EP2683895B1 - Scharnieranordnung - Google Patents

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EP2683895B1
EP2683895B1 EP12703536.8A EP12703536A EP2683895B1 EP 2683895 B1 EP2683895 B1 EP 2683895B1 EP 12703536 A EP12703536 A EP 12703536A EP 2683895 B1 EP2683895 B1 EP 2683895B1
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EP
European Patent Office
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hinge
unit
hinge part
operating element
transmission member
Prior art date
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EP2683895A1 (de
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Alexander Graf
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ZF Friedrichshafen AG
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ZF Friedrichshafen AG
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Application filed by ZF Friedrichshafen AG filed Critical ZF Friedrichshafen AG
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    • E05D11/00—Additional features or accessories of hinges
    • 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
    • G—PHYSICS
    • G08—SIGNALLING
    • G08B—SIGNALLING OR CALLING SYSTEMS; ORDER TELEGRAPHS; ALARM SYSTEMS
    • G08B13/00—Burglar, theft or intruder alarms
    • G08B13/02—Mechanical actuation
    • G08B13/08—Mechanical actuation by opening, e.g. of door, of window, of drawer, of shutter, of curtain, of blind
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E05—LOCKS; KEYS; WINDOW OR DOOR FITTINGS; SAFES
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    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
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    • E05Y2900/132—Doors
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    • E05Y2900/00—Application of doors, windows, wings or fittings thereof
    • E05Y2900/20—Application of doors, windows, wings or fittings thereof for furniture, e.g. cabinets

Definitions

  • the invention relates to a hinge assembly comprising a hinge, in particular a cup hinge, and a self-sufficient radio switch unit, wherein the hinge composed of two hinge parts connected via an intermediate hinge, of which a first hinge part connected to a fixed component and a second hinge part on the hinge is pivotally coupled relative to the first hinge part to a pivoting element, in particular a door, and wherein the self-sufficient radio switch unit comprises a radio unit and a generator unit with an actuating element which transmits an opening and closing of the hinge to the generator unit, so that the Generator unit induces an electrical current pulse to power the radio unit.
  • Hinge arrangements are used, for example, in door systems or furnishing items to enable opening and closing of doors or flaps.
  • contact switches are provided in the region of a hinge of the respective hinge arrangement, which detect opening and closing of the hinge and thus a corresponding movement of the associated door or flap. By means of this detection of the movement of the hinge then certain functions can be activated, such as light applications or security-related functions.
  • a hinge arrangement which comes as a safety device in the field of a door used.
  • This hinge arrangement comprises a hinge which is composed of two hinge parts connected via an intermediate joint.
  • an autonomous radio switch unit is provided, which in this case is composed of a radio unit and a generator unit.
  • the radio unit and the generator unit are housed respectively in cylindrical housings and extend orthogonal to the first hinge part in a direction opposite to a second movable hinge part.
  • the generator unit has an actuating element which extends through a recess in the first hinge part in the direction of the second hinge part and at a Close the hinge with this contact.
  • a cylindrical permanent magnet is moved to a standby position and locked within the generator unit. If the door and thus also the hinge is opened, the actuating element of the generator unit is moved back into an initial position via an integrated spring and, at the end of the movement, pulls the cylindrical permanent magnet with it. This is then abruptly moved in the middle of a coil package, which leads to the induction of an electrical current pulse, via which the radio unit is supplied with power.
  • the radio unit transmits a signal at a certain frequency when power is supplied, whereby an opening of the door is detected in a, provided away from the hinge assembly receiver unit according to the signal.
  • the hinge assembly comprises a hinge and a self-contained radio switch unit, the hinge being composed of two hinge parts connected by an intermediate hinge.
  • the hinge is designed here as a cup hinge, in which a first hinge part is designed as a hinge arm, with a fixed component, such as a piece of furniture or a door frame, while a second relative to the first hinge part pivotable hinge part is designed as a hinge cup, which is in a pivotable relative to the fixed element body, such as a door or a flap, embedded.
  • a first hinge part is designed as a hinge arm
  • a fixed component such as a piece of furniture or a door frame
  • a second relative to the first hinge part pivotable hinge part is designed as a hinge cup, which is in a pivotable relative to the fixed element body, such as a door or a flap, embedded.
  • other embodiments of hinges are conceivable, in the simplest case by two Anschraub lake connected via an intermediate joint.
  • the self-contained radio switch unit comprises a radio unit and equipped with an actuator Generator unit, wherein an opening and closing of the hinge is transmitted by the actuating element to the generator unit, where it provides for the induction of an electrical current pulse to power the radio unit.
  • the generator unit can be designed either as an electrodynamic or as a piezo-electric converter, which converts the mechanical movement of the actuating element into a current pulse.
  • the invention now includes the technical teaching that the generator unit both by opening and closing the hinge by the movement transmitted to them via the actuator each induces an electrical current pulse, via which then the radio unit is supplied with power and subsequently sent data. Because the generator unit in each case induces an electrical current pulse in both directions of movement of the associated hinge, these movements can be detected in a compact manner by a single autonomous radio switch unit. The subsequent transmission of data to a higher-level receiver system then allows numerous subsequent functions to be coupled to the detected movements of the hinge.
  • the radio unit in particular sends data packets similar to a wireless network (WLAN), whereby the transmission of further information in addition to a movement of the hinge is conceivable.
  • WLAN wireless network
  • the self-sufficient radio switch unit is arranged on the first hinge part, wherein the actuating element when closing the hinge with the second hinge part or the element to be pivoted in contact.
  • the arrangement of the self-sufficient radio switch unit on the part of the stationary component has the advantage that the number of moving components can be kept low, but at the same time there is a detection of an opening and closing of the hinge.
