EP3084106A1

EP3084106A1 - Verfahren und vorrichtung zur übertragung von elektrischer leistung und von signalen zwischen einer wand und einem gegenüber dieser schwenkbaren flügel

Info

Publication number: EP3084106A1
Application number: EP14825117.6A
Authority: EP
Inventors: Theophil Würth; Burkhard Grosse
Original assignee: Dr Hanh GmbH and Co KG
Current assignee: Dr Hanh GmbH and Co KG
Priority date: 2013-12-18
Filing date: 2014-12-15
Publication date: 2016-10-26
Also published as: CN105829627A; US10161169B2; CN105829627B; US20160312505A1; WO2015091345A1; DE102013114319A1

Abstract

Verfahren und Vorrichtung zur Übertragung von elektrischer Leistung und von Signalen zwischen einer Wand und einem gegenüber dieser Wand schwenkbaren Flügel, um an dem Flügel vorgesehene elektrische Verbraucher (79) betätigungszustandsabhängig mit elektrischer Betätigungsleistung und an dem Flügel vorgesehene elektrische Signalgeber (62) mit elektrischer Betriebsleistung zu versorgen, wobei die Betätigungsleistung und die Betriebsleistung galvanisch getrennt mittels einer einzigen Leistungsübertragungseinrichtung (44) von der Wand zum Flügel übertragen werden und zur Regelung der wandseitig bereitgestellten elektrischen Leistung in Abhängigkeit des Betätigungs- und Betriebsleistungsbedarfs Signale von dem Flügel zur Wand mittels eines ersten Optokopplers (48) übertragen werden, und wobei Signale zwischen einer wandseitigen Ansteuer- und Auswerteeinrichtung und den Signalgebern mittels eines zweiten Optokopplers (50) bidirektional zwischen der Wand und dem Flügel übertragen werden.

Description

Verfahren und Vorrichtung zur Übertragung von elektrischer Leistung und von Signalen zwischen einer Wand und einem gegenüber dieser

schwenkbaren Flügel

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Übertragung von elektrischer Leistung und von Signalen zwischen einer Wand und einem gegenüber dieser schwenkbaren Flügel, wobei die elektrische Leistung galvanisch getrennt, insbesondere induktiv übertragen wird.

Eine derartiges Verfahren und eine derartige Vorrichtung sind aus der DE 39 15 812 A1 bekannt. Zur Leistungsübertragung sind konzentrisch angeordnete Spulen oder ein zylindrisch ausgebildeter Kondensator vorgesehen. Eine Signalübertragung soll ebenfalls über die Spulen oder den Kondensator oder über Funk erfol- gen.

Nachteilig hieran ist, dass bei der Übertragung der Signale durch dieselbe Anordnung, die auch der Leistungsübertragung dient, eine gegenseitige Beeinflussung der Übertragung nicht ausgeschlossen werden kann. Darüber hinaus erfordert eine optimierte Leistungsübertragung regelmäßig eine andere konstruktive Anpassung der Spulen bzw. des Kondensators als eine optimierte Signalübertragung, so dass die Verwendung ein und derselben Übertragungsanordnung stets nur ein nicht optimaler Kompromiss sein kann. Auch ist im Falle einer induktiven Daten- Übertragung die Geschwindigkeit der Datenübertragung auf die maximale Übertragungsfrequenz beschränkt.

Um hier Abhilfe zu schaffen, schlägt die DE 43 44 071 A1 vor, die Datenübertra- gung lichtoptisch durchzuführen. Im Falle beispielsweise einer schwenkbaren Anordnung eines Flügels an einer Wand sollen die Sende- und Empfangsdioden im Zentrum jeweils eines Spulenkerns angeordnet sein, so dass Sender und Empfänger einer gemeinsamen Achse arbeiten. Aus der DE 43 44 071 A1 ist des Weiteren bekannt, dass - wird eine derartige Vorrichtung beispielsweise in Türschar- niere eingebaut, ohne eine Verkabelung vom Türrahmen auf die Tür Energie und somit auch Daten übertragen werden können. Beispielhaft sind als Anwendungen genannt: Erkennen von elektronischen Schlüsseln, Tür-Zutrittskontrollen, Alarmanlagen sowie automatisches Erkennen von Induktivitätsänderungen im Falle des Einhängen der Tür.

