DE3910653C2

DE3910653C2 - Passiv-Infrarot-Bewegungsmelder

Info

Publication number: DE3910653C2
Application number: DE19893910653
Authority: DE
Inventors: Klaus Gringmann; Rolf Hilbig
Original assignee: Merten GmbH
Current assignee: Merten GmbH
Priority date: 1989-04-01
Filing date: 1989-04-01
Publication date: 2002-02-14
Anticipated expiration: 2009-04-02
Also published as: DE3910653A1

Description

Die Erfindung betrifft einen Passiv-Infrarot-Bewegungsmelder, bestehend aus einem Anschlussklemmen aufnehmenden Grundgehäuse und einem mit dem Grundgehäuse durch ein Kugelgelenk verbundenen Sensorgehäuse, welches ein für die Infrarotstrahlung durchlässiges Fenster mit fokussierenden Elementen, insbesondere Fresnellinsen aufweist, welche die von dem Messobjekt ausgehende Infrarotstrahlung auf einen Infrarotdetektor fokussieren, wobei das Kugelgelenk eine am Grundgehäuse angeordnete Gelenkpfanne und eine darin in Gleitkontakt gelagerte am Sensorgehäuse vorgesehene Halbkugel aufweist.

Ein derartiger Infrarot-Bewegungsmelder ist bekannt aus DE 37 01 614 A1. Hierbei ist ein Grundgehäuse vorgesehen, welches eine Gelenkpfanne aufweist, in der eine Halbkugel des Sensorgehäuses in Gleitkontakt gelagert ist. Die Gelenkpfanne besteht aus einem sphärisch gebogenen Ring, der eine Teil- Kugellagerung bildet. Eine derartige Gelenkpfanne ist nicht im Stande das Sensorgehäuse festzuhalten. Daher ist das Grundgehäuse mit einem Deckel verschlossen, der mit einem Filzring die entgegengesetzt für Infrarotstrahlen durchlässige Kugelhälfte umgreift und somit verhindert, dass das kugelförmige Sensorgehäuse von der Gelenkpfanne abhebt. Hierbei ist es erforderlich eine Lagerung bzw. Abstützung entlang zweier Ringe vorzusehen, die an unterschiedlichen Kugelhälften angreifen. Es ist somit eine umfangsmäßig ausgedehnte Umfassung der Kugel des Sensorgehäuses durch das Grundgehäuse erforderlich.

In der älteren (nicht vorveröffentlichten) Patentanmeldung DE 37 35 956 A1 ist ein Passiv-Infrarot-Bewegungsmelder beschrieben, bei dem das Kugelgelenk, das das Sensorgehäuse mit dem Grundgehäuse verbindet, eine Hohlschale aufweist. Das Sensorgehäuse ist an einer Öffnung des Grundgehäuses abgestützt und wird durch diese Abstützung von einem Gleitkontakt mit der Hohlschale ferngehalten. Die Hohlschale weist eine Durchbrechung auf, durch die ein vom Sensorgehäuse abstehender hohler Zapfen hindurchgreift. Dieser Zapfen ist mit einer die Ränder der Durchbrechung hintergreifenden Brücke an der Hohlschale verankert.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Passiv- Infrarot-Bewegungsmelder zu schaffen, der bei guter Beweglichkeit des Sensorgehäuses von einfacher Konstruktion ist und der kein weitreichendes Übergreifen des Sensorgehäuses durch das Grundgehäuse erfordert.

Die Lösung dieser Aufgabe erfolgt erfindungsgemäß mit den im Patentanspruch 1 angegebenen Merkmalen. Hiernach ist die Gelenkpfanne eine Kugelkalotte, die eine Durchbrechung aufweist und die Halbkugel des Sensorgehäuses weist einen durch die Durchbrechung ragenden hohlen Zapfen auf, der mit einer die Ränder der Durchbrechung hintergreifenden Brücke an der Kugelkalotte verankert ist. Der Zapfen bewirkt ein Zurückhalten der Halbkugel des Sensorgehäuses an der Kugelkalotte, so dass das Sensorgehäuse unmittelbar an der Kugelkalotte auch gegen deren Innenwand gezogen wird. Dadurch ist eine einfache Konstruktion möglich, ohne die Notwendigkeit des weiträumigen Umgreifens der Kugel des Sensorgehäuses. Außerdem können durch den hohlen Zapfen Kabel geordnet hindurchgeführt werden. Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung sind den Unteransprüchen 2 bis 5 zu entnehmen.

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, und

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 Schwenkbreich 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 An schlussklemmen aufnehmenden Grundgehäuse (7) und einem mit dem Grundgehäuse (7) durch ein Kugelgelenk (18) verbundenen Sensorgehäuse (8), welches ein für die Infrarotstrahlung durchlässiges Fenster mit fokussierenden Elementen, insbesondere Fresnellinsen (25, 26), aufweist, welche die von dem Messobjekt ausgehende Infrarotstrahlung auf einen Infrarotdetektor fokussieren, wobei das Kugelgelenk (18) eine am Grundgehäuse (7) angeordnete Gelenkpfanne und eine darin in Gleitkontakt gelagerte am Sensorgehäuse vorgesehene Halbkugel (19) aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass die Gelenkpfanne eine Kugelkalotte (20) ist, die eine Durchbrechung (28) aufweist, und dass die Halbkugel (19) einen durch die Durchbrechung (28) ragenden hohlen Zapfen (27) aufweist, der mit einer die Ränder der Durchbrechung (28) hintergreifenden Brücke (29) an der Kugelkalotte ver ankert ist.

2. Passiv-Infrarot-Bewegungsmelder nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Halbkugel (20) reibschlüssig in der Kugelkalotte (20) gehalten ist.

3. Passiv-Infrarot-Bewegungsmelder nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Brücke (29) zwischen Füh rungen (30) an der Rückseite der Kugelkalotte (20) einge setzt ist.

4. Passiv-Infrarot-Bewegungsmelder nach einem der Ansprüche 1-3, dadurch gekennzeichnet, dass der Zapfen (27) durch einen Schlitz (31) der Brücke (29) hindurchgreift.

5. Passiv-Infrarot-Bewegungsmelder nach einem der Ansprüche 1-4, dadurch gekennzeichnet, dass der Zapfen (27) mit einer Mutter (32) oder Sperrscheibe an der Brücke (29) verankert ist.