  • An arrangement of the self-sufficient radio switch unit on the first hinge part here is a lateral placement of the radio switch unit on the first hinge part to a plane defined by the two hinge parts when opening and closing the hinge plane to understand, but also a placement on the first hinge part in this plane ,
  • the self-sufficient radio switch unit can also be provided further spaced from the second hinge part or the element to be pivoted, which makes a more individual arrangement possible depending on the prevailing space conditions.
  • the transmission member is slidably guided on the first hinge part in a receptacle and transmits the closing of the hinge by displacement in the receptacle on the actuating element.
  • this guide on the first hinge part a reliable transmission of the movement can be accomplished.
  • the transmission member shifts in the recording when closing the hinge against a spring and actuates the actuator over a contour.
  • the spring thus attenuates a displacement of the transmission member when closing the hinge and thus causes a damping of a closing movement of the element to be pivoted.
  • the transmission element is placed with the self-sufficient radio switch unit in a common housing. In this way, an unwanted impairment of the transmission element and the self-sufficient radio switching unit can be prevented.
  • the transmission member is formed on the second hinge part or the element to be pivoted and has a curved contour.
  • a reliable transmission of a closing movement of the hinge to the actuating element of the generator unit is also possible. Due to the curved course of the transmission member can be represented via the pivotal movement of the second hinge part and the element to be pivoted uniform actuation of the generator unit. A curvature of the contour curve should correspond to an effective pivot radius in the region of the placement of the transmission element.
  • the generator unit is designed as an electrodynamic generator with a coil package and a magnetic block.
  • the coil package is oriented transversely to an actuating direction of the actuating element, wherein the magnetic block induced by movement over the actuating element, a current pulse in the coil pack by a Umpolen associated therewith a coil core. Due to the orientation of the coil package in the transverse direction relative to the actuation direction of the magnet block, a compact design of a generator unit can be achieved. Overall, this is a problem-free placement in the range of one of the two hinge parts possible.
  • the actuating element of the generator unit is designed as a spring-mounted tongue.
  • the spring-mounted tongue can be configured with appropriate design as a stop damper of the hinge.
  • the hinge arrangement in this case comprises a hinge 1, which is composed of two hinged parts 3 and 4 connected to one another via an intermediate joint 2.
  • the first hinge part 3 with a - not shown here - fixed component is connected, while the second hinge part 4 is coupled to a member to be pivoted, in this case a door 5.
  • the element to be pivoted may also be a flap or another element closing an opening.
  • the fixed component can be a piece of furniture such as a piece of furniture, but also a component that generally supports a door, such as a door frame.
  • the hinge 1 is designed here as a cup hinge, wherein the first hinge part 3 acts as a hinge arm and the second hinge part 4 as a hinge cup, which is embedded in a corresponding recess of the door 5 in this case.
  • the second hinge part 4 is pivoted by the joint 2 together with the door 5 relative to the first hinge part 3, wherein in the fully closed state of the hinge 1 in Fig. 1C the joint 2 and an adjoining part of the first hinge part 3 in the second hinge part 4 dive.
  • a self-sufficient radio switch unit 6 is arranged on the first hinge part 3, which is a radio unit, laterally to the hinge 1 and a plane spanned by the two hinge parts 3 and 4 7 and a generator unit 8 comprises.
  • the generator unit 8 is configured as an electrodynamic generator, which comprises a coil pack 9, a magnet block 10 and a spring 11 mounted on a housing of the generator unit 8 and in contact with the magnet block 10.
  • the tongue 11 the outer surface of the magnet block 10 can be displaced in an actuating direction, which leads to the induction of a current pulse in the coil package 9 oriented transversely to this actuating direction.
  • a coil core 12 of the coil package 9 is reversed by moving the magnetic block 10, resulting in a magnetic field change in the interior of the coil package 9 and provides for the induction of a current pulse.
  • the magnet block 10 has two opposite poles 13 and 14, of which a pole 14 is configured U-shaped. In an unloaded state of the tongue 11 is the one pole 13 with one end of the likewise U-shaped coil former 12 and the other pole 14 with the other end of the spool core 12 in contact.
  • actuation of the tongue 11 takes place after the FIGS. 1A to 1C by a protruding part 15 on the second hinge part 4, which may for example be a fastening flange for screwing to the door 5.
  • This protruding part 15 presses on the transition of the hinge 1 in the closed state on the tongue 11, as in Fig. 1C represented, and thereby causes the displacement of the magnetic block 10 and the already performed current induction in the generator unit 8.
  • a return movement in the in Fig. 1A shown position springs the Tongue 11 in turn back and thereby allows the induction of another current pulse.
  • the tongue 11 can also be designed so that it is the movement of the second hinge part 4 in the in Fig. 1C shown position opposes a defined resistance and thus dampens the closing of the hinge 1 and thus the door 5.
  • Fig. 3 shows a first preferred embodiment of the hinge assembly according to the invention, wherein a closed position of the hinge 1 is shown.
  • the self-sufficient radio switch unit 6 is arranged in this case in the plane defined by the two hinge parts 3 and 4 plane lying on the first hinge part 3.
  • the tongue 11 is actuated in this case via an intermediate transmission member 16, which makes an indirect contact of the tongue 11 with the door 5.
  • the transmission member 16 is slidably guided on the first hinge part 3 in a receptacle 17 and communicates at one end with the tongue 11 in connection, while it comes into contact with the door 5 at an opposite end when closing the hinge.
