DE102005059538B4

DE102005059538B4 - Scharnier-Sensor

Info

Publication number: DE102005059538B4
Application number: DE102005059538.3A
Authority: DE
Inventors: Klaus Manfred Steinich
Original assignee: ASM Automation Sensorik Messtechnik GmbH
Current assignee: ASM Automation Sensorik Messtechnik GmbH
Priority date: 2005-12-13
Filing date: 2005-12-13
Publication date: 2018-08-23
Anticipated expiration: 2025-12-14
Also published as: US20070180890A1; DE102005059538A1; US7610684B2

Abstract

Verfahren zur Überwachung der Funktionsstellung eines Scharniers (2) mittels
- eines kontaktlosen, insbesondere mit Hilfe eines Magnetfeldes arbeitenden, Sensors (1), der einen Drehlagen-Geber (4) und eine über einen Winkelbereich messende Sensoreinheit (6) umfasst,
- wobei die Sensoreinheit (6) und der Drehlagen-Geber (4) eine Nulllagen-Markierung (12, 12') aufweisen, indem der Drehlagen-Geber (4) einerseits und die Sensoreinheit (6) mit dem Sensorelement (5) andererseits einander mit Abstand gegenüberliegend, einerseits mit einem der schwenkenden Teile des Scharniers (2) und andererseits mit einem der feststehenden Teile des Scharniers (2) oder des scharniertragenden Bauteiles drehfest gekoppelt werden,
dadurch gekennzeichnet, dass
zur Ausrichtung der Nulllagen-Markierungen (12, 12') der Sensoreinheit (6) einerseits und des Drehlagen-Gebers (4) andererseits der Drehlagen-Geber (4) so befestigt wird, dass
- der Drehlagen-Geber (4) vor der Montage am Scharnier (2) hinsichtlich seiner Nulllagen-Markierung (12) mittels Formschluss mit der Nulllagen-Markierung (12') der Sensoreinheit (6) verbunden wird und
- mit Hilfe der Sensoreinheit (6) in Richtung der Schwenkachse (10') gegen das Scharnier bis zur Kontaktierung gedrückt und dort fixiert wird und
- die Sensoreinheit (6) wieder außer Eingriff mit dem Drehlagen-Geber (4) gebracht wird.

Description

Anwendungsgebiet
Die Erfindung betrifft ein Verfahren sowie eine Vorrichtung zum Detektieren der Funktionsstellung eines Scharniers, bei dem zwei Scharnierteile relativ zueinander verschwenkbar sind.
II. Technischer Hintergrund
Verschwenkbare Bauteile wie Türen, Fenster, Klappen in Bauten oder technischen Anlagen etc. werden an einem feststehenden Bauteil der Umgebung mittels Scharnieren schwenkbar befestigt. Typische Anwendungen sind Rauchgasklappen, Mischklappen, Ventilklappen oder Sicherheitstore.
Um zu erkennen, ob sich das entsprechende bewegliche Bauteil in der geschlossenen oder offenen Funktionsstellung befindet, ist es bekannt, die Funktionsstellung des entsprechenden Scharniers mittels eines Scharnier-Schalters zu detektieren.
Der Vorteil eines stetig messenden Sensors am Scharnier besteht darin, dass - sofern der Sensor dies zulässt - jede beliebige Winkelstellung des Scharniers anstatt nur einer definierten Schaltstellung detektiert wird, und damit nicht nur die vollständig geschlossene Stellung des verschwenkbaren Bauteils überwacht werden kann, wie dies mit einfachen ON/OFF-Kontakt-Schaltern möglich ist, die z. B. an der aufschwingenden Seite der Tür oder des Fensters die geschlossene Stellung anzeigen.
In einer Reihe von Anwendungsfällen ist es jedoch nicht ausreichend, dass der Scharniersensor nur „offen“ bzw. „geschlossen“, also diesseits oder jenseits einer einzigen oder auch einer zweiten Schaltposition, anzeigt.
Vielmehr ist es notwendig, bei technischen Anwendungen, Sicherheitstüren und Ähnlichem relativ genau die konkrete Winkelstellung des verschwenkbaren Bauteils jederzeit zu kennen.
In diesem Zusammenhang sind, beispielsweise aus der DE 100 24 230 A1 sowie der DE 35 33 058 C2 , berührungslos arbeitende Sensoren bekannt, bei denen ein Geberelement im Abstand gegenüber einem Sensorelement befestigt ist, und von denen jeweils eines an einem der beiden relativ zueinander verschwenkbaren Bauteile befestigt ist oder mit diesem drehfest gekoppelt ist.
Als Funktionsprinzip des Sensors wird dabei häufig ein ein Magnetfeld detektierender Sensor, wie etwa ein Hall-Sensor, verwendet, wie beispielsweise aus der US 5 497 081 A - die den nächstreichenden Stand der Technik bildet - bekannt, aber auch aus der DE 10 2004 020 734 A1 , der US 2005 / 0 028 871 A1 und der US 6 483 296 B1 .
Die US 5 497 081 A sowie die US 2005 / 0 028 871 A1 , detektieren beispielsweise die Stellung der Ventilklappe eines Ventils, etwa für die Brennstoffzufuhr zu einem Verbrennungsmotor.
III. Darstellung der Erfindung
Technische Aufgabe
Es ist daher die Aufgabe gemäß der Erfindung, ein Sensor-Scharnier sowie ein Verfahren zu seiner Anwendung zu schaffen, mit dessen Hilfe die aktuelle Funktionsstellung des Scharniers jederzeit detektiert werden kann.
Lösung der Aufgabe
Diese Aufgabe wird durch die Ansprüche 1, 2, 3 und 11 gelöst. Vorteilhafte Ausführungsformen ergeben sich aus den Unteransprüchen.
Obwohl die vorliegende Erfindung nicht auf Sensorelemente, die mit Hilfe eines Magnetfeldes arbeiten, beschränkt ist, wird für die folgende Beschreibung lediglich der Übersichtlichkeit halber hiervon ausgegangen, und der je nach Funktionsprinzip des Sensors unterschiedliche Drehlagengeber der Einfachheit halber als Geber-Magnet oder Magnet bezeichnet.
Um die momentane Stellung des von dem Scharnier bewegten schwenkbaren Teiles, also der Tür oder des Fensters oder der Klappe, zuverlässig zu detektieren, wird jeweils eines der beiden Funktionsteile, die miteinander den kontaktlos miteinander in Verbindung stehenden Sensor bilden, nämlich Drehlagen-Geber, z. B. Geber-Magnet, einerseits und die Sensoreinheit mit dem Sensorelement andererseits, an den beiden relativ gegeneinander zu verschwenkenden Teilen des Scharniers und/oder den diese Teile tragenden Bauteile wie z. B. Türstock und Türblatt befestigt, insbesondere auf der Schwenkachse des Scharniers in axialer Richtung mit Abstand einander gegenüberliegend.
Dabei kommt es im Wesentlichen auf die konkrete Bauform des Scharniers an: Ein Scharnier besteht fast immer aus zwei gegeneinander um eine Schwenkachse verschwenkbare Scharnierlaschen, die an den beiden relativ zueinander zu verschwenkenden Bauteilen (z. B. Türstock und Türblatt) befestigt sind.
