DE102019132382A1

DE102019132382A1 - Sensorvorrichtung

Info

Publication number: DE102019132382A1
Application number: DE102019132382.7A
Authority: DE
Inventors: Philippe Mosberger; Stefan Wyss
Original assignee: Dormakaba Schweiz AG
Current assignee: Dormakaba Schweiz AG
Priority date: 2019-11-28
Filing date: 2019-11-28
Publication date: 2021-06-02

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Sensorvorrichtung (1) für ein Verschlusselement (3), insbesondere eine Tür oder ein Fenster, mit einem Sensor (20), wobei der Sensor (20) zumindest eine Spule (21) mit einer Spulenachse (22) umfasst, wobei die Spule (21) dazu dient, von einem Riegelelement (5) durchdrungen zu werden, und mit einer Elektrik (40) zur Stromversorgung und/oder Ansteuerung der Spule (21), wobei die Elektrik (40), aus Richtung der Spulenachse (22) betrachtet, neben der Spule (21) angeordnet ist.

Description

Die Erfindung betrifft eine Sensorvorrichtung für ein Verschlusselement. Bei dem Verschlusselement handelt es sich insbesondere um eine Tür oder ein Fenster.
Eine vorbekannte Sensorvorrichtung zeigt WO 2016/149723 A1 , dort als Vorrichtung zum Detektieren bezeichnet.
Es ist Aufgabe vorliegender Erfindung, eine Sensorvorrichtung für ein Verschlusselement, insbesondere eine Tür oder ein Fenster, bereitzustellen, die möglichst kleinbauend ist und ein zuverlässiges Erfassen zumindest eines Zustandes am Verschlusselement ermöglicht.
Die Lösung der Aufgabe erfolgt durch die Merkmale des unabhängigen Anspruchs. Die abhängigen Ansprüche haben vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung zum Gegenstand.
Somit wird die Aufgabe gelöst durch eine Sensorvorrichtung für ein Verschlusselement. Bei dem Verschlusselement handelt es sich insbesondere um eine Tür oder ein Fenster. Die Sensorvorrichtung umfasst einen Sensor. Am Sensor ist eine Sensorachse definiert.
Der Sensor wiederum umfasst zumindest eine Spule. Der Einfachheit halber wird im Folgenden stellenweise eine/die Spule beschrieben; dabei ist aber stets zu verstehen, dass vorzugsweise mehrere insbesondere koaxiale Spulen zur Anwendung kommen.
Die Spule weist vorzugsweise zumindest eine Wicklung auf, die sich um eine Spulenachse erstreckt; wobei die Spulenachse der Sensorachse entspricht. Die Spule dient dazu, von einem Riegelelement durchdrungen zu werden. Die Spule ist also dazu ausgebildet, von einem Riegelelement durchdrungen zu werden. Das Verschlusselement kann das Riegelelement umfassen.
Besonders bevorzugt weist der Sensor eine Durchgangsaussparung, rundum die Sensorachse, auf. Die Durchgangsaussparung ist dazu ausgebildet, von dem Riegelelement durchdrungen zu werden. Dabei bewegt sich das Riegelelement vorzugsweise parallel zur Sensorachse. Die bevorzugt verwendete Spule erstreckt sich rund um die Durchgangsaussparung.
Des Weiteren umfasst die Sensorvorrichtung eine Elektrik. Die Elektrik ist zur Stromversorgung und/oder Ansteuerung des Sensors, insbesondere der Spule(n), ausgebildet. Vorzugsweise ist die Elektrik elektrisch leitend mit dem Sensor, insbesondere der Spule(n), verbunden. Unter „Ansteuerung des Sensors bzw. der Spule“ ist zu verstehen, dass die Elektrik den Sensor, insbesondere die Spule, mit einem bestimmten Signal beaufschlagt und/oder dazu ausgebildet ist, ein im Sensor erzeugtes Signal, insbesondere in der Spule induziertes Signal, zu erfassen.
Die Sensorvorrichtung umfasst des Weiteren eine Platine. Die Elektrik ist zumindest teilweise auf der Platine angeordnet. Als Platine wird insbesondere eine Leiterplatte mit deren Leiterbahnen bezeichnet. Beispielsweise kann die Elektrik eine Elektronik umfassen, die auf der Platine angeordnet ist. Die Elektronik ist insbesondere stoffschlüssig und elektrisch leitend mit der Platine verbunden, insbesondere angelötet. Die Elektronik kann einen Prozessor umfassen, der auf der Platine angeordnet ist. Der Prozessor kann dazu dienen, die Spule anzusteuern. Der Prozessor ist bevorzugt stoffschlüssig und elektrisch leitend mit der Platine verbunden.
Zusätzlich oder alternativ kann die Elektrik einen Energiespeicher umfassen. Der Energiespeicher kann zur Versorgung mit elektrischem Strom des Sensors dienen. Der Energiespeicher kann auf der Platine angeordnet sein. Der Energiespeicher ist insbesondere eine Batterie oder ein Akkumulator. Der Energiespeicher ist insbesondere reversibel lösbar und elektrisch kontaktierend auf der Platine angeordnet. Besonders bevorzugt handelt es sich hierbei um eine Knopfzelle. Durch den Energiespeicher kann auf einen Anschluss auf eine externe Energieversorgung verzichtet werden. Somit ist die Sensorvorrichtung leicht zu installieren. Der Energiespeicher ist vorzugsweise abnehmbar auf der Platine angeordnet.
Erfindungsgemäß ist vorgesehen, dass in Richtung der Spulenachse wenigstens die zumindest eine Spule versetzt zu der Platine angeordnet ist. Umfasst der Sensor mehrere Spulen, insbesondere mehrere koaxiale Spulen, so ist erfindungsgemäß vorgesehen, dass wenigstens eine der mehreren Spulen in Richtung der Spulenachse versetzt zu der Platine angeordnet ist. Insbesondere ist die zumindest eine Spule oder wenigstens eine der mehreren Spulen beabstandet zu der Platine angeordnet. „Versetzt“ bedeutet, dass die Mitte der Spule zur Mitte der Platine versetzt ist, und zwar in Richtung der Spulenachse. Die „Beabstandung“ bedeutet folgendes: Die Spule weist eine der Platinen zugewandte Seite auf. Die Platine weist eine der Spule zugewandte Seite auf. Zwischen diesen beiden Seiten ist ein Abstand größer 0 vorgesehen. Hierbei muss sich die Platine nicht in Richtung der Spulenachse unter der Spule bzw. den Spulen befinden. Vielmehr kann die Platine zudem quer zu der Spulenachse versetzt ausgebildet sein.
Durch die erfindungsgemäße Anordnung von Spule und Platine wird erreicht, dass der Sensor besonders zuverlässig einen Betriebszustand des Verschlusselements erfassen kann. Der Sensor kann derart angeordnet sein, dass wenige Störeinflüsse das Erfassen eines Betriebszustands beeinflussen. So kann z. B. die Platine zur Anordnung in der Nähe eines metallischen Gegenstands vorgesehen sein, während die versetzte, insbesondere beabstandete, Spule zur Anordnung in einer größeren Entfernung von dem metallischen Gegenstand als die Platine vorgesehen sein.
Wie eingangs erwähnt, ist das Verschlusselement vorzugsweise eine Tür oder ein Fenster. Zwischen dem Türblatt bzw. dem Fensterblatt, allgemein als Verschlusselementblatt bezeichnet, und dem umgebenden Verschlusselementrahmen ist der Verschlusselementspalt ausgebildet.
Die hier vorgestellte Sensorvorrichtung ist bevorzugt dazu ausgebildet, um in diesem Verschlusselementspalt angeordnet zu werden. Hierbei ist bevorzugt das Verschlusselementblatt und der Verschlusselementrahmen in der Nähe der Sensorvorrichtung metallisch ausgebildet. Insbesondere befindet sich die Sensorvorrichtung dabei auf einer dem Verschlusselementspalt zugewandten Seite des Verschlusselementblattes oder des Verschlusselementrahmens. Die Sensorvorrichtung ist dabei so angeordnet, dass die Sensorachse mit dem Riegelelement und der zugehörigen Öffnung fluchtet. Besonders bevorzugt ist die Sensorvorrichtung dabei verschlusselementblattseitig (insbesondere türblattseitig bzw. fensterblattseitig) angeordnet.
Am Beispiel der Tür ist insbesondere vorgesehen, dass im Türblatt ein Einsteckschloss angeordnet ist. Das Türblatt umfasst das Einsteckschloss. In Richtung des Verschlusselementspalts schließt das Einsteckschloss mit dem Stulp ab. Auf der gegenüberliegenden Seite, im Rahmen montiert oder als integraler Bestandsteil des Rahmens, befindet sich das Schließblech. Aus dem Stulp heraus kann sich das Riegelelement erstrecken. Dieses Riegelelement erstreckt sich durch den Verschlusselementspalt hindurch entlang der Sensorachse bis in eine entsprechende Öffnung im Schließblech. Dieses Riegelelement ist insbesondere ein Riegel oder eine Falle. Beim Fenster gibt es entsprechende Elemente, die sich durch den Verschlusselementspalt hindurch bis in eine entsprechende Öffnung des Rahmens erstrecken können. Insbesondere befindet sich die Sensorvorrichtung dabei auf einer dem Verschlusselementspalt zugewandten Seite des Stulps oder des Schließblechs.