  • the transmission member 16 is moved in the receptacle 17 in the direction of the self-sufficient radio switching unit 6 and thereby actuates the tongue 11. If the door 5 and thus the hinge 1 is opened again, the tongue 11 relaxes and pushes the Transmission member 16 of the door 5 behind until the starting position of the tongue 11 is reached. In this case, too, it is again conceivable to design the tongue 11 in such a way that a damping is produced when transferring the hinge 1 into the closed position.
  • FIG. 4 Another, second preferred embodiment of the invention is made Fig. 4 out.
  • the tongue 11 of the self-sufficient radio switch unit 6 does not directly contact the second hinge part 4 in this case, but this contact is made via an intermediate transmission member 18, which is fastened to the door 5 and the second hinge part 4 and thereby has a curved contour ,
  • This curved contour is chosen such that despite the pivoting of the second hinge part 4 and the door 5 relative to the first hinge part 3 a uniform Pressing on the tongue 11 is shown.
  • a damping of the movement can be represented by a corresponding design of the tongue 11.
  • FIG. 5 Still a third preferred embodiment of a hinge assembly according to the invention, wherein in contrast to the hinge assembly according to the FIGS. 1A to 1C the self-sufficient radio switch unit 6 is placed again in a plane spanned by the two hinge parts 3 and 4 plane lying on the first hinge part 3.
  • a contact of the tongue 11 with the door 5 when closing the hinge 1 is shown in this case via a in a receptacle 20 on the first hinge part 3 slidably guided transfer member 21, which is displaced against a spring 22 during the displacement over the door 5. Due to the resistance of this spring 22, a corresponding resistance is opposed to the closing of the hinge 1 and thus the closing movement is damped.
  • a contour 23 is also formed on the actuating element 21 in the form of a step, which presses on a certain degree of displacement of the transmission member 21 on the tongue 11 and thus in turn on the already described variant for induction provides a current pulse.
  • the autonomous radio switch unit 6 is oriented in this case with the coil pack 9 in the direction of a displacement direction of the transmission member 21.
  • the radio switch unit 6 and the transmission member 21 arranged in a common housing 24 on the first hinge part 3.
  • a hinge arrangement thus make it possible to detect opening and closing of a hinge 1 with the aid of a compact autonomous radio switch unit 6 and to transmit this information to a higher-level receiving unit.
  • the radio unit 7 of the radio switch unit 6 also with other sensors, such as a temperature sensor to connect to transmit at power pulse and other information, in addition to the state of the hinge 1, via data packets.

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Description

  • Die Erfindung betrifft eine Scharnieranordnung, umfassend ein Scharnier, insbesondere ein Topfscharnier, und eine autarke Funkschaltereinheit, wobei sich das Scharnier aus zweien über ein zwischenliegendes Gelenk verbundenen Scharnierteilen zusammensetzt, von welchen ein erster Scharnierteil mit einem feststehenden Bauteil verbunden und ein zweiter Scharnierteil über das Gelenk relativ zu dem ersten Scharnierteil verschwenkbar an ein zu verschwenkendes Element, insbesondere eine Tür, gekoppelt ist, und wobei die autarke Funkschaltereinheit eine Funkeinheit und eine Generatoreinheit mit einem Betätigungselement umfasst, welches ein Öffnen und ein Schließen des Scharniers auf die Generatoreinheit überträgt, so dass die Generatoreinheit einen elektrischen Stromimpuls zur Stromversorgung der Funkeinheit induziert.
  • Scharnieranordnungen kommen beispielsweise bei Türsystemen oder auch Einrichtungsgegenständen zur Anwendung, um ein Öffnen und Schließen von Türen oder Klappen zu ermöglichen. Häufig werden dabei im Bereich eines Scharniers der jeweiligen Scharnieranordnung Kontaktschalter vorgesehen, welche ein Öffnen und ein Schließen des Scharniers und damit eine entsprechende Bewegung der zugeordneten Tür oder Klappe detektieren. Mittels dieser Erfassung der Bewegung des Scharniers können dann bestimmte Funktionen aktiviert werden, wie beispielsweise Lichtapplikationen oder aber auch sicherheitsrelevante Funktionen.
  • Aus der DE 24 36 225 A1 ist eine Scharnieranordnung bekannt, welche als Sicherheitseinrichtung im Bereich einer Tür zur Anwendung kommt. Diese Scharnieranordnung umfasst dabei ein Scharnier, welches sich aus zweien, über ein zwischenliegendes Gelenk verbundenen Scharnierteilen zusammensetzt. Im Bereich eines ersten, feststehenden Scharnierteils ist dabei eine autarke Funkschaltereinheit vorgesehen, die sich hierbei aus einer Funkeinheit und einer Generatoreinheit zusammensetzt. Die Funkeinheit und die Generatoreinheit sind jeweils in zylindrischen Gehäusen untergebracht und erstrecken sich orthogonal zu dem ersten Scharnierteil in eine zu einem zweiten, beweglichen Scharnierteil entgegengesetzte Richtung. Die Generatoreinheit verfügt dabei über ein Betätigungselement, welches sich durch eine Ausnehmung in dem ersten Scharnierteil in Richtung des zweiten Scharnierteiles erstreckt und bei einem Schließen des Scharniers mit dieser in Kontakt tritt. Dabei wird innerhalb der Generatoreinheit ein zylindrischer Dauermagnet in eine Bereitschaftsposition verschoben und arretiert. Wird die Tür und damit auch das Scharnier geöffnet, so wird das Betätigungselement der Generatoreinheit über eine integrierte Feder in eine Ausgangslage zurückbewegt und zieht zum Ende der Bewegung hin den zylindrischen Dauermagneten mit sich. Dieser wird daraufhin schlagartig in die Mitte eines Spulenpakets bewegt, was zur Induktion eines elektrischen Stromimpulses führt, über welchen die Funkeinheit mit Strom versorgt wird. Die Funkeinheit sendet bei Stromversorgung ein Signal mit einer bestimmten Frequenz, wodurch in einer, abseits der Scharnieranordnung vorgesehene Empfängereinheit entsprechend dem Signal ein Öffnen der Tür detektiert wird. Somit kann ein Sicherheitssystem ausgebildet werden, über welches ein Öffnen der Tür durch eine autarke Funkschaltereinheit erfasst wird.