Als körperliche Schwenkachse kann ein Scharnierbolzen entweder einstückig zusammen mit einer der Scharnierlaschen ausgebildet oder als separates Teil durch entsprechende Öffnungen in beiden Scharnierlaschen hindurch einschiebbar sein.
Dabei hängt es dann wiederum von der konkreten Ausführung ab, ob der Scharnierbolzen drehfest mit einer der beiden Scharnierlaschen gekoppelt ist oder undefiniert hinsichtlich seiner Drehlage gelagert ist, also eine nicht definierte, teilweise Schwenkbewegung vollzieht.
Die beiden Funktionsteile des Sensors dürfen selbstverständlich nur an den definiert relativ zueinander verschwenkenden Teilen drehfest gekoppelt werden, also mit dem Scharnierbolzen nur dann, wenn dieser drehfest mit einer der beiden Scharnierlaschen gekoppelt ist, was unter Umständen jedoch auch nachträglich herbeigeführt werden kann.
Sofern als Sensorelement ein solches verwendet wird, welches nicht nur eine oder mehrere einzelne, bestimmte Schaltstellungen detektieren kann, sondern über einen ganzen Winkelbereich durchgängig arbeitet und die jeweils aktuelle relative Drehlage zwischen Magnet und Sensorelement anzeigt, und auch die Auswerteelektronik in der Lage ist, dies zu verarbeiten, wird dadurch die aktuelle Drehlage des Scharniers und damit des zu verschwenkenden Bauteiles wie Tür oder Fenster detektiert. Diese Signale werden vorzugsweise einer Überwachungszentrale übermittelt, da in aller Regel nicht nur die Funktionsstellung eines einzigen verschwenkbaren Bauteiles interessiert, sondern einer Vielzahl solcher Bauteile, beispielsweise aller Türen und Fenster in einem bestimmten Gebäude.
Wenn der Sensor seine Signale einerseits drahtlos an die Überwachungszentrale sendet und andererseits auch für dessen Energieversorgung keine drahtgebundene Energiezufuhr notwendig ist, insbesondere der Sensor drahtlos mittels Energie versorgt wird, reduziert sich der Nachrüstaufwand für die Überwachung z. B. aller Türen oder Fenster eines vorhandenen Gebäudes drastisch, indem dann praktisch der gesamte Verkabelungsaufwand wegfällt, der sonst bei kabelgebundenen Sensoren zu jeder Tür und zu jedem Fenster notwendig würde.
Durch die optische Anzeige der ordnungsgemäßen Funktion des Sensors z. B. mittels einer Leuchtdiode, die auch im geschlossenen Gehäuse des Sensors durch das durchsichtige Gehäuse hin sichtbar sein kann, ist eine einfache Funktionskontrolle der einzelnen Sensoren möglich.
Die Funktionskontrolle sollte dabei so viele wie mögliche potentielle Fehlerquellen mit umfassen, von einem Ausfall der Auswerteelektronik, über einen nicht im Wirkbereich des Sensorelements vorhanden Magneten bis zu einem Kabelbruch, falls es sich um einen kabelgebundenen Sensor handelt.
Da vorzugsweise der Geber-Magnet drehfest an dem schwenkenden Scharnierteil, also vorzugsweise der verschwenkenden Scharnierlasche, befestigt wird, wird dieser insbesondere auf die entsprechenden Stirnfläche dieses Scharnierteiles, etwa der Scharnierlasche, auf der Schwenkachse aufgeklebt oder formschlüssig aufgerastet, während die Sensoreinheit vorzugsweise nicht am Scharnier sondern an dem der feststehenden Scharnierlasche tragenden Bauteile, etwa dem Türstock, fluchtend zum Geber-Magneten auf der Schwenkachse im Abstand befestigt wird.
Dabei wird angestrebt, vor allem die Sensoreinheit, die neben dem Sensorelement eine Verarbeitungselektronik und gegebenenfalls einen Sensor umfasst, so klein wie möglich zu bauen.
Dies wird zum einen dadurch erreicht, dass als Sensorelement ein Mikrochip verwendet wird, der gleichzeitig auch einen Großteil der Auswerteelektronik enthält und direkt auf Änderungen des Magnetfeldes in seiner Umgebung reagiert.
Des Weiteren wird dies erreicht, indem der im Abstand zum Mikrochip kontaktlos gegenüberliegende Magnet ohne vermittelndes Element direkt auf das Sensorelement in Form des Mikrochips einwirkt. Dadurch werden Fluchtungsfehler der Achsen von Magnet einerseits und Sensorelement andererseits in Kauf genommen, die jedoch im Rahmen der für diese Anwendungsfälle notwendigen Detektionsgenauigkeit hingenommen werden, um den baulichen Aufwand für die Sensoreinheit und dessen Bauraum so gering wie möglich zu halten.
Bei der Montage des Sensors, insbesondere der nachträglichen Montage an einem Scharnier, kommt es für die ordnungsgemäße spätere Funktion des Sensors auf die Einhaltung eines korrekten axialen Abstandes, die Einhaltung eines nicht zu großen Querversatzes und die Einhaltung einer nicht zu großen Winkelabweichung zwischen den Längsachsen von Magnet und Sensoreinheit an .
Um dies auch nach der Erstmontage sicherzustellen und nachträgliche Veränderungen, z. B. durch Setzen des Scharniers oder ähnliche, ausgleichen zu können, kann die Sensoreinheit in einer Befestigungsvorrichtung aufgenommen und mittels diesem an dem tragenden Bauteil befestigt sein, und die Befestigungsvorrichtung Stellvorrichtungen zum Verstellen der Position der Sensoreinheit einerseits in axialer Richtung der Schwenkachse der Sensoreinheit und andererseits in wenigstens einer Querrichtung hierzu umfassen.
Hierfür sind unterschiedliche mechanische Lösungen denkbar, beispielsweise indem die Befestigungsvorrichtung mehrteilig ausgebildet ist, etwa aus einer Grundplatte, die fest auf dem tragenden Bauteil fixiert, beispielsweise verschraubt, wird und einem dem gegenüber verstellbaren z. B. verschiebbaren Halteteil, wobei die Verschiebbarkeit in einer der Querachsen, in Längsrichtung der Schwenkachse oder auch in beide Richtungen möglich sein kann.
Für die Verstellbarkeit in Achsrichtung kann ferner ein Verschrauben mittels eines Gewindes zwischen dem Außenumfang der insbesondere zylindrischen Sensoreinheit und einer entsprechenden Durchgangsöffnung der Befestigungsvorrichtung vorgesehen werden.
Für die Nulllagen-Einstellung kann die Sensoreinheit einerseits und der Magnet andererseits jeweils eine Markierung aufweisen, die bei der Montage fluchtend in Richtung der Schwenkachse zueinander justiert werden müssen. Auch dies kann mittels entsprechender mechanischer Stellelemente wie der eines Gewindes und einer Kontermutter oder einer in Querrichtung verlaufenden Klemmschraube gelöst werden.
All dies vergrößert jedoch deutlich den baulichen Aufwand und damit den Preis eines solchen Sensors, und darüber hinaus wird hierdurch die optische Gestaltung dieses frei sichtbaren Elementes automatisch sehr technisch geprägt, so dass eine optische Gestaltung entsprechend der Umgebung kaum mehr möglich ist.
