EP2625675A1 - Verfahren und vorrichtung zur signalübertragung zwischen einer wand und einem um eine scharnierachse scharniergelenkig an dieser wand befestigten flügel - Google Patents

Verfahren und vorrichtung zur signalübertragung zwischen einer wand und einem um eine scharnierachse scharniergelenkig an dieser wand befestigten flügel

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EP2625675A1
EP2625675A1 EP11763681.1A EP11763681A EP2625675A1 EP 2625675 A1 EP2625675 A1 EP 2625675A1 EP 11763681 A EP11763681 A EP 11763681A EP 2625675 A1 EP2625675 A1 EP 2625675A1
Authority
EP
European Patent Office
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coil
signal transmission
primary
wall
voltage
Prior art date
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Withdrawn
Application number
EP11763681.1A
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English (en)
French (fr)
Inventor
Tibor Herglotz
Ingo Steinfeld
Wolfgang Staude
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Dr Hanh GmbH and Co KG
Original Assignee
Staude Kunststofftechnik GmbH
Dr Hanh GmbH and Co KG
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Publication date
Priority claimed from DE102010037943A external-priority patent/DE102010037943A1/de
Priority claimed from DE102010037944.1A external-priority patent/DE102010037944B4/de
Application filed by Staude Kunststofftechnik GmbH, Dr Hanh GmbH and Co KG filed Critical Staude Kunststofftechnik GmbH
Publication of EP2625675A1 publication Critical patent/EP2625675A1/de
Withdrawn legal-status Critical Current

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    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01F—MAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
    • H01F38/00—Adaptations of transformers or inductances for specific applications or functions
    • H01F38/14—Inductive couplings
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E05—LOCKS; KEYS; WINDOW OR DOOR FITTINGS; SAFES
    • E05D—HINGES OR SUSPENSION DEVICES FOR DOORS, WINDOWS OR WINGS
    • E05D11/00—Additional features or accessories of hinges
    • E05D11/0081—Additional features or accessories of hinges for transmitting energy, e.g. electrical cable routing
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04B—TRANSMISSION
    • H04B5/00—Near-field transmission systems, e.g. inductive or capacitive transmission systems
    • H04B5/70—Near-field transmission systems, e.g. inductive or capacitive transmission systems specially adapted for specific purposes
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E05—LOCKS; KEYS; WINDOW OR DOOR FITTINGS; SAFES
    • E05D—HINGES OR SUSPENSION DEVICES FOR DOORS, WINDOWS OR WINGS
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    • E05D3/02—Hinges with pins with one pin
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    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E05—LOCKS; KEYS; WINDOW OR DOOR FITTINGS; SAFES
    • E05D—HINGES OR SUSPENSION DEVICES FOR DOORS, WINDOWS OR WINGS
    • E05D5/00—Construction of single parts, e.g. the parts for attachment
    • E05D5/10—Pins, sockets or sleeves; Removable pins
    • E05D5/14—Construction of sockets or sleeves
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E05—LOCKS; KEYS; WINDOW OR DOOR FITTINGS; SAFES
    • E05D—HINGES OR SUSPENSION DEVICES FOR DOORS, WINDOWS OR WINGS
    • E05D7/00—Hinges or pivots of special construction
    • E05D7/0009—Adjustable hinges
    • E05D7/0018—Adjustable hinges at the hinge axis
    • E05D7/0045—Adjustable hinges at the hinge axis in a radial direction
    • E05D7/0054—Adjustable hinges at the hinge axis in a radial direction by means of eccentric parts
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E05—LOCKS; KEYS; WINDOW OR DOOR FITTINGS; SAFES
    • E05Y—INDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASSES E05D AND E05F, RELATING TO CONSTRUCTION ELEMENTS, ELECTRIC CONTROL, POWER SUPPLY, POWER SIGNAL OR TRANSMISSION, USER INTERFACES, MOUNTING OR COUPLING, DETAILS, ACCESSORIES, AUXILIARY OPERATIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR, APPLICATION THEREOF
    • E05Y2400/00—Electronic control; Electrical power; Power supply; Power or signal transmission; User interfaces
    • E05Y2400/65—Power or signal transmission
    • E05Y2400/66—Wireless transmission
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E05—LOCKS; KEYS; WINDOW OR DOOR FITTINGS; SAFES
    • E05Y—INDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASSES E05D AND E05F, RELATING TO CONSTRUCTION ELEMENTS, ELECTRIC CONTROL, POWER SUPPLY, POWER SIGNAL OR TRANSMISSION, USER INTERFACES, MOUNTING OR COUPLING, DETAILS, ACCESSORIES, AUXILIARY OPERATIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR, APPLICATION THEREOF
    • E05Y2800/00—Details, accessories and auxiliary operations not otherwise provided for

Definitions

  • the invention relates to a method and a device for signal transmission between a wall and hinged around a hinge axis hinged to this wall wings.
  • Tapes that serve to hingedly connect a wing to a wall have long been known, for example from DE 93 02 652 U1. They have proven themselves in various technical designs many times and are also used for doors for objects such as houses, shops or escape doors use.
  • the strips are often designed as so-called "three-part hinges.”
  • the frame hinge part usually fastened to the frame comprises two frame hinge parts which are spaced apart from one another in the direction of the hinge axis and leave a clearance space therebetween
  • Wing hinge part comprises a wing hinge part, which in the Distance space to the frame hinge parts in alignment engages.
  • the hinge parts are penetrated by a hinge pin defining the hinge axis.
  • the comparatively heavy doors increasingly feature safety or comfort-improving devices, the respective current operating state of which is constantly monitored by a monitoring device arranged outside the door and which operating state changes or signals possibly received from sensors are sent to the monitoring device ,
  • a burglar alarm panel installed in a building may be mentioned here, which communicates with devices provided on the door, for example for opening, breakthrough, lock, sabotage or motor lock monitoring.
  • a band with a built-in transformer for contactless energy transmission comprises a primary coil arranged in a frame band part and a secondary coil arranged in a leaf band part.
  • the magnetic coupling of the secondary coil to the primary coil which are spaced apart in the direction of the hinge axis, serves a coil passing through both iron core, which at the same time the hinge pin forms.
  • Low electrical power from the primary to the secondary side can be transmitted.
  • the invention has for its object to provide a method and apparatus for contactless signal transmission between a wall and a hinge axis hingedly attached to this wall wings.
  • the method according to the invention for transmitting signals between a wall and a wing hinged to this wall about a hinge axis provides for applying a carrier voltage modulated by the signal to be transmitted to a first coil, which is arranged on the wall or on the wing, by inductive coupling to generate a secondary voltage modulated by the transmitted signal in a second coil disposed on the wing or on the wall. Since the signal transmission is bidirectional, i. H. both from the wall to the wing, as well as from the wing to the wall should be able to serve - depending on the transfer direction - both arranged on the wall, as well as arranged on the wing coil as the first coil. Accordingly, the other coil then acts as a second coil.