  • Die Druckschrift US 3,772,669 A offenbart eine in einem Türanschlagsbereich anordenbare Generatoreinheit mit zwei Magnetblöcken, wobei die Generatoreinheit beim Öffnen der Tür einen Impuls durch Umpolung des Spulenkerns induziert, um mittels einer Funkeinheit ein Einbruchsignal versenden zu können.
  • Ausgehend von einer Scharnieranordnung des Standes der Technik ist es die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Scharnieranordnung zur Verfügung zu stellen, bei welcher ein Öffnen und ein Schließen eines Scharniers platzsparend und zuverlässig erkannt und als Signal übermittelt werden kann. Diese Aufgabe wird ausgehend vom Oberbegriff des Anspruchs 1 in Verbindung mit dessen kennzeichnenden Merkmalen gelöst. Die darauffolgenden, abhängigen Ansprüche geben jeweils vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung wieder.
  • Gemäß der Erfindung umfasst die Scharnieranordnung ein Scharnier und eine autarke Funkschaltereinheit, wobei sich das Scharnier aus zweien über ein zwischenliegendes Gelenk verbundenen Scharnierteilen zusammensetzt. Insbesondere ist das Scharnier hierbei als Topfscharnier gestaltet, bei welchem ein erster Scharnierteil als Scharnierarm ausgebildet ist, der mit einem feststehenden Bauteil, wie beispielsweise einem Möbelstück oder einer Türzarge, verbunden ist, während ein zweiter relativ zu dem ersten Scharnierteil verschwenkbarer Scharnierteil als Scharniertopf ausgeführt ist, welcher in einen relativ zu dem feststehenden Element verschwenkbaren Körper, wie eine Tür oder eine Klappe, eingelassen ist. Im Rahmen der Erfindung sind allerdings auch andere Ausgestaltungen von Scharnieren denkbar, im einfachsten Fall durch zwei über ein zwischenliegendes Gelenk verbundene Anschraubflächen. Die autarke Funkschaltereinheit umfasst eine Funkeinheit und eine mit einem Betätigungselement ausgestattete Generatoreinheit, wobei ein Öffnen und ein Schließen des Scharniers durch das Betätigungselement auf die Generatoreinheit übertragen wird und dort für die Induktion eines elektrischen Stromimpulses zur Stromversorgung der Funkeinheit sorgt. Die Generatoreinheit kann dabei im Rahmen der Erfindung entweder als elektrodynamischer oder aber auch piezzoelektrischer Wandler ausgestaltet sein, welcher die mechanische Bewegung des Betätigungselements in einen Stromimpuls umsetzt. Als Funkeinheit kommt die Verwendung von Sendeeinheiten in Betracht, über welche insbesondere Datenpakete über hochfrequente Signale übertragbar sind.
  • Die Erfindung umfasst nun die technische Lehre, dass die Generatoreinheit sowohl bei Öffnen als auch bei Schließen des Scharniers durch die auf sie übertragene Bewegung über das Betätigungselement jeweils einen elektrischen Stromimpuls induziert, über welchen dann die Funkeinheit mit Strom versorgt wird und darauffolgend Daten versendet. Dadurch, dass die Generatoreinheit bei beiden Bewegungsrichtungen des zugeordneten Scharniers jeweils einen elektrischen Stromimpuls induziert, können diese Bewegungen durch eine einzelne autarke Funkschaltereinheit auf kompakte Art und Weise erfasst werden. Durch die darauffolgende Übermittlung von Daten an ein übergeordnetes Empfängersystem können dann zahlreiche Folgefunktionen an die erfassten Bewegungen des Scharniers gekoppelt werden. Im Sinne der Erfindung versendet die Funkeinheit dabei insbesondere Datenpakete ähnlich einem drahtlosen Netzwerk (WLAN), wodurch auch die Übermittlung weiterer Informationen neben einer Bewegung des Scharniers denkbar ist. Insbesondere kommt dabei auch die Übermittlung einer Umgebungstemperatur in Betracht, welche durch einen, in der Funkeinheit integrierten Temperatursensor oder einen benachbart hierzu angeordneten Temperatursensor erfasst wurde.
  • Im Unterschied hierzu ist bei der DE 24 36 225 A1 nur die Induktion eines Stromimpulses bei einem Öffnen des Scharniers möglich. Des Weiteren wird über die Funkeinheit in diesem Fall nur ein Signal in Form einer bestimmten Frequenz versendet, wodurch eine Übermittlung von Informationen und die Steuerung von Folgefunktionen stark eingeschränkt sind. Zudem führt die Versendung eines Signals mit einer bestimmten Frequenz in Kombination mit anderweitigen, bestehenden Funksystemen teils zu ungünstigen Überlagerungen.
  • Gemäß der Erfindung ist die autarke Funkschaltereinheit an dem ersten Scharnierteil angeordnet, wobei das Betätigungselement bei Schließen des Scharniers mit dem zweiten Scharnierteil oder dem zu verschwenkenden Element in Kontakt tritt. Die Anordnung der autarken Funkschaltereinheit seitens des feststehenden Bauteils hat dabei den Vorteil, dass die Anzahl an bewegten Bauteilen niedrig gehalten werden kann, gleichzeitig aber eine Erfassung eines Öffnens und eines Schließens des Scharniers stattfindet. Unter einer Anordnung der autarken Funkschaltereinheit an dem ersten Scharnierteil ist hierbei eine seitliche Platzierung der Funkschaltereinheit an dem ersten Scharnierteil zu einer durch die beiden Scharnierteile beim Öffnen und beim Schließen des Scharniers aufgespannten Ebene zu verstehen, aber auch eine Platzierung auf dem ersten Scharnierteil in dieser Ebene.