Die wesentlich einfachere, dafür weniger flexible und weniger leicht nachjustierbare Möglichkeit besteht darin, die Sensoreinheit fest auf dem sie tragenden Bauteil, beispielsweise dem Türstock, in der richtigen Position bündig zu fixieren, und dabei am einfachsten mittels Aufkleben, vor allem wenn die Sensoreinheit klein und damit leicht ausgeführt ist und insbesondere nicht kabelgebunden betrieben wird und damit auch keine mechanischen Kräfte durch das Kabel auf die Sensoreinheit einwirken.
Damit beim Verkleben die gewählte Positionierung bereits das erste mal die richtige Positionierung ist, wird die Positionierung vorzugsweise mittels einer Montagevorrichtung bestimmt, wobei unterschiedliche Montagevorrichtungen, passend zur Bauform und den konkreten Abmessungen des jeweiligen Scharniers verwendet werden können oder eine universelle Montagevorrichtung, die zu diesem Zweck an die konkreten Abmessungen der vorliegenden Scharnierart angepasst werden kann, was bei einer Vielzahl von nachzurüstenden Türen oder Fenstern meist nur einmal geschehen muss, da in aller Regel dann an den Türen bzw. Fenstern die jeweils gleichen Scharniere verbaut sind.
Die Montagevorrichtung kann so beschaffen sein, dass sie kontaktierend direkt an das Scharnier angesetzt wird und damit automatisch formschlüssig gegenüber dem Scharnier richtig positioniert ist, und ebenso diese Montagevorrichtung eine Gestaltung, insbesondere eine Aussparung umfasst, in die dann lediglich die Sensoreinheit eingesetzt und mit dem tragenden Bauteil verklebt werden muss um dann nach Abnehmen der Montagevorrichtung in der richtigen Funktionsstellung zu liegen.
Mit Hilfe einer Montagevorrichtung, insbesondere der gleichen Montagevorrichtung wie für die Sensoreinheit, kann unter Umständen auch bereits der Magnet richtig, auch hinsichtlich seiner Null-Lage korrekt, positioniert und verklebt werden.
Zu diesem Zweck weist der Magnet nicht nur eine optische Markierung sondern auch eine formschlüssige Markierung in Form eines Fortsatzes oder einer Nut auf, mittels der er entweder mit einer entsprechenden Montagevorrichtung, oder auch mit der Sensoreinheit selbst kontaktierend - nur für den Montagevorgang - zusammenwirken kann:
Der Magnet wird dann mittels der formschlüssigen Markierung in der richtigen Drehlage und korrekt auf der Schwenkachse des Scharniers positioniert gegen das Scharnier vorwärts geschoben und dort fixiert, also verrastet oder verklebt, woraufhin das ihn vorher hinsichtlich der Drehlage positionierenden Teil, sei es eine Montagevorrichtung oder die Sensoreinheit selbst, wieder außer Eingriff mit dem Magneten gebracht wird.
Trotz des Verklebens von Sensoreinheit und/oder Magnet kann für den Fall einer Neupositionierung der Arbeitsaufwand gering gehalten werden, indem spezielle, leicht lösbare Kleber oder Klebefolien verwendet werden, die trotz eines sicheren, nicht verrutschenden Haltes auch über lange Zeiträume danach problemlos wieder abgelöst werden können.
Auf diese Art und Weise ist es möglich, bei Vorliegen einer auf das jeweilige Scharnier passenden Montagevorrichtung die Montagedauer von einem Sensor bei kabelloser Verlegung in den Bereich von einer Minute oder sogar darunter zu bringen, während bei einer kabelgebundenen Verlegung ein Zeitbedarf von einer oder mehreren Stunden einschließlich der Verkabelung notwendig war.
Selbst die Anordnung von den die z. B. Funksignale des Sensors nicht kabelgebunden aufnehmenden und verstärkenden und/oder dann über Zentralleitungen weiterführenden Relaisstationen reduziert den Aufwand an Montagezeit und Kosten immer noch drastisch gegenüber der Kabelanbindung jedes einzelnen Sensors.
Bei drahtlosem Betrieb umfasst dann die Sensoreinheit auch einen Sender zum drahtlosen Abgeben seiner Signale, insbesondere einen mittels Funkfrequenzen arbeitenden Funksenders. Falls darüber hinaus der Sensor auch Signale empfangen soll, beispielsweise zum Zweck der Energieübertragung auf den Sensor, wie dies bei der Transpondertechnik durchgeführt wird, enthält die Sensoreinheit auch einen Empfänger für elektromagnetische Wellen.
Je nach Bedeutung der Funktionsstellung des zu detektierenden Scharniers kann eine hohe Ausfallssicherheit des Sensors gefordert sein. Diese kann durch redundante Ausbildung vor allem des Sensorelementes, beispielsweise des Mikrochips, erreicht werden. Zwei derartige Mikrochips können zu diesem Zweck entweder auf zwei Platinen in Schwenkrichtung hintereinander versetzt angeordnet werden oder auch auf den beiden voneinander abgewandten Seiten ein und derselben Platine, wobei dann der unterschiedliche Drehsinn der Sensorelemente durch die Auswerteeinheit mitberücksichtig werden muss.
Der Geber-Magnet muss über den Umfang verteilt wenigstens ein magnetisches Pol-Paar aufweisen. Sofern er mehrere, beispielsweise vier oder sechs verschiedene Pole aufweist, und insbesondere diese Pole sich über ungleiche Winkelsegmente erstrecken, kann mit Hilfe von zwei Sensorelementen einerseits eine Prüfung der korrekten Funktion des primär benutzten Sensorelements durchgeführt werden, andererseits aber auch eine Detektion der momentanen Drehrichtung des Scharniers durchgeführt werden.
Je mehr verschiedene Pole der Magnet über den Umfang verteilt aufweist, desto schneller kann die Drehrichtung detektiert werden und desto mehr verschiedene potentielle Null-Lageneinstellungen zwischen Magnet und Sensoreinheit sind möglich.
Um die Sensoreinheit, insbesondere die Auswerteelektronik, durch Umwelteinflüsse nicht zu beeinträchtigen, ist das Gehäuse der Sensoreinheit dicht verschlossen, insbesondere verschweißt oder verklebt und vorzugsweise die Elektronik im Inneren des Gehäuses mit aushärtendem Kunststoff vergossen, wobei auch der als Sensorelement wirkende Mikrochip mit vergossen werden kann.
Eine besonders geeignete Bauform der Sensoreinheit ist eine zylindrische Gehäuseform, deren Durchmesser nicht größer als der Durchmesser des Scharniers im Bolzenbereich gewählt wird, also nicht größer als 18 mm, vorzugsweise nicht größer als 8 mm, ist. Dadurch steht eine solche, mit der Schwenkachse des Scharniers fluchtend montierte Sensoreinheit radial nicht weiter vor als der Bolzenbereich des Scharniers selbst, wodurch Beschädigungen, insbesondere ein Abreißen von der Tür oder dem Fenster, sehr unwahrscheinlich wird.