Insbesondere für die Anordnung im Verschlusselementspalt ist bevorzugt vorgesehen, dass die einzelnen Elemente, Sensor und Elektrik, in einer Reihe angeordnet sind. Hierzu ist eine Raumrichtung definiert. Die Raumrichtung ist durch eine Gerade vorgegeben, die quer durch die Sensorachse, insbesondere Spulenachse, verläuft. Die Raumrichtung erstreckt sich von der Sensorachse radial nach außen. Die Elektrik schließt sich entlang dieser Raumrichtung an den Sensor an. Insbesondere schneidet diese Raumrichtung die Elektrik. Am Schnittpunkt der Raumrichtung mit der Sensorachse kann eine dritte imaginäre Achse definiert werden. Diese dritte imaginäre Achse steht senkrecht zur Sensorachse und senkrecht zur Raumrichtung. Diese dritte imaginäre Achse schneidet insbesondere nicht die Elektrik.
Im Folgenden wird die Funktionsweise der Sensorvorrichtung am Beispiel einer Tür beschrieben. Allerdings ergibt sich selbige Funktionsweise bei der Anwendung an einem Fenster oder sonstigem Verschlusselemente. WO 2016/149723 A1 beschreibt einen Sensor und dessen Verwendung. Der gemäß vorliegender Erfindung verwendete Sensor kann gleich oder ähnlich ausgestaltet sein. Entsprechend kann insbesondere die Ansteuerung der Spule(n) aus WO 2016/149723 A1 auch für vorliegende Erfindung genutzt werden.
Wie bereits in WO 2016/149723 A1 beschrieben, wurde festgestellt, dass sich elektrische Messwerte an der zumindest einen Spule sowohl durch den Zustand des Riegelelements (in WO 2016/149723 A1 als Verriegelungselement bezeichnet) als auch in geringem Ausmaß durch den Türzustand ändern. Allein durch die elektrische Messung mittels des Sensors kann somit auf den Zustand des Riegelelements und auch auf den Türzustand geschlossen werden, ohne dass zusätzliche Taster oder Veränderungen am Riegelelement notwendig wären. Da die Spulenachse so angeordnet wird, dass die zumindest eine Spule vom Riegelelement durchdrungen werden kann, ist es möglich, mittels der Spule zu erfassen, ob sich nun das Riegelelement durch die Spule hindurch erstreckt oder nicht. Hierzu ist das Riegelelement selbstverständlich zumindest teilweise aus Metall. Bei Anordnung der Sensorvorrichtung am Stulp kann mittels des Sensors erfasst werden, ob sich das metallene Schließblech in der Nähe der Spule befindet und somit die Tür geschlossen ist oder nicht. Bei Anordnung der Sensorvorrichtung am Schließblech kann mittels der Spule erfasst werden, ob der metallene Stulp bzw. das metallene Schloss sich in der Nähe der Spule befindet und somit die Tür geschlossen ist oder nicht.
Wenn eine möglichst geringe Bauhöhe durch die Spule(n) erreicht werden soll, ist es zweckmäßig, die Elektronik (Messvorrichtung in WO 2016/149723 A1 ) so auszubilden, dass sie zur Messung der Impedanz der Spule geeignet ist, während diese mit einem Wechselspannungssignal oder einem Wechselstromsignal beaufschlagt wird. Dabei kann der Sensor mit nur einer Spule ausgestattet werden, wodurch sich eine möglichst geringe Dicke der Sensorvorrichtung ergibt. Gemäß wurde in WO 2016/149273 A1 nämlich beschrieben, dass sich die Impedanz der Spule verändert, wenn das Riegelelement ein- bzw. ausgefahren wird und in geringem Ausmaß, wenn das Schließblech (durch Schließen der Türe) in den Bereich der Spule kommt. Die Impedanz der Spule kann mit vorgegebenen Werten verglichen werden.
Die Zuverlässigkeit der Bestimmung des Zustandes des Riegelelements und des Türblatts kann deutlich erhöht werden, indem mittels der Elektrik an die Spule nacheinander Signale unterschiedlicher Frequenz angelegt werden. Die Impedanz wird dann bei diesen unterschiedlichen Frequenzen bestimmt und diese mit vorgegebenen Werten verglichen. Wenn z. B. bei drei Frequenzen gemessen wird und von jeder Messung auf den Zustand des Riegelelements und ggf. auf den Türzustand geschlossen wird, kann bei unterschiedlichen Ergebnissen eine Mehrheitsentscheidung gefällt werden. Andererseits ist es auch oft möglich, dass zwei Zustände bei einer bestimmten Frequenz sehr ähnliche Messwerte liefern und somit kaum unterschieden werden können, sodass allein aus diesem Grund eine Messung bei verschiedenen Frequenzen angezeigt ist.
Wenn bei mehreren Frequenzen gemessen wird, erhöht sich folglich der Stromverbrauch, verglichen mit einer einzigen Messung. So kann es zweckmäßig sein, den Sensor mit zumindest zwei Spulen auszustatten. Die zumindest zwei Spulen sind dabei insbesondere koaxial zueinander. Dabei handelt es sich um eine Sendespule und eine Empfangsspule. Die Sendespule wird mit Wechselstrom beaufschlagt. In der Empfangsspule wird die dabei induzierte Spannung erfasst. Die induzierte Spannung in der Empfangsspule ändert sich nämlich deutlicher als die Impedanz, insbesondere bei Änderung des Türzustandes. Auf diese Weise können Messungen bei verschiedenen Frequenzen vermieden werden, wodurch der Stromverbrauch minimiert werden kann.
Die Zuverlässigkeit kann noch weiter gesteigert werden, wenn eine weitere Empfangsspule vorgesehen ist, sodass an beiden Seiten der Sendespule jeweils eine Empfangsspule angeordnet ist. Mittels der Elektronik wird die Differenz der in den beiden Empfangsspulen induzierten Spannung erfasst, während die Sendespule mit Wechselstrom beaufschlagt ist.
Folglich ist bevorzugt vorgesehen, dass der Sensor zumindest drei Spulen oder vier Spulen umfasst. Bei der bevorzugten Ausgestaltung des Sensors mit zumindest drei Spulen werden diese zumindest drei Spulen übereinander, insbesondere koaxial, angeordnet, sodass sich eine Art Transformator ergibt. Zumindest eine Sendespule befindet sich dabei insbesondere symmetrisch zwischen Empfangsspulen. Wenn sich nun ein Eisenkern (das Riegelelement) genau symmetrisch in dieser Anordnung befindet, wird in den beiden Empfangsspulen genau die gleiche Spannung induziert, die Differenzspannung zwischen den beiden Empfangsspulen ist daher 0. Wenn sich aber der Eisenkern in die eine oder andere Richtung verschiebt, wird die Anordnung asymmetrisch und es ergibt sich eine induzierte Differenzspannung an den beiden Empfangsspulen. Es ist möglich, eine Sendespule zwischen den Empfangsspulen anzuordnen. Des Weiteren ist es auch möglich, zwei Sendespulen zwischen Empfangsspulen anzuordnen. Dabei sind die beiden Sendespulen insbesondere Teil eines gemeinsamen Stromkreises und/oder senden ein gemeinsames Signal. Ebenso können die beiden Empfangsspulen Teil eines gemeinsamen Stromkreises sein. Daher kann auch von einer Sendespule mit zwei Wicklungsbereichen und einer Empfangsspule mit zwei Wicklungsbereichen gesprochen werden.
Der Sensor kann, unabhängig von der Anzahl der Spulen, die Türzustände offen und geschlossen sowie die Riegelelementzustände eingefahren und ausgefahren erfassen. Dabei erfolgt mit der Elektronik zumindest das Bestromen der Spule und oder das untermittelbare Erfassen der Impedanz bzw. induzierten Spannung. Die weiteren Auswertungen, beispielsweise der Vergleich mit hinterlegten Werten kann ebenfalls in der Elektronik oder in der übergeordneten Recheneinheit erfolgen.
Das Erfassen mittels des Sensors funktioniert umso besser, je größer, bei Verwendung mehrerer Spulen, der Abstand zwischen den Spulen ist bzw. je größer der Abstand einer einzelnen Spule von dem ersten Verschlusselementteil ist.
Vorzugsweise ist/sind in Richtung der Spulenachse zumindest eine der Spulen, vorzugsweise zumindest zwei Spulen, besonders vorzugsweise zumindest drei Spulen, besonders vorzugsweise zumindest vier Spulen, versetzt, insbesondere beabstandet, zu der Platine angeordnet. So können in einer Ausgestaltung der Erfindung alle Spulen versetzt, insbesondere beabstandet, zu der Platine ausgebildet sein.
Gemäß einer weiteren Variante ist insbesondere vorgesehen, dass der Sensor zumindest zwei Spulen aufweist und zumindest eine Spule nicht versetzt ist und zumindest eine Spule versetzt, insbesondere beabstandet, zu der Platine angeordnet ist. Hingegen ist eine andere Spule versetzt, insbesondere beabstandet zu der Platine ausgebildet.