  • Zwischen dem zweiten Scharnierteil oder dem zu verschwenkenden Element und dem Betätigungselement ist ein Übertragungsglied platziert, welches den Kontakt zwischen dem zweiten Scharnierteil und dem Betätigungselement oder dem zu verschwenkenden Element und dem Betätigungselement bei Schließen des Scharniers herstellt. Durch die Übertragung der Bewegung des Scharniers auf das Betätigungselement mittels des Übertragungsgliedes kann die autarke Funkschaltereinheit auch weiter beabstandet zu dem zweiten Scharnierteil oder dem zu verschwenkenden Element vorgesehen werden, was eine individuellere Anordnung je nach vorherrschender Platzbedingungen möglich macht.
  • Vorteilhafterweise ist das Übertragungsglied dabei auf dem ersten Scharnierteil in einer Aufnahme verschiebbar geführt und überträgt das Schließen des Scharniers durch Verschiebung in der Aufnahme auf das Betätigungselement. Mittels dieser Führung an dem ersten Scharnierteil kann eine zuverlässige Übertragung der Bewegung bewerkstelligt werden. Entsprechend einer besonders vorteilhaften Ausgestaltung verschiebt sich das Übertragungsglied in der Aufnahme bei Schließen des Scharniers entgegen einer Feder und betätigt dabei das Betätigungselement über eine Kontur. Dies hat den Vorteil, dass die Feder damit eine Verschiebung des Übertragungsgliedes bei Schließen des Scharniers dämpft und damit auch eine Dämpfung einer schließenden Bewegung des zu verschwenkenden Elements hervorruft. Durch Ansteuern des Betätigungselements der Generatoreinheit über eine Kontur am Übertragungsglied ist hierbei eine weitgehende Entkoppelung von dieser somit ausgebildeten Scharnierdämpfung möglich.
  • Gemäß einer weiteren, vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist das Übertragungsglied mit der autarken Funkschaltereinheit in einem gemeinsamen Gehäuse platziert. Hierdurch kann eine ungewollte Beeinträchtigung des Übertragungsgliedes und der autarken Funkschalteinheit verhindert werden.
  • Entsprechend einer alternativen Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung ist das Übertragungsglied auf dem zweiten Scharnierteil oder dem zu verschwenkenden Element ausgebildet und weist dabei einen gekrümmten Konturverlauf auf. Mittels einer derartigen Ausgestaltung ist ebenfalls eine zuverlässige Übertragung einer Schließbewegung des Scharniers auf das Betätigungselement der Generatoreinheit möglich. Durch den gekrümmten Verlauf des Übertragungsgliedes kann dabei über die Schwenkbewegung des zweiten Scharnierteils und des zu verschwenkenden Elements eine gleichmäßige Betätigung der Generatoreinheit dargestellt werden. Eine Krümmung des Konturverlaufs sollte dabei einem effektiven Schwenkradius im Bereich der Platzierung des Übertragungsgliedes entsprechen.
  • Zudem ist die Generatoreinheit als elektrodynamischer Generator mit einem Spulenpaket und einem Magnetblock ausgeführt. Dabei ist das Spulenpaket quer zu einer Betätigungsrichtung des Betätigungselements orientiert, wobei der Magnetblock durch Bewegung über das Betätigungselement einen Stromimpuls im Spulenpaket durch ein hiermit einhergehendes Umpolen eines Spulenkerns induziert. Durch die Orientierung des Spulenpakets in Querrichtung relativ zu der Betätigungsrichtung des Magnetblocks kann eine kompakte Ausgestaltung einer Generatoreinheit erreicht werden. Insgesamt ist dadurch eine problemlose Platzierung im Bereich einer der beiden Scharnierteile möglich.
  • Entsprechend einer weiteren, vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist das Betätigungselement der Generatoreinheit als federnd gelagerte Zunge ausgeführt. Vorteilhafterweise wird hierdurch bei einem Öffnen des Scharniers ebenfalls eine einen Stromimpuls hervorrufende Bewegung in der Generatoreinheit erzeugt, indem die federnd gelagerte Zunge für eine Rückbewegung bewegter Bauteile sorgt. Ferner kann die federnd gelagerte Zunge bei entsprechender Auslegung auch als Anschlagsdämpfer des Scharniers ausgestaltet werden.
  • Die Erfindung ist nicht auf die angegebene Kombination der Merkmale des Hauptanspruchs oder der abhängigen Ansprüche beschränkt. Es ergeben sich darüber hinaus Möglichkeiten, einzelne Merkmale, auch soweit sie aus den Ansprüchen, der nachfolgenden Beschreibung der Ausführungsformen oder unmittelbar aus den Zeichnungen hervorgehen, miteinander zu kombinieren. Die Bezugnahme der Ansprüche auf die Zeichnungen durch die Verwendung von Bezugszeichen soll den Schutzumfang der Ansprüche nicht beschränken.
