DE3910653A1

DE3910653A1 - Infrarot-bewegungsmelder

Info

Publication number: DE3910653A1
Application number: DE19893910653
Authority: DE
Inventors: Klaus Gringmann; Rolf Hilbig
Original assignee: Gebrueder Merten GmbH and Co KG
Current assignee: Merten GmbH
Priority date: 1989-04-01
Filing date: 1989-04-01
Publication date: 1990-10-04
Anticipated expiration: 2009-04-02
Also published as: DE3910653C2

Description

Die Erfindung bezieht sich auf einen passiven Infrarot-Bewegungsmelder, bestehend aus einem Anschlußklemmen aufweisenden Grundgehäuse und einem mit dem Grundgehäuse gelenkig verbundenen Sensorgehäuse, welches ein für die Infrarotstrahlung durchlässiges Fenster mit einem die Infrarotstrahlung fokussierenden Element, insbesondere Fresnellinse aufweist, welche die von dem Meßobjekt ausgehende Infrarotstrahlung auf einen Infrarot-Detektor fokussiert, wobei die Fresnellinse als Linsensystem ausgebildet und aus einer gekrümmten Folie besteht, die so angeordnet ist, daß die Brennpunkte aller Einzellinsen in einen gemeinsamen Brennpunkt zusammenfallen, in dem der Infrarot-Detektor angeordnet ist.

Durch das DE-GM 85 32 796 ist ein derartiger Infrarot-Bewegungsmelder bekannt. Bei dieser bekannten Ausführung sind zwei separate Gehäuse, nämlich das Grundgehäuse und das Sensorgehäuse vorhanden, zwischen denen ein Kugelgelenk angeordnet ist, das als bewegliche Verbindung dient. Durch diese getrennten Gehäuseeinheiten ergibt sich eine verhältnismäßig große Bauhöhe des Bewegungsmelders.

Die Aufgabe besteht darin, den Infrarot-Bewegungsmelder der eingangs beschriebenen Art in der Weise zu verbessern, daß seine Bauhöhe mit den gleichen Funktionseinheiten, nämlich Grundgehäuse, Kugelgelenk und Sensorgehäuse baulich wesentlich kleiner ausgebildet werden kann.

Die Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die im Kennzeichen des Hauptanspruches aufgeführten Maßnahmen gelöst. Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen beschrieben.

Bei der Ausführung nach dem DE-GM 85 32 796 ist das Kugelgelenk als separate Funktionseinheit nur für die sie bestimmende Funktion ausgebildet und besteht aus einer Vollkugel und der entsprechenden Kugelpfanne. Die Gesamtbauhöhe des Gerätes ergibt sich aus der Summe der Einzelbauhöhen jeder Baueinheit.

Bei der erfindungsgemäßen Ausbildung weist das Kugelgelenk dagegen nur eine Halbkugel auf und das Sensorgehäuse hat die Form einer Halbschale, wobei die Außenabmessungen so gewählt werden können, daß beide Halbteile mit den Schnittflächen aneinanderliegen und annähernd gleichen Durchmesser haben, d.h. der Durchmesser der Halbkugel ist gleich oder annähernd gleich dem Kreisdurchmesser der Halbschale. Dabei ergänzen sich beide Halbteile zu einer baulichen Einheit,von der die Halbkugel im Innern zur Aufnahme von Bauteilen oder Baugruppen der Schaltungsanordnung des Bewegungsmelders benutzt werden kann (Anspruch 9) und den Aufnahmeraum des Sensorgehäuses vergrößert. Die Gesamtbauhöhe reduziert sich somit wenigstens um die Tiefe der Kugelkalotte. Durch die Reduzierung wird jedoch, wie dargelegt, das Innenvolumen der Gehäuseteile nicht verringert.

Die Ansprüche 2 bis 8 beziehen sich auf die drehbewegliche Lagerung und Halterung des Kugelkopfes in der Kugelkalotte des Grundgehäuses.

Nachfolgend wird anhand der Zeichnungen ein Ausführungsbeispiel der Erfindung näher beschrieben. Es zeigen:

Fig. 1 eine Seitenansicht des Bewegungsmelders, teilweise geschnitten,

Fig. 2 eine Innenansicht des Grundgehäuses mit der Gelenkmechanik,

Fig. 3 die Seitenansicht des Vorderteils des Bewegungsmelders,

Fig. 4 die Innenansicht des Grundgehäuses mit den Anschlußklemmen,

Fig. 5 die Seitenansicht des Bewegungsmelders mit dem in zwei Stellungen dargestellten Sensorgehäuse,

Fig. 6 die Draufsicht auf den Bewegungsmelder.