Es kann vorgesehen sein, dass die Elektrik, aus Richtung der Sensorachse, insbesondere Spulenachse, betrachtet, zumindest teilweise neben dem Sensor, insbesondere neben der Spule, angeordnet ist. So ist insbesondere vorgesehen, dass die vollständige Elektrik, aus Richtung der Sensorachse, insbesondere Spulenachse, betrachtet, neben dem Sensor, insbesondere neben der Spule, angeordnet ist. Insbesondere ist vorgesehen, dass die Sensorachse, insbesondere Spulenachse, keinen Bestandteil der Elektrik schneidet. Insbesondere ist die Elektrik somit vollständig querab der Sensorachse, insbesondere Spulenachse, angeordnet. Die Platine kann zumindest teilweise aus Richtung der Spulenachse neben der Spule angeordnet sein.
Die Sensorvorrichtung, insbesondere umfassend den Sensor mit Spule und die Elektrik, ist somit vorzugsweise im Wesentlichen in einer Ebene angeordnet. Dadurch ergibt sich ein sehr dünner Aufbau der gesamten Sensorvorrichtung und es ist möglich, die Sensorvorrichtung in einem Verschlusselementspalt anzuordnen.
Besonders bevorzugt ist vorgesehen, dass sich die gesamte Elektrik lediglich auf einer Seite des Sensors anschließt. Insbesondere befindet sich dabei die Elektronik zwischen dem/den Energiespeicher(n) und dem Sensor. Im Gesamten ergibt sich somit entlang der oben definierten Raumrichtung eine Aneinanderreihung des Sensors mit anschließender Elektronik und abschließendem/n Energiespeicher(n).
Die Anordnung der Elektronik zwischen Sensor und Energiespeicher ermöglicht relativ kurze Leitungswege, da der Energiespeicher zunächst die Elektronik und die Elektronik dann wiederum den Sensor, insbesondere die Spule, bestromt.
Somit kann die Sensorvorrichtung in zumindest drei nebeneinander angeordnete Bereiche umfassen, einen Sensorbereich mit dem Sensor, einen Elektronikbereich mit der Elektronik und einen Speicherbereich mit dem Energiespeicher.
Grundsätzlich ist im Rahmen der Erfindung vorgesehen, die Sensorvorrichtung möglichst dünn auszugestalten. Dementsprechend wird auch eine möglichst dünne Platine verwendet. Der Abstand zwischen den Spulen wird allerdings trotz der gewünschten dünnbauenden Ausgestaltung zumindest so groß gewählt werden, dass der oben beschriebene Versatz, insbesondere die Beabstandung entsteht.
Insbesondere bei einer Ausgestaltung, in der der Sensor zumindest zwei Spulen aufweist, ist vorzugsweise Folgendes vorgesehen: Der Bereich, in dem sich die Spulen befinden, ist als Spulenbereich definiert. Der Spulenbereich weist bevorzugt eine größere Höhe in Richtung der Spulenachse auf als die Platine. Die „Höhe“ kann auch als „Dicke“ bezeichnet werden. Besonders bevorzugt beträgt die Höhe des Spulenbereichs zumindest 110 % der Höhe der Platine. Der Spulenbereich ist insbesondere derart ausgebildet, dass die Spulen des Sensors einstückig miteinander verbunden sind.
An der Sensorvorrichtung sind eine Vorderseite und eine Rückseite definiert. Die Vorderseite zeigt im montierten Zustand in den Verschlusselementspalt. Die Rückseite bildet eine Montagefläche, die zur Auflage am Verschlusselementblatt, insbesondere dem Stulp, oder dem Verschlusselementrahmen, insbesondere dem Schließblech, ausgebildet ist. Die entsprechende Fläche, insbesondere am Stulp oder Schließblech, zur Aufnahme der Sensorvorrichtung wird als „Auflagefläche“ bezeichnet. Vorzugsweise ist die gesamte Rückseite als ebene Fläche ausgebildet und kann somit als Montagefläche verwendet werden. Die Montagefläche dient zur Befestigung an dem Verschlusselement. Insbesondere kann die Montagefläche zum Ankleben auf der Auflagefläche ausgebildet sein.
Bevorzugt ist vorgesehen, dass die Sensorvorrichtung ein Sockelelement umfasst. Das Sockelelement ist so ausgebildet, um den Sensor, insbesondere die Spule(n), von der Rückseite bzw. der Auflagefläche, auf der die Sensorvorrichtung montiert wird, zu beabstanden. Der Sensorbereich liegt vorzugsweise auf dem Sockelelement auf.
Dieses bevorzugt verwendete Sockelelement beabstandet die Spule, insbesondere den Sensorbereich, von der Rückseite bzw. Montagefläche, insbesondere dem Stulp bzw. Schließblech.
Wenn allerdings kein Sockelelement verwendet wird, ist bevorzugt vorgesehen, dass der Spulenbereich mit seinen beiden Seiten jeweils die Vorderseite und/oder. die Rückseite der Sensorvorrichtung bilden oder mit der Vorderseite und/oder der Rückseite stoffschlüssig verbunden sind. Hierdurch können die Spulen besonders weit auseinander angeordnet sein. Beispielsweise können sich zwei der Spulen auf gegenüberliegenden Oberflächen des Spulenbereichs befinden.
Insbesondere ist die Elektronik aus mehreren Elektronikbauteilen zusammengesetzt. Die Elektronik umfasst insbesondere eine Sende- und Empfangseinheit und/oder einen Prozessor. Die Elektronikbauteile können sich in einer Vergussmasse befinden. Die Elektronikbauteile können teilweise über diese Vergussmasse hinausragen. Insbesondere bildet diese Einheit aus mehreren Elektronikbauteilen die „Elektronik“. Die Elektronik ist insbesondere zum Ansteuern des Sensors ausgebildet. Die Sende- und/oder Empfangseinheit ist bevorzugt für eine kabellose Nahbereichskommunikation, z. B. Bluetooth Low Energie oder NFC, ausgebildet.
Die Elektronik ist insbesondere zu Ansteuerung des Sensors ausgebildet. Bei Verwendung von einer Spule bzw. mehreren Spulen erfolgt dabei die Ansteuerung der zumindest einen Spule, vorzugsweise aller Spulen. Dabei erfolgt insbesondere ein Beaufschlagen der Spule(n) mit einem Signal und oder ein Abnehmen eines Signals an der/den Spulen(n).
Die Elektronik wiederum kann durch eine übergeordnete Recheneinheit angesteuert werden. Ferner kann die Elektronik Berechnungen/Auswertungen an die übergeordnete Recheneinheit auslagern. Die Recheneinheit befindet sind insbesondere außerhalb der Sensorvorrichtung und ist, vorzugsweise kabellos, zur Datenübertragung mit der Elektronik verbunden.
Insbesondere bildet ein Gehäuse der Sensorvorrichtung teilweise die Vorderseite und Rückseite, wobei insbesondere vorgesehen ist, dass das Gehäuse zumindest teilweise durch eine/mehrere Platine(n) und/oder einen Deckel und/oder ein Haltelement gebildet ist. Insbesondere umgibt das Gehäuse zumindest den Energiespeicher.
Vorzugsweis ist die Elektrik zumindest teilweise an dem Gehäuse befestigt.
Insbesondere weist die Sensorvorrichtung, vorzugsweise an der höchsten bzw. dicksten Stellen, eine Höhe von höchstens 2,5 mm, bevorzugt höchstens 2,3 mm, besonders bevorzugt höchstens 2,1 mm, auf. Die geringst mögliche Höhe ergibt sich aus dem Technisch Möglichen. Beispielsweise kann die Sensorvorrichtung eine Höhe von zumindest 1,8 mm, bevorzugt zumindest 1,5 mm, besonders bevorzugt zumindest 1,2 mm aufweisen.
Insbesondere ist dabei vorgesehen, dass das Sockelelement einen Höhenunterschied zwischen dem Sensorbereich einerseits und dem Elektronikbereich und/oder dem Speicherbereich andererseits ausgleicht.
Des Weiteren ist bevorzugt vorgesehen, dass die Vorderseite der Sensorvorrichtung, also die dem Verschlusselementspalt zugewandte Seite, eben ist.
Das Sensorplatinenteil und das Elektronikplatinenteil bzw. Speicherplatinenteil befinden sich auf unterschiedlichen Höhen. Das Sockelelement befindet sich im Wesentlichen in der gleichen Ebene wie das Elektronikplatinenteil bzw. Speicherplatinenteil und gleicht somit den Höhenunterschied aus. Bei dieser Variante ist insbesondere vorgesehen, dass das Elektronikplatinenteil und/oder Speicherplatinenteil mit der jeweiligen Außenseite der Rückseite (Montagefläche) der Sensorvorrichtung zugewandt sind. Die außenliegende Seite des Sockelelements ist dabei bevorzugt ebenfalls der Rückseite zugewandt.
Im Folgenden werden unterschiedliche Platinenteile der Platine beschrieben. Zumindest ein Platinenteil kann, zumindest in bevorzugten Ausgestaltungen, auch als Gehäusebauteile verwendet werden. Auf und/oder in den Platinenteilen befinden sich Leiterbahnen.