Je nach Anwendungsfall können auch andere Gehäuseformen Vorzüge aufweisen, beispielsweise eine L-Form, bei der im einen, vorzugsweise im kleiner dimensionierten, Schenkel, der quer verlaufend zur Schwenkachse im Abstand vor dem Magnet montiert wird, vorzugsweise nur das Sensorelement untergebracht ist, während alle restlichen Funktionsteile bis hin zum Funksender/Funkempfänger in dem größer ausgebildeten anderen Schenkel der L-Form untergebracht werden.
Der Vorteil dieser Bauform besteht vor allem darin, dass in diesem Fall der andere Schenkel und damit der Hauptteil des Gehäuses direkt auf einer der beiden Scharnierlaschen montiert sein kann, und damit insbesondere zusammen mit dem Scharnier eine Baueinheit bilden kann, was vor allem für die Erstausstattung Vorteile bietet, da in diesem Fall keine Zusatzarbeiten über die der Anbringung des Scharniers hinaus - an der bereits der Sensor montiert ist - durchgeführt werden müssen.
Ebenfalls für bestimmte Anwendungsfälle kann es sinnvoll sein, die Sensoreinheit möglichst gut geschützt gegen äußere Einwirkungen und mechanische Beschädigungen unterzubringen.
Für diese Fälle kann es sinnvoll sein, die Sensoreinheit im Scharnierbolzen unterzubringen, wobei für Nachrüstungen vorzugsweise der vorhandene Scharnierbolzen gegen einen Scharnierbolzen ausgetauscht wird, bei dem die Wand des Gehäuses des Sensorelements gleichzeitig die Funktionsfläche des Scharnierbolzens ist.
Das Sensorelement, also insbesondere der dafür verwendete Mikrochip, befindet sich dann nahe der frontseitigen Stirnfläche im Scharnierbolzen, so dass der damit zusammenwirkende Magnet im entsprechenden axialen Abstand auf der Stirnfläche des Scharniers an einer dessen Laschen befestigt werden kann.
Selbstverständlich muss für diesen Fall der die Sensoreinheit darstellende Scharnierbolzen drehfest mit der anderen Scharnierlasche verbunden sein oder noch verbunden werden.
Figurenliste
Ausführungsformen gemäß der Erfindung sind im Folgenden beispielhaft näher beschrieben. Es zeigen:

1: einen ersten Anwendungsfall des Scharniersensors,
2: eine zweite Bauform des Sensors,
3: eine weitere Bauform des Sensors,
4: einen kabellosen Sensor,
5: Teile des Sensors integriert in den Scharnierbolzen,
6: eine erste Bauform für die Erstausrüstung von Scharnieren,
7: eine zweite Bauform für die Erstausrüstung,
8: den Einsatz einer Montagevorrichtung, und
9: die Anbindung des Scharniers mittels einer mechanischen Kupplung.

1a zeigt den typischen Anwendungsfall von nachzurüstenden Scharnieren 2, mit deren Hilfe ein Fensterflügel 22 an einem nur teilweise dargestellten Fensterstock 21 schwenkbar angelenkt ist.
Wie bekannt, umfasst das Scharnier 2 zwei zusammenwirkende Scharnierlaschen 2a, b, von denen eine am Fensterstock 21 und die andere am Fensterflügel 22 befestigt ist.
Deren Durchgangsöffnungen werden zur Fluchtung miteinander gebracht, und jeweils ein Scharnierbolzen 3 durch beide hindurch gesteckt, der damit als Schwenkachse 10 wirkt.
Das untere der beiden Scharniere 2 ist mittels eines erfindungsgemäßen Sensors 1 nachgerüstet, indem - wie anhand der vergrößerten 1b und 1c zu erkennen - die Sensoreinheit 6 mittels einer Befestigungsvorrichtung 18 ortsfest fluchtend mit der Schwenkachse 10 am Fensterstock 21 befestigt ist und der die Sensoreinheit 6 beeinflussende Geber-Magnet 4 auf der unteren Stirnfläche des Scharniers, ebenfalls fluchtend mit der Schwenkachse 10, nämlich an der schwenkenden Scharnierlasche 2b oder dem Scharnierbolzen 3 befestigt ist (wie in 1b dargestellt), wenn dieser Scharnierbolzen 3 drehfest mit der schwenkbaren Scharnierlasche 2b gekoppelt ist.
Wie 1a erkennen lässt, befindet sich bei dieser Bauform des Scharniers 1 die Schwenkachse 10 genau über der Fuge zwischen Fensterstock 21 und Fensterflügel 22, weshalb die Sensoreinheit 6, die etwa zylindrisch gestaltet ist und nahe der einen Stirnseite das Sensorelement 5 enthält und von dem das Kabel 24 vom anderen stirnseitigen Ende aus abgeführt wird, mittels eines in Querrichtung zur Schwenkachse 10' der Sensoreinheit 6 abragenden, plattenförmigen Befestigungsvorrichtung am Fensterstock 21 verschraubt wird.
Die Sensoreinheit 6 besitzt einen runden Außenumfang, der in einem C-förmigen entsprechend dimensionierten Halteteil der Befestigungsvorrichtung 18 einrastbar und in Richtung der Schwenkachse 10' verschiebbar ist.
Der Geber-Magnet 4 ist in axialer Richtung beabstandet hierzu entweder auf der Stirnfläche des Scharnierbolzens 3 oder der Stirnfläche um die Durchgangsbohrung der schwenkbaren Scharnierlasche 2b aufgeklebt.
Durch das Verschieben der Sensoreinheit 6 in axialer Richtung, also entlang der Schwenkachse 10' relativ zur Befestigungsvorrichtung 18 kann der axiale Abstand A zwischen Magnet 4 und Sensorelement 5 eingestellt werden, der für die korrekte Funktion des Sensors von großer Bedeutung ist.
Wie 1b im Längsschnitt der Sensoreinheit 6 ferner zeigt, ist als Sensoreinheit 5 ein Mikrochip 7 verwendet, der auf dem einen Schenkel einer L-förmig geknickten, gegebenenfalls teilweise flexiblen, Platine 17 aufgebracht ist, der auch einen Teil der Auswerteelektronik mit enthält. Daneben trägt die Platine 17 - in diesem Fall auf dem anderen Schenkel der L-förmigen Platine - eine LED 9, die optisch die korrekte Funktion oder auch eine Störung des Sensors 1 anzeigt. Zu diesem Zweck ist das dichte Gehäuse 8 der Sensoreinheit 6 durchsichtig, zumindest durchsichtig für das von der LED 9 abgegebene Licht.
2a zeigt eine Bauform, bei der lediglich die Befestigungsvorrichtung 18' anders gewählt ist, indem der Halteteil zum Aufnehmen der Sensoreinheit 6 ein umfänglich geschlossenes Profil ist.
Darüber hinaus ist der plattenförmige Fortsatz des Halteteils 18' zum Verschrauben auf dem Untergrund mit zwei quer zur Schwenkachse 10' verlaufenden Langlöchern ausgestattet, um einen Querversatz zur Schwenkachse 10 des Scharniers 2 ausgleichen zu können.
In 2a ist ferner an einer Stelle des Umfanges sowohl des Magneten 4 als auch nahe der Stirnfläche an der Sensoreinheit 6 eine Nulllage-Markierung 12, 12' angeordnet, die in der gewählten Nulllage des Scharniers (z. B. die vollständige geöffnete oder vollständig geschlossene Stellung) miteinander fluchten müssen.