  • Weitere, die Erfindung verbessernde Maßnahmen werden nachstehend gemeinsam mit der Beschreibung bevorzugter Ausführungsformen der Erfindung anhand von Figuren näher dargestellt. Es zeigt:
    • Fig. 1A bis 1C
    Seitenansichten einer Ausführungsform einer Scharnieranordnung, gezeigt in einem geöffneten und einem geschlossenen Zustand der Scharnieranordnung, sowie einem Übergang zwischen diesen beiden Zuständen;
    Fig. 2
    eine schematische Ansicht einer Generatoreinheit der Scharnieranordnung gemäß Fig. 1A bis 1C;
    Fig. 3
    eine Seitenansicht einer ersten bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Scharnieranordnung, gezeigt in einer geschlossenen Stellung;
    Fig. 4
    eine Seitenansicht einer zweiten bevorzugten Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Scharnieranordnung, gezeigt in einem geschlossenen Zustand der Scharnieranordnung; und
    Fig. 5
    eine Seitenansicht einer dritten bevorzugten Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Scharnieranordnung, ebenfalls gezeigt in einem geschlossenen Zustand.
  • Mit den Figuren 1A bis 1C wird eine Ausgestaltung einer Scharnieranordnung zum besseren Verständnis der vorliegenden Erfindung gezeigt. Die Scharnieranordnung umfasst dabei ein Scharnier 1, welches sich aus zweien, über ein zwischenliegendes Gelenk 2 miteinander verbundenen Scharnierteilen 3 und 4 zusammensetzt. Dabei ist der erste Scharnierteil 3 mit einem - hier nicht weiter dargestellten - feststehenden Bauteil verbunden, während der zweite Scharnierteil 4 mit einem zu verschwenkenden Element, vorliegend einer Tür 5, gekoppelt ist. Alternativ zu der Tür 5 kann es sich bei dem zu verschwenkenden Element aber auch um eine Klappe oder ein sonstiges, eine Öffnung verschließendes Element handeln. Bei dem feststehenden Bauteil kann es sich um einen Einrichtungsgegenstand, wie zum Beispiel ein Möbelstück handeln, aber auch ein generell eine Tür tragendes Bauteil, wie beispielsweise eine Türzarge.
  • Wie des Weiteren aus den Figuren 1A bis 1C ersichtlich ist, ist das Scharnier 1 vorliegend als Topfscharnier ausgestaltet, wobei der erste Scharnierteil 3 in diesem Fall als Scharnierarm und der zweite Scharnierteil 4 als Scharniertopf fungiert, welcher in eine entsprechende Ausnehmung der Tür 5 eingelassen ist. Dabei kann die Tür 5 über das Scharnier 1 aus der in Fig. 1A dargestellten geöffneten Position über die in Fig. 1B dargestellte Zwischenposition in eine aus Fig. 1C ersichtliche geschlossene Position durch Schließen des Scharniers 1 und zurück durch Öffnen des Scharniers 1 bewegt werden. Hierbei wird der zweite Scharnierteil 4 durch das Gelenk 2 gemeinsam mit der Tür 5 relativ zum ersten Scharnierteil 3 verschwenkt, wobei im gänzlich geschlossenen Zustand des Scharniers 1 in Fig. 1C das Gelenk 2 und ein daran anschließender Teil des ersten Scharnierteils 3 in den zweiten Scharnierteil 4 eintauchen.
  • Wie zudem aus den Figuren 1A bis 1C hervorgeht, ist seitlich zum Scharnier 1 und einer durch die beiden Scharnierteile 3 und 4 aufgespannte Ebene eine autarke Funkschaltereinheit 6 an dem ersten Scharnierteil 3 angeordnet, welche eine Funkeinheit 7 und eine Generatoreinheit 8 umfasst. Hierbei ist die Generatoreinheit 8 als elektrodynamischer Generator ausgestaltet, welcher ein Spulenpaket 9, einen Magnetblock 10 und eine an einem Gehäuse der Generatoreinheit 8 federnd gelagerte und mit dem Magnetblock 10 in Verbindung stehende Zunge 11 umfasst. Über die Zunge 11 kann bei äußerer Betätigung der Magnetblock 10 in eine Betätigungsrichtung verschoben werden, was in dem quer zu dieser Betätigungsrichtung orientierten Spulenpaket 9 zur Induktion eines Stromimpulses führt. Wie in Kombination mit Fig. 2 klar wird, wird dies erreicht, indem ein Spulenkern 12 des Spulenpakets 9 durch Verschieben des Magnetblockes 10 umgepolt wird, was in einer Magnetfeldänderung im Inneren des Spulenpakets 9 resultiert und für die Induktion eines Stromimpulses sorgt. Zu diesem Zweck verfügt der Magnetblock 10 über zwei gegensätzliche Pole 13 und 14, von welchen ein Pol 14 U-förmig ausgestaltet ist. In einem unbelasteten Zustand der Zunge 11 steht der eine Pol 13 mit einem Ende des ebenfalls U-förmig ausgestalteten Spulenkerns 12 und der andere Pol 14 mit dem anderen Ende des Spulenkerns 12 in Kontakt. Wird der Magnetblock 10 nun bei Betätigung der Zunge 11 über selbige in die Betätigungsrichtung verschoben, so tritt der Pol 13 mit dem anderen Ende des Spulenkerns 12 in Kontakt, während der U-förmige Pol 14 mit seinem entgegengesetzten Ende mit dem nun freigewordenen Ende des Spulenkerns 12 verbunden wird. Dies führt zu dem besagten Stromimpuls, wobei bei einer Entlastung der Zunge 11 der Magnetblock 10 aufgrund der federnden Lagerung die Zunge 11 wiederum in die in Fig. 2 dargestellte Ausgangsstellung zurückbewegt wird, was erneut in einem Umpolen und einem erneuten Stromimpuls resultiert. Diese Stromimpulse werden dann jeweils zur Stromversorgung der Funkeinheit 7 herangezogen, welche daraufhin Daten an eine übergeordnete, vorliegend nicht weiter illustrierte Empfangseinheit sendet.
