Absicherung der Hauptschließkante: Dieser Strahlenbereich sichert die Vorfelderfassung an der Hauptschließkante der Tür. Aufgrund des ausgestellten Strahlenverlaufs detektiere der Sensor immer am Handlauf vorbei und trifft nicht auf den Türgriff. (Quelle: Pepperl+Fuchs)
Absicherung der Hauptschließkante: Dieser Strahlenbereich sichert die Vorfelderfassung an der Hauptschließkante der Tür. Aufgrund des ausgestellten Strahlenverlaufs detektiere der Sensor immer am Handlauf vorbei und trifft nicht auf den Türgriff. (Quelle: Pepperl+Fuchs)

Türen

14. January 2022 | Teilen auf:

Sensor für Automatiktüren

Die Auswahl des idealen Türsensors hängt von zahlreichen Faktoren ab. Neben den primären Sicherheitsaspekten reichen die Kriterien von technischen Details über Aufwand für die Inbetriebnahme bis zu Fragen nach dem Design. Bei dem neuen „ShieldScan“ hat Pepperl+Fuchs nach eigenen Angaben alles realisiert, was heute technisch und wirtschaftlich sinnvoll ist.

Immer mehr Supermärkte, Einkaufszentren, Verwaltungseinrichtungen etc. werden mit automatischen Drehflügeltüren oder Karusselltüren ausgestattet. Die davon ausgehenden Unfallgefahren müssen Betreiber beziehungsweise Türhersteller mit Hilfe geeigneter Sensoren und Überwachungseinrichtungen ausschließen. Verletzungen durch Einklemmen von Körperteilen sowie Kollisionen mit Objekten jeglicher Art sind unbedingt zu vermeiden.

Gelingen soll dies mit dem Türsensor „ShieldScan“, der zusätzlich zahlreiche Features und Eigenschaften biete, die sich Türhersteller, Monteure sowie Raumgestalter und Architekten wünschen. Aufgrund der Time-of-Flight-Technologie (ToF) können die Lichtstrahlen des Türsensors laut Hersteller parallel Zielobjekte und deren Entfernungen ermitteln, womit das Gerät Mehrfachobjekterfassung beherrscht. Des Weiteren zeichne sich das ToF-System durch eine außergewöhnliche Robustheit hinsichtlich der Kontrast- und Fremdlichtunabhängigkeit aus. So arbeite der Sensor stets zuverlässig und vermeide Fehldetektionen, insbesondere unter schwierigen Licht- und Beleuchtungssituationen, Bodenbeschaffenheiten oder spiegelnden Oberflächen. Aufgrund der Leistungsfähigkeit des Systems genüge an Drehflügeltüren ein einziges kompaktes Sensorelement zum Überwachen sämtlicher Türgrößen.

Da das Schutzfeld aus diskreten Strahlen aufgebaut ist, komme der „ShieldScan“ ohne ein rotierendes Spiegelsystem zur Strahlvervielverfältigung aus. Das als „Static-ToF“ bezeichnete Verfahren liefere eine Reihe an Vorteilen in den Bereichen Sicherheit, Handhabung, Design und Komfort. Während das von einem rotierenden System erzeugte Schutzfeld ausschließlich aus Strahlen besteht, die alle in derselben Ebene liegen, gilt diese Einschränkung für Einzelstrahlen nicht. Vielmehr lässt sich die Richtung jedes Strahls beliebig festlegen. Dies haben die Entwickler beim „ShieldScan“ genutzt, um die Schutzfunktionalität in einigen Bereichen signifikant zu verfeinern.

Optimal absichern mit Einzelstrahlen

Um eine Drehflügeltürseite vollständig zu überwachen benötige das Produkt lediglich 20 Einzelstrahlen. Zu dieser hohen Effizienz trage die clevere Ausrichtung der Strahlen wesentlich bei. Das gesamte Schutzfeld lasse sich in drei Strahlengruppen unterteilen: Zehn Strahlen sichern die Hauptschließkante, sieben Strahlen schauen nach unten zur Schließkante am Türblatt und die restlichen drei Strahlen seien für die Nebenschließkante verantwortlich. Grundsätzlich seien sämtliche Strahlen derart ausgerichtet, dass sie sich in einem kleinen Winkel von der Tür wegbewegen. Damit gewinne man einerseits die zum Stoppen der Türbewegung notwendige Vorlaufzeit und lasse andererseits die Strahlen der Hauptschließkante an dem Handlauf vorbeischauen. Die sieben Strahlen in Richtung Boden vor der Tür treffen normengerecht vor dem Türblatt auf. Nicht zuletzt stellt diese Anordnung der Strahlen sicher, dass der „ShieldScan“ den in der EN 16005 definierten Prüfkörper zuverlässig erkennt.