Bei dem Ausführungsbeispiel der Erfindung handelt es sich um ein Aufputz- Gerät. Es besteht aus dem Grundgehäuse 7 und dem Sensorgehäuse 8. Das rechteckige Grundgehäuse 7 besteht aus dem Gehäuseunterteil 9 und dem Oberteil 10. Das Unterteil 9 weist Bohrungen 11 zur Wandmontage auf. Im Innern des Unterteils 9 am Boden ist eine 4-polige Klemmleiste 12 lösbar befestigt, die zum Anschluß der nicht dargestellten Leitung aus dem Gehäuse herausgenommen und nach dem Anschluß wieder eingesetzt werden kann. Für diesen Zweck sind am Gehäuseboden Rasthaken 13 angeformt, die mit nicht näher bezeichneten Rastaufnahmen an den Schmalseiten der Klemmleiste 12 zusammenwirken.

Bei der Klemmleiste handelt es sich um eine Kombination von Steckbuchsenleiste und Klemmleiste, die auch unter der Bezeichnung Buchsen-Klemmleiste bekannt ist.

Das Oberteil 10 hat als Gegenstück zur Steckbuchsenleiste eine Steckklemmleiste 14 mit vier Steckerstiften 15. Beim Zusammenbau von Unterteil 9 und Oberteil 10 greifen die Steckerstifte 15 der Steckklemmleiste 14 in die Steckbuchsen 16 der Klemmleiste 12 ein und stellen die elektrische Verbindung her.

Das Gehäuseunterteil 9 und das Oberteil 10 werden durch eine nicht dargestellte Schraubverbindung zusammengehalten. Für diesen Zweck sind Befestigungs- und Durchgangslöcher 16, 17 im Ober- und Unterteil 9, 10 vorhanden.

Das Oberteil 10 ist mit dem Sensorgehäuse 8 durch das Kugelgelenk 18 verbunden. Dadurch läßt sich das Sensorgehäuse 8 horizontal, vertikal und um seine Längsachse stufenlos verstellen und auf den gewünschten Empfangsbereich ausrichten.

Das Kugelgelenk 18 wird gebildet aus einer Halbkugel 19 des Sensorgehäuses 8, die in eine Kugelkalotte 20 des Gehäuseoberteils 10 eingesetzt ist. Wie aus den Fig. 1, 3 und 5 der Zeichnungen hervorgeht, ist die, die Kugelkalotte 20 aufnehmende, Frontseite des Gehäuseoberteils 10 gegen die Vertikale geneigt ausgebildet, so daß das mit der Halbkugel 19 in die Kugelkalotte 20 eingesetzte Sensorgehäuse 8 gemäß Fig. 5 einen größeren Schwenkbereich nach unten (35 Grad) als nach oben (15 Grad) hat (gemessen von der horizontalen Hauptachse des Sensorgehäuses). Der Schwenkbereich um die vertikale Hauptachse beträgt nach beiden Seiten je 10 Grad (Fig. 6).

Das Sensorgehäuse 8 ist aus unterschiedlichen geometrischen Grundkörpern zusammengesetzt, nämlich der bereits beschriebenen Halbkugel 19 sowie durch den halbzylindrischen Sensorkopf 21. Beide Teile 19, 21 sind mit ihren Schnittebenen aneinandergefügt und haben annähernd den gleichen Durchmesser. Der halbzylindrische Sensorkopf 21 geht an einer Seite in einen halbkegelstumpfförmigen Teil 22 über. Beide Teile 21, 22 haben ein Fenster 23, 24, wobei jedes Fenster mit einem die Infrarotstrahlung fokussierenden Element einer folienartigen Fresnellinse 25, 26 verschlossen ist. Die von einem Meßobjekt ausgehende Infrarotstrahlung wird durch die Fresnellinse 25,26 auf den im Innern des Sensorgehäuses 8 befindlichen, nicht dargestellten, Infrarot-Detektor fokussiert. Die Fresnellinsen 25, 26 bilden ein Linsensystem, mit deren Hilfe zwei aktive Zonen gebildet und in getrennte Empfangsbereiche aufgeteilt werden, wobei die Brennpunkte aller Einzellinsen in einen gemeinsamen Brennpunkt zusammenfallen, in dem der Infrarot-Detektor angeordnet ist.

Entsprechend der geometrischen Form des Sensorkopfes 21 sind die Fresnellinsen 25, 26 gekrümmt, nämlich die Fresnellinse 25 zylindermantelförmig und die Fresnellinse 26 kegelmantelförmig. Die Fresnellinse 25 teilt eine horizontale Zone und die Fresnellinse 26 eine gegen die Vertikale geneigte Zone in getrennte Empfangsbereiche auf, so daß ein Erfassungsbereich von annähernd 90 Grad zwischen den Hauptachsen und damit ein wirksamer Unterkriechschutz erreicht wird.

Wie bereits erwähnt, ist die Halbkugel 19 des Sensorgehäuses 8 in die Kugelkalotte 20 des Gehäuseoberteils 10 eingesetzt und gelagert.

Die Halterung der Halbkugel 19 in der Kugelkalotte 20 erfolgt kardanisch, so daß, wie bereits beschrieben, das Sensorgehäuse 8 innerhalb eines bestimmten Bereiches in allen Richtungen beweglich ist.