So umfasst die Sensorvorrichtung vorzugsweise ein Elektronikplatinenteil. Die Elektronik ist auf diesem Elektronikplatinenteil angeordnet. Die Elektronik umfasst, wie bereits beschrieben, vorzugsweise mehrere Elektronikbauteile. Diese Elektronikbauteile können sich in einer Vergussmasse befinden. Diese Vergussmasse kann eine entsprechende Schicht auf dem Elektronikplatinenteil bilden.
Die Sensorvorrichtung umfasst vorzugsweise ein Sensorplatinenteil. Das Sensorplatinenteil umfasst den Sensor. Das Sensorplatinenteil umfasst die Spule oder die Spulen.
Wie bereits beschrieben, umfasst der Sensor vorzugsweise zumindest eine Spule. Diese Spule befindet sich auf der Platte des Sensorplatinenteil oder im Inneren des Sensorplatinenteils. Die zumindest eine Spule kann als Leiterbahn des Sensorplatinenteils ausgebildet sein. Alle Spulen des Sensors können als Leiterbahnen des Sensorplatinenteils ausgebildet sein. So kann die zumindest eine Spule insbesondere durch Leiterbahnen des Sensorplatinenteils gebildet sein, die in dem Sensorplatinenteil oder auf der Platte des Sensorplatinenteils ausgebildet sind. Umfasst der Sensor mehrere Spulen, so sind die Spulen bevorzugt zumindest teilweise innerhalb des Sensorplatinenteils in Richtung der Sensorachse übereinander angeordnet. Bevorzugt sind alle Spulen als Teil des Sensorplatinenteils in Richtung der Spulenachse übereinander angeordnet.
Ferner umfasst die Sensorvorrichtung vorzugsweise ein Speicherplatinenteil. Das Speicherplatinenteil ist zumindest zur Kontaktierung des/der Energiespeicher(s) ausgebildet. Hierzu befindet sich auf dem Speicherplatinenteil insbesondere unmittelbar ein elektrischer Kontakt. Besonders bevorzugt befindet/befinden sich auch der/die Energiespeicher unmittelbar auf dem Speicherplatinenteil.
Zusätzlich oder alternativ befindet sich auf dem Speicherplatinenteil vorzugsweise zumindest ein Energiespeicherkontakt. Der Energiespeicherkontakt ist insbesondere ein auf der Speicherplatine aufgesetztes Blechbauteil, das entsprechend mit einer Leiterbahn auf bzw. im Speicherplatinenteil elektrisch leitend, insbesondere stoffschlüssig, verbunden ist. Besonders bevorzugt befindet/befinden sich auch der/die Energiespeicher unmittelbar in Kontakt mit dem/den Energiespeicherkontakt(en).
In bevorzugter Ausgestaltung ist vorgesehen, dass das Elektronikplatinenteil und das Speicherplatinenteil einstückig ausgebildet sind und somit gemeinsam die Platine gebildet sind.
Die hier vorgestellten Platinenteile erstrecken sich insbesondere in einer zur Sensorachse senkrechten Ebene.
Besonders bevorzugt ist vorgesehen, dass ein Gehäuseteil des Gehäuses zumindest das Speicherplatinenteil umfasst. Anders ausgedrückt, bildet das Speicherplatinenteil zumindest einen Teil des Gehäuses der Sensorvorrichtung. Das Speicherplatinenteil kann ausgebildet sein, dem Gehäusebauteil die Steifigkeit zu geben und/oder die Sensorvorrichtung beispielsweise vor externen, mechanischen Einflüssen zu schützen.
Das Speicherplatinenteil weist eine Innenseite und eine Außenseite auf. Insbesondere bildet das top layer oder botton layer des Speicherplatinenteils die „Außenseite“. Die Außenseite des Speicherplatinenteils kann stoffschlüssig mit der Vorder- oder der Rückseite der Sensorvorrichtung verbunden sein. In einem Ausführungsbeispiel ist das Speicherplatinenteil mit einem Befestigungselement, insbesondere einem Klebeelement, verbunden, insbesondere verklebt, wobei das Klebeelement die Rückseite der Sensorvorrichtung bildet. In einem anderen Ausführungsbeispiel bildet das Speicherplatinenteil unmittelbar die Vorderseite der Sensorvorrichtung und/oder ist mit der Vorderseite stoffschlüssig verbunden. Die Vorderseite kann durch eine auf dem Speicherplatinenteil aufgetragene Lackschicht oder durch eine auf dem Speicherplatinenteil befestigte Folie gebildet sein.
An der Innenseite des Speicherplatinenteils befindet sich der zumindest eine Energiespeicherkontakt und/oder der elektrische Kontakt zum Kontaktieren des Energiespeichers. Die Außenseite des Speicherplatinenteils bildet wiederum zumindest einen Teil eines Gehäuseteils; insbesondere zumindest ein Teil eines rückseitigen Gehäuseteils.
Es kann sein, dass das Elektronikplatinenteil stoffschlüssig mit einer Vorderseite und/oder einer Rückseite der Sensorvorrichtung verbunden ist. Die Elektronik kann auf einer Innenseite des Elektronikplatinenteils angeordnet sein. Die Außenseite des Elektronikplatinenteils kann stoffschlüssig mit der Vorderseite und/oder der Rückseite verbunden sein oder die Vorder- oder Rückseite bilden.
Es kann vorgesehen sein, dass das Elektronikplatinenteil einen Teil eines Gehäuseteils der Sensorvorrichtung bildet. Insbesondere weist das Elektronikplatinenteil eine Außenseite und eine Innenseite auf. Auf der Innenseite des Elektronikplatinenteils befindet sich die Elektronik, insbesondere die Elektronikbauteile. Die Außenseite des Elektronikplatinenteils bildet einen Teil des Gehäuses. Gemäß einer Variante bildet dabei diese Außenseite des Elektronikplatinenteils zumindest einen Teil eines rückseitigen Gehäuseteils der Sensorvorrichtung.
Alternativ kann vorgesehen sein, dass in dem Elektronikbreich der Sensorvorrichtung die Sensorvorrichtung gehäuselos ausgebildet ist. Somit sind in dem Elektronikbereich die Vorder- und die Rückseite der Sensorvorrichtung stoffschlüssig verbunden.
Insbesondere ist dabei vorgesehen, dass eine Seite des Sensorplatinenteils einen Teil der Vorderseite bildet oder mit der Vorderseite stoffschlüssig verbunden ist. Das Sensorplatinenteil kann zusätzlich oder alternativ einen Teil der Rückseite bildet oder mit der Rückseite stoffschlüssig verbunden ist.
Bevorzugt ist vorgesehen, dass das Sensorplatinenteil über eine Steckverbindung mit dem Elektronikplatinenteil verbunden ist. Alternativ hierzu ist es auch möglich, dass das Elektronikplatinenteil und das Sensorplatinenteil zumindest teilweise einstückig miteinander ausgebildet sind, insbesondere durch ein flexibles Platinenteil miteinander verbunden sind. So kann das Sensorplatinenteil zumindest teilweise durch ein flexibles Platinenteil gebildet sein. Entsprechendes gilt für das Elektronikplatinenteil. Dieser flexible Abschnitt bildet dann die Verbindung zwischen Sensor und Elektronik. Alternativ können das Sensorplatinenteil und das Elektronikplatinenteil über eine Lötverbindung miteinander verbunden sein.
Die Sensorvorrichtung umfasst vorzugweise ein Halteelement. Das Halteelement kann insbesondere Teil der Sensoroberfläche, beispielsweise auch Seitenwände, bilden.
Das Halteelement ist vorzugsweise auf oder an der Platine zumindest mittelbar stoffschlüssig befestigt ist.
Vorzugsweise ist vorgesehen, dass das Halteelement die Platine zumindest teilweise, insbesondere vollständig, als Rahmen, umgibt.
Das Sockelelement kann als ein integraler Bestandteil des Halteelementes ausgebildet sein. Alternativ kann die Platine das Sockelelement umfassen. Somit kann das Sockelelement stoffschlüssig mit dem Elektronikplatinenteil und/oder dem Speicherplatinenteil verbunden sein.
Besonders bevorzugt ist an dem Halteelement der Deckel reversibel lösbar montierbar. Insbesondere ist der Deckel auf das übrige Gehäuse, insbesondere Halteelement, aufschiebbar oder überstülpbar ausgebildet.
In dem Sockelelement ist vorzugsweise eine Durchgangsaussparung ausgebildet. Durch diese Durchgangsaussparung des Sockelelements kann sich das Riegelelement erstrecken.
Gemäß einer Variante, ist im Halteelement zumindest eine Energiespeicheraufnahme ausgebildet. Die Energiespeicheraufnahme ist als Durchgangsaussparungen im Halteelement ausgebildet. In der Energiespeicheraufnahme kann der Energiespeicher eingesetzt werden. Das Speicherplatinenteil verschließt vorzugsweise die Energiespeicheraufnahme. Vorzugsweise ist der einzelne Energiespeicherkontakt als Feder ausgebildet und presst den Energiespeicher gegen das Halteelement oder gegen das Speicherplatinenteil.