  • Eine Betätigung der Zunge 11 erfolgt nach den Figuren 1A bis 1C durch einen vorstehenden Teil 15 an dem zweiten Scharnierteil 4, bei welchem es sich beispielsweise um einen Befestigungsflansch zum Verschrauben mit der Tür 5 handeln kann. Dieser vorstehende Teil 15 drückt beim Übergang des Scharniers 1 in den geschlossenen Zustand auf die Zunge 11, wie in Fig. 1C dargestellt, und bewirkt dadurch die Verschiebung des Magnetblocks 10 und die bereits ausgeführte Strominduktion in der Generatoreinheit 8. Bei einer Rückbewegung in die in Fig. 1A dargestellte Position federt die Zunge 11 wiederum zurück und ermöglicht dabei die Induktion eines weiteren Stromimpulses. Insgesamt kann die Zunge 11 dabei auch derart ausgelegt sein, dass sie der Bewegung des zweiten Scharnierteils 4 in die in Fig. 1C dargestellte Position einen definierten Widerstand entgegensetzt und somit das Schließen des Scharniers 1 und damit auch der Tür 5 dämpft.
  • Aus Fig. 3 geht eine erste bevorzugte Ausführungsform der erfindungsgemäßen Scharnieranordnung hervor, wobei eine geschlossene Stellung des Scharniers 1 dargestellt ist. Im Unterschied zu der im Vorfeld beschriebenen Variante ist die autarke Funkschaltereinheit 6 in diesem Fall in der durch die beiden Scharnierteile 3 und 4 aufgespannten Ebene liegend an dem ersten Scharnierteil 3 angeordnet. Des Weiteren wird die Zunge 11 in diesem Fall über ein zwischenliegendes Übertragungsglied 16 betätigt, welches einen mittelbaren Kontakt der Zunge 11 mit der Tür 5 herstellt. Das Übertragungsglied 16 ist dabei auf dem ersten Scharnierteil 3 in einer Aufnahme 17 verschiebbar geführt und steht an seinem einen Ende mit der Zunge 11 in Verbindung, während es an einem gegenüberliegenden Ende bei Schließen des Scharniers mit der Tür 5 in Kontakt tritt. Bei diesem Kontakt mit der Tür 5 wird das Übertragungsglied 16 in der Aufnahme 17 in Richtung der autarken Funkschalteinheit 6 verschoben und betätigt dabei die Zunge 11. Wird die Tür 5 und damit auch das Scharnier 1 wiederum geöffnet, so relaxiert die Zunge 11 und schiebt das Übertragungsglied 16 der Tür 5 hinterher, bis die Ausgangsstellung der Zunge 11 erreicht ist. Auch in diesem Fall ist es wiederum denkbar, die Zunge 11 derart auszulegen, dass eine Dämpfung beim Überführen des Scharniers 1 in die geschlossene Stellung hervorgerufen wird.
  • Eine weitere, zweite bevorzugte Ausgestaltung der Erfindung geht aus Fig. 4 hervor. Im Unterschied zu der Ausführungsform nach den Figuren 1A bis 1C tritt die Zunge 11 der autarken Funkschaltereinheit 6 in diesem Fall nicht unmittelbar mit dem zweiten Scharnierteil 4 in Kontakt, sondern dieser Kontakt wird über ein zwischenliegendes Übertragungsglied 18 hergestellt, welches an der Tür 5 und dem zweiten Scharnierteil 4 befestigt ist und dabei einen gekrümmten Konturverlauf aufweist. Dieser gekrümmte Konturverlauf ist dabei derartig gewählt, dass trotz des Verschwenkens des zweiten Scharnierteils 4 und der Tür 5 relativ zu dem ersten Scharnierteil 3 ein gleichmäßiges Andrücken auf die Zunge 11 dargestellt wird. Auch in diesem Fall ist durch eine entsprechende Gestaltung der Zunge 11 eine Dämpfung der Bewegung darstellbar.
  • Schließlich geht aus Fig. 5 noch eine dritte bevorzugte Ausgestaltung einer erfindungsgemäßen Scharnieranordnung hervor, wobei im Unterschied zu der Scharnieranordnung nach den Figuren 1A bis 1C die autarke Funkschaltereinheit 6 erneut in einer durch die beiden Scharnierteile 3 und 4 aufgespannten Ebene liegend an dem ersten Scharnierteil 3 platziert ist. Ein Kontakt der Zunge 11 mit der Tür 5 bei Schließen des Scharniers 1 wird in diesem Fall über ein in einer Aufnahme 20 auf dem ersten Scharnierteil 3 verschiebbar geführten Übertragungsgliedes 21 dargestellt, welches bei der Verschiebung über die Tür 5 entgegen einer Feder 22 verschoben wird. Durch den Widerstand dieser Feder 22 wird dem Schließen des Scharniers 1 ein entsprechender Widerstand entgegengesetzt und somit die Schließbewegung abgedämpft. Zur Betätigung der Zunge 11 der autarken Funkschaltereinheit 6 ist an dem Betätigungselement 21 zudem eine Kontur 23 in Form einer Stufe ausgebildet, welche ab einem bestimmten Maß der Verschiebung des Übertragungsgliedes 21 auf die Zunge 11 drückt und damit wiederum auf die bereits beschriebene Variante für eine Induktion eines Stromimpulses sorgt. Im Unterschied zu der Variante nach Fig. 3 ist die autarke Funkschaltereinheit 6 in diesem Fall mit dem Spulenpaket 9 in Richtung einer Verschiebungsrichtung des Übertragungsgliedes 21 orientiert. Um zudem ungewollte Beeinträchtigungen des Übertragungsgliedes 21 und auch der autarken Funkschaltereinheit 6 zu verhindern sind die Funkschaltereinheit 6 und das Übertragungsglied 21 in einem gemeinsamen Gehäuse 24 auf dem ersten Scharnierteil 3 angeordnet.