  • a significant advantage of the method according to the invention is that the signal transmission takes place without a cable transition between wall or frame and wing. All that is necessary is to bring the first and second coils into an arrangement which can be pivoted about the hinge axis and ensures inductive coupling of the two coils, so that the carrier voltage applied in the first coil and modulated by the signal to be transmitted is in the second coil induces a secondary voltage that enables signal reproduction through demodulation.
  • the modulation of the carrier voltage is conceivable in all ways known for signal transmission, in particular frequency or amplitude modulation. However, it is particularly preferred to modulate the carrier voltage by the signal amplitudes, since in this way a transmission of digital signals is bidirectional in a simple manner possible.
  • the carrier voltage is preferably a sinusoidal alternating voltage with a carrier frequency of at least 20 kHz. It has been shown that such carrier voltages on the one hand ensure a sufficient inductive coupling of the first and second coils for signal transmission between wall and wing, on the other hand the transmission of digital (binary) data packets by amplitude modulation with cycle times ⁇ 150 ms in transmission rates of 9600 allow baud.
  • the carrier voltage is maximally effective 48 V.
  • the signal transmission is - as already mentioned above - preferably bidirectional, i. both the arranged on the wall, and arranged on the wing coil can serve as a primary coil, which is acted upon by the signal-modulated carrier voltage.
  • signal packets are transmitted with a maximum length of 50 ms.
  • the devices arranged, monitored or controlled in the wing regularly require electrical power provided by a wall-mounted power supply or suitable device.
  • the transfer of this electrical power from the wall to the wing is preferably carried out by the electric power in a primary voltage with a primary frequency is provided, which is suitable to apply a provided on the wall primary coil to produce by inductive coupling in a provided on the wing secondary coil, a secondary power voltage.
  • the coil arranged on the wall, which serves for the signal transmission also as a primary coil and the coil arranged on the vane, which serves for the signal transmission, accordingly as a secondary coil.
  • the need for bidirectional signal transmission can cause problems with simultaneous power transmission with the same coils.
  • the wing-side devices can cause glitches or phase shifts, which can lead to a disruption of the signal transmission. It is therefore preferable to use different primary and secondary coils for transmitting the electric power provided on the wall side for operating the devices provided on the vane from the first and second coils.
  • the primary voltage is preferably a sinusoidal alternating voltage with a frequency of at least 20 kHz, preferably about 75 kHz. Experiments have shown that primary voltages of this frequency when using coils of a size that can be accommodated in hinge parts of a band mentioned above, allow an electrical power transmission of 10 W and above at a primary voltage of 48 V maximum.
  • the device according to the invention for signal transmission between a wall and a hinged hinged to this wall hinges around a hinge axis comprises a wall-mountable wall part, an attachable to the wing wing part, provided on the wall part first coil and provided on the wing second coil.
  • the first and second coils are in inductive active connection.
  • a primary electronics is provided, which is operatively connected to the first coil, that is usually contacted by galvanic.
  • the primary electronics comprises means for applying a carrier voltage to the first coil and means for modulating the carrier voltage by transmitting low level signals.
  • Secondary electronics are provided on the vane, which is operatively connected to the second coil, as a rule is galvanically contacted, and comprises means for demodulating the signals from the voltage induced in the second coil. With this device signals can be transmitted from the wall to the wing.
  • the secondary electronics preferably means for applying the second coil with a carrier voltage and means for modulating the carrier voltage by signals to be transmitted, and the primary electronics accordingly means for demodulating the signals of a in the first coil induced voltage.
  • the first and second coils are preferably of identical construction. This saves on production and storage costs and simplifies the design of primary and secondary electronics.
  • the first and second coils are preferably designed for carrier frequencies of at least 20 kHz, preferably of about 100 kHz, so that such coils allow a substantially unaltered transformation of signals at coil dimensions, which allows the placement in hinge parts of the aforementioned bands.
  • the first and second coils are preferably designed for carrier frequency voltages of up to 48 V effectively suitable.
  • first and second coils each have a coil winding with 1 0 to 1000 turns of a coil wire of a diameter between 0, 1 and 2.0 mm made of copper material. These coils have - finished potted - an outer diameter of about 25 mm and an inner diameter of about 8 mm.
  • Particularly preferred is a development of the device according to the invention, if it additionally comprises a provided on the wall primary coil and a primary coil in inductive operative secondary coil, wherein the primary coil and the secondary coil are designed and arranged such that a voltage applied to the primary coil primary voltage in the secondary coil induces an electrical voltage with a power which is suitable for the operation of electrical consumers, which are provided on the wing.
  • the primary and secondary coil is then no longer to pay attention to their suitability for as pure as possible transformation of signals, but they can be optimized for a low-loss energy transfer possible.
  • the thus developed device which serves both for power and for signal transmission, may comprise two band arrangements.
  • the first and second coil are then arranged, in the other band arrangement then the primary and secondary coil.
  • the device comprises a band assembly
  • the first hinge flap m with two spaced apart in the direction of the hinge axis first hinge parts and a second hinge flap with an engaging in the clearance space between the two first hinge parts second hinge part and the hinge parts at least Having partially enforcing, the hinge axis defining hinge pin has.
  • the first signal transmission coil is arranged on the one of the first hinge parts and the second signal transmission coil on the side of the second hinge part facing this first hinge part.
  • the primary coil is arranged on the other of the first hinge parts and the secondary coil on the side of the second hinge part facing this other first hinge part.
  • both the signal transmission and the power transmission of the coil pair can thus be arranged in the band, it being of advantage that the pair of coils serving for signal transmission have regularly smaller dimensions than the pair of coils serving for the power transmission can, so that the hinge parts in the areas where the signal transmission coils are used, mechanically stable and to transmit mechanical forces between the wing and the wall can be formed suitable, if this appears advantageous or necessary for the particular application.
  • the signal transmission coils on the one hand and the primary and the secondary coil on the other hand with the facing end sides are arranged at least almost adjacent to each other.
  • the hinge pin can have a sleeve comprising a ferromagnetic or ferrimagnetic material in the regions in which it is radially surrounded by the signal transmission coils and in particular in the regions in which it is surrounded by the primary and secondary coils. Both the wall thickness of the sleeve, as well as their material composition can be adapted to the respective application in terms of optimizing the signal or power transmission.
  • Fig. 1 is a representation of a longitudinal section through the hinge axis S of a
  • FIG. 2 shows the wing hinge part of this embodiment in a perspective detail view, which also includes representations of the provided in the frame hinge part coils and
  • Fig. 3 is a block diagram of this device.
  • the apparatus designated as a whole with 1 00 in the drawing is designed as a so-called three-part band. It comprises a frame hinge part 1, which forms a hinge part 2 of the device 100 and which serves the attachment to a fixed wall W or to a fixed frame.
  • the frame hinge part 1 has two hinge parts 3, 4, which are spaced from one another by a distance space 5 in the longitudinal direction of a hinge axis S. Between the upper hinge part 3 and the lower hinge part 4, the hinge part 6 of a wing hinge part 7 is arranged in the spacing space 5, which forms a wing part 8 which can be fastened to the wing F in the embodiment shown in the drawing.