Interessant sei die Absicherung der Nebenschließkante. Jeder der drei Strahlen sei derart ausgerichtet, dass sie gemeinsam ein gekrümmtes Schutzfeld bilden, das heißt, die Strahlen schauen quasi um die Ecke. Dieses „Umbetten“ der Nebenschließkante realisiert einen Umgreif- oder Hintergreifschutz. Noch bevor ein Finger beim Schließen der Tür eingeklemmt werden könne, erkenne der erste Strahl die Hand, wenn man versucht, bei sich schließender Tür seitlich von hinten hineinzufassen. Bewege man die Hand weiter in das Schutzfeld, erfasse der Sensor beispielsweise die Handwurzel.

Der Türsensor ist in einem kompakten Gehäuse untergebracht, das sich unauffällig in der Türecke unterbringen lassen soll. (Quelle: Pepperl+Fuchs)

Der Verzicht auf jegliche beweglichen rotierenden Teile und Antriebe sorge dafür, dass alles fest verbaut sei und so eine hohe Robustheit und Unempfindlichkeit gegenüber jeglichen mechanischen Einflüssen und Stoßbelastungen sowohl bei der Montage als im Betrieb gewährleiste.

Gleichzeitig sei mit dem Betrieb auch keinerlei Geräuschentwicklung wie Surren, Rauschen, Rotieren verbunden. Das mache den Sensor zur ersten Wahl für Anwendungen in denen vorrangig Ruhe geboten ist, etwa in Wellness-Bereichen, OP-Sälen, Bibliotheken, Konzert-Sälen, Meditations- und Ruheräumen und verwandten Einsatzbereichen.

Zügige Montage

Montage und Einrichtung haben sich beim „ShieldScan“ nach Herstellerangaben gegenüber den Vorgängermodellen spürbar vereinfacht. Ein einziger Sensor, der unauffällig in einer Ecke platziert werde, eigne sich zur Absicherung kleiner bis großer Türen mit Breiten bis 1 800 Millimetern sowie Höhen bis 3 500 Millimetern. Es sei nicht mehr notwendig, mehrere Profile nebeneinander zu montieren und auszurichten. Das untere Gehäuseteil lasse sich schnell und unkompliziert auf das Türblatt schrauben, danach: Kabel anschließen, Sensor einlernen, Deckel aufsetzen.

Eine Neuerung ist laut Pepperl+Fuchs die „virtuelle Wand“. Zur Inbetriebnahme öffnet der Monteur die Tür lediglich so weit, wie es im Betrieb erwünscht ist und begrenzt so automatisch die Größe des Schutzfelds. Das System lerne somit nicht mehr die Umgebung ein, sondern merke sich den Öffnungswinkel und den Beginn der virtuellen Wand. Genau bis zu dieser definierten Grenze ist dann die Schutzfunktion aktiv. Durch einen integrierten Gyrosensor kennt die Sensorelektronik stets die aktuelle Position der Tür. Sobald der erste Strahl beim Öffnen der Tür die Virtuelle Wand erreiche, schaltet er ab, ebenso nacheinander die weiteren Strahlen. Alles was sich sonst hinter der Tür befindet, interessiert den Türsensor nicht. Der große Vorteil dieser Herangehensweise bestehe darin, dass der „ShieldScan“ bei Veränderungen der Umgebung nicht jedes Mal neu einzulernen ist, etwa wenn umdekoriert, ein Blumenkübel verschoben, ein Heizkörper installiert oder ein Bild an die Wand gehängt wird.

Weiterhin verfügt der Türsensor über das bewährte grüne Stellrädchen zum Einstellen des Neigungswinkels. Verändert man im Nachhinein den Winkel, ist neuerdings kein neuer Einlernvorgang erforderlich. Da das Stellrad mit einem Potentiometrischen Sensor verbunden ist, erhält die Steuerung die Information und berechnet automatisch die Parameter neu.

Das von einem Industriedesigner entworfene Gehäuse integriere sich durch seine eckige puristische Formgebung in die Strukturen von Türen beziehungsweise Türrahmen. Diese seien in aller Regel von rechteckigen Konturen bestimmt, und so kämen Architekten und Raumgestaltern die gemeinsame Formensprache mehr entgegen als das bei Sensoren mit rotierendem Innenleben der Fall sei. Und mit der Schutzart IP65 eignet sich der Türsensor auch für Anwendungen im Außenbereich.

Autorin:

Silke Koppers
Redaktion www.ausbaupraxis.de

zuletzt editiert am 18.01.2022