Des Weiteren bildet das Halteelement vorzugsweise eine Elektronikaussparung, ebenfalls ausgebildet als Durchgangsaussparung. In diese Elektronikaussparung ragt die Elektronik, insbesondere die Vergussmasse mit den Elektronikbauteilen. Das Halteelement kann als Wanne für die Vergussmasse dienen.
Die Vorderseite des Halteelements ist vorzugsweise mittels des Deckels verschlossen.
Insbesondere weist das Halteelement an der Vorderseite eine Halteelementkrempe auf. Diese Halteelementkrempe umgibt die Elektrik, insbesondere die Elektronikaussparung und die Energiespeicheraufnahmen. Auf die Halteelementkrempe kann der Deckel, insbesondere in einer elastischen Ausgestaltung, beispielsweise aus Silikon, aufgesteckt werden. Die Ränder des Deckels umgreifen im aufgesteckten Zustand der Halteelementkrempe.
In einer alternativen Ausgestaltung des Deckels, ist dieser senkrecht zur Sensorachse auf das Halteelement aufschiebbar. Der Deckel weist vorzugsweise eine Rastzunge auf. Im Halteelement ist vorzugsweise eine Zungenaufnahme ausgebildet. Im geschlossenen Zustand rastet die Rastzunge in die Zungenaufnahme ein.
In einer weiteren alternativen Ausgestaltung des Deckels ist der Deckel ebenfalls auf das Halteelement aufschiebbar. Hierzu umfasst der Deckel Verbindungselement, die durch Aussparungen des Halteelements geführt werden können. Durch Verschieben des Deckels werden die Verbindungselemente in Formschluss mit Vorsprüngen des Halteelements gebracht und damit befestigt.
Anstelle der stoffschlüssig auf dem Speicherplatinenteil befestigten Energiespeicherkontakt kann der Deckel den zumindest einen Energiespeicherkontakt umfassen. Der Energiespeicherkontakt liegt insbesondere federnd an dem Energiespeicher an. Der Deckel kann elektrisch leitend ausgebildet sein. Der Deckel kann den elektrischen Strom von dem Energiespeicherkontakt in Richtung der Elektronik und/oder des Sensors leiten.
Der Deckel kann derart an dem Halteelement befestigt sein, dass der Energiespeicherkontakt federnd an dem Energiespeicher anliegt.
Der Deckel kann zumindest eine Kontaktzunge umfassen, um den elektrischen Strom von dem Deckel zu dem Speicherplatinenteil und/oder dem Elektronikplatinenteil zu leiten. Die Kontaktzunge kann hierzu federnd an dem Platinenteil anliegen.
Gemäß einer weiteren Variante ist nicht das rückseitige Gehäuseteil durch das Elektronikplatinenteil und/oder Speicherplatinenteil gebildet, sondern ein vorderseitiges Platinenteil. Das rückseitige Gehäuseteil umfasst das Halteelement. Das Halteelement kann die Seitenwände bilden. Auch hier ist das Halteelement vorzugsweise einstückig mit dem optionalen Sockelelement ausgebildet. An der Vorderseite wird das Halteelement durch das Elektronikplatinenteil und das Speicherplatinenteil verschlossen. Vorzugsweise sind das Elektronikplatinenteil und/oder das Speicherplatinenteil an dem Halteelement reversibel lösbar befestigt, insbesondere sind die Platinenteile in das Halteelement (31) eingeclipst und/oder eingefahren.
Allgemein ist insbesondere für ausreichenden Bauraum des Sensors bevorzugt vorgesehen, dass ein Normalenvektor der Rückseite definiert ist, und das Halteelement im Bereich der Elektrik und im Bereich des Sensors unterschiedlich hoch in Richtung des Normalenvektors ausgebildet ist.
Die Erfindung umfasst des Weiteren eine Anordnung. Die Anordnung umfasst die hier beschriebene Sensorvorrichtung und das Verschlusselement. Das Verschlusselement ist insbesondere eine Tür oder ein Fenster. Der rahmenseitige Bereich des Verschlusselements wird als Schließblech bezeichnet. Der türblatt- bzw. fensterblattseitige Bereich des Verschlusselements wird als Stulp bezeichnet. Die Anordnung umfasst ferner ein bewegliches Riegelelement, insbesondere Bestandteil eines Schlosses im Türblatt oder einer Schließmechanik im Fensterblatt. Zwischen Stulp und Schließblech ist ein Verschlusselementspalt ausgebildet. Die Sensorvorrichtung befindet sich in dem Verschlusselementspalt an einer Auflagefläche, sodass das Riegelelement die Spule(n) durchdringen kann.
Die Sensorvorrichtung ist dabei mit ihrer Rückseite (Montagefläche) an der Auflagefläche, vorzugsweise am Stulp, montiert, insbesondere angeklebt. Bevorzugt bildet die Rückseite der Sensorvorrichtung und Auflagefläche ein Klebeelement. Besonders bevorzugt steht zumindest die Außenseite des Elektronikplatinenteils und/oder des Speicherplatinenteils im unmittelbaren Kontakt mit dem Klebeelement.
Die Sensorvorrichtung ist insbesondere so angeordnet, dass das Riegelelement beim Ein- und Ausfahren durch die Spule des Sensors und insbesondere auch durch die Durchgangsaussparung hindurch ragt.
Die Sensorvorrichtung befindet sich (bei Anordnung am Stulp) vorzugsweise außenseitig am Stulp und somit dem Schließblech zugewandt bzw. (bei Anordnung am Schließblech) vorzugsweise außenseitig am Schließblech und somit dem Stulp zugewandt. Die Sensorvorrichtung ragt somit in den Verschlusselementspalt hinein.
Die Erfindung wird nun anhand eines Ausführungsbeispiels näher beschrieben. Dabei zeigen:

1 eine erfindungsgemäße Anordnung mit erfindungsgemäßer Sensorvorrichtung gemäß allen Varianten,
2 - 9 die erfindungsgemäße Sensorvorrichtung gemäß einer ersten Variante,
10 die erfindungsgemäße Sensorvorrichtung gemäß einer zweiten Variante,
11 - 14 die erfindungsgemäße Sensorvorrichtung gemäß einer dritten Variante und
15-17 die erfindungsgemäße Sensorvorrichtung gemäß einer vierten Variante

Elemente mit derselben oder ähnlichen Funktion werden in den verschiedenen Varianten mit denselben Bezugszeichen bezeichnet.
1 zeigt in rein schematischer Darstellung eine Anordnung 2. Die Anordnung 2 umfasst eine Sensorvorrichtung 1 und ein Verschlusselement 3, hier ausgebildet als Tür. Von dem Verschlusselement 3 ist lediglich ein Ausschnitt gezeigt.
Das Verschlusselement 3 umfasst ein Schloss 4 in einem Türblatt. Das Schloss 4 wiederum weist einen Stulp 7 auf. In dem Schloss 4 befindet sich ein Riegelelement 5, hier ausgebildet als Riegel. Das Riegelelement 5 ist beispielsweise mit einem Schlüssel ein- und ausfahrbar. Das Riegelelement 5 ist entlang einer Spulenachse 22 verschiebbar. Diese Spulenachse 22 ist Teil der Sensorvorrichtung 1 und wird noch im Detail erläutert.
Das Schloss 4 kann ein weiteres Riegelelement 6, beispielsweise in Form einer Falle, aufweisen. Im gezeigten Ausführungsbeispiel durchdringt das Riegelelement 5 die Sensorvorrichtung 1. Allerdings kann die Sensorvorrichtung 1 auch so ausgebildet und angeordnet werden, dass das weitere Riegelelement 6 (Falle) die Sensorvorrichtung 1 durchdringt und mittels der Sensorvorrichtung 1 erfasst wird.
Dem Türblatt liegt der Rahmen der Anordnung 2 gegenüber. In diesem Rahmen befindet sich, als separates Bauteil oder integraler Bereich, das Schließblech 8. Das Schließblech 8 weist eine Fallenöffnung 9 und eine Riegelöffnung 10 auf. In diese Riegelöffnung 10 erstreckt sich das Riegelelement 5 im ausgefahrenen Zustand. Dementsprechend erstreckt sich das weitere Riegelelement 6 in die Fallenöffnung 9.
Zwischen Stulp 7 und Schließblech 8 ist im geschlossenen Zustand des Verschlusselements ein Verschlusselementspalt 11 ausgebildet. In diesem Verschlusselementspalt 11 befindet sich die Sensorvorrichtung 1.
Die Sensorvorrichtung 1 weist eine Vorderseite 12 und eine Rückseite 13 auf. Die Vorderseite 12 und Rückseite 13 sind insbesondere senkrecht zur Spulenachse 22 definiert. Die Rückseite 13 bildet die Montagefläche der Sensorvorrichtung 1 und ist auf einer Auflagefläche am Stulp 7 befestigt, insbesondere angeklebt. Die Sensorvorrichtung 1 und somit auch die Auflagefläche können sich über den Stulp 7 hinaus erstrecken.
Die Vorderseite 12 ist dem Verschlusselementspalt 11 zugewandt.