3 zeigt eine Bauform des Sensors ähnlich der 2, die sich dadurch unterscheidet, dass hier das Gehäuse 8 der Sensoreinheit 6 im Querschnitt betrachtet das Sensorelement 5, also in der Regel der Mikrochip 7, exzentrisch zum Außenumfang des Gehäuses 8 angeordnet ist, so dass durch Drehen des Gehäuses 8 in der Befestigungsvorrichtung 18 - was mittels eines Gewindes 19 auf dem Außenumfang des Gehäuses 8 als erste Stellvorrichtung 15 möglich ist - einerseits die Axialposition und andererseits der Abstand des Sensors von der Basisfläche 26, auf der die Befestigungsvorrichtung 18" montiert ist, eingestellt werden kann.
Da der Querabstand entlang der Basisfläche 26 mittels der Langlöcher 23 als zweite Stellvorrichtung 16 eingestellt werden kann, durch welche hindurch die Verschraubung der Befestigungsvorrichtung 18' auf dem Untergrund erfolgt, kann bei der Montage so vorgegangen werden, dass zunächst der richtige axiale Abstand A eingestellt wird durch Verschrauben entlang der ersten Stellvorrichtung 15, und bei Erreichen der richtige Abstand des Sensors 5 zur Basisfläche 26. Die sich so ergebende Null-Drehlage der Sensoreinheit 6 muss für den danach zu fixierenden Magneten 4 ebenfalls eingehalten werden.
Falls der Magnet bereits vorher montiert war, muss die Drehlage der Sensoreinheit 6 darauf abgestellt werden, so dass der Abstand der Sensoreinheit 5 zur Basisfläche 26 dann nicht mehr frei wählbar ist.
Der Ausgleich in Querrichtung erfolgt über das Verschieben der Befestigungsvorrichtung 18 entlang der Langlöcher 23.
Die Drehlage der Sensoreinheit 6 relativ zur Befestigungsvorrichtung 18 kann fixiert werden durch eine ebenfalls auf das Außengewinde der Sensoreinheit 6 aufgeschraubte Kontermutter, wofür auch eine auf die Steckerbuchse 29 als Kabelabgang aufzuschraubende Muffe 25, die einen dort aufzusteckenden Stecker sichert, mitbenutzt werden kann, die sich dann an der Befestigungsvorrichtung 18 abstützt.
4 zeigt die Anwendung des Sensors 1 bei einem grundsätzlich anderen Scharnier, bei dem sich die Schwenkachse 10 und damit der Scharnierbolzen 3 vollständig auf dem in diesem Fall Türstock 21' befindet und die entsprechende Scharnierlasche 2a im wesentlichen zylindrisch ausgebildet ist, während die andere, am Türblatt 22' befestigte Scharnierlasche 2b so lang auskragt, dass sie bis zur Schwenkachse 10 auf dem Türstock 21' vorsteht.
In diesem Fall ist keine seitliche Auskragung des Sensors 1 mittels einer Befestigungsvorrichtung notwendig. Deshalb kann die Sensoreinheit 6 mit ihrer Längsachse fluchtend mit der Schwenkachse 10 in diesem Fall direkt unterhalb des Scharniers 2 befestigt werden, nämlich vorzugsweise verklebt werden, wie in 4a dargestellt. Der Magnet 4 ist dabei auf der unteren Stirnfläche des separaten, aus dem unteren Scharnierlasche 2a vorstehenden Scharnierbolzen 3 aufgeklebt, der z. B. mittels einer Klemmschraube 27 mit der mit dem Türblatt 22' verschraubten Scharnierlasche 2b drehfest gekoppelt ist.
Dagegen zeigt 4b einen Anwendungsfall, bei dem der Scharnierbolzen 3 kein separates Bauteil ist, sondern einstückig als nach oben aufragender Zapfen an der am Türstock 21' befestigten Scharnierlasche 2a ausgebildet ist. Die andere Scharnierlasche 2b besitzt eine entsprechende Öffnung, und wird von oben auf das freie Ende des Scharnierbolzens 3 aufgeschoben.
Bei dieser Bauform wird die Sensoreinheit 6 oberhalb des oberen Endes des Scharniers fluchtend mit dessen Schwenkachse 10 am Türstock 21' aufgeklebt und der scheibenförmige Magnet 4 auf der oberen Stirnfläche des feststehenden Scharnierbolzens 3 aufgeklebt, sofern sich diese nicht all zu weit zurückversetzt in der schwenkbaren Scharnierlasche 2b befindet. Ansonsten müssten dort Zwischenelemente angeordnet werden.
In der 4b ist die Sensoreinheit 6 als nicht kabelgebundene Einheit dargestellt, die dementsprechend zumindest einen Sender, insbesondere einen Funksender 13 umfasst, gegebenenfalls auch einen Empfänger, insbesondere einen Funkempfänger 14.
Dagegen zeigt 5a eine Lösung ähnlich der der 1 und 2, also mit dem Magneten 4 am Scharnier 2 und einer kabelgebundenen Sensoreinheit 6 auf der verlängerten Schwenkachse 10.
Allerdings ist hierbei der Magnet 4 nicht auf eines der Teile des Scharniers 2 aufgeklebt, sondern in eine hierfür vorgesehene stirnseitige Ausnehmung des Scharnierbolzens 3 eingelassen, was wiederum voraussetzt, dass der Scharnierbolzen 3 mit dem schwenkbaren Scharnierteil z. B. 2a mitschwenkt, was durch eine in Querrichtung verlaufende Klemmschraube 27 realisiert ist.
5b zeigt die dem gegenüber umgekehrte Lösung:
In der Stirnfläche, und zwar der in Einschieberichtung vorderen Stirnfläche, des Scharnierbolzens 3 befindet sich eine Sackloch- oder Durchgangsbohrung, in der die vorzugsweise zylindrische Sensoreinheit 6 eingebracht, beispielsweise eingeschraubt oder eingeklebt, ist.
Der Magnet 4 ist fluchtend zur Schwenkachse 10 auf der Stirnseite des Scharniers 2 aufgeklebt, und zwar mit der anderen Scharnierlasche (z. B. 2b), welche mit dem Scharnierbolzen 3 drehfest verbunden ist.
Falls dabei der Scharnierbolzen 3 und damit auch das Sensorelement 5 zu weit aus dem Scharnier vorsteht, muss der Magnet 4 durch ringförmige Abstandshalter gegenüber dem Scharnier auf den notwendigen Abstand zum Sensorelement 5 gebracht werden.
Die 6a - c zeigen einen Sensor 1' mit einem L-förmigen Gehäuse 8*, welches vorzugsweise zwecks Erstausstattung zusammen mit dem Scharnier 2' ausgebildet ist.
Wie am besten die vergrößerte Schnittdarstellung der 6b zeigt, ist die Sensoreinheit 6 in einer der Scharnierlaschen 2’a integriert oder auf dieser, neben dem Durchgangsteil für den Bolzen 3, angeordnet, so dass der kurze und dünne andere Schenkel 8.1 des Gehäuses 8 vor das stirnseitige Ende des Scharniers vorsteht und dabei dessen Schwenkachse 10 kreuzt.
