DE102010017007B4

DE102010017007B4 - Hinge with motion sensor

Info

Publication number: DE102010017007B4
Application number: DE201010017007
Authority: DE
Inventors: Kerstin Haps-Büssow
Original assignee: Haps & Co KG GmbH; HAPS GmbH and CO KG
Current assignee: Haps & Co KG GmbH; HAPS GmbH and CO KG
Priority date: 2010-05-18
Filing date: 2010-05-18
Publication date: 2012-06-28
Anticipated expiration: 2030-05-19
Also published as: DE102010017007A1

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Scharnier (10) zur schwenkbaren Befestigung eines Klappenelements an einem Rahmenelement, enthaltend einen ersten Scharnierflügel (12) zum Befestigen des Scharniers (10) an dem Rahmenelement, einen zweiten Scharnierflügel (16) zum Befestigen des Scharniers (10) an dem Klappenelement und ein Scharniergelenk (26), welches den zweiten Scharnierflügel (16) um eine Schwenkachse schwenkbar mit dem ersten Scharnierflügel (12) verbindet. Weiterhin enthält der zweite Scharnierflügel (16) mindestens einen Bewegungssensor und/oder Drehwinkelsensor (30) zum Erfassen eines Schwenkens des zweiten Scharnierflügels (16) ohne Referenz zum ersten Scharnierflügel (12) oder dem Rahmenelement.The invention relates to a hinge (10) for pivotably attaching a flap element to a frame element, comprising a first hinge wing (12) for attaching the hinge (10) to the frame element, a second hinge wing (16) for attaching the hinge (10) to the Flap element and a hinge joint (26) which connects the second hinge wing (16) to the first hinge wing (12) so that it can pivot about a pivot axis. Furthermore, the second hinge wing (16) contains at least one motion sensor and / or angle of rotation sensor (30) for detecting a pivoting of the second hinge wing (16) without reference to the first hinge wing (12) or the frame element.

Description

Die Erfindung betrifft ein Scharnier zur schwenkbaren Befestigung eines Klappenelements an einem Rahmenelement, enthaltend

a) einen ersten Scharnierflügel zum Befestigen des Scharniers an dem Rahmenelement,
b) einen zweiten Scharnierflügel zum Befestigen des Scharniers an dem Klappenelement und
c) ein Scharniergelenk, welches den zweiten Scharnierflügel um eine Schwenkachse schwenkbar mit dem ersten Scharnierflügel verbindet.

The invention relates to a hinge for pivotally mounting a flap element to a frame member containing

a) a first hinge wing for attaching the hinge to the frame member,
b) a second hinge wing for attaching the hinge to the flap member and
c) a hinge joint which connects the second hinge wing pivotally about a pivot axis with the first hinge wing.

Scharniere verbinden ein Klappenelement, wie beispielsweise eine Tür, ein Fenster oder eine Gehäuseklappe, um eine Achse schwenkbar mit einem Rahmenelement, z. B. einem Tür- oder Fensterrahmen oder einem Gehäuse. Auf diese Weise lässt sich beispielsweise eine Öffnung durch ein Schwenken des Klappenelements um die Achse öffnen oder schließen. Dazu enthalten Scharniere üblicherweise zwei Scharnierflügel, mit denen das Scharnier jeweils an dem Rahmenelement und dem Klappenelement befestigt wird. Die Scharnierflügel sind durch ein Scharniergelenk um eine Achse schwenkbar miteinander verbunden. Häufig wird das Scharniergelenk durch jeweils eine oder mehrere Buchsen der beiden Scharnierflügel und einem in den Buchsen angeordneten Zapfen gebildet.Hinges connect a flap member, such as a door, window or housing flap, pivotally about an axis to a frame member, e.g. As a door or window frame or a housing. In this way, for example, an opening can be opened or closed by pivoting the flap element about the axis. For this purpose, hinges usually contain two hinge wings with which the hinge is fastened to the frame element and the flap element. The hinge wings are pivotally connected to each other by a hinge joint about an axis. Frequently, the hinge joint is formed by one or more sockets of the two hinge wings and a pin arranged in the bushes.

Gelegentlich wird zwischen Scharnieren und Bändern insofern unterschieden, als dass bei Scharnieren die Scharnierflügel nicht ohne weiteres trennbar sind, während Bänder eine Trennung der auch als Bandteile bezeichneten Scharnierflügel zulassen. Beispielsweise ermöglicht ein Türband ein Aushängen einer Tür. Im Folgenden werden der Einfachheit halber mit dem Begriff „Scharnier” sowohl Scharniere als auch Bänder bezeichnet.Occasionally, a distinction is made between hinges and bands insofar as that in hinges, the hinge wings are not readily separable, while tapes allow a separation of the hinges also referred to as hinge parts. For example, a door hinge allows a door to be hung. Hereinafter, for the sake of simplicity, the term "hinge" refers to both hinges and bands.

Immer wieder wird eine Erfassung einer Schwenkung des mit Scharnieren befestigten Klappenelements erwünscht, um eine Signalisierung oder eine andere Funktion auszulösen. Beispielsweise kann auf diese Weise bei einem Öffnen einer Zugangstür ein Signal bzw. Alarm ausgelöst oder bei einem Öffnen einer Schutzhaube für eine motorisierte Anlage ein Stoppen der Anlage durchgeführt werden. Neben Schaltern, welche bei einem Kontakt des Klappenelements mit dem Rahmenelement betätigt werden, sind auch elektrische Schalter bekannt, die in einem Scharnier integriert sind.Again and again, detection of pivoting of the hinged flap member is desired to trigger signaling or other function. For example, can be triggered in this way when opening an access door, a signal or alarm or stopping the system when opening a protective cover for a motorized system. In addition to switches which are actuated upon contact of the flap element with the frame member, electrical switches are also known, which are integrated in a hinge.

Bei diesen sogenannten Schalterscharnieren wird mittels einer mechanischen Vorrichtung in dem Schaltscharnier bei einem Schwenken des einen Scharnierflügels gegenüber dem anderen Scharnierflügel ein beim Scharnier vorgesehener elektrischer Schalter betätigt. Die mechanische Vorrichtung verwendet dabei einen ersten Scharnierflügel als Referenz oder Bezug für eine Drehstellung des zweiten Scharnierflügels gegenüber dem ersten.In the case of these so-called switch hinges, an electrical switch provided at the hinge is actuated by means of a mechanical device in the switch hinge when the one hinge wing is pivoted relative to the other hinge wing. The mechanical device uses a first hinge wing as a reference or reference for a rotational position of the second hinge wing relative to the first.

In der DE 20 2006 018 746 U1 wird ein solches Scharnier mit eingebautem Sicherheitsschalter beschrieben. Ein erster Scharnierflügel weist einen Kopf mit einem nockenförmigen Profil in der Schwenkachse eines Scharniergelenks des Scharniers auf. Ein zweiter Scharnierflügel enthält einen Schalterkörper mit einem elektrischen Schalter und einem Betätigungsstift. Der Betätigungsstift steht mit seinem äußeren Ende in Eingriff mit dem nockenförmigen Profil und wirkt mit seinem Ende innerhalb des Schalterkörpers auf den Schalter ein.In the DE 20 2006 018 746 U1 Such a hinge with built-in safety switch is described. A first hinge wing has a head with a cam-shaped profile in the pivot axis of a hinge joint of the hinge. A second hinge wing includes a switch body with an electrical switch and an actuating pin. The actuating pin is with its outer end in engagement with the cam-shaped profile and acts with its end within the switch body on the switch.