In einer nicht dargestellten Variante ist es auch möglich, die Sensorvorrichtung 1 auf der anderen Seite, nämlich am Schließblech 8 entsprechend anzuordnen.
Die 2 bis 9 zeigen in unterschiedlichen Darstellungen den grundsätzlichen Aufbau der erfindungsgemäßen Sensorvorrichtung 1 sowie gewisse Besonderheiten der ersten Variante der Sensorvorrichtung 1.
Im Folgenden wird, soweit nicht explizit anders erwähnt, stets auf die 2 bis 9 Bezug genommen.
Die Sensorvorrichtung 1 umfasst einen Sensor 20. Der Sensor 20 wiederum weist zumindest eine Spule 21 auf, die hier nur rein schematisch dargestellt ist. Die Spule 21 definiert die Spulenachse 22. Insbesondere ist vorgesehen, dass die zumindest eine Spule 21 in oder auf einem Sensorplatinenteil 24 der Sensorvorrichtung 1 ausgebildet ist. Insbesondere ist die Spule 21 eine Leiterbahn im Sensorplatinenteil 24. Mehrere Spulen 21 sind als mehrere in Richtung der Spulenachse 22 übereinander angeordnete Leiterbahnen ausgebildet. Dieses ist in 8 dargestellt. Hierbei ist die mittlere Spule 21 als eine Sendespule ausgebildet. Die beiden anderen Spulen 21 sind als Empfangsspulen ausgebildet. Das Sensorplatinenteil 24 liegt auf einem Sockelelement 23. Das Sockelelement 23 ist in den ersten drei Ausführungsbeispielen insbesondere aus elektrisch nichtleitendem Material, insbesondere Kunststoff gebildet.
Sowohl das Sockelelement 23 als auch die Spule 21 und das Sensorplatinenteil 24 weisen eine Durchgangsaussparung 25 auf. Durch diese Durchgangsaussparung 25 erstreckt sich die Spulenachse 22.
Die Sensorvorrichtung 1 ist in der Anordnung 2 insbesondere so angeordnet, dass sich das Riegelelement 5 durch diese Durchgangsaussparung 25 entlang der Spulenachse 22 erstrecken kann.
Neben dem Sensor 20 umfasst die Sensorvorrichtung 1 eine Elektrik 40. Diese Elektrik 40 ist mit einem Deckel 30 verschlossen. 2 und 3 zeigen diesen Deckel 30. In 4 ist der Deckel 30 ausgeblendet.
Die Sensorvorrichtung 1 umfasst ein Halteelement 31, insbesondere aus Kunststoff. Insbesondere bilden das Halteelement 31 und das Sockelelement 23 ein einstückiges Bauteil. 5 zeigt das Halteelement 31 in Alleinstellung. In 6 sind der Deckel 30 und das Halteelement 31 ausgeblendet.
Wie insbesondere die 4 und 6 zeigen, umfasst die Elektrik 40 eine Elektronik 41 und zwei Energiespeicher 45. Die Energiespeicher 45 sind hier als Knopfbatterien ausgebildet.
Die Elektronik 41 setzt sich zusammen aus mehreren Elektronikbauteilen 43, die auf einem Elektronikplatinenteil 42 angeordnet sind. Die Elektronikbauteile 43 befinden sich in einer Vergussmasse 44.
Das Elektronikplatinenteil 42 ist einteilig mit einem Speicherplatinenteil 46 ausgestaltet. Lediglich der Übersichtlichkeit halber ist in 6 eine gestrichelte, imaginäre Grenze zwischen Elektronikplatinenteil 42 und Speicherplatinenteil 46 eingezeichnet.
Auf dem Speicherplatinenteil 46 sind elektrische Kontakte für einen ersten Pol der Energiespeicher 45 ausgebildet (nicht dargestellt).
Auf dem Speicherplatinenteil 46 befinden sich für die beiden Energiespeicher 45 Energiespeicherkontakte 47 zur elektrischen Kontaktierung des zweiten Pols der Energiespeicher 45. Wie beispielsweise 4 zeigt, sind im Halteelement 31 zwei Energiespeicheraufnahmen 32 ausgebildet. Die beiden Energiespeicheraufnahmen 32 sind Durchgangsaussparungen im Halteelement 31. In diese Energiespeicheraufnahmen 32 können die beiden Energiespeicher 45 eingesetzt werden und können dabei durch die Energiespeicherkontakte 47 kontaktiert werden.
Des Weiteren bildet das Haltelement eine Elektronikaussparung 33, ebenfalls ausgebildet als Durchgangsaussparung, umgeben von Seitenwänden 39. In diese Elektronikaussparung 33 ragt die Elektronik 41, insbesondere die Vergussmasse 44 mit den Elektronikbauteilen 43.
Die elektrisch leitende Verbindung zwischen Elektronikplatinenteil 42 und Sensorplatinenteil 24 erfolgt hier über eine Steckverbindung 27. Diese Steckverbindung 27 erstreckt sich ebenfalls in die Elektronikaussparung 33 des Halteelements 31.
Wie beispielsweise 2 zeigt, ist die gesamte Elektrik 40 auf einer Seite des Sensors 20 angeordnet. 2 zeigt hierzu eine Raumrichtung 26, die senkrecht zur Spulenachse 22 definiert ist und die Spulenachse 22 schneidet. Entlang dieser Raumrichtung 26 sind die Elektronik 41 und die Energiespeicher 45 angeordnet. Die Elektronik 41 befindet sich dabei zwischen den Energiespeichern 45 und dem Sensor 20.
7 zeigt im Detail den Bereich zwischen Sensor 20 und Elektrik 40. Der Deckel 30 ist dabei ausgeblendet. Hierbei ist gut zu sehen, dass das Halteelement 31 an der Vorderseite 12 eine Halteelementkrempe 36 aufweist. Diese Halteelementkrempe 36 umgibt die Elektrik 40, insbesondere die Elektronikaussparung 33 und die Energiespeicheraufnahmen 32. Auf die Haltelementkrempe 36 kann der Deckel 30, insbesondere in einer elastischen Ausgestaltung, beispielsweise aus Silikon, aufgesteckt werden. Die Ränder des Deckels 30 umgreifen im aufgesteckten Zustand die Halteelementkrempe 36.
Der Deckel 30 und der Sensorplatinenteil 34 bilden somit die Außenseite und somit auch das Gehäuse der Sensorvorrichtung 1 auf der Vorderseite 12.
Die Rückseite 13, somit die Montagefläche und das rückseitige Gehäuse der Sensorvorrichtung 1 ist durch ein in 15 dargestelltes Klebelement 50 ausgebildet. Das Klebeelement 50 ist ebenfalls in der Variante der 2 bis 9 vorhanden. Das Sockelelement 23 und die Außenseite des Elektronikplatinenteils 42 und Speicherplatinenteils 46 sind stoffschlüssig mit dem Klebeelement 50 verbunden. Das Elektronikplatinenteil 42, das Speicherplatinenteil 46 und das Klebeelement 50 bilden zusammen einen rückwärtigen Gehäuseteil. Der Deckel 30 bildet ein vorderseitiges Gehäuseteil.
8 zeigt dieselbe Darstellung wie 7, jedoch ohne Halteelement 31. Die beiden 7 und 8 verdeutlichen den Versatz zwischen Elektronikplatinenteil 42 und Spule(n) 21. In 8 sind beispielhaft drei Spulen 21 eingezeichnet. In der gezeigten Variante sind alle Spulen (21) nicht nur versetzt, sondern weisen sogar einen Abstand 49 zum Elektronikplatinenteil 42 auf. Zum besseren Verständnis ist das Elektronikplatinenteil 42 bis unter das Sensorplatinenteil 24 hypothethisch verlängert dargestellt, obwohl unter dem Sensorplatinenteil 24 korrekterweise das Sockelelement 23 befindet.
8 zeigt ferner einen Spulenbereich 28, in dem sich die drei Spulen 21 befinden. Dieser Spulenbereich 28 ist insbesondere Bestandteil des Sensorplatinenteils 24. Der Spulenbereich 28 erstreckt sich vom oberen Ende der obersten Spule 21 bis zum untersten Ende der untersten Spule 21. Der Spulenbereich 28 weist parallel zur Spulenachse 22 eine erste Höhe 29 auf. Das Elektronikplatinenteil 42 erstreckt sich parallel zur Spulenachse 22 über eine zweite Höhe 48. Diese zweite Höhe 48 ist bevorzugt kleiner als die erste Höhe 29.
9 verdeutlicht den in 2 gekennzeichneten Schnitt A:A. An dieser Darstellung ist der genaue Aufbau des Sockelelements 23 gut zu erkennen. Das Sockelelement 23 umfasst demgemäß die Sockelplatte 34 zur Aufnahme des Sensorplatinenteils 24. Seitlich des Sensorplatinenteils 24 sind zwei Seitenschienen 35 des Sockelelements 23 zur formschlüssigen Aufnahme des Sensorplatinenteils 34 angeordnet.