  • the hinge axis S is defined by a the hinge parts 3, 4 and 6 in bolt holders 9, 1 0 and 1 1 passing through the hinge pin 1 2. He is in the hinge pin receptacles 9, 1 1 of the hinge parts 3, 4 of the termedbandteils 1 in a known manner perpendicular to Hinge axis S adjustable with the help of bearing bushes 13, 14 are stored, which are made of a plastic material.
  • the storage of the hinge pin 12 in the hinge pin receptacle 1 0 of the wing hinge part 6 is a bearing bush 1 5, which in turn is made of a plastic bearing material.
  • the bearing bush 13 of the upper frame hinge part 3 has, in its area facing the wing hinge part 6, a recess 16 which is rotationally symmetrical about the hinge axis S and into which an electric primary coil 17 is inserted. It is connected to a power voltage supply 19 (see Fig. 3) by means of two electrical connection cables 18.
  • the bearing bush 15 of the wing hinge part 6 also comprises, on the side facing the primary coil 17, a recess 20 in which a secondary coil 21 is fitted, which is constructed in a manner corresponding to the primary coil 17.
  • the secondary coil 21 is slidably mounted in the recess 20 in the direction of the hinge axis S and is supported by a spring element 22 on the bottom 23 of the recess 20, so that the mutually facing end faces 24, 25 of the primary and secondary coils 17, 21 abut one another.
  • the primary and secondary coils 17, 21 have an outer diameter which corresponds almost to the inner diameter of the pin receivers 1 3, 1 5.
  • the cross-sectional area predetermined by the dimensions of the upper frame hinge part 3 and the wing hinge part 6 is best utilized by the primary and secondary coils 17, 21 in order to maximize the electrical power that can be inductively transferred from the primary coil 1 7 to the secondary coil 21.
  • the hinge pin 12 over the length over which it is covered by primary and secondary coil 17, 21, a constriction 26 on. In this constriction, a manganese-zinc-ferrite powder is introduced and fixed by means of a plastic material to a sleeve 41.
  • the secondary coil 21 opposite region of the wing hinge part 6 is another, to the hinge axis S symmetric recess 27 incorporated into the bearing bush 15. It serves to receive a signal transmission coil 28, which is also referred to as "second coil.”
  • the signal transmission coil 28 is in turn slidably received in the recess 27 in the direction of the hinge axis S and is supported on the bottom 29 thereof by means of a spring element 30.
  • the signal transmission coil 28 rests against an end face 32 of a further signal transmission coil 34, also referred to as a "first coil”, mounted in a corresponding recess 33.
  • the signal transmission coil 34 is connected to primary electronics 36 with the aid of connecting cables 35 connected (see Fig. 3).
  • Sliding disks 37, 38 are provided between the lower frame hinge part 4 and the wing hinge part 6 to reduce the wear caused by a swing operation of the belt.
  • the signal transmission coils 28, 34 have significantly smaller dimensions than the primary and secondary coils 17, 21, since lower coil volumes are sufficient for signal transmission. Also provided in the overlap region of the signal transmission coils 28, 34 in turn in a constriction 40 of the hinge pin 12 sleeve 39 made of a embedded in a plastic material manganese-zinc-ferrite powder with a significantly smaller wall thickness than the sleeve 41 is equipped so that total the range of signal transmission coils is suitable for transmitting greater mechanical forces between wall and sash than the range of primary and secondary coils 17, 21.
  • a preferably sinusoidal alternating voltage is applied to the primary coil 17 via the connecting cable 18, which is 12 V effective in the illustrated embodiment and has a frequency of 50 kHz, then in the secondary coil 24 - apart from transmission losses and phase shifts - about a corresponding secondary voltage induced by means of cables 42 of a secondary electronics 43 (see Fig. 3).
  • a carrier voltage supplied via the cables 35 to the signal transmission coil 34 which is also 12 V effective and has a carrier frequency of 100 kHz and is modulated with signals to be transmitted from the primary electronics 36 to the secondary electronics 43, is substantially equivalent in the signal transmission coil 34 Induce secondary voltage, which can be tapped via cable 44 and the secondary electronics 43 can be transmitted for the purpose of demodulation.
  • Both the primary electronics 36 and the secondary electronics 43 are designed for the modulation as well as the demodulation operation.
  • the primary and secondary coils 17, 19 supply the secondary electronics located on a door leaf with the required electrical power, such as, for example, motor locks and the like, with those in the secondary coil 24 induced voltage on the secondary side is transformed to the required voltage values.
  • signals modulated by the signal transmission coils 28, 34 are transmitted inductively via the signal transmission coil 34 of the secondary electronics using, for example, protocols which comply with the RS 485 standard, for interrogation, for example, of opening, breakthrough, closure or sabotage monitoring.
  • certain signal sequences can be exchanged periodically at short intervals between the primary and the secondary electronics, which characterize the proper operating state of both the primary and the secondary electronics.
  • the intrusion panel may then be configured to trigger an alarm should any irregularities in these periodic signal sequences indicate malfunction.

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Abstract

Verfahren und Vorrichtung zur Signalübertragung zwischen einer Wand (W) und einem um eine Scharnierachse (S) scharniergelenkig an dieser Wand (W) befestigten Flügel (F), bei dem an eine an der Wand (W) oder an dem Flügel (F) angeordnete erste Signalübertragungsspule (28, 34) eine durch das zu übertragende Signal modulierte Trägerspannung angelegt wird, um durch induktive Ankopplung in einer an dem Flügel (F) oder an der Wand (W) angeordneten zweiten Signalübertragungsspule (28, 34) eine durch das übertragene Signal modulierte Sekundärspannung zu erzeugen.

Description

Dr. Hahn GmbH & Co. KG
Trompeterallee 162-170
41189 Mönchengladbach-Wickrath
Staude Kunststofftechnik GmbH
Gewerbepark In den Siepen 6
34454 Bad Arolsen
Verfahren und Vorrichtung zur Signalübertragung zwischen einer Wand und einem um eine Scharnierachse scharniergelenkig an dieser Wand befestigten Flügel
Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Signalübertragung zwischen einer Wand und einem um eine Scharnierachse scharniergelenkig an dieser Wand befestigten Flügel. Bänder, die zur scharniergelenkigen Verbindung eines Flügels an einer Wand dienen, sind bereits seit langem, beispielsweise aus der DE 93 02 652 U1 bekannt. Sie haben sich in unterschiedlichen technischen Ausgestaltungen vielfach bewährt und finden auch bei Türen für Objekte wie Häuser, Geschäfte oder auch bei Fluchttüren Verwendung. Insbesondere bei vergleichsweise schweren Flügeln, wie beispielsweise Haus- oder Wohnungstüren, sind die Bänder häufig als sogenannte„dreiteilige Bänder" ausgebildet. Bei diesen umfasst das üblicherweise am Rahmen befestigte Rahmenbandteil zwei in Richtung der Scharnierachse voneinander beabstandete, zwischen sich einen Abstandsraum belassende Rahmenscharnierteile. Das Flügelbandteil umfasst ein Flügelscharnierteil, welches in den Abstandsraum zu den Rahmenscharnierteilen fluchtend eingreift. Die Scharnierteile werden von einem die Scharnierachse definierenden Bandbolzen durchsetzt.