In einer Stellung des Scharniers, bei dem das Klappenelement bezüglich des Rahmenelements geschlossen ist, greift der Betätigungsstift des zweiten Scharnierflügels in eine Ausnehmung des nockenförmigen Profils des ersten Scharnierflügels ein. Dadurch wird der Schalter zu einer ersten Schalterstellung betätigt. Bei einer Drehung des Klappenelements und somit einer Drehung des ersten Scharnierflügels gegenüber dem zweiten Scharnierflügel wird auch das nockenförmige Profil gegenüber dem Betätigungsstift verdreht. Der Betätigungsstift wird aus der Ausnehmung heraus und in den Schaltkörper hineingeschoben, wodurch der Schalter zu einer zweiten Schalterstellung betätigt wird.In a position of the hinge in which the flap element is closed with respect to the frame member, the actuating pin of the second hinge wing engages in a recess of the cam-shaped profile of the first hinge wing. As a result, the switch is actuated to a first switch position. Upon rotation of the flap element and thus a rotation of the first hinge wing relative to the second hinge wing and the cam-shaped profile is rotated relative to the actuating pin. The actuating pin is pushed out of the recess and into the switch body, whereby the switch is actuated to a second switch position.

Nachteilig an den beschriebenen Scharnieren mit einem Schalter ist der Umstand, dass bei beiden Scharnierflügeln entsprechende mechanische Mittel vorgesehen sein müssen, mit denen eine Drehung der Scharnierflügel erfasst und ein Schalter geschaltet wird. Die mechanischen Mittel verursachen einen erhöhten Herstellungsaufwand und unterliegen den üblichen mechanischen Verschleißerscheinungen, wodurch eine kostenträchtige Wartung notwendig wird, um Fehlfunktionen beim Schalten zu vermeiden. Ferner lassen sich vorhandene Scharniere nur sehr umständlich für ein Auslösen eines Schaltvorganges bei einer Drehung der Scharnierflügel zueinander nachrüsten.A disadvantage of the described hinges with a switch is the fact that in both hinge wings corresponding mechanical means must be provided, which detects a rotation of the hinge wings and a switch is switched. The mechanical means cause an increased production cost and are subject to the usual mechanical wear and tear, whereby a costly maintenance is necessary to avoid malfunction during switching. Furthermore, existing hinges can be retrofitted only very cumbersome for triggering a switching operation in a rotation of the hinge wing to each other.

Die DE 10 2005 059 538 A1 beschreibt einen Scharnier-Sensor zum Überwachen der Funktionsstellung eines Scharniers mit einem kontaktlosen Magnetfeldsensor und einem Gebermagneten. Der Magnetfeldsensor und der Gebermagnet werden in einem Abstand zueinander einerseits mit einem der schwenkenden Teile des Scharniers und andererseits mit einem der feststehenden Teile des Scharniers oder des scharniertragenden Bauteils drehfest gekoppelt. Bei einem Schwenken des Scharniers wird die Drehung des Magnetfelds des Gebermagneten gegenüber dem Magnetfeldsensor von diesem erfasst. In der DE 10 2005 046 083 B3 wird ein Schaltscharnier dargestellt, welches ein an einen Scharnierflügel gekoppeltes Schaltelement enthält. Das Schaltelement löst in einer bestimmten Drehstellung einen Schaltvorgang an einem Einbauschalter aus. An dem Schaltelement können zudem elektronische oder magnetische Sensoren zur Erfassung der Winkelposition des Scharnierflügels vorgesehen sein.The DE 10 2005 059 538 A1 describes a hinge sensor for monitoring the functional position of a hinge with a non-contact magnetic field sensor and a transmitter magnet. The magnetic field sensor and the transmitter magnet are rotatably coupled at a distance from one another on the one hand with one of the pivoting parts of the hinge and on the other hand with one of the fixed parts of the hinge or the hinge-carrying component. Upon pivoting of the hinge, the rotation of the magnetic field of the transmitter magnet relative to the magnetic field sensor is detected by the latter. In the DE 10 2005 046 083 B3 a switch hinge is shown which includes a coupled to a hinge wing switching element. The switching element triggers a switching operation on a built-in switch in a certain rotational position. In addition, electronic or magnetic sensors for detecting the angular position of the hinge wing can be provided on the switching element.

Aufgabe der Erfindung ist es daher, die genannten Nachteile des Standes der Technik zu vermeiden und bei einem Scharnier eine Erfassung einer Schwenkung mit möglichst einfach am Scharnier anzuordnenden und verschleißarmen Mitteln zu ermöglichen. Der Fachmann wird ferner vor die objektive technische Aufgabe gestellt, wie eine Anordnung des Sensors am Scharnier vereinfacht und die Störanfälligkeit verringert werden kann.The object of the invention is therefore to avoid the disadvantages of the prior art mentioned and to allow for a hinge detecting a pivoting with as easy to be arranged on the hinge and low-wear agents. The person skilled in the art is further confronted with the objective technical task of simplifying an arrangement of the sensor on the hinge and reducing the susceptibility to interference.

Erfindungsgemäß wird die Aufgabe dadurch gelöst, dass bei einem Scharnier der eingangs genannten Art mit einem ersten Scharnierflügel zum Befestigen des Scharniers an dem Rahmenelement, einem zweiten Scharnierflügel zum Befestigen des Scharniers an dem Klappenelement und einem Scharniergelenk, welches den zweiten Scharnierflügel um eine Schwenkachse schwenkbar mit dem ersten Scharnierflügel verbindet,

d) der zweite Scharnierflügel mindestens einen Bewegungssensor und/oder Drehwinkelsensor zum Erfassen eines Schwenkens des zweiten Scharnierflügels ohne Referenz zum ersten Scharnierflügel oder dem Rahmenelement enthält, und
e) ein Beschleunigungssensor als Bewegungs- oder Drehwinkelsensor ohne äußere Referenz vorgesehen ist.

According to the invention the object is achieved in that in a hinge of the type mentioned above with a first hinge wing for attaching the hinge to the frame member, a second hinge wing for attaching the hinge to the flap member and a hinge joint which pivotally pivotable about a pivot axis with the second hinge wing connecting the first hinge wing,

d) the second hinge wing includes at least one motion sensor and / or rotation angle sensor for detecting pivoting of the second hinge wing without reference to the first hinge wing or the frame member, and
e) an acceleration sensor is provided as a motion or rotation angle sensor without external reference.

Die Erfindung beruht auf dem Prinzip, zur Erfassung einer Drehung des zweiten Scharnierflügels und somit des Klappenelements einen Bewegungssensor oder Drehwinkelsensor zu benutzen, welcher ohne Bezug bzw. Referenz zum ersten Scharnierflügel oder dem Rahmenelement eine Drehung ermittelt. Dazu können beispielsweise bei der Schwenkung auftretende Kräfte oder ein allgemeiner, an vielen Orten oder global vorliegender, externer Bezug verwendet werden. Entsprechende Sensoren stehen in ausreichend kleiner Bauform preisgünstig zur Verfügung. Der erste, am Rahmenelement befestigte Scharnierflügel bewegt sich bei einer Schwenkung nicht. Die erfasste Drehung des zweiten Scharnierflügels gegenüber einem externen Bezug oder einem Inertialsystem stellt somit auch die Drehung des zweiten Scharnierflügels gegenüber dem ersten Scharnierflügel dar.The invention is based on the principle of using a motion sensor or rotation angle sensor for detecting a rotation of the second hinge wing and thus of the flap element, which detects a rotation without reference to the first hinge wing or the frame element. For this purpose, for example, forces occurring during the pivoting or a general, in many places or globally present, external reference can be used. Corresponding sensors are available inexpensively in a sufficiently small size. The first, fixed to the frame member hinge wing does not move when panned. The detected rotation of the second hinge wing with respect to an external reference or an inertial system thus also represents the rotation of the second hinge wing with respect to the first hinge wing.