10 zeigt eine Variante der Sensorvorrichtung 1. Der grundsätzliche Aufbau der Sensorvorrichtung 1 ist hier wie in den 2 bis 9 beschrieben. Lediglich der Deckel 30 und seine Verbindung mit dem Halteelement 31 ist hier anders ausgestaltet. Der Deckel gemäß 10 wird senkrecht zur Spulenachse 22 entgegen der Raumrichtung 26 auf das Halteelement 31 aufgeschoben. Der Deckel 30 weist eine Rastzunge 37 auf. Im Halteelement 31 ist eine Zungenaufnahme 38 ausgebildet. Im geschlossenen Zustand rastet die Rastzunge 37 in die Zungenaufnahme 38 ein.
Die 11 bis 14 zeigen eine Variante der Sensorvorrichtung 1, bei der nicht die Rückseite 13 durch die Außenseiten des Elektronikplatinenteils 42 und Speicherplatinenteils 46, sondern die Vorderseite 12 durch diese Elemente gebildet wird. Demgemäß fungieren hier die beiden Platinenteile 42, 46 auch als Deckel und bilden insofern einen Teil des Gehäuses. Die beiden Platinenteile 42, 46 sind Teil des vorderseitigen Gehäuseteils.
11 und 12 zeigen die geschlossene Sensorvorrichtung 1. Das Sensorplatinenteil 24 ist hier wie in den vorhergehenden Varianten ausgestaltet, der Übersichtlichkeit halber jedoch nicht gezeigt.
13 zeigt eine Explosionsdarstellung. 14 zeigt lediglich die Innenseite des Elektronikplatinenteils 42 und Speicherplatinenteils 46, auch hier in einer einstückigen Ausgestaltung.
In der Variante gemäß den 11 bis 14 bildet die Außenseite des Haltelements 31 zusammen mit dem Klebelement 50 (nicht dargestellt) ein rückseitiges Gehäuseteil. Auch hier ist das Haltelement 31 einstückig mit dem Sockelelement 32 ausgebildet.
An der Vorderseite 12 wird das Haltelement 31 durch das Elektronikplatinenteil 42 und das Speicherplatinenteils 46 verschlossen. Die außenliegende Seite dieser Platinenteile 42, 46 bildet somit ein vorderseitiges Gehäuseteil der Sensorvorrichtung. Hierbei kann das vorderseitige Gehäuseteil optional und nicht dargestellt eine Lackschicht oder eine Folie umfassen.
Die beiden Energiespeicher 45 werden hier in das Haltelement 31 eingesetzt. Wie insbesondere 14 zeigt, befinden sich auf dem Speicherplatinenteil 46 entsprechende Energiespeicherkontakte 47. Diese Energiespeicherkontakte 47 können im zusammengebauten Zustand der Sensorvorrichtung 1 die Energiespeicher 45 direkt oder indirekt kontaktieren. Für die indirekte Kontaktierung befinden sich im Haltelement 31 ebenfalls Energiespeicherkontakte 47, die den elektrisch leitenden Kontakt zwischen Speicherplatinenteil 46 und Energiespeicher 45 herstellen.
Wie 14 ebenfalls zeigt, befindet sich die Elektronik 41 mit Elektronikbauteilen 43 und Vergussmasse 44 auf der Innenseite des Elektronikplatinenteils 42.
15 zeigt ein viertes Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Sensorvorrichtung 1 in einer Explosionsdarstellung. 16 zeigt das vierte Ausführungsbeispiel in einer Seitenansicht. 17 zeigt die Ansicht aus 16, wobei der Deckel 30, eine Folie 51 und das Halteelement 31 entfernt wurden. Im Folgenden insbesondere die Gemeinsamkeiten und die Unterschiede zu dem ersten Ausführungsbeispiel der 2-9 erläutert.
Die Sensorvorrichtung 1 umfasst ein Klebeelement 50, das wie in dem ersten Ausführungsbeispiel die Rückseite 13 der Sensorvorrichtung 1 bildet. Eine Platine ist einstückig und stoffschlüssig mit dem Klebeelement 50 verbunden.
Die Platine 60 umfasst das Speicherplatinenteil 46 und das Elektronikplatinenteil 42. Das Speicherplatinenteil 46 und das Elektronikplatinenteil 42 sind somit einstückig und materialeinheitlich ausgebildet. Hierbei ist die Platine 60 an dem Klebeelement 50 angeklebt.
Ferner ist das Sockelelement 23 einstückig und materialeinheitlich mit dem Elektronikplatinenteil 42 und dem Speicherplatinenteil 46 ausgebildet. Somit wird die Platine 60 aus dem Sockelelement 23, dem Elektronikplatinenteil 42 und dem Speicherplatinenteil 42 gebildet. Die Platine 60 ist über die gesamte Länge L gleichbleibend hoch ausgebildet. Somit sind das Sockelelement 23, das Elektronikplatinenteil 42 und das Speicherplatinenteil 42 in Richtung der Spulenachse 22 gleichbleibend hoch ausgebildet.
Auf dem Sockelelement 23 ist das Sensorplatinenteil 24 angeordnet. Das Sensorplatinenteil 24 ist stoffschlüssig mit der Sockelplatte 23 verbunden, insbesondere angelötet. Das Sensorplatinenteil 24 enthält die Spulen 21, wobei zumindest ein oder zwei Sendespule(n) 21 zwischen zwei Empfangsspulen 21 innerhalb des Sensorplatinenteils 24 angeordnet sind. Hierbei sind die Empfangs- und Sendespulen 21 mit derselben oder parallelen Spulenachsen 22 ausgebildet.
Die Spulen 21 sind elektrisch und stoffschlüssig mit dem Sockelelement 23 verbunden, insbesondere angelötet. Über das Sockelelement 23 sind die Spulen 21 mit der Elektrik 40, d. h der Elektronik 41 und den Energiespeichern 45, verbunden.
Zugleich beanstandet das Sockelelement 23 die Spulen 21 von der Rückseite 13 der Sensorvorrichtung 1. Das Sockelelement 23 ist als Teil der Platine 60 ausgebildet. Somit versetzt das Sockelelement 23 die Spulen 21 von dem Elektronikplatinenteil 42 und dem Speicherplatinenteil 46 in Richtung der Sensorachse 22.
Die Sensorvorrichtung 1 ist auf der Vorderseite 12 eben ausgebildet (s. 16). Mittels des Sockelelements 23 werden nicht nur die Spulen 21 von der Rückseite 13 beabstandet. Vielmehr gleicht das Sockelelement 23 auch einen Höhenunterschied zwischen dem Sensorplatinenteil 24 und einem Elektronikbereich 61 im Wesentlichen aus. Hierbei weist das Sensorplatinenteil 24 im Wesentlichen dieselbe Höhe wie die Vergussmasse 44 mit der Elektronik 41 auf. Ebenfalls gleicht das Sockelelement 23 einen Höhenunterschied zwischen dem Sensorplatinenteil 24 und einem Speicherbereich 62 im Wesentlichen aus. Hierbei weisen die Energiespeicher 45 im Wesentlichen dieselbe Höhe wie das Sensorplatinenteil 24 auf.
Eine Lichtschranke 52 ist innerhalb des Sensorplatinenteils 24 angeordnet. Mittels der Lichtschranke 52 kann die Stellung des Riegelelements 5 zusätzlich zu den als Spulen 21 ausgebildeten Sensors 20 detektiert werden. Es ist aber auch denkbar, dass vierte Ausführungsbeispiel ohne Lichtschranke 52 auszugestalten und die Betriebszustände nur mittels des Sensors 20 zu detektieren.
Das Halteelement 31 ist auf dem Klebelement 50 befestigt.
Das Halteelement 31 ist als ein Kunststoffrahmen ausgebildet. Das Halteelement 31 bildet die Elektronikaussparung 33 als Durchgangsöffnung aus, die als Wanne für die Vergussmasse 44 dient. Zudem umrahmt die Elektronikaussparung 33 auch den Sensor 20.
Das Halteelement 31 bildet die Energiespeicheraufnahme 32 als Durchgangsöffnung aus. Innerhalb der Energiespeicheraufnahme 32 sind die Energiespeicher 45 angeordnet. Auf dem Speicherplatinenteil 46 sind erste elektrische Energiespeicherkontakte (nicht dargestellt) jeweils für einen ersten Pol der Energiespeicher 45 ausgebildet. Elektrische Leitungselemente führen in oder auf dem Speicherplatinenteil 46 zu der Elektronik. An dem zweiten Pol der Energiespeicher 45 liegen zweite Energiespeicherkontakte 47 an.
Anders als in dem Ausführungsbeispiel der 2-9, sind die zweiten Energiespeicherkontakte 47 als elastische Zungen eines Deckels 30 ausgebildet. Der Deckel 30 ist elektrisch leitend, insbesondere metallisch. Der Deckel 30 umfasst Kontaktzungen 54, so dass der elektrische Strom von dem zweiten Pol der Energiespeicher 45 über die Energiespeicherkontakte 47 zu den Kontaktzungen 54 fließen kann. Die Kontaktzungen 54 liegen federnd und elektrisch kontaktierend an einem Kontaktfeld 55 des Speicherplatinenteils 46 an. Von dem Kontaktfeld führen elektrische Leitungselemente in oder auf dem Speicherplatinenteil 46 zu der Elektronik.
