[0001] Die Erfindung betrifft ein Türsystem mit einer Antriebseinheit zum Koppeln mit einem
Flügel der Tür, um in einem manuellen Modus ein Unterstützungsmoment zum Unterstützen
einer manuellen Bewegung des Flügels auf den Flügel zu übertragen.
[0002] Automatische Türen mit insbesondere elektromechanischem Antrieb sind grundlegend
bekannt. Häufig können derartige Türen in einem manuellen Modus betrieben werden,
in dem ein manuelles, durch einen Benutzer herbeigeführtes Öffnen der Tür erkannt
wird und sodann ein Unterstützungsmoment durch den Antrieb bereitgestellt wird, welches
nicht ausreicht, um die Tür vollautomatisch zu öffnen, das jedoch das manuelle Öffnen
der Tür unterstützt, um den Kraftaufwand des Benutzers zu reduzieren und das Öffnen
der Tür angenehmer zu gestalten.
[0003] Dazu muss der Benutzer oft eine gewisse Kraftschwelle überschreiten, damit der Antrieb
das manuelle Öffnen erkennt und die manuelle Bewegung "freigibt", also das Unterstützungsmoment
bereitstellt. Dabei kommt es allerdings gelegentlich auch zu Fehlauslösungen, beispielsweise
durch Windkraft, die auf den Flügel der Tür wirkt. Die Windkraft wird fälschlicherweise
als Öffnungskraft des Benutzers interpretiert, und das Unterstützungsmoment wird durch
den Antrieb bereitgestellt, obwohl das Öffnen der Tür nicht gewollt ist.
[0004] Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine gewollte manuelle Begehung zuverlässig
zu erkennen und von einer ungewollten Begehung, beispielsweise durch Windkraft, zu
unterscheiden.
[0005] Diese Aufgabe wird durch ein Türsystem mit den Merkmalen der jeweiligen unabhängigen
Ansprüche gelöst. Vorteilhafte Weiterbildung sind Gegenstand der Unteransprüche und
ergeben sich aus der Beschreibung sowie den Zeichnungen.
[0006] Das erfindungsgemäße Türsystem umfasst gemäß einem Aspekt eine Tür, die einen Flügel
aufweist, eine Sensorvorrichtung, die zumindest einen Personensensor zum Erfassen
von Personen in einem die Tür umgebenden Erfassungsbereich aufweist, eine Antriebseinheit
zum Koppeln mit dem Flügel, um in einem manuellen Modus ein Unterstützungsmoment,
d.h. ein Unterstützungsdrehmoment, zum Unterstützen einer manuellen Bewegung des Flügels
auf den Flügel zu übertragen, und eine mit der Sensorvorrichtung über eine Signalverbindung
verbundene Steuereinheit, die ausgebildet ist, die Antriebseinheit zum Unterstützen
der manuellen Bewegung anzusteuern, wenn zumindest eine Person in dem Erfassungsbereich
erfasst wurde.
[0007] Mit der vorliegenden Erfindung kann die Tür in dem manuellen Modus folglich so betrieben
werden, dass die Rückmeldung des Personensensors oder der Personensensoren an der
Tür ausgewertet wird. Nur wenn sich eine Person in dem Erfassungsbereich befindet,
wird von einer potenziellen manuellen Bewegung ausgegangen, und nur dann wird die
Antriebseinheit durch die Steuereinheit angesteuert, um die manuelle Bewegung zu unterstützen,
das heißt das Unterstützungsmoment bereitzustellen. Durch das Unterstützungsmoment
ist eine kraftarme manuelle Benutzung der Tür möglich, was etwa im Sinne der Barrierefreiheit
bei manueller Begehung zweckdienlich ist.
[0008] Dies kann insbesondere dadurch umgesetzt werden, dass die Antriebseinheit mit einem
Strom beaufschlagt wird, der zwar nicht ausreicht, um die Tür automatisiert zu öffnen,
der aber ausreicht, um die zum Öffnen der Tür erforderliche manuelle Betätigungskraft
zumindest überwiegend durch das Unterstützungsmoment bereitzustellen, sodass kein
oder nur noch ein geringer Kraftaufwand durch den Benutzer erforderlich ist. Damit
ist eine Öffnung der Tür mit geringer Kraft möglich.
[0009] Befindet sich hingegen keine Person im Erfassungsbereich, wird die Antriebseinheit
auch nicht bestromt. Selbst wenn dann eine zufällige andere Kraft wie etwa Wind auf
den Türflügel wirkt, wird diese Kraft zuverlässig von einer gewollten Öffnung durch
den Benutzer unterschieden.