Zwar ist mit einer aus der DE 43 44 071 A1 bekannten Vorrichtung eine galvanisch getrennte Leistungsübertragung von einer Wand auf einen gegenüber dieser schwenkbeweglichen Flügel und auch ein Datenaustausch durch eine lichtoptische Signalübertragung möglich. Damit eine derartige Vorrichtung jedoch im Zu- sammenhang mit einem scharniergelenkig an einer Gebäudewand befestigten Flügel bei für eine Zertifizierung ausreichender Sabotagesicherheit verwendet werden kann, müssen eine besonders zuverlässige Signalübertragung und Leistungsübertragung sichergestellt sein. Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein diesbezüglich verbessertes Verfahren sowie eine zur Durchführung dieses Verfahrens geeignete Vorrichtung zu schaffen.

Diese Aufgabe wird durch das in Anspruch 1 wiedergegebene Verfahren sowie durch die in Anspruch 4 wiedergegebene Vorrichtung gelöst.

Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren zur Übertragung von elektrischer Leistung und von Signalen zwischen einer Wand und einem gegenüber dieser Wand schwenkbaren Flügel werden an dem Flügel vorgesehene elektrische Verbraucher betätigungszustandsabhängig mit elektrischer Betätigungsleistung versorgt. Mit „elektrische Verbraucher" sind insbesondere solche Einrichtungen gemeint, deren elektrische Leistungsaufnahme wesentlich vom jeweiligen Betriebszustand ab- hängt und daher stark schwankt. Beispielhaft seien hier Motorschlösser, Türöffner sowie Beleuchtungseinrichtungen genannt. Ferner werden mit dem erfindungsgemäßen Verfahren an dem Flügel vorgesehene elektrische Signalgeber mit elektrischer Betriebsleistung versorgt. Mit„elektrische Signalgeber" sind insbesondere solche gemeint, zu deren Betrieb eine im Wesentlichen konstante elektrische Leis- tung erforderlich ist, wie beispielsweise Glasbruchsensoren, Magnetkontakte zur Verschlussüberwachung etc. Sowohl die Betätigungsleistung, als auch die Betriebsleistung werden bei dem erfindungsgemäßen Verfahren galvanisch getrennt mittels eines einzigen Übertragers von der Wand zum Flügel übertragen. Zur Regelung der wandseitig bereitgestellten elektrischen Leistung in Abhängigkeit des Betätigungs- und Betriebsleistungsbedarfs werden beim erfindungsgemäßen Verfahren Signale von dem Flügel zur Wand mittels eines ersten Optokopplers übertragen. Der erste Optokoppler ist mit anderen Worten Teil einer ebenfalls galvanisch getrennten Regelschleife. Damit die Regelung und die Bereitstellung der Betätigungs- und Betriebsleistung störunempfindlich erfolgen, werden mit Hilfe des ersten Optokopplers lediglich Signale von der Flügel- zur Wandseite zur bedarfsgerechten Bereitstellung der elektrischen Leistung übertragen. Hingegen werden mit Hilfe eines zweiten Optokopplers bidirektional Signale zwischen einer wandseitigen Ansteuer- und Auswer- teeinrichtung und den Signalgebern vollkommen unabhängig übertragen, so dass diese nicht durch Wechselwirkung mit anderen Signalen negativ beeinflusst werden können.

Die elektrische Leistung kann insbesondere induktiv übertragen werden.

Die zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens geeignete Vorrichtung umfasst eine Leistungsübertragungseinrichtung, die eine Anordnung zur galvanisch getrennten Übertragung der elektrischen Leistung, sowie einen ersten Opto- koppler zur Übertragung von Signalen von dem Flügel zur Wand zur Regelung der von der ersten Leistungsübertragungseinrichtung bereitgestellten elektrischen Leistung in Abhängigkeit des flügelseitigen elektrischen Gesamtleistungsbedarfs aufweist. Mit Hilfe des mittels des Optokopplers verkomplettierten Regelkreises wird die der ersten Leistungsübertragungseinrichtung bereitgestellte elektrische Leistung in Abhängigkeit des flügelseitigen elektrischen Gesamtleistungsbedarfs geregelt. Auf diese Weise kann die Verlustleistung der erfindungsgemäßen Vorrichtung reduziert und unerwünschte Aufheizungen von Bauteilen der Vorrichtung vermieden werden. Der erste Optokoppler dient erfindungsgemäß lediglich der Ausbildung des Regelkreises zur bedarfsgerechten Bereitstellung der flügelseitig benötigten, elektrischen Gesamtleistung.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung umfasst des Weiteren einen zweiten Optokoppler zur bidirektionalen Übertragung von Signalen zwischen der Wand und dem Flügel. Wandseitig kann beispielsweise eine Ansteuer- und Auswerteeinrichtung vorgesehen sein, die bidirektional Signale mit flügelseitig vorgesehenen Signalgebern austauscht, um beispielsweise den Betriebszustand auszulesen (Signalübertragung von Flügel zur Wand), oder die Signalgeber anzusteuern (Signalübertragung von der Wand zum Flügel).