Oben genannte Bewegungssensoren oder Drehwinkelsensoren lassen sich unkompliziert am zweiten Scharnierflügel anordnen. Insbesondere sind keine aufwendigen Mittel, wie z. B. mechanische Mittel, an den Scharnierflügeln oder dem Scharniergelenk oder eine entsprechende Ausbildung der Scharnierflügel als Referenz zur Erfassung einer Drehung der Scharnierflügel relativ zueinander notwendig. Hierdurch werden Störungen oder Wartungsarbeiten auf Grund von Verschleißerscheinungen vermieden. Ferner wird eine einfache Nachrüstung vorhandener Scharnier für eine Erfassung einer Schwenkung eines Klappenelements ermöglicht.The above-mentioned motion sensors or rotation angle sensors can be easily arranged on the second hinge wing. In particular, no expensive means, such. As mechanical means, on the hinge wings or the hinge joint or a corresponding formation of the hinge wing as a reference for detecting a rotation of the hinge wing relative to each other necessary. As a result, disturbances or maintenance due to wear and tear are avoided. Furthermore, a simple retrofitting of existing hinge for detecting a pivoting of a flap element is made possible.

Als Bewegungs- oder Drehsensoren sind erfindungsgemäß vorteilhaft Beschleunigungssensoren vorgesehen. Beschleunigungssensoren verwenden üblicherweise bei einer Beschleunigung auftretende Kräfte auf ein Masseelement zur Bestimmung der Beschleunigung oder der Winkelgeschwindigkeit als beschleunigte Bewegung. Aus diesen Werten lässt sich durch eine mathematische Integration ein Drehwinkel einer von dem Beschleunigungssensor und somit von dem zweiten Scharnierflügel ausgeführten Drehung ohne äußere Referenz bestimmen. Im Gegensatz zu den oben benannten Erdmagnetfeld- oder Erdschwerefeldsensoren benötigen diese Beschleunigungssensoren kein Feld als externe Referenz und ermöglicht so eine Erfassung einer Schwenkung des zweiten Scharnierflügels für eine große Vielzahl verschiedener Scharniere.As movement or rotation sensors acceleration sensors are advantageously provided according to the invention. Acceleration sensors typically use forces that occur during acceleration on a mass element to determine acceleration or angular velocity as accelerated motion. From these values it is possible by mathematical integration to determine a rotation angle of a rotation executed by the acceleration sensor and thus by the second hinge wing without external reference. Unlike the above-mentioned geomagnetic field or earth gravity field sensors, these acceleration sensors do not require a field for external reference, thus enabling detection of second hinge wing pivoting for a wide variety of different hinges.

Der Beschleunigungssensor umfasst in einer bevorzugten Ausbildung der Erfindung einen piezoelektrischen Sensor. Solche Sensoren benutzen den Piezoeffekt zum Messen von Kräften, wie sie bei einer Beschleunigung auftreten. Piezoelektrische Beschleunigungssensoren sind in miniaturisierter Bauweise preisgünstig im Handel erhältlich und ermöglichen eine einfache und kostengünstige Realisierung des erfindungsgemäßen Scharniers.The acceleration sensor in a preferred embodiment of the invention comprises a piezoelectric sensor. Such sensors use the piezoelectric effect to measure forces that occur during acceleration. Piezoelectric acceleration sensors are available inexpensively in miniaturized design commercially and allow a simple and cost-effective implementation of the hinge according to the invention.

Weiterhin umfasst der Beschleunigungssensor in einer vorteilhaften Ausgestaltung des erfinderischen Scharniers ein mikro-elektro-mechanisches System. Ein mikro-elektro-mechanischen System (MEMS) enthält üblicherweise nur wenige Mikrometer große Silizium-Stege, deren Auslenkung bei einer Beschleunigung kapazitiv ermittelt wird. MEMS sind wegen ihrer massenhaften Anfertigung ebenfalls zu günstigen Stückpreisen im Handel erhältlich und weisen eine hohe Zuverlässigkeit, Genauigkeit und Messgeschwindigkeit auf.Furthermore, in an advantageous embodiment of the inventive hinge, the acceleration sensor comprises a micro-electro-mechanical system. A micro-electro-mechanical system (MEMS) usually contains only a few micrometers in size silicon webs whose deflection is determined capacitively during acceleration. Due to their mass production, MEMS are also available at low unit prices in the trade and have a high level of reliability, accuracy and measuring speed.

Ferner umfasst der Beschleunigungssensor in einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung einen optischen Kreisel. Als optische Kreisel sind beispielsweise Faserkreisel oder Laserkreisel bekannt. Diese Kreisel basieren auf dem optischen Sagnac-Effekt und enthalten vorteilhaft keine beweglichen Teile. Sie funktionieren daher sehr zuverlässig und genau. Insbesondere Faserkreisel sind zunehmend kompakter und preiswerter erhältlich. Diese Vorteile werden durch einen Einsatz eines optischen Kreisels in dem erfindungsgemäßen Scharnier für das Scharnier nutzbar gemacht.Furthermore, in a preferred embodiment of the invention, the acceleration sensor comprises an optical gyroscope. Fiber optic gyroscopes or laser gyros are known, for example, as optical gyros. These gyros are based on the optical Sagnac effect and advantageously contain no moving parts. They therefore work very reliably and accurately. In particular fiber gyros are becoming increasingly compact and cheaper available. These advantages are achieved by using an optical gyro harnessed in the hinge according to the invention for the hinge.

Bei einer Ausbildung des erfindungsgemäßen Scharniers ist der Bewegungssensor oder Drehwinkelsensor zum Erfassen einer weiteren Bewegung oder Drehung neben dem Schwenken des zweiten Scharnierflügels ausgebildet. Dafür können auch ein oder mehrere weitere Bewegungs- oder Drehwinkelsensoren vorgesehen sein. Neben einer Erfassung des Schwenkens des Klappenelements mit Hilfe des Scharniers werden auf diese Weise auch andere Bewegungen, wie beispielsweise fehlerhafte Bewegungen, ein unbefugtes Entfernen des Scharnierflügels oder des Klappenelements mit dem Scharnierflügel, oder ein Schwenken des Klappenelements um ein zweites Scharnier bei einem geöffneten ersten Scharnier (z. B. Dreh-Kipp-Fenster) vorteilhaft erfasst.In an embodiment of the hinge according to the invention, the motion sensor or rotation angle sensor is designed to detect a further movement or rotation in addition to the pivoting of the second hinge wing. For this purpose, one or more further motion or rotation angle sensors can be provided. In addition to detecting the pivoting of the flap member by means of the hinge in this way, other movements, such as erroneous movements, unauthorized removal of the hinge wing or the flap member with the hinge wing, or pivoting of the flap member about a second hinge at an open first hinge (eg, turn-tilt window) advantageously detected.

In einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung enthält das Scharnier ein optisches und/oder akustisches Signalisierungsmittel zum Signalisieren einer erfassten Bewegung oder Drehung. Als optisches Signalisierungsmittel kann beispielsweise eine weiße oder farbige, permanente oder blinkende, elektrische Lichtquelle verwendet werden. Das akustische Signalisierungsmittel enthält z. B. eine Sirene, einen Lautsprecher oder einen Summer zur Erzeugung eines akustischen Signals. Durch diese Maßnahme wird ein unkompliziertes und effektives Signalisieren einer erfassten Bewegung des zweiten Scharnierflügels und somit des Klappenelements an Personen in der näheren Umgebung erzielt.In a further preferred embodiment of the invention, the hinge contains an optical and / or acoustic signaling means for signaling a detected movement or rotation. As a visual signaling means, for example, a white or colored, permanent or flashing electric light source can be used. The acoustic signaling agent contains z. As a siren, a speaker or a buzzer for generating an acoustic signal. By this measure, an uncomplicated and effective signaling of a detected movement of the second hinge wing and thus of the flap element to persons in the vicinity is achieved.

Eine vorteilhafte Ausbildung der Erfindung wird durch Übertragungsmittel zum Übertragen von durch den Bewegungssensor oder den Drehwinkelsensor erfassten Daten an eine externe Verarbeitungs- und/oder Archivierungseinheit erreicht. Eine externe Verarbeitungseinheit oder Archivierungseinheit ist wesentlich größer dimensionierbar als eine entsprechende Einheit im Scharnier. Zudem ist eine Nutzung einer vorhandenen externen Verarbeitungseinheit oder Archivierungseinheit sowie eine Einspeisung der Daten in ein Rechnernetzwerk unkompliziert möglich. Auf diese Weise werden eine zentrale Überwachung vieler Scharniere und eine langfristige Archivierung von erfassten Daten durchführbar.An advantageous embodiment of the invention is achieved by transmission means for transmitting data acquired by the motion sensor or the rotation angle sensor to an external processing and / or archiving unit. An external processing unit or archiving unit is much larger dimensionable than a corresponding unit in the hinge. In addition, a use of an existing external processing unit or archiving unit and a feed of the data into a computer network is easily possible. In this way, central monitoring of many hinges and long-term archiving of collected data becomes feasible.

Die Übertragungsmittel übermitteln die erfassten Daten in einer Ausgestaltung bevorzugt über eine Funk- oder Infrarotverbindung. Durch eine Funk- oder Infrarotverbindung wird eine drahtlose Übermittlung von Daten ermöglicht. Ein aufwendiges Verlegen eines Übermittlungskabels mit entsprechenden Nachteilen bezüglich des Erscheinungsbildes und der Sicherheit entfällt.The transmission means preferably transmit the acquired data in one embodiment via a radio or infrared connection. A wireless or infrared connection enables wireless transmission of data. A complicated laying a transmission cable with corresponding disadvantages in terms of appearance and security is eliminated.

Eine Ausbildung des erfindungsgemäßen Scharniers enthält vorteilhafterweise eine interne Energieversorgung. Als interne Energieversorgung kann beispielsweise eine Batterie, ein Akkumulator und/oder ein Solarmodul in dem Scharnier vorgesehen sein. Hierdurch wird ein umständliches und Kosten verursachendes Verlegen einer Versorgungsleitung zu einer externen Energieversorgung, z. B. ein Anschluss an ein Stromnetz, vermieden.An embodiment of the hinge according to the invention advantageously contains an internal power supply. As an internal power supply, for example, a battery, an accumulator and / or a solar module may be provided in the hinge. As a result, a cumbersome and cost-causing laying a supply line to an external power supply, eg. As a connection to a power grid, avoided.

In einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung ist ein elektrischer Schalter vorgesehen, welcher bei einer durch den Bewegungssensor oder den Drehwinkelsensor erfassten Bewegung oder Drehung betätigt wird. Der elektrische Schalter wird in bestimmten erfassten Stellungen des zweiten Scharnierflügels bzw. des Klappenelements betätigt. Beispielsweise kann der Schalter bei jeder geöffneten Position des Klappenelements eine Stromzufuhr einer Anlage unterbrechen, um Gefahren durch die Anlage bei geöffnetem Klappenelement zu verhindern. Alternativ könnte der Schalter in jeder geöffneten Position des Klappenelements eine geschlossene Stellung einnehmen, um ein Gerät mit elektrischem Strom zu versorgen. Hierdurch ist z. B. ein Einschalten einer Alarmvorrichtung oder einer Klingel bei einem Öffnen einer Tür möglich.In a further preferred embodiment of the invention, an electrical switch is provided, which is actuated at a detected by the motion sensor or the rotation angle sensor movement or rotation. The electrical switch is actuated in certain detected positions of the second hinge wing or the flap element. For example, the switch can interrupt a power supply of a system at each open position of the flap element to prevent hazards by the system when the flap element is open. Alternatively, the switch could assume a closed position in any open position of the flap member to provide electrical power to a device. This is z. B. switching an alarm device or a bell when opening a door possible.

Eine vorteilhafte Ausbildung des erfindungsgemäßen Scharniers wird dadurch erzielt, dass das Scharniergelenk eine Buchse des zweiten Scharnierflügels und einen in die Buchse ragender, mit dem ersten Scharnierflügel verbundenen Zapfen umfasst und der Bewegungssensor oder Drehwinkelsensor teilweise oder gänzlich in der Buchse des zweiten Scharnierflügels vorgesehen ist. Zusätzlich oder alternativ kann auch das Signalisierungsmittel, das Übertragungsmittel, die Energieversorgung oder der Schalter teilweise oder gänzlich in der Buchse des zweiten Scharnierflügels vorgesehen sein. Auf diese Weise werden der Bewegungssensor oder Drehwinkelsensor und optional die anderen genannten Komponenten sicher, unauffällig und einfach austauschbar in einem vorhandenen Hohlraum des Scharniers integriert.An advantageous embodiment of the hinge according to the invention is achieved in that the hinge joint comprises a socket of the second hinge wing and a pin projecting into the socket, connected to the first hinge wing pin and the motion sensor or rotation angle sensor is partially or entirely provided in the socket of the second hinge wing. Additionally or alternatively, the signaling means, the transmission means, the power supply or the switch may be provided partially or wholly in the socket of the second hinge wing. In this way, the motion sensor or rotation angle sensor and optionally the other components mentioned are safely, inconspicuously and easily replaceable integrated in an existing cavity of the hinge.

Ferner ist bei einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung das Scharnier als Tür- oder Fensterband ausgebildet ist. Die bereits erwähnten Vorzüge des erfindungsgemäßen Scharniers werden somit insbesondere auch für Türen und Fenster nutzbar. Bei Türen und Fenstern als Klappenelement lässt sich mit dem erfindungsgemäßen Scharnier als Tür- oder Fensterband ein Öffnen oder ein Schließen unauffällig, effektiv und preisgünstig erfassen und überwachen.Furthermore, in a preferred embodiment of the invention, the hinge is designed as a door or window hinge. The already mentioned advantages of the hinge according to the invention thus become usable in particular also for doors and windows. In doors and windows as a flap element can be with the hinge of the invention as a door or window hinge an unobtrusive, effective and inexpensive capture and monitor opening or closing.