[0010] Die Steuereinheit kann insbesondere ausgebildet sein, die Antriebseinheit anzusteuern,
um das Unterstützungsmoment bereitzustellen, sobald zumindest eine Person in dem Erfassungsbereich
erfasst wurde. Das heißt, das Ansteuern erfolgt sofort, nachdem eine Person in den
Erfassungsbereich eingetreten ist, auch wenn noch keine manuelle Öffnung durch die
Person stattgefunden hat. Dadurch liegt das Unterstützungsmoment bereits vor dem manuellen
Öffnen an dem Türflügel an und muss nicht erst noch bereitgestellt werden, wenn das
manuelle Öffnen stattfindet. Dadurch wird ein anfänglicher Widerstand durch die Regelung
vermieden. Dies führt außerdem zu einer geschmeidigen und angenehmen Türbetätigung
ohne Ruck, ohne dass der Benutzer anfänglich gegen die Tür arbeiten muss. Die ruckfreie
Bewegung des Türflügels bewirkt ferner eine Reduktion der auf die Antriebsmechanik
einschließlich Hebel oder Gestänge wirkenden Lasten.
[0011] Insbesondere ist die Steuereinheit ausgebildet, die Antriebseinheit durch Vorgeben
eines Motorstroms für die Antriebseinheit anzusteuern. Dabei kann durch Variation
des vorgegebenen Motorstroms auch das Unterstützungsmoment angepasst werden.
[0012] Vorzugsweise ist das Unterstützungsmoment über den Öffnungsbereich für die jeweilige
Tür konstant. Beispielsweise kann das Unterstützungsmoment vom Gewicht der Tür abhängig
sein. Es versteht sich, dass zum Bewegen einer relativ schweren und massiven Tür ein
größeres Unterstützungsmoment erforderlich ist als für eine vergleichsweise leicht
Tür.
[0013] In vorteilhafter Ausgestaltung ist das Türsystem außerdem ausgebildet, in einem automatischen
Modus betrieben zu werden, in dem die Antriebseinheit zum automatischen Öffnen der
Tür ein Öffnungsmoment auf den Flügel überträgt, das größer als das Unterstützungsmoment
ist. Da das Unterstützungsmoment so bemessen ist, dass es die manuelle Kraft zum Öffnen
der Tür ungefähr bzw. zumindest nahezu bereitstellt, bewirkt das Bereitstellen des
größeren Öffnungsmoments ein automatisches Öffnen der Tür. In dieser Ausgestaltung
kann das Türsystem also nicht nur im manuellen Modus betrieben werden, in dem lediglich
das manuelle Öffnen unterstützt wird, sondern auch im automatischen Modus, in dem
die Tür vollautomatisch geöffnet werden kann.
[0014] Das Türsystem ist grundsätzlich entweder im manuellen Modus oder im automatischen
Modus betreibbar. Es kann aber beispielsweise auch denkbar sein, das Türsystem in
einem kombinierten Modus zu betreiben, in dem sich die Tür grundlegend wie im manuellen
Modus verhält und zusätzlich mit einem Taster oder einer vergleichbaren Einrichtung
zum Anfordern eines automatischen Öffnens versehen ist. Tritt eine Person in den Erfassungsbereich,
wird weiterhin das Unterstützungsmoment durch die Antriebseinheit bereitgestellt.
Nur wenn der Taster in diesem kombinierten Modus betätigt wird, wird die Antriebseinheit
angesteuert, sodass sie nicht mehr nur das Unterstützungsmoment bereitstellt, sondern
das grö-ßere Öffnungsmoment. Die Tür öffnet dann vollautomatisch.
[0015] Die Sensorvorrichtung, insbesondere der Personensensor, kann zumindest einen Präsenzmelder
und/oder zumindest einen Sicherheitssensor aufweisen. Insbesondere kann die Sensorvorrichtung
einen Radarsensor, einen Lasersensor und/oder einen Infrarotsensor aufweisen. Die
Sensoren können insbesondere oberhalb der Tür angeordnet sein, sodass der Erfassungsbereich
zuverlässig überwacht werden kann und üblicherweise keine Hindernisse, wie etwa der
Türflügel selbst, zwischen Sensor und Überwachungsbereich vorhanden sind.