Insbesondere die vergleichsweise schweren Türen weisen in zunehmendem Ma- ße die Sicherheit oder den Komfort verbessernde Einrichtungen auf, deren jeweils aktueller Betriebszustand durch eine außerhalb der Tür angeordnete Überwachungseinrichtung stets aktuell überwacht wird und welche Betriebszustandsände- rungen oder eventuell von Sensoren empfangene Signale an die Überwachungseinrichtung senden.
Beispielhaft sei hier eine in einem Gebäude installierte Einbruchmeldezentrale genannt, die mit an der Tür vorgesehenen Einrichtungen beispielsweise zur Öff- nungs-, Durchbruch-, Verschluss-, Sabotage- oder Motorschlossüberwachung kommuniziert.
Zur bidirektionalen Übertragung von entsprechenden Signalen zwischen der Überwachungseinrichtung und den an der Tür befindlichen Einrichtungen finden im Stand der Technik vieladrige Kabel Verwendung, die zwischen dem Flügel und dem Rahmen flexibel verlegt sind und häufig zum Schutz von einem flexiblen Me- tallschlauch umgeben sind.
Diese Kabelübergänge beeinträchtigen das optische Erscheinungsbild erheblich und können beim Schließen des Flügels eingeklemmt werden, was zu Beschädigungen oder sogar zu Zerstörungen der Kabel führen kann. Darüber hinaus stel- len die Kabelübergänge hinsichtlich möglicher Manipulationen Schwachstellen dar, weswegen zusätzliche Sicherheits- bzw. Überwachungsmaßnahmen hinsichtlich eines möglichen Durchtrennens der Kabel getroffen werden müssen.
Aus der DE 10 2004 017 341 A1 ist ein Band mit einem eingebauten Trafo für eine kontaktlose Energieübertragung bekannt. Dieses Band umfasst eine in einem Rahmenbandteil angeordnete Primärspule und eine in einem Flügelbandteil angeordnete Sekundärspule. Der magnetischen Ankopplung der Sekundärspule an die Primärspule, die in Richtung der Scharnierachse voneinander beabstandet sind, dient ein beide Spulen durchsetzender Eisenkern, der zugleich den Bandbolzen bildet. Versuche haben gezeigt, dass mit dem aus der DE 10 2004 017 341 A1 bekannten Band geringe elektrische Leistungen von der Primär- auf die Sekundärseite übertragen werden können. Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren und eine Vorrichtung zur kontaktlosen Signalübertragung zwischen einer Wand und einem um eine Scharnierachse scharniergelenkig an dieser Wand befestigten Flügel zu schaffen.
Diese Aufgabe wird durch das in Anspruch 1 wiedergegebene Verfahren und die in Anspruch 14 wiedergegebene Vorrichtung gelöst.
Das erfindungsgemäße Verfahren zur Signalübertragung zwischen einer Wand und einem um eine Scharnierachse scharniergelenkig an dieser Wand befestigten Flügel sieht vor, an eine an der Wand oder an dem Flügel angeordnete erste Spu- le eine durch das zu übertragende Signal modulierte Trägerspannung anzulegen, um durch induktive Ankopplung in einer an dem Flügel oder an der Wand angeordneten zweiten Spule einen durch das übertragene Signal modulierte Sekundärspannung zu erzeugen. Da die Signalübertragung bidirektional, d. h. sowohl von der Wand zum Flügel, als auch vom Flügel zur Wand erfolgen soll, kann - je nach Übertragungsrichtung - sowohl die an der Wand angeordnete, als auch die an dem Flügel angeordnete Spule als erste Spule dienen. Dementsprechend fungiert die jeweils andere Spule dann als zweite Spule.
Ein wesentlicher Vorteil des erfindungsgemäßen Verfahrens ist, dass die Signal- Übertragung ohne einen Kabelübergang zwischen Wand bzw. Rahmen und Flügel erfolgt. Es müssen lediglich die erste und zweite Spule in eine zueinander um die Scharnierachse verschwenkbare Anordnung gebracht werden, die eine induktive Ankopplung der beiden Spulen sicherstellt, so dass die in der ersten Spule anliegende, durch das zu übertragende Signal modulierte Trägerspannung in der zwei- ten Spule eine Sekundärspannung induziert, die durch Demodulation eine Signalwiedergabe ermöglicht.
Die Modulation der Trägerspannung ist in sämtlichen, für eine Signalübertragung bekannten Weisen, insbesondere Frequenz- oder Amplitudenmodulation, denkbar. Besonders bevorzugt ist es jedoch, die Trägerspannung durch das Signal Amplituden zu modulieren, da auf diese Weise eine Übertragung auch digitaler Signale bidirektional auf einfache Weise möglich ist. Die Trägerspannung ist vorzugsweise eine sinusförmige Wechselspannung mit einer Trägerfrequenz von mindestens 20 kHz. Es hat sich gezeigt, dass derartige Trägerspannungen einerseits eine zur Signalübertragung zwischen Wand und Flügel im Regelfall ausreichende induktive Ankopplung der ersten und zweiten Spulen gewährleisten, andererseits auch die Übertragung digitaler (binärer) Da- tenpakete durch Amplitudenmodulation mit Zykluszeiten <150 ms in Übertragungsraten von 9600 baud ermöglichen.
Versuche haben gezeigt, dass zur Signalübertragung mit Hilfe der Frequenz- oder Amplitudenmodulation Trägerfrequenzen von etwa 100 kHz besonders geeignet sind.
Zum Schutze von Personen gegen Elektrisierung, ohne dass es hierzu besonderer Sicherheitsmaßnahmen bedarf, beträgt die Trägerspannung maximal effektiv 48 V.
Die Signalübertragung erfolgt - wie bereits weiter oben erwähnt - vorzugsweise bidirektional, d.h. sowohl die an der Wand angeordnete, als auch die an dem Flügel angeordnete Spule kann als Primärspule dienen, die mit der signalmodulierten Trägerspannung beaufschlagt wird.
Um zu vermeiden, dass es bei der bidirektionalen Übertragung zur Beeinflussung von übertragenen Datenpaketen kommt, werden vorzugsweise Signalpakete mit einer Länge von maximal 50 ms übertragen. Die in dem Flügel angeordneten, zu überwachenden oder anzusteuernden Einrichtungen benötigen regelmäßig elektrische Leistung, die von einem an der Wand befindlichen Netzanschluss oder einer geeigneten Einrichtung bereitgestellt wird. Die Übertragung von dieser elektrischen Leistung von der Wand zu dem Flügel erfolgt vorzugsweise, indem die elektrische Leistung in einer Primärspannung mit einer Primärfrequenz bereitgestellt wird, die geeignet ist, eine an der Wand vorgesehene Primärspule zu beaufschlagen, um durch induktive Ankopplung in einer an dem Flügel vorgesehenen Sekundärspule eine Sekundär-Leistungspannung zu erzeugen.