Weitere Ausgestaltungen und Vorteile ergeben sich aus dem Gegenstand der Unteransprüche, sowie der Zeichnung mit der dazugehörigen Beschreibung.Other embodiments and advantages will be apparent from the subject matter of Subclaims, as well as the drawing with the associated description.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist nachstehend unter Bezugnahme auf die zugehörige Zeichnung näher erläutert. Dabei zeigtAn embodiment of the invention is explained below with reference to the accompanying drawings. It shows

1 in einer schematischen Prinzipskizze ein Ausführungsbeispiel eines Scharniers mit einem Bewegungs- oder Drehwinkelsensor. 1 in a schematic schematic diagram of an embodiment of a hinge with a motion or rotation angle sensor.

In 1 wird mit 10 ein Scharnier bezeichnet. Das Scharnier 10 ist in diesem Ausführungsbeispiel als Tür- oder Fensterband zum schwenkbaren Befestigen einer Tür oder eines Fensters als Klappenelement in einem Tür- oder Fensterrahmen als Rahmenelement ausgebildet. In alternativen Ausführungen kann das Scharnier 10 auch als Scharnier zum schwenkbaren Befestigen einer Haube, Klappe oder eines anderen Klappenelements an einem Rahmen oder Gehäuse vorgesehen sein.In 1 will with 10 a hinge called. The hinge 10 is formed in this embodiment as a door or window hinge for pivotally securing a door or a window as a flap element in a door or window frame as a frame element. In alternative embodiments, the hinge 10 also be provided as a hinge for pivotally attaching a hood, flap or other flap element to a frame or housing.

Das Scharnier 10 enthält einen ersten Scharnierflügel 12, einen Zapfen 14 und einen zweiten Scharnierflügel 16. Der erste Scharnierflügel 12 verfügt über eine erste Buchse 18 zur Aufnahme des Zapfens 14 und ein mit der ersten Buchse 18 verbundenes erstes Befestigungsteil 20 zur Befestigung des ersten Scharnierflügels 12 an einen in 1 nicht dargestellten Tür- oder Fensterrahmen. Das erste Befestigungsteil 20 wird auch als Bandlappen bezeichnet und enthält beispielhaft zwei Löcher 21 für Befestigungsschrauben. Es ist aber auch eine andere Anzahl von Befestigungsschrauben mit dazugehörigen Löchern 21 möglich. Neben Befestigungsschrauben können auch Stifte oder weitere Befestigungsmittel an dem ersten Befestigungsteil 20 vorgesehen sein.The hinge 10 contains a first hinge wing 12 , a cone 14 and a second hinge wing 16 , The first hinge wing 12 has a first socket 18 for receiving the pin 14 and one with the first jack 18 connected first fastening part 20 for fastening the first hinge wing 12 to an in 1 not shown door or window frame. The first attachment part 20 is also referred to as a hinge flap and contains two holes as an example 21 for fixing screws. But it is also a different number of mounting screws with associated holes 21 possible. In addition to fastening screws and pins or other fastening means on the first fastening part 20 be provided.

Das erste Befestigungsteil 20 kann alternativ verschiedene Ausformungen einnehmen und Befestigungselemente besitzen. Insbesondere kann das erste Befestigungsteil 20 alternativ aus mehreren winklig zueinander angeordneten geraden oder gebogenen Abschnitten bestehen und bei einer Befestigung an einem Rahmen an der Rahmenoberfläche anliegen oder, z. B. bei Hohlprofilen, in den Rahmen eingreifen. Ferner ist neben einer in 1 gezeigten seitlichen Anordnung des ersten Befestigungsteils 20 zur ersten Buchse 18 auch eine Anordnung des ersten Befestigungsteils 20 zumindest teilweise in 1 ober- oder unterhalb eines Endes der ersten Buchse 18 möglich. Auch können Befestigungsmittel direkt an der ersten Buchse 18 vorgesehen sein und das erste Befestigungsteil 20 damit entfallen.The first attachment part 20 may alternatively take various forms and have fasteners. In particular, the first fastening part 20 alternatively consist of several angularly arranged to each other straight or curved sections and bear against the frame surface when attached to a frame or, z. B. in hollow sections, engage in the frame. Furthermore, in addition to a in 1 shown lateral arrangement of the first fastening part 20 to the first socket 18 also an arrangement of the first fastening part 20 at least partially in 1 above or below one end of the first bushing 18 possible. Also, fasteners can be attached directly to the first socket 18 be provided and the first attachment part 20 thus eliminated.

Der zweite Scharnierflügel 16 verfügt über eine zweite Buchse 22 und über ein mit der zweiten Buchse 22 verbundenes zweites Befestigungsteil 24. Das zweite Befestigungsteil 24 wird zur Befestigung des zweiten Scharnierflügels 16 an einer in 1 nicht dargestellten Tür, einem Tor oder einem Fenster als Klappenelement verwendet. Dazu kann das zweite Befestigungsteil 24 verschiedene Ausformungen einnehmen und Befestigungselemente besitzen, wie sie beispielsweise bereits weiter oben beim ersten Befestigungsteil 20 aufgezeigt wurden und entsprechend auch für den zweiten Befestigungsteil 24 gelten.The second hinge wing 16 has a second socket 22 and one with the second jack 22 connected second fastening part 24 , The second attachment part 24 is used to attach the second hinge wing 16 at an in 1 not shown door, a gate or a window used as a flap element. For this purpose, the second fastening part 24 take different forms and have fasteners, as for example, already above the first attachment part 20 have been shown and accordingly also for the second fastening part 24 be valid.

Der Zapfen 14 greift mit seinem einen Ende in die erste Buchse 18 und mit seinem anderen Ende in die zweite Buchse 22 ein. Die erste Buchse 18 bildet zusammen mit dem Zapfen 14 und der zweiten Buchse 22 ein Scharniergelenk 26 zum Schwenken der Tür, des Fensters oder eines anderen Klappenelements um die Längsachse des Zapfens 14. Dabei dreht sich der zweite Scharnierflügel 16 um die Längsachse des Zapfens 14 gegenüber dem ersten, stationär am Rahmen befestigten Scharnierflügel 12.The pin 14 grips with one end into the first socket 18 and with its other end in the second socket 22 one. The first socket 18 forms together with the pin 14 and the second socket 22 a hinge joint 26 for pivoting the door, window or other flap member about the longitudinal axis of the pin 14 , The second hinge wing rotates 16 around the longitudinal axis of the pin 14 opposite the first, fixed to the frame hinge wing 12 ,

Zur Erfassung einer Drehung oder einer Schwenkposition des zweiten Scharnierflügels 16 um die Längsachse des Zapfens 14 bei oder nach einer Betätigung des Scharniers 10 ist in einem Hohlraum 28 der zweiten Buchse 22 des zweiten Scharnierflügels 16 ein Bewegungssensor oder Drehwinkelsensor 30 vorgesehen. Alternativ kann der Bewegungssensor oder Drehwinkelsensor 30 auch in einem anderen vorhandenen oder dafür vorgesehenen Hohlraum des zweiten Scharnierflügels 16 oder an einer Außenfläche des zweiten Scharnierflügels 16 angeordnet sein. Der Bewegungssensor oder Drehwinkelsensor 30 ermittelt eine Drehung oder momentane Drehwinkelposition des zweiten Scharnierflügels 16 gegenüber dem ersten Scharnierflügel 12 ohne Bezug bzw. Referenz zum ersten Scharnierflügel 12 oder zum Rahmen.For detecting a rotation or a pivoting position of the second hinge wing 16 around the longitudinal axis of the pin 14 during or after an operation of the hinge 10 is in a cavity 28 the second socket 22 of the second hinge wing 16 a motion sensor or rotation angle sensor 30 intended. Alternatively, the motion sensor or rotation angle sensor 30 also in another existing or designated cavity of the second hinge wing 16 or on an outer surface of the second hinge wing 16 be arranged. The motion sensor or rotation angle sensor 30 determines a rotation or instantaneous rotational angular position of the second hinge wing 16 opposite the first hinge wing 12 without reference or reference to the first hinge wing 12 or to the frame.

