying along an odd line and thus angled to each other, and
dadurch gekennzeichnet, daß zumindest eine der beiden Lichtschranken (LIl, L12) einen in sich abgewinkelten Lichtstrahl in der Weise enthält, daß ein erster Teil dieses Lichtstrahles entlang einem ersten Unterabschnitt des Abschnittes und ein zweiter Teil desselben entlang einem zweiten Unterabschnitt desselben Abschnittes gelenkt ist, und
daß im Umlenkpunkt dieses Lichtstrahles, also zwischen den beiden Unterabschnitten, ein Spiegel (M) angebracht ist, welcher den entlang dem ersten Unterabschnitt gelegten Lichtstrahl entlang dem zweiten Unterabschnitt lenkt.Protection claims,
characterized in that at least one of the two light barriers (LIl, L12) contains an angled light beam in such a way that a first part of this light beam is directed along a first subsection of the section and a second part of the same is directed along a second subsection of the same section, and
that at the deflection point of this light beam, i.e. between the two subsections, a mirror (M) is mounted which directs the light beam laid along the first subsection along the second subsection.
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