Grundsätzlich ist es möglich, die an der Wand angeordnete Spule, die der Signalübertragung dient, auch als Primärspule und die an dem Flügel angeordnete, der Signalübertragung dienende Spule dementsprechend als Sekundärspule zu nutzen. Versuche haben jedoch gezeigt, dass insbesondere die Notwendigkeit der bidirektionalen Signalübertragung Probleme bei der gleichzeitigen Leistungsübertragung mit denselben Spulen bereiten kann. Auch können die flügelseitigen Einrichtungen Störimpulse oder Phasenverschiebungen bewirken, die zu einer Störung der Signalübertragung führen können. Es ist daher bevorzugt, für die Übertragung der wandseitig bereitgestellten elektrischen Leistung zum Betrieb der an dem Flügel vorgesehenen Einrichtungen von der ersten und der zweiten Spule verschiedene Primär- und Sekundärspulen zu verwenden.
Bei der Primärspannung handelt es sich vorzugsweise um eine sinusförmige Wechselspannung mit einer Frequenz von mindestens 20 kHz, vorzugsweise etwa 75 kHz. Versuche haben gezeigt, dass Primärspannungen dieser Frequenz bei einer Verwendung von Spulen einer Größe, die in Scharnierteilen eines eingangs genannten Bandes untergebracht werden können, eine elektrische Leistungsübertragung von 10 W und darüber bei einer Primärspannung von maximal 48 V ermöglichen.
Die erfindungsgemäße Vorrichtung zur Signalübertragung zwischen einer Wand und einem um eine Scharnierachse scharniergelenkig an dieser Wand befestigten Flügel umfasst ein an der Wand befestigbares Wandteil, ein an dem Flügel befestigbares Flügelteil, eine an dem Wandteil vorgesehene erste Spule und eine an dem Flügel vorgesehene zweite Spule. Die erste und zweite Spule befinden sich in induktiver Wirkverbindung. Wandseitig ist eine Primärelektronik vorgesehen, die mit der ersten Spule wirkverbunden, d. h. im Regelfalle galvanisch kontaktiert ist. Die Primärelektronik umfasst mittel zur Beaufschlagung der ersten Spule mit einer Trägerspannung und Mittel zur Modulation der Trägerspannung durch zu übertra- gende Signale. An dem Flügel ist eine Sekundärelektronik vorgesehen, die mit der zweiten Spule wirkverbunden, im Regelfall galvanisch kontaktiert ist und Mittel zur Demodulation der Signale von der in der zweiten Spule induzierten Spannung um- fasst. Mit dieser Vorrichtung können Signale von der Wand zum Flügel übertragen werden.
Um die wünschenswerte bidirektionale Signalübertragung, d.h. auch die Übertragung von Signalen von dem Flügel zur Wand zu ermöglichen, weist die Sekundärelektronik vorzugsweise Mittel zur Beaufschlagung der zweiten Spule mit einer Trägerspannung und Mittel zur Modulation der Trägerspannung durch zu übertragende Signale auf, und die Primärelektronik dementsprechend Mittel zur Demodulation der Signale von einer in der ersten Spule induzierten Spannung.
Die ersten und zweiten Spulen sind vorzugsweise baugleich ausgebildet. Dies er- spart Produktions- und Lagerhaltungskosten und vereinfacht die Konzeption der Primär- und Sekundärelektronik.
Die erste und zweite Spule sind vorzugsweise für Trägerfrequenzen von zumindest 20 kHz, vorzugsweise von etwa 100 kHz ausgebildet, damit derartige Spulen eine im wesentlichen unverfälschte Transformation von Signalen bei Spulenabmessungen, die die Unterbringung in Scharnierteilen von eingangs genannten Bändern erlaubt, ermöglichen.
Um ausschließen zu können, dass sich Personen bei technischen Fehlern oder auch aufgrund von Unachtsamkeiten bei Installation und Wartung elektrisieren können, sind die ersten und zweiten Spulen vorzugsweise für Trägerfrequenzspannungen von bis zu 48 V effektiv geeignet ausgebildet.
Für den Einsatz in einem eingangs genannten, dreiteiligen Band besonders ge- eignete erste und zweite Spulen weisen jeweils eine Spulenwicklung mit 1 0 bis 1000 Windungen eines Spulendrahtes eines Durchmessers zwischen 0, 1 und 2,0 mm aus Kupfermaterial auf. Diese Spulen haben - fertig vergossen - einen Außendurchmesser von etwa 25 mm und einen Innendurchmesser von etwa 8 mm. Besonders bevorzugt ist eine Weiterbildung der erfindungsgemäßen Vorrichtung, wenn sie zusätzlich eine an der Wand vorgesehene Primärspule und eine mit der Primärspule in induktiver Wirkverbindung befindliche Sekundärspule umfasst, wobei die Primärspule und die Sekundärspule derart ausgebildet und angeordnet sind, dass eine an der Primärspule angelegte Primärspannung in der Sekundärspule eine elektrische Spannung mit einer Leistung induziert, die zum Betrieb von elektrischen Verbrauchern, die an dem Flügel vorgesehen sind, geeignet ist. Bei der Konzeption der Primär- und Sekundärspule ist dann nicht mehr auf deren Eignung auf möglichst unverfälschte Transformation von Signalen zu achten, sondern sie können auf eine möglichst verlustarme Energieübertragung optimiert werden.
Die derart weitergebildete Vorrichtung, die sowohl zur Leistungs- als auch zur Signalübertragung dient, kann zwei Bandanordnungen umfassen. In der einen Bandanordnung sind dann die erste und zweite Spule angeordnet, in der anderen Bandanordnung dann die Primär- und Sekundärspule.
Besonders bevorzugt ist es jedoch, wenn die Vorrichtung eine Bandanordnung umfasst, die einen ersten Bandlappen m it zwei in Richtung der Scharnierachse voneinander beabstandeten ersten Scharnierteilen und einen zweiten Bandlappen mit einem in den Abstandsraum zwischen den beiden ersten Scharnierteilen eingreifendes zweites Scharnierteil sowie einen die Scharnierteile zumindest teilweise durchsetzenden, die Scharnierachse definierenden Bandbolzen aufweist. Die erste Signalübertragungsspule ist an dem einen der ersten Scharnierteile und die zweite Signalübertragungsspule an der diesem ersten Scharnierteil zugewandten Seite des zweiten Scharnierteils angeordnet. Die Primärspule ist an dem anderen der ersten Scharnierteile und die Sekundärspule an der diesem anderen ersten Scharnierteil zugewandten Seite des zweiten Scharnierteils angeordnet. Bei dieser „dreiteiligen" Bandanordnung kann somit sowohl das der Signalübertragung, als auch das der Leistungsübertragung dienende Spulenpaar in dem Band angeord- net werden. Dabei ist es von Vorteil, dass das der Signalübertragung dienende Spulenpaar regelmäßig kleinere Abmessungen als das der Leistungsübertragung dienende Spulenpaar aufweisen kann, so dass die Scharnierteile in den Bereichen, in denen die Signalübertragungsspulen eingesetzt sind, mechanisch stabiler und zur Übertragung mechanischer Kräfte zwischen dem Flügel und der Wand geeignet ausgebildet werden können, falls dies für die jeweilige Anwendung vorteilhaft oder notwendig erscheint.