Die Leistungsübertragungseinrichtung kann eine Primärspulenanordnung und eine Sekundärspulenanordnung aufweisen. Die Leistungsübertragung erfolgt dann galvanisch getrennt induktiv. Besonders bevorzugt ist es, wenn die Primär- und die Sekundärspulenanordnun- gen derart angeordnet sind, dass die Spulenwicklungen der Primär- und der Sekundärspulenanordnung etwa auf einer gemeinsamen Geraden liegen.

Bei einer Variante der erfindungsgemäßen Vorrichtung weisen die Spulenwicklun- gen der Primär- und der Sekundärspulenanordnung in etwa denselben Durchmesser auf und liegen mit Ausnahme eines möglichst geringen Abstandsspaltes, vorzugsweise jedoch unmittelbar, in Richtung der Geraden aneinander. Da der erste Optokoppler lediglich Signale von dem Flügel zur Wand übermittelt, nämlich solche, die den flügelseitigen Gesamtleistungsbedarf charakterisieren, kann der erste Optokoppler eine flügelseitige (nur-) Sendeeinheit und eine wand- seitige (nur-) Empfängereinheit aufweisen.

Da hingegen regelmäßig Signale zwischen einer wandseitigen Ansteuer- und Auswerteeinrichtung und flügelseitigen Signalgebern bidirektional übertragen werden müssen, weist der zweite Optokoppler sowohl flügelseitig, als auch wandseitig jeweils eine Sende/Empfangseinheit auf.

Sowohl der erste, als auch der zweite Optokoppler können Leuchtdioden umfassen. Im Falle des zweiten Optokopplers können zwei bidirektional, d. h. entweder als Sender oder als Empfänger arbeitende Leuchtdiodenanordnungen Verwendung finden.

Die Erfindung soll nun anhand der Zeichnungen, in denen ein Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Vorrichtung dargestellt ist, weiter erläutert werden. Es zeigen: Fig. 1 das Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Vorrichtung im teilweisen Längsschnitt;

Fig. 2 den Ausschnitt A in Fig. 1 in einer vergrößerten Darstellung; Fig. 3 eine perspektivische Explosionsdarstellung einer die Leistungsüber- tragungseinrichtung und den ersten Optokoppler umfassenden Leis- tungsübertragungsbaugruppe; eine perspektivische Explosionsdarstellung einer den zweiten Opto koppler umfassenden Signalübertragungsbaugruppe; ein Blockschaltbild einer wandseitigen elektrischen Schaltung sowie Fig. 6 ein Blockschaltbild einer flügelseitigen elektrischen Schaltung.

Die in Fig. 1 als Ganzes mit 100 bezeichnete Vorrichtung umfasst zwei Wandteile 1 , 2, die in Richtung einer Scharnierachse S voneinander beabstandet an einer in der Zeichnung nicht dargestellten Wand, die eine Tür- oder Fensteröffnung aufweist, befestigbar sind. Die vorstehende oder nachfolgende Verwendung des Begriffs „Wand" schließt einen Rahmen oder eine Zarge ein, die im Bereich einer Tür- oder Fensteröffnung an der Wand üblicherweise vorgesehen ist. Die Wandteile 1 , 2 umfassen Befestigungsteile 3, 4. Jedes Befestigungsteil weist eine Bohrung 5 zur Aufnahme einer Befestigungsschraube 6 sowie eine Bohrung 7 zum Durchführen von elektrischen und/oder optischen Kabeln 8 auf, die in Fig. 1 lediglich angedeutet sind und die die elektrische oder optische Verbindung von Leistungs- oder Signalübertragern und zugehörigen elektronischen oder optoelekt- ronischen Schaltungen herstellen, wie weiter unten noch genauer beschrieben wird.