Dabei ist zu erkennen, dass dabei der als Sensorelement 5 dienende Mikrochip 7 einschließlich der ihn tragenden Platine 17 in diesem Schenkel 8.1 angeordnet ist, und der Magnet 4 in der Stirnfläche des Scharnierbolzens 3 dem Mikrochip 7 gegenüberliegend platziert ist.
Da in diesem Fall der andere Schenkel 8.2 des Gehäuses bis zur Dicke des Scharnierbolzen-Bereiches anwachsen kann, ohne zu stören, bietet diese Bauform wesentlich mehr Innenraum, beispielsweise zur Unterbringung von Sendern, Empfängern oder auch einer Batterie, bzw. eines Akkus und wegen der integralen Ausbildung zusammen mit der einen Scharnierlasche 2’a eignet sich diese Bauform vor allem für die Erstausstattung.
Ein Kabelabgang 6 - sei es in Form von Kabeltüllen 28, wie in 6b und 6c eingezeichnet oder in Form von Steckerbuchsen 29, wie in den analogen 7a und 7b dargestellt - kann je nach Anwendungsfall in einer der Richtungen der Hauptebene der Scharnierlasche 2a, welche die Sensoreinheit 6 trägt, angeordnet sein, oder auch quer zu dieser vorstehen, wobei in den 6 und 7 jeweils alle drei Möglichkeiten gleichzeitig eingezeichnet sind, in der Praxis jedoch nur jeweils eine hiervon vorhanden sein wird.
8 zeigt das schnelle Positionieren und Befestigen des Sensors 1 mittels einer Montagevorrichtung 32:
Zunächst wird der Magnet 4 im richtigen Abstand gegenüber der wirksamen Stirnfläche des Gehäuses 8 der Sensoreinheit 6 positioniert, indem zwischen diese Stirnfläche und dem Magnet 4 ein scheibenförmiger Abstandshalter 31 gelegt wird, der eine Nase 31a oder eine Vertiefung als Nulllagemarkierung in Richtung zur Sensoreinheit 6 als auch in Richtung zum Magneten 4 aufweist, so dass diese beiden Baugruppen nicht nur im richtigen Abstand, sondern auch unter Zuordnung der richtigen Drehlage zueinander positioniert sind.
Die gesamte Funktionsgruppe aus aneinander liegendem Magneten 4, Abstandshalter 31 und Sensoreinheit 6 wird nun in Richtung der Schwenkachse 10 mit dem Magneten 4 voraus gegen dasjenige Teil, beispielsweise der Stirnfläche des Scharnierbolzens 3, angenähert, an dem der Magnet 4 fixiert werden soll.
Um die seitliche Abweichung als auch Winkelfehler der Längsachse 10' der Sensoreinheit 6 gegenüber der Schwenkachse 10 des Scharniers 2 so gering wie möglich zu halten, wird vorher an das Scharnier 2 eine Montagevorrichtung 32 angelegt, die formschlüssig sowohl in axialer Richtung an der Stirnseite des Scharniers als auch in Querrichtung an den Seiten des Scharniers anliegt und ggf. in seiner Breite verändert werden kann.
Die Montagevorrichtung 32 weist einen Freiraum 32a entsprechend der Breite der Funktionsgruppe auf, so dass die Funktionsgruppe in diesem Freiraum 32 eingelegt, bis zum Anliegen des Magneten 4 am Scharnier, beispielsweise am Scharnierbolzen 3, vorwärts geschoben und in dieser Position sowohl der Magnet 4 gegenüber dem Scharnier 2 als auch die Sensoreinheit 6 gegenüber z. B. dem Türstock angepresst und verklebt werden muss.
Nach Herausziehen des Abstandshalters 31 zwischen Magnet 4 und Sensoreinheit 6 ist der Sensor funktionsbereit, und auch die Montagevorrichtung 32 kann wieder entfernt werden.
Die 9a, b zeigen eine Bauform des Sensors, bei dem auch der Magnet 4 im Inneren des Gehäuses 8 mit angeordnet ist:
Dabei ist der Magnet 4 auf der nach innen gerichteten Stirnfläche einer Welle 30 drehfest angeordnet, die ihrerseits so im Gehäuse 8 gelagert ist, dass sie sich mit ihrem anderen Ende nach außerhalb des Gehäuses 8 erstreckt und sich der Magnet 4 im richtigen Abstand dem Sensorelement 5, insbesondere in Form des Mikrochips 7, gegenüberbefindet.
Dieses nach außen gerichtete Ende der Welle 30 weist eine Kopplungsvorrichtung zum Ankoppeln an dem schwenkbaren Teil des Scharniers 2, insbesondere des Scharnierbolzens 3, auf, so dass nach Kopplung der Magnet 4 drehfest mechanisch mit dem schwenkbaren Teil des Scharniers, beispielsweise dem Scharnierbolzen 3, gekoppelt ist.
Auf diese Art und Weise kann - wie beispielsweise 9b zeigt - die Welle 30 über irgendeine Art eines mechanischen Getriebes mechanisch drehfest mit dem schwenkbaren Teil des Scharniers 2 wirkverbunden werden, und damit der Sensor 1 an einer vom Scharnier 2 entfernten Stelle angeordnet werden.
So zeigt 9b eine Lösung, bei der die im Gehäuse gelagerte Welle 30 über eine biegsame Welle 30' mit dem Scharnierbolzen gekoppelt ist, so dass die Schwenkachse 10' des Sensors 1 nicht mehr mit der Schwenkachse 10 des Scharniers übereinstimmen muss und dementsprechend der Sensor 1 beispielsweise am oberen Querholm des Türstockes angeordnet sein kann.
Gemäß 9a ist dagegen die Welle 30 direkt mit dem Scharnier-Bolzen 3 gekoppelt und damit die Längsachse 10' des Sensors 1 fluchtend mit der Schwenkachse 10 des Scharniers 2.