Dazu ist der Bewegungs- oder Drehwinkelsensor 30 aus einem oder mehreren Beschleunigungssensoren gebildet, welche bei einer Beschleunigung auftretende Kräfte messen und Beschleunigungs- oder Geschwindigkeitswerte in verschiedenen Raumrichtungen oder Winkelbeschleunigungs- oder Winkelgeschwindigkeitswerte bezüglich verschiedener Drehachsen als Ausgangssignal ausgeben. Als Beschleunigungssensoren können beispielsweise piezoelektrische Sensoren, mikro-elektro-mechanische Sensoren oder Faserkreisel zum Einsatz kommen. Solche Sensoren stehen in ausreichend miniaturisierter Bauweise zur Verfügung.This is the motion or rotation angle sensor 30 formed from one or more acceleration sensors, which measure forces occurring during acceleration and output acceleration or velocity values in different spatial directions or angular acceleration or angular velocity values with respect to different axes of rotation as an output signal. As acceleration sensors, for example, piezoelectric sensors, micro-electro-mechanical sensors or fiber gyroscope can be used. Such sensors are available in sufficiently miniaturized design.

Die Ausgangssignale der Beschleunigungssensoren werden an eine beim Scharnier 10 angeordnete Signalverarbeitungseinheit 32 mit einem Mikroprozessor 34 geleitet, welcher mittels einer programmierten, nummerischen Integration aus dem Ausgangssignal eine momentane Drehwinkelposition des zweiten Scharnierflügels 16 gegenüber dem ersten Scharnierflügel 12 oder einer anderen vorgegebenen Ausgangsstellung berechnet. Neben einer Drehung um die Längsachse des Zapfens 14 werden dabei auch weitere aufgetretene Drehungen oder Bewegungen erfasst. Alternativ können die Signalverarbeitungseinheit 32 oder der Mikroprozessor 34 in dem Bewegungs- oder Drehwinkelsensor 30 integriert oder bei einer externen Verarbeitungseinheit vorgesehen sein. Statt durch den Mikroprozessors 34 ist auch eine entsprechende analoge Verarbeitung der Ausgangssignale durch einen analogen Schaltkreis möglich.The output signals of the acceleration sensors are connected to one at the hinge 10 arranged signal processing unit 32 with a microprocessor 34 which, by means of a programmed, numerical integration from the output signal, a momentary rotational angular position of the second hinge wing 16 compared to the first hinge wing 12 or another predetermined starting position. In addition to a rotation about the longitudinal axis of the pin 14 In doing so, any further rotations or movements that have occurred will be recorded. Alternatively, the signal processing unit 32 or the microprocessor 34 in the motion or rotation angle sensor 30 integrated or provided at an external processing unit. Instead of the microprocessor 34 is also a corresponding analog processing of the output signals by an analog circuit possible.

Zusätzlich zu den Beschleunigungssensoren kann in dem Hohlraum 28 der zweiten Buchse 22 oder einem anderen Hohlraum des zweiten Scharnierflügels 16 ein Erdmagnetfeldsensor oder ein Erdschwerefeldsensor als Bewegungs- oder Drehwinkelsensor 30 vorgesehen sein. Als Erdmagnetfeldsensor kann beispielsweise ein Hall-Sensor oder ein magnetoresistiver Sensor, wie ein AMR-(engl. anisotrope magnetoresistive), GMR-(engl. giant magnetoresistive) oder CMR-(engl. colosal magnetoresistive) Halbleitersensor verwendet werden. Der Erdschwerefeldsensor ist z. B. als elektrischer Neigungssensor auf kapazitiver, konduktometrischer oder mikro-elektro-mechanischer Basis ausgebildet.In addition to the acceleration sensors can in the cavity 28 the second socket 22 or another cavity of the second hinge wing 16 a geomagnetic field sensor or an earth gravity field sensor as a motion or rotation angle sensor 30 be provided. As a geomagnetic field sensor, for example, a Hall sensor or a magnetoresistive sensor, such as an AMR (anisotropic magnetoresistive), GMR (English giant magnetoresistive) or CMR (English: colosal magnetoresistive) semiconductor sensor can be used. The gravitational field sensor is z. B. formed as an electrical tilt sensor on capacitive, conductometric or micro-electro-mechanical basis.

Diese Sensoren verwenden die gerichtete Große des Erdmagnetfelds bzw. des Erdschwerefelds als externen Bezug, um eine Drehung des zweiten Scharnierflügels 16 gegenüber dem ersten Scharnierflügel 12 zu ermitteln. Dazu wird eine Ausrichtung des zweiten Scharnierflügels 16 gegenüber dem Erdmagnetfeld oder dem Erdschwerefeld gemessen und als Ausgangssignal an die Signalverarbeitungseinheit 32 weitergeleitet. Die Signalverarbeitungseinheit 32 bestimmt anhand des Ausgangssignals den Drehwinkel des zweiten Scharnierflügels 16 gegenüber dem ersten Scharnierflügel 12 oder einer anderen vorgegebenen Nullstellung.These sensors use the directional magnitude of the earth's magnetic field as an external reference to a rotation of the second hinge wing 16 opposite the first hinge wing 12 to investigate. This is an orientation of the second hinge wing 16 measured against the earth's magnetic field or the earth's gravity field and as an output signal to the signal processing unit 32 forwarded. The signal processing unit 32 determined on the basis of the output signal the angle of rotation of the second hinge wing 16 opposite the first hinge wing 12 or another predetermined zero position.

Zur Übermittlung von durch den Bewegungs- oder Drehwinkelsensor 30 oder der Signalverarbeitungseinheit 32 erfassten Daten an eine externe, in 1 nicht dargestellte Verarbeitungs- und Archivierungseinheit sind Übermittlungsmittel 36 bei dem Scharnier 10 vorgesehen. Die Übermittlungsmittel 36 umfassen eine drahtlose Schnittstelle 38, welche als Funkschnittstelle, z. B. nach einem IEEE-802.11-WLAN-Standard oder dem Bluetooth-Standard, oder als Infrarotschnittstelle, z. B. nach einem IrDA-Standard, ausgebildet ist. Alternativ oder zusätzlich können die Übermittlungsmittel 36 auch eine kabelgebundene Schnittstelle mit einem Stecker oder einer Buchse enthalten. Eine Übermittlung von erfassten Daten ist kontinuierlich oder bei bestimmten, vorgegebenen Drehwinkelpositionen des zweiten Scharnierflügels 16 möglich. Neben einer Übermittlung von erfassten Daten ist mit den Übermittlungsmitteln 36 auch eine Übermittlung von Konfigurations- oder Steuerungsdaten von der externen Verarbeitungseinheit an die Signalverarbeitungseinheit 32 oder den Bewegungs- oder Drehwinkelsensor 30 durchführbar.For transmission by the motion or rotation angle sensor 30 or the signal processing unit 32 collected data to an external, in 1 not shown processing and archiving unit are transmission means 36 at the hinge 10 intended. The transmission means 36 include a wireless interface 38 , which as a radio interface, z. B. according to an IEEE 802.11 wireless standard or the Bluetooth standard, or as infrared interface, z. B. according to an IrDA standard is formed. Alternatively or additionally, the transmission means 36 Also includes a wired interface with a plug or a socket. A transmission of acquired data is continuous or at certain, predetermined rotational angle positions of the second hinge wing 16 possible. In addition to a transmission of collected data is with the transmission means 36 also a transmission of configuration or control data from the external processing unit to the signal processing unit 32 or the motion or rotation angle sensor 30 feasible.