Üblicherweise bildet die Wand eine Primärseite PS, von der aus elektrische Leistung in den Flügel, der dann die Sekundärseite SS ist, übertragen wird.

An die Befestigungsteile 3, 4 ist jeweils ein Aufnahmeteil 9, 10 zur Aufnahme von Bauteilen von Leistungs- und Signalübertragungsbaugruppen 1 1 , 12 angeformt. Die Leistungs- und Signalübertragungsbaugruppen 1 1 , 1 2 bilden bei dem hier beschriebenen Ausführungsbeispiel Leistungs- und Signalübertragungseinrichtungen 44, 46.

Die Vorrichtung 100 umfasst darüber hinaus ein Flügelteil 13, welches in den zwischen den Bandteilen 1 , 2 gebildeten Abstandsraum eingreift. Es weist ebenfalls ein Befestigungsteil 14 und ein an das Befestigungsteil 14 angeformtes Aufnah- meteil 15 auf. An dem Befestigungsteil 14 ist eine Bohrung 16 für eine Befestigungsschraube 17 vorgesehen, mit welcher das Flügelteil 13 an einem in der Zeichnung nicht dargestellten Flügel montierbar ist. Das Befestigungsteil 14 weist darüber hinaus noch Bohrungen 18 auf, die der Durchleitung von elektrischen und/oder optischen Kabeln 19 dienen, die in der Zeichnung wiederum lediglich schematisch dargestellt sind. Diese Kabel dienen der Verbindung der Leistungsund Signalübertragungsbaugruppen 1 1 , 12 mit flügelseitigen elektronischen oder optoelektronischen Schaltungen, hier der Primärelektronik 60 und der Sekundär- elektronik 75.

Das Aufnahmeteil 15 dient der Aufnahme von flügelseitigen Bauteilen der Leis- tungs- und Signalübertragungsbaugruppen 1 1 , 12. Diese flügelseitigen Bauteile umfassen zwei Lagerhülsen 20, 21 , die in Richtung der Scharnierachse S vonei- nander beabstandet und in dieser Richtung relativ zueinander verschiebbar gelagert sind. Der Verschiebung und Fixierung in einer gewünschten Position dient ein Spindelantrieb 22. Er umfasst eine Stellspindel 23, die mittig ein Kronenrad 24 umfasst. Dieses Kronenrad dient dem wahlweise Ansetzen eines in der Zeichnung nicht dargestellten Drehwerkzeugs oder dem Eingriff einer in der Zeichnung eben- falls nicht erkennbaren Drehbetätigungseinrichtung. Die Stellspindel weist darüber hinaus zwei Gewindebereiche 25, 26 auf, die im umgekehrten Sinne ausgebildete Außengewinde umfassen. Die Gewindebereiche 25, 26 greifen in komplementäre Innengewinde 27, 28 der Lagerhülsen 20, 21 ein. Durch Drehbetätigung des Spindelantriebs 22 lassen sich somit die Lagerhülsen 20, 21 in Richtung der Schar- nierachse verlagern, um so zwischen einer Montageposition, in der die Lagerhülsen 20, 21 einen minimalen Abstand voneinander aufweisen, und einer Betriebsposition, in welcher die Lagerhülsen 20, 21 an Lagerhülsen 29, 30 in den Aufnahmeteilen 9, 10 der Wandteile zumindest nahezu anliegen, verstellt zu werden. Der Aufbau und die Wirkungsweise der Leistungs- und Signalübertragungsbaugruppen soll nachfolgend unter Bezugnahme auf die Figuren 2 bis 4 erläutert werden.

Die Leistungsübertragungsbaugruppe 1 1 umfasst neben der Lagerhülse 21 , wel- che verschiebbar in dem Aufnahmeteil 15 des Flügelteils 13 mit Hilfe der Stellspindel 23 verschiebbar gelagert ist, die Lagerhülse 29, die in dem Aufnahmeteil 10 angeordnet ist. Die funktionell entsprechende Lagerhülse 30 ist dementsprechend in dem Aufnahmeteil 9 des oberen Bandteils 1 angeordnet (siehe Fig. 1 ). Eine Verlagerbarkeit der Lagerhülsen 29, 30 in Richtung der Scharnierachse S ist nicht vorgesehen. Die obere Lagerhülse 30 umfasst eine radial vorstehende Klemmeinrichtung 31 , damit sie drehfest gelagert ist und nach einem eventuellen Entfernen des Flügelteils 13 nicht selbsttätig nach unten herausfällt.