[0016] Gemäß einem weiteren Aspekt betrifft die Erfindung ein Türsystem, das eine Tür, die
einen Flügel mit einer Handhabe aufweist, wobei an dem Türflügel ein Türschloss angeordnet
ist; eine Sensorvorrichtung, die zumindest einen Kontaktsensor zum Erfassen einer
teilweisen oder vollständigen Betätigung der Handhabe aufweist, wobei der Kontaktsensor
an dem Türschloss oder an einem mit dem Türschloss zusammenwirkenden Türöffner angeordnet
ist; eine Antriebseinheit zum Koppeln mit dem Flügel, um in einem manuellen Modus
ein Unterstützungsmoment, d.h. ein Unterstützungsdrehmoment, zum Unterstützen einer
manuellen Bewegung des Flügels auf den Flügel zu übertragen, und eine mit dem Kontaktsensor
über eine Signalverbindung verbundene Steuereinheit umfasst, die ausgebildet ist,
die Antriebseinheit zum Unterstützen der manuellen Bewegung anzusteuern, wenn eine
teilweise oder vollständige Betätigung der Handhabe erfasst wurde.
[0017] Die Handhabe kann insbesondere ein Drücker oder eine Druckstange sein.
[0018] Bei diesem Aspekt wird statt einer Auswertung durch Personensensoren ein Signal eines
Kontaktsensors ausgewertet. Sobald der Drücker oder die Druckstange betätigt wird,
erkennt die Steuerung die manuelle Öffnung. Solch ein Kontaktsensor kann an dem Türschloss
direkt die zumindest teilweise Betätigung der Handhabe detektieren oder in einem mit
dem Türschloss zusammenwirkenden Türöffner angeordnet sein und über einen Fallenkontakt
das Einziehen der Schlossfalle detektieren, was in diesem Fall vorzugsweise eine Folge
der vollständigen Betätigung der Handhabe ist. Da die Betätigung der Handhabe oder
der Riegelkontakt direkte Indikatoren des Öffnungswunsches sind und bei Betätigung
durch den Benutzer ihren Kontaktzustand verändern, kann daraus ein Öffnungswunsch
zuverlässig abgeleitet werden. Sodann wird das Unterstützungsmoment durch die Antriebseinheit
bereitgestellt.
[0019] Die Erfindung wird nachfolgend anhand eines in der Zeichnung schematisch gezeigten
Ausführungsbeispiels beispielhaft erläutert. Dabei zeigt
- Fig. 1
- ein Türsystem gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel; und
- Fig. 2
- ein Türsystem gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel.
[0020] In Fig. 1 ist ein Türsystem 10 gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel gezeigt, welches
eine Tür 11 mit einem Flügel 13, eine Sensorvorrichtung und eine Antriebseinheit 19
aufweist.
[0021] Die Tür 11 ist beispielhaft als Drehtür ausgebildet, welche mittels einer Handhabe
15 manuell betätigt werden kann. Oberhalb der Tür 11 sind an der Wand die Sensorvorrichtung,
welche einen Personensensor 17 aufweist, und die Antriebseinheit 19 befestigt. Zudem
ist eine nicht gesondert dargestellte Steuereinheit vorhanden, welche einerseits mit
dem Personensensor 17 und andererseits mit der Antriebseinheit 19 in Signalverbindung
steht. Die Signalverbindung kann grundsätzlich kabelgebunden oder auch kabellos erfolgen.
[0022] Die Antriebseinheit 19 ist über einen schematisch angedeuteten Hebel 23 mit dem Flügel
13 der Tür 11 gekoppelt. Dabei ist ein Ende des Hebels 23 in üblicher Weise an eine
Abtriebswelle der Antriebseinheit 19 angebunden. Das andere Ende des Hebels 23 ist
beispielsweise mittels eines Gleitsteins, der in einer an dem Flügel 13 befestigten
Schiene 21 gleitend geführt ist, an den Flügel 13 gekoppelt. Mittels des Hebels 23
kann ein Moment der Antriebseinheit 19 auf den Flügel 13 übertragen werden. Grundsätzlich
ist es auch denkbar, statt eines Hebels 23 mit einem Gleitstein ein Scherengestänge
zu verwenden.
[0023] Der Personensensor 17 erfasst die Anwesenheit und/oder Bewegungen von Personen in
einem Erfassungsbereich EB, welcher die Tür 11 umgibt. Es ist insbesondere zielführend,
wenn der Personensensor 17 so angebracht und ausgerichtet wird, dass der Erfassungsbereich
EB einen Bereich abdeckt, in den sich eine Person bzw. ein Benutzer der Tür 11 bewegt,
bevor er die Tür 11 manuell öffnet.