Weiterhin enthält das Scharnier 10 ein optisches Signalisierungsmittel 40 und ein akustisches Signalisierungsmittel 42. Als optisches Signalisierungsmittel 40 ist eine weiße oder farbige elektrische Lichtquelle zur Erzeugung eines blinkenden oder permanenten optischen Signals vorgesehen. Das akustische Signalisierungsmittel 42 umfasst einen Lautsprecher, eine Sirene oder einen Summer zur Erzeugung eines akustischen Signals. Das optische und das akustische Signal sind dermaßen ausgestaltet, dass Personen in der näheren Umgebung diese unmittelbar und zuverlässig wahrnehmen.Furthermore, the hinge contains 10 an optical signaling means 40 and an acoustic signaling means 42 , As an optical signaling agent 40 For example, a white or colored electric light source is provided for generating a flashing or permanent optical signal. The acoustic signaling agent 42 includes a speaker, siren or buzzer to generate an audible signal. The visual and the acoustic signal are designed so that persons in the immediate vicinity perceive them directly and reliably.

In dem Scharnier 10 ist ferner ein elektrischer Schalter 44 enthalten. Der Schalter ist z. B. als mechanisches Relais oder Halbleiterrelais ausgebildet. Durch eine Betätigung des Schalters 44 können externe elektrische Vorrichtungen je nach erfasster Drehwinkelposition des zweiten Scharnierflügels 16 ein- oder ausgeschaltet werden. Als externe elektrische Vorrichtung sind beispielsweise eine Klingel, eine Alarmvorrichtung oder für Personen bei freiem Zugang gefährliche Maschinen oder Anlagen denkbar.In the hinge 10 is also an electrical switch 44 contain. The switch is z. B. formed as a mechanical relay or semiconductor relay. By pressing the switch 44 For example, external electrical devices may vary depending on the detected angular position of the second hinge wing 16 be switched on or off. As an external electrical device, for example, a bell, an alarm device or dangerous for people with free access machines or facilities are conceivable.

Eine Auslösung der Erzeugung eines optischen oder akustischen Signals durch die Signalisierungsmittel 40, 42 und eine Betätigung des Schalters 44 erfolgt durch die Signalverarbeitungseinheit 32 oder den Mikroprozessor 34 bei einer Erfassung einer vorgegebenen Drehwinkelposition des zweiten Scharnierflügels 16. Eine Auslösung ist alternativ auch direkt durch den Bewegungs- und Drehwinkelsensor 30 möglich.A triggering of the generation of an optical or acoustic signal by the signaling means 40 . 42 and an actuation of the switch 44 done by the signal processing unit 32 or the microprocessor 34 upon detection of a predetermined rotational angular position of the second hinge wing 16 , Triggering is alternatively also directly by the motion and rotation angle sensor 30 possible.

Als eine interne elektrische Energieversorgung 46 ist in dem Scharnier 10 eine Batterie, ein Akkumulator oder ein Solarmodul vorgesehen. Zusammen mit einem Akkumulator oder Kondensator als Energiespeicher ist auch eine Erzeugung von elektrischer Energie aus einer Drehbewegung des zweiten Scharnierflügels 16 gegenüber dem ersten Scharnierflügel 12, z. B. mittels eines Generators oder auf Basis des Piezoeffekts, möglich. Zusätzlich oder alternativ kann eine kabelgebundene oder induktionsbasierte externe Energieversorgung vorgesehen sein.As an internal electrical power supply 46 is in the hinge 10 a battery, an accumulator or a solar module provided. Together with an accumulator or capacitor as energy storage is also a generation of electrical energy from a rotational movement of the second hinge wing 16 opposite the first hinge wing 12 , z. Example by means of a generator or on the basis of the piezoelectric effect possible. Additionally or alternatively, a wired or induction-based external power supply may be provided.

Ferner enthält das Scharnier 10 mechanische und elektronische Konfigurationsmittel 48 zum Einstellen einer Ausgangs- oder Nullposition des Bewegungs- und Drehwinkelsensors 30 bezüglich des zweiten Scharnierflügels 16. Mit den elektronischen Konfigurationsmitteln 48 lassen sich neben einer Nullposition auch eine oder mehrere Drehwinkelpositionen des zweiten Scharnierflügels 16 vorgeben, bei denen das optische Signalisierungsmittel 40, das akustische Signalisierungsmittel 42, der Schalter 44 oder eine Übertragung von erfassten Daten mit den Übermittlungsmitteln 36 durch die Signalverarbeitungseinheit 32, den Mikroprozessor 34 oder dem Bewegungs- und Drehwinkelsensor 30 ausgelöst werden. Als mechanische Konfigurationsmittel werden insbesondere mechanische Stellmittel zum Ausrichten des Bewegungs- und Drehwinkelsensors 30 gegenüber dem zweiten Scharnierflügel 16 verwendet Vorgegebene Drehwinkelpositionen können von der externen Verarbeitungseinheit mit den Übermittlungsmitteln 36 an die elektronischen Konfigurationsmittel 48 übertragen werden.Furthermore, the hinge contains 10 mechanical and electronic configuration means 48 for setting an output or zero position of the motion and rotation angle sensor 30 with respect to the second hinge wing 16 , With the electronic configuration means 48 can be in addition to a zero position and one or more rotational angular positions of the second hinge wing 16 pretend in which the optical signaling means 40 , the acoustic signaling device 42 , the desk 44 or a transmission of collected data with the transmission means 36 through the signal processing unit 32 , the microprocessor 34 or the motion and rotation angle sensor 30 to be triggered. As a mechanical configuration means are in particular mechanical adjusting means for aligning the motion and rotation angle sensor 30 opposite the second hinge wing 16 Predetermined rotational angle positions can be used by the external processing unit with the transmission means 36 to the electronic configuration means 48 be transmitted.

Der Bewegungs- und Drehwinkelsensor 30, die Signalverarbeitungseinheit 32, der Mikroprozessor 34, das Übertragungsmittel 36 mit der drahtlosen Schnittstelle 38, die optischen und akustischen Signalisierungsmittel 40, 42, der Schalter 44, die Energieversorgung 46 und die Konfigurationsmittel 48 sind in diesem Ausführungsbeispiel in einem Gehäuse 50 enthalten. Das Gehäuse 50 wird teilweise oder gänzlich von dem Hohlraum 28 der zweiten Buchse 22 aufgenommen und bildet somit eine Kappe für die zweite Buchse 22. Alternativ kann das Gehäuse 50 mit den darin enthaltenen Komponenten auch in einem anderen vorhandenen oder dafür vorgesehenen Hohlraum des zweiten Scharnierflügels 16 oder an einer Außenfläche des zweiten Scharnierflügels 16 angeordnet sein. Außer dem Bewegungs- und Drehwinkelsensor 30 ist auch eine Anordnung von einzelnen oder mehreren Komponenten 32, 34, 36, 38 40, 42, 44, 46, 48 am oder im ersten Scharnierflügel 12 möglich. Dieses kann beispielsweise in einem zweiten Gehäuse erfolgen, welches teilweise oder gänzlich von der ersten Buchse 18 aufgenommen wird.The motion and rotation angle sensor 30 , the signal processing unit 32 , the microprocessor 34 , the transmission medium 36 with the wireless interface 38 , the optical and acoustic signaling means 40 . 42 , the desk 44 , the energy supply 46 and the configuration means 48 are in this embodiment in a housing 50 contain. The housing 50 becomes partially or wholly from the cavity 28 the second socket 22 taken and thus forms a cap for the second socket 22 , Alternatively, the housing 50 with the components contained therein in another existing or designated cavity of the second hinge wing 16 or on an outer surface of the second hinge wing 16 be arranged. Except the motion and rotation angle sensor 30 is also an arrangement of single or multiple components 32 . 34 . 36 . 38 40 . 42 . 44 . 46 . 48 on or in the first hinge wing 12 possible. This can be done for example in a second housing, which partially or wholly from the first socket 18 is recorded.