Versuche haben gezeigt, dass mit Spulen als Primär- und Sekundärspulen, die zehn bis einhundert Windungen eines Spulendrahts von 0,5 mm und 2,0 mm Durchmesser aus Kupfermaterial aufweisen, Leistungen von bis zu 10 W bei einer Primärspannung von maximal 48 V effektiv erzielbar sind. Diese Spulen weisen im vergossenen Zustand einen Außendurchmesser von 25 mm und einen Innendurchmesser von 8 mm auf.
Zum Zwecke einer möglichst guten induktiven Ankopplung sind die Signalübertragungsspulen einerseits und die Primär- und die Sekundärspule andererseits mit den zugewandten Stirnseiten zumindest nahezu aneinanderliegend angeordnet. Zur Verbesserung der induktiven Ankopplung kann der Bandbolzen in den Berei- chen, in denen er radial von den Signalübertragungsspulen und insbesondere in den Bereichen, in denen er von der Primär- und der Sekundärspule umgeben ist, eine ein ferromagnetisches oder ferrimagnetisches Material umfassende Hülse aufweisen. Sowohl die Wandstärke der Hülse, als auch ihre Materialzusammensetzung kann im Sinne einer Optimierung der Signal- oder Leistungsübertragung an den jeweiligen Anwendungszweck angepasst werden.
Versuche haben gezeigt, dass bei Trägerspannungsfrequenzen und Leistungs- spannungsfrequenzen von etwa 20 bis 150 kHz ein von einem Kunststoffmaterial gebundenes Pulver auf Basis von Mangan-Zink-Ferrit gute Ergebnisse liefert.
Die Erfindung soll nachfolgend anhand des in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispiels weiter erläutert werden. Es zeigen:
Fig. 1 eine Darstellung eines Längsschnitts durch die Scharnierachse S eines
Ausführungsbeispiels einer erfindungsgemäßen Vorrichtung, der zugleich die Funktion eines herkömmlichen Bandes zukommt; Fig. 2 das Flügelbandteil dieses Ausführungsbeispiels in einer perspektivischen Einzelteildarstellung, die auch Wiedergaben der in dem Rahmenbandteil vorgesehenen Spulen umfasst sowie Fig. 3 ein Blockschaltbild dieser Vorrichtung.
Die in der Zeichnung als Ganzes m it 1 00 bezeichnete Vorrichtung ist als sogenanntes dreiteiliges Band ausgebildet. Es umfasst ein Rahmenbandteil 1 , welches ein Bandteil 2 der Vorrichtung 100 bildet und welches der Festlegung an einer feststehenden Wand W bzw. an einem feststehenden Rahmen dient. Das Rahmenbandteil 1 weist zwei Scharnierteile 3, 4 auf, die in Längsrichtung einer Scharnierachse S voneinander um einen Abstandsraum 5 voneinander beabstandet sind. Zwischen dem oberen Scharnierteil 3 und dem unteren Scharnierteil 4 ist in dem Abstandsraum 5 das Scharnierteil 6 eines Flügelbandteils 7 angeordnet, welches bei dem in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiel ein an dem Flügel F befestigbares Flügelteil 8 bildet. Die Scharnierachse S wird definiert durch einen die Scharnierteile 3, 4 und 6 in Bolzenaufnahmen 9, 1 0 und 1 1 durchsetzenden Bandbolzen 1 2. Er ist in den Bandbolzenaufnahmen 9, 1 1 der Scharnierteile 3, 4 des Rahmendbandteils 1 in bekannter Weise senkrecht zur Scharnierachse S justierbar m it Hilfe von Lagerbuchsen 13, 14 gelagert, die aus einem Kunststoffmaterial gefertigt sind.
Der Lagerung des Bandbolzens 12 in der Bandbolzenaufnahme 1 0 des Flügelscharnierteils 6 dient eine Lagerbuchse 1 5, die wiederum aus einem Kunststoff- Lagerwerkstoff gefertigt ist. Die Lagerbuchse 13 des oberen Rahmenscharnierteils 3 weist in ihrem zum Flügelscharnierteil 6 hin weisenden Bereich eine um die Scharnierachse S rotationssymmetrische Ausnehmung 16 auf, in welche eine elektrische Primärspule 17 eingesetzt ist. Sie ist mit Hilfe zweier elektrischer Anschlusskabel 1 8 mit einer Leis- tungsspannungsversorgung 19 (s. Fig. 3) verbunden. Die Lagerbuchse 15 des Flügelscharnierteils 6 umfasst auf der der Primärspule 17 zugewandten Seite ebenfalls eine Ausnehmung 20, in die eine Sekundärspule 21 eingepasst ist, welche in einer der Primärspule 17 entsprechenden Weise aufge- baut ist.
Die Sekundärspule 21 ist in Richtung der Scharnierachse S verschiebbar in der Ausnehmung 20 gelagert und stützt sich über ein Federelement 22 am Boden 23 der Ausnehmung 20 ab, so dass die einander zugewandten Stirnseiten 24, 25 der Primär- und der Sekundärspule 17, 21 aneinanderliegen.
Die Primär- und Sekundärspulen 17, 21 weisen einen Außendurchmesser auf, der nahezu dem Innendurchmesser der Bolzenaufnahmen 1 3, 1 5 entspricht. H ierdurch wird die durch die Abmessungen des oberen Rahmenscharnierteils 3 und des Flügelscharnierteils 6 vorgegebene Querschnittsfläche von der Primär- und der Sekundärspule 17, 21 bestmöglich ausgenutzt, um so die induktiv von der Primärspule 1 7 in die Sekundärspule 21 übertragbare, elektrische Leistung zu maximieren. Zum Zwecke der Verbesserung der Ankopplung von Primär- und Sekundärspule 17, 21 weist der Bandbolzen 12 über die Länge, über die er von Primär- und Sekundärspule 17, 21 überdeckt ist, eine Einschnürung 26 auf. In dieser Einschnürung ist ein Mangan-Zink-Ferrit-Pulver eingebracht und mit Hilfe eines Kunststoffmaterials ortsfest zu einer Hülse 41 gebunden.
In dem der Sekundärspule 21 gegenüberliegenden Bereich des Flügelscharnierteils 6 ist in die Lagerbuchse 15 eine weitere, zur Scharnierachse S symmetrische Ausnehmung 27 eingearbeitet. Sie dient der Aufnahme einer Signalübertragungsspule 28, die auch als„zweite Spule" bezeichnet ist. Die Signalübertragungsspule 28 ist wiederum in Richtung der Scharnierachse S verschiebbar in der Ausnehmung 27 aufgenommen und stützt sich an deren Boden 29 mit Hilfe eines Federelements 30 ab. Mit der dem Federelement 30 gegenüberliegenden Stirnseite 31 liegt die Signalübertragungsspule 28 an einer Stirnseite 32 einer weiteren, in einer entsprechenden Ausnehmung 33 gelagerten Signalübertragungsspule 34, auch„erste Spule" genannt, an. Die Signalübertragungsspule 34 ist mit Hilfe von Anschlusskabeln 35 mit einer Primärelektronik 36 verbunden (s. Fig. 3).