[0024] Wenn das Türsystem 10 in einem manuellen Modus betrieben wird, steuert die Steuereinheit
die Antriebseinheit 19 an, sobald der Personensensor 17 eine Person als potentiellen
Benutzer der Tür 11 im Erfassungsbereich EB erfasst, um ein Unterstützungsmoment zum
Unterstützen einer manuellen Öffnung des Flügels 13 durch den Benutzer auf den Flügel
13 zu übertragen. Das Ansteuern kann insbesondere dadurch erfolgen, dass der Motorstrom
für die Antriebseinheit 19 durch die Steuereinheit vorgegeben wird. Bei einem bestimmten
Motorstrom wird durch die Antriebseinheit 19 ein dem Motorstrom entsprechendes Drehmoment
auf den Flügel 13 in Öffnungsrichtung übertragen. Das von der Antriebseinheit 19 aufgebrachte
Unterstützungsmoment ist durch Einstellung des Motorstroms gerade so bemessen, dass
zwar die zum Öffnen der Tür 11 erforderliche manuelle Öffnungskraft im Wesentlichen
durch das Unterstützungsmoment bereitgestellt wird, die Tür 11 bzw. der Flügel 13
jedoch nicht selbsttätig aufgrund des Unterstützungsmoments öffnet.
[0025] Durch das Unterstützungsmoment ist es möglich, die Tür 11 besonders kraftarm zu betätigen,
da nahezu die gesamte Kraft, die zum manuellen Öffnen der Tür 11 nötig ist, von der
Antriebseinheit 19 bereitgestellt werden kann, was im Sinne der Barrierefreiheit bei
manueller Begehung zweckdienlich ist. Zudem wird das Unterstützungsmoment bereits
bereitgestellt, wenn eine Person im Erfassungsbereich EB erfasst wird, und nicht erst,
wenn die Person die Tür 11 tatsächlich versucht zu öffnen. Dies bewirkt ein angenehmes
Öffnen der Tür 11 ohne Ruck, wobei die Person nicht anfänglich gegen die Tür 11 arbeiten
muss. Die ruckfreie Bewegung des Türflügels 13 bewirkt ferner eine Reduktion der auf
die Antriebsmechanik einschließlich Hebel 23 oder Gestänge wirkenden Lasten und führt
damit zu einer verbesserten Haltbarkeit und weniger Ausfällen.
[0026] Das Türsystem 10 kann neben dem manuellen Modus zusätzlich auch über einen automatischen
Modus verfügen, sodass das Türsystem 10 je nach Einstellung in einem der beiden Modi
betrieben wird. Sobald in dem automatischen Modus eine Person in dem Erfassungsbereich
EB detektiert wird, wird davon ausgegangen, dass die Person die Tür 11 passieren möchte.
Sodann steuert die Steuereinheit die Antriebseinheit 19 an, um ein Öffnungsmoment
auf den Flügel 13 bereitzustellen, das größer als das Unterstützungsmoment ist und
ausreicht, um die Tür 11 automatisch zu öffnen.
[0027] Zudem ist denkbar, das Türsystem 10 in einem kombinierten Modus zu betreiben. In
diesem verhält sich das Türsystem 10 wie im manuellen Modus, wenn eine Person in den
Erfassungsbereich EB tritt, das heißt es wird das Unterstützungsmoment durch die Antriebseinheit
19 bereitgestellt. Nur wenn ein zusätzlicher, in Fig. 1 nicht dargestellter Taster
in diesem kombinierten Modus betätigt wird, wird die Antriebseinheit 19 angesteuert,
um das größere Öffnungsmoment bereitzustellen, sodass die Tür automatisch öffnet.
[0028] In Fig. 2 ist das Türsystem 10 gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel gezeigt.
[0029] Statt einer Auswertung des Personensensors 17 wird hier ein Signal eines Kontaktsensors
25 ausgewertet, welcher etwa die Position der Handhabe 15 (hier als Druckstange ausgebildet)
im Türschloss 27 oder einen Riegelkontakt des Türschlosses 27 detektiert. Sodann wird
aufgrund des Signals des Kontaktsensors die Antriebseinheit 19 angesteuert, um, je
nach Betriebsmodus, das Unterstützungsmoment oder das Öffnungsmoment bereitzustellen.
[0030] Der Kontaktsensor 25 kann an dem Türschloss 27 angeordnet sein und direkt die zumindest
teilweise Betätigung der Handhabe 15 detektieren. Falls das Türsystem 10 einen Türöffner
29 aufweist, kann der Kontaktsensor alternativ dazu auch an dem Türöffner 29 angeordnet
sein, der mit dem Türschloss 27 zusammenwirkt. Auf diese Weise kann über einen Fallenkontakt
das Einziehen der Schlossfalle 31 detektiert werden.