Das Klebeelement 50, die Platine 60 und das Halteelement 31 bilden zusammen ein rückseitiges Gehäuseteil.
Dadurch, dass die Energiespeicherkontakte 47 und die Kontaktzungen 54 federnd ausgebildet sind und unter mechanischer Spannung an dem Energiespeicher 45 bzw. an dem Kontaktfeld 55 anliegen, ist der Stromfluss gewährleistet. Zudem drücken die zweiten Energiespeicherkontakte 47 die Energiespeicher 45 an die ersten Energiespeicherkontakte für den ersten Pol, so dass auch hier der Stromfluss gewährleistet ist.
Zur elektrischen Isolierung des Deckels 30 ist der Deckel 30 mit einer nicht leitenden Folie 51 stoffschlüssig verbunden, insbesondere beklebt. Die Folie 51 bildet einen Teil der Vorderseite 12 der Sensorvorrichtung 1. Die Folie 51 und der Deckel 30 bilden zusammen ein vorderseitiges Gehäuseteil.
Des Weiteren wird die Vorderseite 12 von der Vergussmasse 44 und dem Sensorplatinenteil 24 gebildet. Es ist alternativ und nicht dargestellt möglich, die Vergussmasse 44 und eventuell das Sensorplatinenteil 24 mit der Folie 51 zu bedecken. Hierdurch ist die Sende- und/oder Empfangseinheit 63 und der Sensor 20 mit der Vorderseite 12 und der Rückseite 13 stoffschlüssig verbunden. Im Bereich der Elektronik 41 und des Sensors 20 ist die Sensorvorrichtung 1 gehäusefrei ausgebildet, d. h. Vorder- und Rückseite 12, 13 sind stoffschlüssig miteinander verbunden.
Der Deckel 30 wird an dem Halteelement 31 reversibel lösbar, insbesondere formschlüssig befestigt. Hierzu umfasst der Deckel 30 Verbindungselement 56, die durch Aussparungen 59 des Halteelements 31 geführt werden können. Danach wird durch Verschieben des Deckels 30 die Verbindungselemente 56 in Formschluss mit Vorsprüngen 58 des Halteelements 31 gebracht und damit befestigt. Die Verbindungselemente 56 und die Vorsprünge 58 sind derart ausgebildet, so dass die Energiespeicherkontakte 47 und die Kontaktzungen 54 bei geschlossenem Deckel mechanisch gespannt sind.
Bei den Ausführungsbeispielen der 2 bis 9 und 10 kann der Deckel 30 Vorsprünge aufweisen, die die Energiespeicher 45 gegen das Speicherplatinenteil drücken.
Bezugszeichenliste

1: Sensorvorrichtung
2: Anordnung
3: Verschlusselement
4: Schloss
5: Riegelelement
6: weiteres Riegelelement
7: Stulp
8: Schließblech
9: Fallenöffnung
10: Riegelöffnung
11: Verschlusselementspalt
12: Vorderseite
13: Rückseite
20: Sensor
21: Spule
22: Spulenachse
23: Sockelelement
24: Sensorplatinenteil
25: Durchgangsaussparung
26: Raumrichtung
27: Steckverbindung
28: Spulenbereich
29: erste Höhe
30: Deckel
31: Halteelement
32: Energiespeicheraufnahme
33: Elektronikaussparung
34: Sockelplatte
35: Seitenschienen
36: Haltelementkrempe
37: Rastzunge
38: Zungenaufnahme
39: Seitenwände
40: Elektrik
41: Elektronik
42: Elektronikplatinenteil
43: Elektronikbauteile
44: Vergussmasse
45: Energiespeicher
46: Speicherplatinenteil
47: Energiespeicherkontakte
48: zweite Höhe
49: Abstand
50: Klebeelement
51: Folie
52: Lichtschranke
53: Beschleunigungssensor
54: Kontaktzungen
55: Kontaktfeld
56: Verbindungselemente
57: Steuereinheit
58: Vorsprung
59: Aussparung
60: Platine
61: Elektronikbereich
62: Speicherbereich

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

WO 2016/149723 A1 [0002, 0018, 0019, 0020]
WO 2016/149273 A1 [0020]

Claims

Sensorvorrichtung (1) für ein Verschlusselement (3), insbesondere eine Tür oder ein Fenster, wobei die Sensorvorrichtung einen Sensor (20) aufweist, wobei der Sensor (20) zumindest eine Spule (21) mit einer Spulenachse (22) umfasst, wobei die Spule (21) dazu dient, von einem Riegelelement (5) durchdrungen zu werden, wobei die Sensorvorrichtung eine Elektrik (40) aufweist, wobei die Elektrik zur Stromversorgung und/oder Ansteuerung der Spule (21) ausgebildet ist, wobei die Sensorvorrichtung eine Platine aufweist, wobei auf der Platine zumindest teilweise die Elektrik angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, • dass in Richtung der Spulenachse (22) wenigstens die zumindest eine Spule (21) oder wenigstens eine der mehreren Spulen versetzt zu der Platine angeordnet ist.
Sensorvorrichtung (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass in Richtung der Spulenachse (22) wenigstens die zumindest eine Spule (21) oder wenigstens eine der mehreren Spulen beanstandet zu der Platine angeordnet ist.
Sensorvorrichtung (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Sensor (20) zumindest zwei Spulen (21) umfasst und alle Spulen des Sensors (20) in Richtung der Spulenachse (22) versetzt, insbesondere beabstandet, zu der Platine angeordnet sind.
Sensorvorrichtung (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Sensor (20) zumindest zwei Spulen (21) umfasst und zumindest eine Spule (21) in Richtung der Spulenachse (22) versetzt, insbesondere beabstandet, zu einem Elektronikplatinenteil (42) und/oder zu einem Speicherplatinenteil (46) angeordnet ist und zumindest eine Spule (21) nicht versetzt angeordnet ist.
Sensorvorrichtung (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Sensor (20) zumindest zwei Spulen (21) umfasst, wobei die Spulen (21) in einem Spulenbereich (28) der Sensorvorrichtung einstückig (24) aufgenommen sind, wobei der Spulenbereich (28) eine größere Höhe in Richtung der Spulenachse (22) aufweist als die Platine (42).
Sensorvorrichtung (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Sensorvorrichtung (1) in einem Verschlusselementspalt (11) anordbar ist und die Sensorvorrichtung (1) ein Sockelelement (23) umfasst, um den Sensor (20), insbesondere die zumindest eine Spule (21), von dem Verschlusselement (3) zu beabstanden.
Sensorvorrichtung (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Elektrik eine Elektronik umfasst und die Elektronik (41) zwischen dem Sensor (20) und einem Energiespeicher (45) der Sensorvorrichtung angeordnet ist.
Sensorvorrichtung (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Sensorvorrichtung (1) eine Vorderseite (12) umfasst, die vorgesehen ist, zum Verschlusselementspalt (11) zugewandt zu sein, wobei die Vorderseite (12) eben ausgebildet ist, wobei insbesondere das Sockelelement (23) einen Höhenunterschied zwischen dem Sensorbereich (24) einerseits und einem Elektronikbereich mit der Elektronik und/oder einem Speicherbereich mit einem Energiespeicher (46) andererseits ausgleicht.
Sensorvorrichtung (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Elektrik (40) sich auf nur einer Seite des Sensors (20) anschließt.
Sensorvorrichtung (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei • die Elektrik (40) eine Elektronik (41), insbesondere einen Prozessor, umfasst und die Sensorvorrichtung (1) vorzugsweise ein Elektronikplatinenteil (42) umfasst, wobei auf dem Elektronikplatinenteil (42) die Elektronik (41) angeordnet ist, • und/oder die Elektrik (40) zumindest einen Energiespeicher (45) umfasst und die Sensorvorrichtung (1) vorzugsweise ein Speicherplatinenteil (46) umfasst, wobei das Speicherplatinenteil (46) den zumindest einen Energiespeicher (45) kontaktiert, insbesondere auch aufnimmt, • und/oder die Sensorvorrichtung (1) ein Sensorplatinenteil (24) umfasst, wobei das Sensorplatinenteil (24) den Sensor (20) aufnimmt, wobei der Sensor (20) vorzugsweise in und/oder auf dem Sensorplatinenteil (24) angeordnet ist.
Sensorvorrichtung (1) nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass das Elektronikplatinenteil (42) und das Speicherplatinenteil (46) einstückig miteinander ausgebildet sind und die Platine bilden.
Sensorvorrichtung (1) nach einem der Ansprüche 10 oder 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Platine das Sockelelement (23) umfasst, wobei insbesondere das Sensorplatinenteil (24) stoffschlüssig mit dem Sockelelement (23) verbunden ist.
Sensorvorrichtung (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das die Platine mit einem Befestigungselement zur Befestigung an dem Verschlusselement (3) insbesondere stoffschlüssig verbunden ist.
Sensorvorrichtung (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Befestigungselement als ein Klebeelement ausgebildet ist.
Sensorvorrichtung (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Sensorvorrichtung (1) ein Halteelement (31) umfasst, wobei das Halteelement (31) Seitenwände der Sensorvorrichtung (1) ausbildet.