Zwischen dem unteren Rahmenscharnierteil 4 und dem Flügelscharnierteil 6 sind Gleitscheiben 37, 38 vorgesehen, um den durch eine Schwenkbetätigung des Bandes hervorgerufenen Verschleiß zu verringern.
Wie insbesondere in Fig. 1 erkennbar ist, weisen die Signalübertragungsspulen 28, 34 deutlich geringere Abmessungen als die Primär- und Sekundärspulen 17, 21 auf, da für die Signalübertragung geringere Spulenvolumina ausreichend sind. Auch ist die im Überdeckungsbereich der Signalübertragungsspulen 28, 34 wie- derum in einer Einschnürung 40 des Bandbolzens 12 vorgesehene Hülse 39 aus einem in ein Kunststoffmaterial eingebetteten Mangan-Zink-Ferrit-Pulver mit einer erheblich geringeren Wandstärke als die Hülse 41 ausgestattet, so dass insgesamt der Bereich der Signalübertragungsspulen zur Übertragung größerer mechanischer Kräfte zwischen Wand- bzw. Rahmen und Flügel als der Bereich der Primär- und Sekundärspulen 17, 21 geeignet ist.
Wird nun über die Anschlusskabel 18 eine vorzugsweise sinusförmige Wechselspannung an die Primärspule 17 angelegt, die bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel 12 V effektiv beträgt und eine Frequenz von 50 kHz aufweist, so wird in der Sekundärspule 24 - von Übertragungsverlusten und Phasenverschiebungen abgesehen - etwa eine entsprechende Sekundärspannung induziert, die mit Hilfe von Kabeln 42 einer Sekundärelektronik 43 (s. Fig. 3) zugeführt wird. Ebenso wird eine über die Kabel 35 der Signalübertragungsspule 34 zugeführte Trägerspannung, die ebenfalls 12 V effektiv beträgt und eine Trägerfrequenz von 100 kHz aufweist und mit von der Primärelektronik 36 auf die Sekundärelektronik 43 zu übertragenden Signalen moduliert ist, in der Signalübertragungsspule 34 eine im wesentlichen entsprechende Sekundärspannung induzieren, die über Kabel 44 abgegriffen und der Sekundärelektronik 43 zwecks Demodulation übermittelt werden kann. Sowohl die Primärelektronik 36, als auch die Sekundärelektronik 43 sind für den Modulations- als auch den Demodulationsbetrieb ausgestaltet. So können - wie in Fig. 3 am Beispiel einer Einbruchmeldezentrale dargestellt - über die Primär- und Sekundärspulen 17, 19 die an einem Türflügel befindliche Sekundärelektronik mit der benötigten elektrischen Leistung, wie beispielsweise auch Motorschlösser und ähnliches versorgt werden, wobei die in der Sekundärspule 24 induzierte Spannung sekundärseitig auf die benötigten Spannungswerte transformiert wird. Ferner werden über die Signalübertragungsspulen 28, 34 modulierte Signale unter Ver- wendung beispielsweise von Protokollen, die dem RS 485 Standard entsprechen, zur Abfrage beispielsweise einer Öffnungs-, Durchbruchs-, Verschluss- oder Sabotageüberwachung induktiv über die Signalübertragungsspule 34 der Sekundär- Elektronik übermittelt, dort demoduliert und den entsprechenden Überwachungseinrichtungen zugeführt, worauf diese den jeweiligen Funktionszustand wiederge- bende Signale nach Modulation durch die Sekundärelektronik, Übertragung mit Hilfe der Signalübertragungsspulen 28, 34 und Demodulation durch die Primärelektronik 36 der Einbruchmeldezentrale zugeführt werden.
Ferner können zwischen der Primär- und der Sekundärelektronik periodisch in kurzen Zeitabständen bestimmte Signalfolgen ausgetauscht werden, die den ordnungsgemäßen Betriebszustand sowohl der Primär- als auch der Sekundärelektronik charakterisieren. Die Einbruchmeldezentrale kann dann derart konfiguriert werden, dass ein Alarm ausgelöst wird, sollten Unregelmäßigkeiten in diesen periodischen Signalfolgen auf Fehlfunktionen hinweisen.
Bezugszeichenliste:
100 Vorrichtung
1 Rahmenbandteil
2 Bandteil
3 Scharnierteil
4 Scharnierteil
5 Abstandsraum
6 Scharnierteil
7 Flügelbandteil
8 Flügelteil
9 Bolzenaufnahme
10 Bolzenaufnahme
1 1 Bolzenaufnahme
12 Wandbolzen
13 Lagerbuchse
14 Lagerbuchse
15 Lagerbuchse
16 Ausnehmung
17 Primärspule
18 Anschlusskabel
19 Leistungsspannungsversorgung
20 Ausnehmung
21 Sekundärspule
22 Federelement
23 Boden
24 Stirnseite
25 Stirnseite
26 Einschnürung
27 Ausnehmung
28 Signalübertragungsspule
29 Boden
30 Federelement Stirnseite
Stirnseite
Ausnehmung
Signalübertragungsspule
Anschlusskabel
Primärelektronik
Gleitscheibe
Gleitscheibe
Hülse
Einschnürung
Hülse
Kabel
Sekundärelektronik
Kabel
Flügel
Scharnierachse
Wand

Claims

Patentansprüche:
1 . Verfahren zur Signalübertragung zwischen einer Wand (W) und einem um eine Scharnierachse (S) scharniergelenkig an dieser Wand (W) befestigten
Flügel (F), bei dem an eine an der Wand (W) oder an dem Flügel (F) angeordnete erste Signalübertragungsspule (28, 34) eine durch das zu übertragende Signal modulierte Trägerspannung angelegt wird, um durch induktive Ankopplung in einer an dem Flügel (F) oder an der Wand (W) angeordneten zweiten Signalübertragungsspule (28, 34) eine durch das übertragene Signal modulierte Sekundärspannung zu erzeugen, wobei die erste und die zweite Spule symmetrisch zur Scharnierachse (S) angeordnet und stirnseitig einander zugewandt sind.
2. Verfahren nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die Trägerspannung durch das Signal frequenz- und/oder phasenmoduliert wird.
3. Verfahren nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die Trägerspannung durch das Signal amplitudenmoduliert wird.
4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Trägerspannung eine sinusförmige Wechselspannung mit einer Trägerfrequenz von mindestens 20 kHz ist.
5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Trägerfrequenz etwa 100 kHz beträgt.
6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Trägerfrequenzspannung maximal 12 V effektiv beträgt.
7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Signalübertragung bidirektional erfolgt.
8. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass Signalpakete mit einer Länge von maximal 40 ms übertragen werden.
9. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass von der Wand (W) zu dem Flügel (F) eine wandseitig bereitgestellte elektrische Leistung übertragen wird, in dem die elektrische Leistung in einer Primärspannung mit einer Primärfrequenz bereitgestellt wird, die geeignet ist, eine an der Wand (W) vorgesehene Primärspule (17) zu beaufschlagen, um durch induktive Ankopplung in einer an dem Flügel (F) vorgesehenen Sekundärspule (21 ) eine Sekundär-Leistungsspannung zu erzeugen.
10. Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass es sich bei den Primär- und Sekundärspulen (17, 21 ) um die Signalübertragungsspulen (28, 34) handelt.
1 1 . Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass es sich bei den Primär- und Sekundärspulen (17, 21 ) um von den Signalübertragungsspulen (28, 34) verschiedene Spulen handelt.
12. Verfahren nach Anspruch 1 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die Primärspannung eine vorzugsweise sinusförmige Wechselspannung mit einer Frequenz von mindestens 20 kHz ist.
13. Verfahren nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Frequenz etwa 50 kHz beträgt.
14. Vorrichtung zur Signalübertragung zwischen einer Wand (W) und einem um eine Scharnierachse (S) scharniergelenkig an dieser Wand (W) befestigten Flügel (F),
mit einem an der Wand (W) befestigten Wandteil (2),
mit einem an dem Flügel (F) befestigten Flügelteil (8),
mit einer an dem Wandteil (2) vorgesehenen ersten Signalübertragungsspule
(28), mit einer an dem Flügelteil (8) vorgesehenen zweiten Signalübertragungsspule (34), wobei sich die Signalübertragungsspulen (28, 34) in induktiver Wirkverbindung befinden, in dem sie symmetrisch zur Scharnierachse (S) angeordnet und stirnseitig einander zugewandt sind,
mit einer wandseitig vorgesehenen Primärelektronik (36), die mit der ersten
Signalübertragungsspule (28) wirkverbunden ist und Mittel zur Beaufschlagung der ersten Signalübertragungsspule (28) mit einer Trägerspannung und Mittel zur Modulation der Trägerspannung durch zu übertragende Signale umfasst,
und mit einer an dem Flügel (F) vorgesehenen Sekundärelektronik (43), die mit der zweiten Signalübertragungsspule (34) wirkverbunden ist und Mittel zur Demodulation von einer in der zweiten Signalübertragungsspule (34) induzierten Spannung umfasst.
15. Vorrichtung nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass die Sekundärelektronik (43) Mittel zur Beaufschlagung der zweiten Signalübertragungsspule (34) mit einer Trägerspannung und Mittel zur Modulation der Trägerspannung durch zu übertragende Signale umfasst, und dass die Primärelektronik (36) Mittel zur Demodulation der Signale von einer in der ers- ten Signalübertragungsspule (28) induzierten Spannung umfasst.
16. Vorrichtung nach Anspruch 14 oder 15, dadurch gekennzeichnet, dass die ersten und die zweiten Signalübertragungsspulen (28, 34) baugleich sind.
17. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 14 bis 16, dadurch gekennzeichnet, dass die ersten und die zweiten Signalübertragungsspulen (28, 34) für Trägerfrequenzen von zumindest 20 kHz geeignet ausgebildet sind.
18. Vorrichtung nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, dass die ersten und die zweiten Signalübertragungsspulen (28, 34) für Trägerfrequenzen von etwa 100 kHz ausgebildet sind. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 14 bis 18, dadurch gekennzeichnet, dass die ersten und die zweiten Signalübertragungsspulen (28, 34) für Trägerfrequenzspannungen von bis zu 12 V geeignet ausgebildet sind.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 17 bis 19, dadurch gekennzeichnet, dass die ersten und die zweiten Signalübertragungsspulen (28, 34) jeweils eine Spulenwicklung mit zehn bis eintausend Windungen eines Spulendrahtes mit Durchmessern zwischen 0, 1 mm und 2,0 mm aus einem Kupfermaterial aufweisen.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 14 bis 20, dadurch gekennzeichnet, dass sie eine an der Wand (W) vorgesehene Primärspule (17) und eine mit der Primärspule (17) in induktiver Wirkverbindung befindliche Sekundärspule (21 ) umfasst, wobei die Primärspule (17) und die Sekundärspule (21 ) in der Art ausgebildet und angeordnet sind, dass eine an der Primärspule (17) angelegte Primärspannung in der Sekundärspule (21 ) eine elektrische Spannung mit einer Leistung induziert, die zum Betrieb von elektrischen Verbrauchern, die an dem Flügel (F) vorgesehen sind, geeignet ist.
Vorrichtung nach Anspruch 21 , dadurch gekennzeichnet, dass sie zwei Bandanordnungen umfasst, wobei in der einen die ersten und zweiten Signalübertragungsspule, in der anderen die Primär- und Sekundärspulen zur Leistungsübertragung vorgesehen sind.
Vorrichtung nach Anspruch 21 , dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung eine Bandanordnung umfasst, die einen ersten Bandlappen mit zwei in Richtung der Scharnierachse (S) voneinander beabstandeten ersten Scharnierteilen (2, 3) und einen zweiten Bandlappen mit einem in den Abstandsraum (5) zwischen den beiden ersten Scharnierteilen (3, 4) eingreifendes zweites Scharnierteil (6) sowie einen die Scharnierteile (3, 4, 6) zumindest teilweise durchsetzenden, die Scharnierachse (S) definierenden Bandbolzen (12) aufweist, wobei die zweite Signalübertragungsspule (34) an dem einen ersten Scharnierteil (4) und die erste Signalübertragungsspule (28) an der diesem ersten Scharnierteil zugewandten Seite des zweiten Scharnierteils (6) angeordnet ist,
wobei die Primärspule (17) an dem anderen der ersten Scharnierteile (3) und die Sekundärspule (21 ) an der diesem anderen ersten Scharnierteil (3) zugewandten Seite des zweiten Scharnierteils (6) angeordnet ist.
24. Vorrichtung nach Anspruch 22 oder 23, dadurch gekennzeichnet, dass die Primär- und die Sekundärspulen (17, 21 ) maximal für Wechselspannungen von effektiv 48 V und Frequenzen von maximal 100 kHz geeignet ausgebildet sind.
25. Vorrichtung nach Anspruch 24, dadurch gekennzeichnet, dass die Primär- und die Sekundärspulen (17, 21 ) Spulenwicklungen mit zehn bis einhundert Windungen eines Spulendrahtes von 0,5 mm bis 2,0 mm Durchmesser aus einem Kupfermaterial aufweisen.
26. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 22 bis 25, dadurch gekennzeichnet, dass die ersten und zweiten Signalübertragungsspulen (28, 34) einerseits und die Primär- und die Sekundärspulen (17, 21 ) andererseits mit den zugewandten Stirnseiten (24, 25; 31 , 32) zumindest nahezu aneinanderliegend angeordnet sind.
27. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 22 bis 26, dadurch gekennzeichnet, dass der Bandbolzen (12) in den Bereichen, in denen er radial von den ersten und zweiten Signalübertragungsspulen (28, 34) und insbesondere in den Bereichen, in denen er von den Primär- und Sekundärspulen (17, 21 ) umgeben ist, eine ein ferrimagnetisches oder ferromagnetisches Material umfassende Hülse (39, 41 ) aufweist.
28. Vorrichtung nach Anspruch 27, dadurch gekennzeichnet, dass die Hülse (39, 41 ) eine von einem Kunststoffmaterial gebundenes Mangan-Zink-Ferrit- Pulver umfasst.
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