  • Durch die erfindungsgemäßen Ausgestaltungen einer Scharnieranordnung ist es somit möglich, ein Öffnen und ein Schließen eines Scharniers 1 jeweils mit Hilfe einer kompakt ausgestalteten autarken Funkschaltereinheit 6 zu detektieren und dies Informationen an eine übergeordnete Empfangseinheit zu übermitteln. Dabei ist es im Rahmen der Erfindung zudem denkbar, die Funkeinheit 7 der Funkschaltereinheit 6 zudem mit weiteren Sensoren, wie beispielweise einem Temperatursensor, zu verbinden, um bei Stromimpuls auch weitere Informationen, neben dem Zustand des Scharniers 1, über Datenpakete zu übermitteln. Insgesamt wird durch die unterschiedlichen Anordnungen der autarken Funkschaltereinheit 6 eine robuste und zuverlässige Erfassung des Öffnens und des Schließens des zugeordneten Scharniers 1 realisiert.
    • Bezugszeichen
    • 1
    Scharnier
    2
    Gelenk
    3
    erster Scharnierteil
    4
    zweiter Scharnierteil
    5
    Tür
    6
    autarke Funkschaltereinheit
    7
    Funkeinheit
    8
    Generatoreinheit
    9
    Spulenpaket
    10
    Magnetblock
    11
    Zunge
    12
    Spulenkern
    13
    erster Pol
    14
    zweiter Pol
    15
    Vorsprung
    16
    Übertragungsglied
    17
    Aufnahme
    18
    Übertragungsglied
    19
    Vertiefung
    20
    Aufnahme
    21
    Übertragungsglied
    22
    Feder
    23
    Kontur
    24
    Gehäuse

Claims (6)

  1. Scharnieranordnung, umfassend ein Scharnier (1), insbesondere ein Topfscharnier, und eine autarke Funkschaltereinheit (6), wobei sich das Scharnier (1) aus zweien über ein zwischenliegendes Gelenk (2) verbundenen Scharnierteilen (3, 4) zusammensetzt, von welchen ein erster Scharnierteil (3) mit einem feststehenden Bauteil verbunden und ein zweiter Scharnierteil (4) über das Gelenk (2) relativ zu dem ersten Scharnierteil (3) verschwenkbar an ein zu verschwenkendes Element, insbesondere einer Tür (5), gekoppelt ist, und wobei die autarke Funkschaltereinheit (6) eine Funkeinheit (7) und eine Generatoreinheit (8) mit einem Betätigungselement (11) umfasst, welches ein Öffnen und ein Schließen des Scharniers (1) auf die Generatoreinheit (8) überträgt, so dass die Generatoreinheit (8) einen elektrischen Stromimpuls zur Stromversorgung der Funkeinheit (7) induziert und wobei die autarke Funkschaltereinheit (6) an dem ersten Scharnierteil (3) angeordnet ist, wobei das Betätigungselement (11) bei Schließen des Scharniers (1) mit dem zweiten Scharnierteil (4) oder dem zu verschwenkenden Element in Kontakt tritt, wobei die Generatoreinheit (8) als elektrodynamischer Generator mit einem Spulenpaket (9) und einem Magnetblock (10) ausgeführt ist, dadurch gekennzeichnet, dass das Spulenpaket (9) quer zu einer Betätigungsrichtung des Betätigungselements (11) orientiert ist, und wobei der Magnetblock (10) durch Bewegung über das Betätigungselement (11) in die Betätigungsrichtung einen Stromimpuls im Spulenpaket (9) durch ein hiermit einhergehendes Umpolen eines Spulenkerns (12) derart induziert, dass die Generatoreinheit (8) sowohl bei einer Übertragung des Öffnens als auch des Schließens des Scharniers (1) durch das Betätigungselement (11) einen elektrischen Stromimpuls induziert, wobei die Funkeinheit (7) so ausgeführt ist, dass diese bei der dabei jeweils erfolgenden Stromversorgung Daten sendet, und dass zwischen dem zweiten Scharnierteil (4) oder dem zu verschwenkenden Element und dem Betätigungselement (11) ein Übertragungsglied (16; 18; 21) platziert ist, welches den Kontakt zwischen dem zweiten Scharnierteil (4) oder dem zu verschwenkenden Element und dem Betätigungselement (11) bei Schließen des Scharniers (1) herstellt.
  2. Scharnieranordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Übertragungsglied (16; 21) auf dem ersten Scharnierteil (3) in einer Aufnahme (17; 20) verschiebbar geführt ist und das Schließen des Scharniers (1) durch Verschiebung in der Aufnahme (17; 20) auf das Betätigungselement (11) überträgt.
  3. Scharnieranordnung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass sich das Übertragungsglied (21) in der Aufnahme (20) bei Schließen des Scharniers (1) entgegen einer Feder (22) verschiebt und dabei das Betätigungselement (11) über eine Kontur (23) betätigt.
  4. Scharnieranordnung nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Übertragungsglied (21) mit der autarken Funkschaltereinheit (6) in einem gemeinsamen Gehäuse (24) platziert ist.
  5. Scharnieranordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Übertragungsglied (18) auf dem zweiten Scharnierteil (4) oder dem zu verschwenkenden Element ausgebildet ist und einen gekrümmten Konturverlauf aufweist.
  6. Scharnieranordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Betätigungselement als federnd gelagerte Zunge (11) ausgeführt ist.
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