Das Gehäuse 50 mit den darin enthaltenen Komponenten wird während einer Herstellung des Scharniers 10 oder nachträglich bei einer Montage oder während einer Verwendung des Scharniers 10 durch Anordnen in dem Hohlraum 28 der zweiten Buchse 22 an dem zweiten Scharnierflügel 16 befestigt. Vor einer ersten Benutzung erfolgt zunächst mit den Konfigurationsmitteln 48 eine Einstellung einer Ausgangsposition und eine Vorgabe mindestens einer Drehwinkelposition des zweiten Scharnierflügels 16.The housing 50 with the components contained therein during a production of the hinge 10 or subsequently during assembly or during use of the hinge 10 by placing in the cavity 28 the second socket 22 on the second hinge wing 16 attached. Before a first use is done first with the configuration means 48 a setting of a starting position and a default of at least one rotational angular position of the second hinge wing 16 ,

Beispielsweise kann die Position des zweiten Scharnierflügels 16, bei der eine Tür als Klappenelement geschlossen ist, als Ausgangsposition eingestellt werden und vorgegeben werden, dass die optischen und akustischen Signalisierungsmittel 40, 42 bei jeder erfassten Auslenkung aus dieser Ausgangsposition durch die Signalverarbeitungseinheit 32 ausgelöst werden. Weiterhin kann vorgegeben werden, dass bei einer Öffnung um z. B. mehr als 10° der Schalter 44 durch die Signalverarbeitungseinheit 32 betätigt wird und eine Stromzufuhr für eine Anlage hinter der Tür unterbrochen wird. Dabei kann neben einer periodischen oder kontinuierlichen Übermittlung der Drehwinkelposition des zweiten Scharnierflügels 16 durch die Übermittlungsmittel 36 an eine externe Verarbeitungs- und Archivierungseinheit auch eine Übermittlung von Daten, die diese Ereignisse bezeichnen, konfiguriert werden.For example, the position of the second hinge wing 16 in which a door is closed as a flap element, be set as the starting position and be specified that the optical and acoustic signaling means 40 . 42 at each detected deflection from this home position by the signal processing unit 32 to be triggered. Furthermore, it can be specified that at an opening at z. B. more than 10 ° of the switch 44 through the signal processing unit 32 is pressed and a power supply for a system behind the door is interrupted. In this case, in addition to a periodic or continuous transmission of the rotational angular position of the second hinge wing 16 through the means of transmission 36 to an external processing and archiving unit also a transmission of data designating these events are configured.

Während einer Benutzung des Scharniers 10 wird anschließend kontinuierlich eine Drehwinkelposition, Drehung oder eine andere Bewegung des zweiten Scharnierflügels 16 durch den Bewegungs- oder Drehwinkelsensor 30 und die Signalverarbeitungseinheit 32 mit dem Mikroprozessor 34 erfasst und mit den vorgegebenen Drehwinkelpositionen verglichen. Sobald eine vorgegebene Drehwinkelposition erreicht wird, löst die Signalverarbeitungseinheit 32 entsprechend der Konfiguration das optische Signalisierungsmittel 40, das akustische Signalisierungsmittel 42, den Schalter 44 oder eine Übertragung von Daten mit den Übertragungsmitteln 36 aus.During use of the hinge 10 Subsequently, a rotational angle position, rotation or another movement of the second hinge wing is continuously 16 through the motion or rotation angle sensor 30 and the signal processing unit 32 with the microprocessor 34 detected and compared with the predetermined rotational angle positions. As soon as a predetermined rotational angle position is reached, the signal processing unit triggers 32 according to the configuration, the optical signaling means 40 , the acoustic signaling device 42 , the switch 44 or a transmission of data with the transmission means 36 out.

Claims

Hinge ( 10 ) for the pivotable attachment of a flap element to a frame element, comprising a) a first hinge wing ( 12 ) for attaching the hinge ( 10 ) on the frame element, b) a second hinge wing ( 16 ) for attaching the hinge ( 10 ) on the flap element and c) a hinge joint ( 26 ), which the second hinge wing ( 16 ) pivotable about a pivot axis with the first hinge wing ( 12 ), characterized in that d) the second hinge wing ( 16 ) at least one motion sensor and / or rotation angle sensor ( 30 ) for detecting a pivoting of the second hinge wing ( 16 ) without reference to the first hinge wing ( 12 ) or the frame element, and e) an acceleration sensor as a motion or rotation angle sensor ( 30 ) is provided without external reference.

Hinge ( 10 ) according to claim 1, characterized in that the acceleration sensor comprises a piezoelectric sensor.

Hinge ( 10 ) according to one of claims 1 or 2, characterized in that the acceleration sensor comprises a micro-electro-mechanical system.

Hinge ( 10 ) according to one of claims 1 to 3, characterized in that the acceleration sensor comprises an optical gyroscope.

Hinge ( 10 ) according to one of the preceding claims, characterized in that the motion sensor or rotation angle sensor ( 30 ) for detecting a further movement or rotation in addition to the pivoting of the second hinge wing ( 16 ) is trained.

Hinge ( 10 ) according to one of the preceding claims, characterized in that the hinge ( 10 ) an optical and / or acoustic signaling means ( 40 . 42 ) for signaling a detected movement or rotation.

Hinge ( 10 ) according to one of the preceding claims, characterized by transmission means ( 36 ) for transmitting by the motion sensor or the rotation angle sensor ( 30 ) collected data to an external processing and / or archiving unit.

Hinge ( 10 ) according to claim 7, characterized in that the transmission means ( 36 ) transmit the acquired data via a radio or infrared connection.

Hinge ( 10 ) according to one of the preceding claims, characterized in that the hinge ( 10 ) an internal energy supply ( 46 ) contains.

Hinge ( 10 ) according to one of the preceding claims, characterized in that an electrical switch ( 44 ) is provided, which at one by the motion sensor or the rotation angle sensor ( 30 ) detected movement or rotation is actuated.

Hinge ( 10 ) according to one of the preceding claims, characterized in that the hinge joint ( 26 ) a socket ( 22 ) of the second hinge wing ( 16 ) and one into the socket ( 22 ), with the first hinge wing ( 12 ) connected pins ( 14 ) and the motion sensor or rotation angle sensor ( 30 ) partially or wholly in the socket ( 22 ) of the second hinge wing ( 16 ) is provided.

Hinge ( 10 ) according to one of the preceding claims, characterized in that the hinge ( 10 ) is designed as a door or window hinge.