Die kardanische Gelenkverbindung weist an der Halbkugel 19 einen Kardanzapfen 27 auf der eine die Bewegung des Sensorgehäuses 8 begrenzende Durchbrechung 28 in der Kugelkalotte 20 durchgreift. Wie aus Fig. 2 der Zeichnung hervorgeht, hat die Durchbrechung 28 eine Rechteckform, so daß der Kardanzapfen 27 in senkrechter Richtung einen größeren Bewegungsspielraum hat als in waagerechter Richtung. Damit ist auch der bereits vorstehend beschriebene Schwenkbereich von 50 Grad um die horizontale Hauptachse und von nur 20 Grad um die vertikale Hauptachse erklärt. Zur Herstellung einer tragfähigen Verbindung zwischen dem Sensorgehäuse 8 und dem Oberteil 10 ist eine Brücke 29 an der Rückseite der Kugelkalotte 20 angeordnet, die jeweils an den Rändern der Durchbrechung 28 abgestützt und zwischen Führungen 30 in Längsrichtung der Durchbrechung 28 beweglich ist.

Die Brücke 29 weist einen etwa der Breite der Durchbrechung 28 entsprechenden Längsschlitz 31 auf, durch den der Zapfen 27 hindurchgreift. Der Zapfen 27 kann als Gewindezapfen ausgebildet und mit einer Mutter 32 oder einer Sperrscheibe an der Brücke 29 abgestützt sein. Durch Andrehen der Mutter 32 wird die Halbkugel 19 unter Vorspannung in die Kugelkalotte 20 gedrückt, so daß eine Verstellung des Sensorgehäuses 8 durch Überwindung der Reibungskräfte im Kugelgelenk erfolgt.

Wie aus Fig. 2 hervorgeht, ist der Kardanzapfen 27 hohl ausgebildet und dient gleichzeitig zur Leitungsdurchführung vom Sensorgehäuse 8 zum Grundgehäuse 7. Die Verbindungsleitungen sind in den Figuren der Zeichnungen nicht dargestellt. Sie führen von der innerhalb des Sensorgehäuses 8 angeordneten Schaltungsanordnung des Bewegungsmelders zu den Anschlußköpfen der Steckerstifte 15 im Grundgehäuse-Oberteil 10. Der Aufnahmeraum des Sensorgehäuses 8 wird durch die hohl ausgebildete Halbkugel 19 vergrößert.

Claims

1. Passiv-Infrarot-Bewegungsmelder, bestehend aus einem Anschlußklemmen aufnehmenden Grundgehäuse und einem mit dem Grundgehäuse durch ein Kugelgelenk verbundenen Sensor-Gehäuse, welches ein für die Infrarotstrahlung durchlässiges Fenster mit einem die Infrarotstrahlung fokussierenden Element, insbesondere Fresnellinse aufweist, welche die von dem Meßobjekt ausgehende Infrarotstrahlung auf einen Infrarot- Detektor fokussiert, dadurch gekennzeichnet, daß das Kugelgelenk (18) eine mit dem Sensorgehäuse (8) integrierte Halbkugel (19) enthält, die in einer Kugelkalotte (20) des Grundgehäuses (7) gelagert ist.

2. Passiv-Infrarot-Bewegungsmelder nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Kugelkalotte (20) eine die Bewegung des Sensorgehäuses (8) begrenzende Durchbrechung (28) aufweist.

3. Passiv-Infrarot-Bewegungsmelder nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Halbkugel (19) einen durch die Durchbrechung (28) der Kugelkalotte (20) hindurchgreifenden Zapfen (27) aufweist.

4. Passiv-Infrarotrot-Bewegungsmelder nach einem der Ansprüch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Zapfen (27) der Halbkugel (19) durch eine an der Rückseite der Kugelkalotte (20) angeordnete, an den Rand des Durchbruchs (28) aufliegende bewegliche Brücke (29) hindurchgreift.

5. Passiv-Infrarot-Bewegungsmelder nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Brücke (29) zwischen Führungen (30) an der Rückseite der Kugelkalotte (20) eingesetzt ist.

6. Passiv-Infrarot-Bewegungsmelder nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Zapfen (27) durch einen Schlitz (31) der Brücke (29) hindurchgreift und mit seinem freien Ende an der Brücke (29) abgestützt ist.

7. Passiv-Infrarot-Bewegungsmelder nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Zapfen (27) als Hohlzapfen ausgebildet ist.

8. Passiv-Infrarot-Bewegungsmelder nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Zapfen (27) durch eine Mutter (32) oder Sperrscheibe an der Brücke (29) abgestützt ist.

9. Passiv-Infrarot-Bewegungsmelder nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Halbkugel (19) hohl ausgebildet ist und die elektrische bzw. elektronische Schaltungsanordnung des Bewegungsmelders oder einen Teil davon aufnimmt.