[0031] Der Kontaktsensor 25 ist über eine oder mehrere Signalleitungen, die schematisch
bei 33, 35 angedeutet sind, mit der Steuereinheit verbunden, welche vorzugsweise in
der Antriebseinheit 19 angeordnet ist.
[0032] Mit der vorliegenden Erfindung ist es insbesondere möglich, zuverlässig eine ungewollt
auf den Flügel 13 wirkende Kraft, wie etwa durch Wind, von einem tatsächlichen Öffnungswunsch
zu unterscheiden. Somit können insbesondere Fehlöffnungen vermieden werden.
Bezugszeichenliste
[0033]
- 10
- Türsystem
- 11
- Tür
- 13
- Flügel
- 15
- Handhabe
- 17
- Personensensor
- 19
- Antriebseinheit
- 21
- Schiene
- 23
- Hebel
- 25
- Kontaktsensor
- 27
- Türschloss
- 29
- Türöffner
- 31
- Schlossfalle
- 33, 35
- Signalleitung
- EB
- Erfassungsbereich
1. Türsystem (10), umfassend
eine Tür (11), die einen Flügel (13) aufweist,
eine Sensorvorrichtung, die zumindest einen Personensensor (17) zum Erfassen von Personen
in einem die Tür (11) umgebenden Erfassungsbereich (EB) aufweist,
eine Antriebseinheit (19) zum Koppeln mit dem Flügel (13), um in einem manuellen Modus
ein Unterstützungsmoment zum Unterstützen einer manuellen Bewegung des Flügels (13)
auf den Flügel (13) zu übertragen, und eine mit der Sensorvorrichtung über eine Signalverbindung
verbundene Steuereinheit, die ausgebildet ist, die Antriebseinheit (19) zum Unterstützen
der manuellen Bewegung anzusteuern, wenn zumindest eine Person in dem Erfassungsbereich
(EB) erfasst wurde.
2. Türsystem (10) nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, dass die Steuereinheit ausgebildet ist, die Antriebseinheit (19) anzusteuern, um das Unterstützungsmoment
bereitzustellen, sobald zumindest eine Person in dem Erfassungsbereich (EB) erfasst
wurde.
3. Türsystem (10) nach Anspruch 1 oder 2,
dadurch gekennzeichnet, dass die Steuereinheit ausgebildet ist, die Antriebseinheit (19) durch Vorgeben eines
Motorstroms für die Antriebseinheit (19) anzusteuern.
4. Türsystem (10) nach Anspruch 3,
dadurch gekennzeichnet, dass das Unterstützungsmoment über den Öffnungsbereich für die jeweilige Tür (11) konstant
ist.
5. Türsystem (10) nach einem der vorstehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass das Türsystem (10) außerdem ausgebildet ist, in einem automatischen Modus betrieben
zu werden, in dem die Antriebseinheit (19) zum automatischen Öffnen der Tür (11) ein
Öffnungsmoment auf den Flügel (13) überträgt, das größer als das Unterstützungsmoment
ist.
6. Türsystem (10) nach einem der vorstehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass der Personensensor (17) zumindest einen Präsenzmelder und/oder zumindest einen Sicherheitssensor
aufweist.
7. Türsystem (10) nach einem der vorstehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass der Personensensor (17) einen Radarsensor, einen Lasersensor und/oder einen Infrarotsensor
aufweist.
8. Türsystem (10), umfassend
eine Tür (11), die einen Flügel (13) mit einer Handhabe (15) aufweist, wobei an dem
Flügel (13) ein Türschloss (27) angeordnet ist;
eine Sensorvorrichtung, die zumindest einen Kontaktsensor (25) zum Erfassen einer
teilweisen oder vollständigen Betätigung der Handhabe (15) aufweist, wobei der Kontaktsensor
(25) an dem Türschloss (27) oder an einem mit dem Türschloss (27) zusammenwirkenden
Türöffner (29) angeordnet ist;
eine Antriebseinheit (19) zum Koppeln mit dem Flügel (13), um in einem manuellen Modus
ein Unterstützungsmoment zum Unterstützen einer manuellen Bewegung des Flügels (13)
auf den Flügel (13) zu übertragen, und eine mit dem Kontaktsensor (25) über eine Signalverbindung
(33,35) verbundene Steuereinheit, die ausgebildet ist, die Antriebseinheit (19) zum
Unterstützen der manuellen Bewegung anzusteuern, wenn eine teilweise oder vollständige
Betätigung der Handhabe (15) erfasst wurde.