Bezugszeichenliste

A: Abstand
1: Sensor
2: Scharnier
2a,b: Scharnier-Lasche
3: Scharnier-Bolzen
4: Drehlagen-Geber, Geber-Magnet
5: Sensor-Element
6: Sensor-Einheit
7: Mikrochip
8: Gehäuse
9: LED
10: Schwenkachse
10': Schwenkachse
11: Überwachungszentrale
12: Nulllage-Markierung
12': Nulllage-Markierung
13: Funksender
14: Funkempfänger
15: Stellvorrichtung
16: Stellvorrichtung
17: Platine
18: Befestigungsvorrichtung
18a: Grundplatte
18b: Halteteil
19: Gewinde
20: Scharnierbolzen
21: Fensterstock
21': Türstock
22: Fensterflügel
22': Türblatt
23: Langloch
24: Kabel
25: Muffe
26: Basisfläche
27: Klemmschraube
28: Kabeltülle
29: Steckerbuchse
30: Welle
30': flexible Welle
31: Abstandhalter
31a: Nase
32: Montagevorrichtung
32a: Freiraum

Claims

Verfahren zur Überwachung der Funktionsstellung eines Scharniers (2) mittels - eines kontaktlosen, insbesondere mit Hilfe eines Magnetfeldes arbeitenden, Sensors (1), der einen Drehlagen-Geber (4) und eine über einen Winkelbereich messende Sensoreinheit (6) umfasst, - wobei die Sensoreinheit (6) und der Drehlagen-Geber (4) eine Nulllagen-Markierung (12, 12') aufweisen, indem der Drehlagen-Geber (4) einerseits und die Sensoreinheit (6) mit dem Sensorelement (5) andererseits einander mit Abstand gegenüberliegend, einerseits mit einem der schwenkenden Teile des Scharniers (2) und andererseits mit einem der feststehenden Teile des Scharniers (2) oder des scharniertragenden Bauteiles drehfest gekoppelt werden, dadurch gekennzeichnet, dass zur Ausrichtung der Nulllagen-Markierungen (12, 12') der Sensoreinheit (6) einerseits und des Drehlagen-Gebers (4) andererseits der Drehlagen-Geber (4) so befestigt wird, dass - der Drehlagen-Geber (4) vor der Montage am Scharnier (2) hinsichtlich seiner Nulllagen-Markierung (12) mittels Formschluss mit der Nulllagen-Markierung (12') der Sensoreinheit (6) verbunden wird und - mit Hilfe der Sensoreinheit (6) in Richtung der Schwenkachse (10') gegen das Scharnier bis zur Kontaktierung gedrückt und dort fixiert wird und - die Sensoreinheit (6) wieder außer Eingriff mit dem Drehlagen-Geber (4) gebracht wird.
Verfahren zur Überwachung der Funktionsstellung eines Scharniers (2) mittels - eines kontaktlosen, insbesondere mit Hilfe eines Magnetfeldes arbeitenden, Sensors (1), der einen Drehlagen-Geber (4) und eine über einen Winkelbereich messende Sensoreinheit (6) umfasst, - wobei die Sensoreinheit (6) und der Drehlagen-Geber (4) eine Nulllagen-Nulllagen-Markierung (12, 12') aufweisen, indem der Drehlagen-Geber (4) einerseits und die Sensoreinheit (6) mit dem Sensorelement (5) andererseits einander mit Abstand gegenüberliegend, einerseits mit einem der schwenkenden Teile des Scharniers (2) und andererseits mit einem der feststehenden Teile des Scharniers (2) oder des scharniertragenden Bauteiles drehfest gekoppelt werden, dadurch gekennzeichnet, dass zur Ausrichtung der Nulllagen-Markierungen (12, 12') der Sensoreinheit (6) einerseits und des Drehlagen-Gebers (4) andererseits der Drehlagen-Geber (4) so befestigt wird, dass - vor der Montage der Sensoreinheit (6) und nach dem Befestigen des Drehlagen-Gebers (4) am Scharnier (2) die Sensoreinheit (6) mittels Formschluss kontaktierend und mit ihrer Nulllagen-Markierung (12') auf die Nulllagen-Markierung (12) des Drehlagen-Gebers (4) ausgerichtet und - anschließend entlang der Schwenkachse (10') der Sensoreinheit (6) auf Abstand (A) zurückgezogen wird.
Verfahren zur Überwachung der Funktionsstellung eines Scharniers (2) mittels - eines kontaktlosen, insbesondere mit Hilfe eines Magnetfeldes arbeitenden, Sensors (1), der einen Drehlagen-Geber (4) und eine über einen Winkelbereich messende Sensoreinheit (6) umfasst, - wobei die Sensoreinheit (6) und der Drehlagen-Geber (4) eine Nulllagen-Markierung (12, 12') aufweisen, indem der Drehlagen-Geber (4) einerseits und die Sensoreinheit (6) mit dem Sensorelement (5) andererseits einander mit Abstand gegenüberliegend, einerseits mit einem der schwenkenden Teile des Scharniers (2) und andererseits mit einem der feststehenden Teile des Scharniers (2) oder des scharniertragenden Bauteiles drehfest gekoppelt werden, dadurch gekennzeichnet, dass zur Ausrichtung der Nulllagen-Markierungen (12, 12') der Sensoreinheit (6) einerseits und des Drehlagen-Gebers (4) andererseits der Drehlagen-Geber (4) und die Sensoreinheit (6) gemeinsam mittels einer entsprechenden Montagevorrichtung (32) - hinsichtlich der gegenseitigen Nulllage in Drehrichtung zueinander ausgerichtet, - in Längsrichtung auf den richtigen Abstand (A) zueinander angeordnet und - in dieser Zuordnung relativ zum Scharnier (2) positioniert und dort fixiert werden.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Drehlagen-Geber (4) und die Sensoreinheit (6) auf der verlängerten Schwenkachse (10) des Scharniers (2) positioniert werden.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Drehlagen-Geber (4) beabstandet vom Scharnier (2) drehfest mit einem der schwenkbaren Teile des Scharniers (2) mittels eines Abstandshalters (30) gekoppelt wird und insbesondere Drehlagen-Geber (4) und Sensoreinheit (6) abseits der Schwenkachse (10) und/oder mit ihrer Schwenkachse (10') im Winkel zur Schwenkachse (10) des Scharniers stehend angeordnet werden.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass - auf einer Stirnseite des Scharniers (2) der Drehlagen-Geber (4) auf der Schwenkachse (10) des Scharniers (2) an einem seiner schwenkbaren Teile drehfest gekoppelt angeordnet wird und - die Sensoreinheit (6) mit dem Sensorelement (5) dem Drehlagen-Geber (4) mit Abstand gegenüberliegend positioniert wird.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass mittels des Sensors (1) die aktuelle Drehlage des Scharniers (2) detektiert wird.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Sensor (1) seine Signale drahtlos an eine Überwachungszentrale (11) sendet und/oder drahtlos mit Energie versorgt wird.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die ordnungsgemäße Funktion des Sensors (1) optisch am Sensor angezeigt wird, insbesondere mittels wenigstens einer Leuchtdiode (9), die durch ein durchsichtiges Gehäuse (8) des Sensors (1) hindurch sichtbar ist.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Drehlagen-Geber (4) drehfest an dem die Funktionsstellung des Scharniers (2) repräsentierenden Teil, insbesondere dem Scharnierbolzen (3) oder einer der Scharnierlaschen (2a, b), befestigt wird, insbesondere aufgerastet oder aufgeklebt wird und die Sensoreinheit (6) an der feststehenden Scharnierlasche (2b) oder dem diese tragenden Bauteil befestigt wird.
Sensor (1) mit einem Drehlagen-Geber (4) und einer Sensor-Einheit (6) für die Überwachung der aktuellen Drehlage der Scharnierlaschen (2a, b) eines Scharniers (2) relativ zueinander, wobei - die Sensoreinheit (6) kontaktlos, insbesondere mittels eines Magnetfeldes, von einem Drehlagen-Geber (4) beaufschlagt wird, der relativ zur Sensoreinheit (6) um eine Schwenkachse (10') schwenkbar mit der verschwenkbaren Scharnierachse drehfest gekoppelt ist, dadurch gekennzeichnet, dass - die Sensoreinheit (6) und/oder der Drehlagen-Geber (4) eine Nulllagen-Markierung (12, 12') aufweisen, - die Sensoreinheit (6) eine Befestigungsvorrichtung (18) für die Befestigung - der Sensoreinheit (6) an einem Bauteil der Umgebung aufweist, und - die Befestigungsvorrichtung (18) wenigstens eine erste Stellvorrichtung (15) zum Verstellen der Sensoreinheit (6) in Richtung der Schwenkachse (10') der Sensoreinheit (6) umfasst.
Sensor (1) nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass der Drehlagen-Geber einen Magneten (4) mit wenigstens an der Stirnfläche über den Umfang um die Schwenkachse (10') abwechselnde Magnetisierungen aufweist.
Sensor nach einem der vorhergehenden Vorrichtungsansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass als Sensorelement (5) in der Sensoreinheit (6) ein Mikrochip (7) verwendet wird, der mit seiner Hauptebene quer zur Schwenkachse (10') des Drehlagen-Gebers (4) angeordnet ist.
Sensor nach einem der vorhergehenden Vorrichtungsansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass mittels des Drehlagen-Gebers (4) ohne vermittelndes Element direkt auf das Sensorelement (5) eingewirkt wird.
Sensor nach einem der vorhergehenden Vorrichtungsansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Sensorelement (5) ein magnetoresistives Verhalten und/oder Hall-Element aufweist.
Sensor nach einem der vorhergehenden Vorrichtungsansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Sensoreinheit (6) in einem Gehäuse (8) dicht verschlossen ist.
Sensor nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, dass der Drehlagen-Geber (4) direkt auf insbesondere der Stirnfläche entweder der verschwenkbaren Scharnierlasche (2a) oder des mit der schwenkbaren Scharnierlasche (2a) drehfest gekoppelten Scharnierbolzens (3) außerhalb des Gehäuses (8) der Sensoreinheit (6) angeordnet ist.
Sensor nach einem der Vorrichtungsansprüche 16 oder 17, dadurch gekennzeichnet, dass der Drehlagen-Geber (4) im Inneren des Gehäuses (8) der Sensoreinheit (6) auf einer in dem Gehäuse (8) drehbar gelagerten Welle (30) angeordnet ist, die durch das Gehäuse (8) nach außen führt und mit der verschwenkbaren Scharnierlasche oder dem damit drehfest gekoppelten Scharnierbolzen (3) mechanisch drehfest über ein Getriebe gekoppelt ist.
Sensor nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, dass das Getriebe eine biegsame Welle ist.
Sensor nach einem der Vorrichtungsansprüche 16-19, dadurch gekennzeichnet, dass die Sensoreinheit (6) wenigstens eine LED (9) als Funktionsanzeige, insbesondere im Inneren des durchsichtigen Gehäuses (8) der Sensoreinheit (6), aufweist.
Sensor nach einem der vorhergehenden Vorrichtungsansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Sensoreinheit (6) einen Sender, insbesondere einen Funksender (13) und/oder einen Empfänger, insbesondere einen Funkempfänger (14) umfasst.
Sensor nach einem der vorhergehenden Vorrichtungsansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Sensoreinheit zwei Sensorelemente (5), insbesondere zwei Mikrochips (7), aufweist, insbesondere mit deren Hauptebene parallel zueinander in geringem Abstand liegend, insbesondere auf Vorder- und Rückseite der gleichen Platine (17) angeordnet.
Sensor nach einem der Vorrichtungsansprüche 12-22, dadurch gekennzeichnet, dass der Magnet (4) über den Umfang um die Schwenkachse (10) verteilt mindestens ein, insbesondere zwei, Pol-Paare aufweist.
Sensor nach einem der Vorrichtungsansprüche 16-23, dadurch gekennzeichnet, dass das Gehäuse (8) der Sensoreinheit (6) dicht verschlossen, insbesondere verschweißt oder verklebt und insbesondere die Elektronik im Inneren des Gehäuses (8) vergossen ist.
Sensor nach einem der vorhergehenden Vorrichtungsansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Befestigungsvorrichtung (18) der Sensoreinheit (6) eine zweite Stellvorrichtung (16) zum Verstellen der Sensoreinheit (6) quer zur Schwenkachse (10) des Scharniers (2) in mindestens einer Querrichtung aufweist.
Sensor nach einem der Vorrichtungsansprüche 16-25, dadurch gekennzeichnet, dass die Befestigungsvorrichtung (18) zweiteilig ausgebildet ist mit einer Grundplatte (18a) und einem dem gegenüber in Richtung Schwenkachse (10') passgenau verschiebbaren Halteteil (18b), in der das Gehäuse (8) fixiert ist.
Sensor nach einem der Vorrichtungsansprüche 16-26, dadurch gekennzeichnet, dass die Sensoreinheit (6) ein zylindrisches Gehäuse (8) umfasst, dessen Durchmesser insbesondere nicht größer ist als der Durchmesser des Scharniers (2) im Bolzenbereich, insbesondere nicht größer als 18 mm, insbesondere nicht größer als 8 mm, und die Befestigungsvorrichtung (18) eine hohlzylindrische, insbesondere umfänglich geschlossene, Durchgangsöffnung aufweist.
Sensor nach einem der Vorrichtungsansprüche 16-26, dadurch gekennzeichnet, dass das Gehäuse (8) einen unrunden Außenquerschnitt aufweist, der in der Durchgangsöffnung der Befestigungsvorrichtung (18), insbesondere des Halteteils (18b), axial verschiebbar ist.
Sensor nach einem der Vorrichtungsansprüche 16-28, dadurch gekennzeichnet, dass am Außenumfang des Gehäuses (8) der Sensoreinheit (6) ein Gewinde (19) zum Befestigen gegenüber der Befestigungsvorrichtung (18) angeordnet ist.
Sensor nach einem der Vorrichtungsansprüche 16-29, dadurch gekennzeichnet, dass die Sensoreinheit (6) mit ihrem Gehäuse (8) direkt an dem sie tragenden Bauteil der Umgebung befestigt, insbesondere verklebt, ist.
Sensor nach einem der Vorrichtungsansprüche 16-26, 28 oder 30, dadurch gekennzeichnet, dass das Gehäuse (8) L-förmig ausgebildet ist und im einen Schenkel wenigstens das Sensorelement (5) der Sensoreinheit (6) angeordnet ist und der andere Schenkel zur Befestigung auf einer der Scharnierlaschen (2a, b) dimensioniert ist.
Sensor nach einem der vorhergehenden Vorrichtungsansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Sensoreinheit (6) im Scharnierbolzen (3) angeordnet ist.
Sensor nach einem der Vorrichtungsansprüche 16-27 oder 29-32, dadurch gekennzeichnet, dass das Gehäuse (8) der Sensoreinheit (6) der Scharnierbolzen (20) ist.
Sensor nach einem der Vorrichtungsansprüche 32 oder 33, dadurch gekennzeichnet, dass der Scharnierbolzen (3) mit einer der Scharnierlaschen (2a) oder (2b) drehfest gekoppelt ist und der Drehlagen-Geber (4) mit der anderen Scharnierlasche (2b) oder (2a) drehfest gekoppelt ist.
Sensor nach einem der Vorrichtungsansprüche 32 bis 34, dadurch gekennzeichnet, dass das Sensorelement (5) nahe der freien, in Einschubrichtung vorderen, Stirnseite im Scharnierbolzen (3, 20) angeordnet ist.