Die Lagerhülse 29 umfasst eine Primärspulenanordnung 32. Sie umfasst ein Spulengehäuse 34, das aus einem weichmagnetischen, insbesondere ferritischen Material bestehen kann. Es weist einen zentralen Kern 36 auf, um welchen eine Spulenwicklung 38 geführt ist. In dem Kern 36 ist eine zentrale Bohrung 40 vorgese- hen. Sie dient der Aufnahme eines Fototransistors 41 , welcher Teil einer ersten optoelektronischen Signalübertragungseinrichtung 43 ist. Die Lagerhülse 29 ist in der Lagerhülse 30 entsprechenden Weise mit einer in der Zeichnung nicht dargestellten Klammereinrichtung versehen. In der im Aufnahmeteil 15 des Flügelteils 13 vorgesehenen Lagerhülse 21 ist eine Sekundärspulenanordnung 45 angeordnet. Sie umfasst ein Spulengehäuse 47 mit einem Kern 49, um welchen herum eine Sekundärspulenwicklung 51 gewunden ist. Das Sekundärspulengehäuse 47 weist wiederum eine zentrale, sich durch den Kern 49 erstreckende zentrale Bohrung 53 auf. Sie dient der Aufnahme einer Leuchtdiode (LED) 55, die nicht notwendigerweise im sichtbaren Lichtbereich arbeiten muss, sondern die hinsichtlich der Wellenlänge der abgegebenen, elektromagnetischen Strahlung (bzw. des sichtbaren oder unsichtbaren Lichts) an den Fototransistor 41 angepasst ist. Die Leuchtdiode 55 gehört zum Primärteil der ersten optoelektronischen Signalübertragungseinrichtung 43 und bildet mit dem Fototransistor einen ersten Optokoppler 48.

Um die optische Ankopplung der Leuchtdiode 55 an den Fototransistor 41 zu ver- bessern, sind Lichtleitereinsätze 56, 57 vorgesehen, welche von den einander zugewandten Seiten der Spulengehäuse in die Bohrungen 40, 53 eingesetzt sind und mit den einander zugewandten Seiten der Spulengehäuse etwa eben abschließen. Wie in Fig. 3, in welcher die Leistungsübertragungsbaugruppe in einer perspektivischen Explosionsdarstellung gezeigt ist, sind die Bauteile dieser Baugruppe etwa symmetrisch zu einer zentralen Achse A angeordnet. Im montierten Zustand fällt diese Achse A etwa mit der Scharnierachse S zusammen.

In Fig. 4 ist in einer etwa Fig. 3 entsprechenden Darstellung die Signalübertragungsbaugruppe 12 dargestellt. Sie umfasst die Lagerhülse 30, einen ersten LED- Träger 33, eine erste Sende-/Empfangs-LED-Anordnung 35, Lichtleitereinsätze 58, 59, einen zweiten LED-Träger 37, eine zweite Sende-/Empfangs-LED- Anordnung 39 und die Lagerhülse 20. Die erste Sende-/Empfangs-LED- Anordnung 35 und der Lichtleitereinsatz 58 sind in eine zentrale Bohrung 42 des ersten LED-Trägers eingesetzt, die zweite Sende-/Empfangs-LED-Anordnung 39 und der Lichtleitereinsatz 59 in eine Bohrung 44 des zweiten LED-Trägers 37. Die ersten und zweiten Sende-/Empfangs-LED-Anordnungen bilden zusammen einen zweiten Optokoppler 50.

Die Signalübertragungsbaugruppe 12 umfasst keine Spulenanordnungen. Die ersten und zweiten LED-Träger 33, 37 können aus einem Kunststoffmaterial gefertigt sein.

Die in Fig. 5 als Blockschaltbild dargestellte, rahmenseitige elektrische Schaltung umfasst eine Primärelektronik 60, die unter anderem der Bereitstellung der elektrischen Leistung in Abhängigkeit des flügelseitigen Betätigungs- und Betriebsleis- tungsbedarfs dient. Hierzu ist die Primärelektronik 60 elektrisch sowohl mit dem Fototransistor 41 , als auch mit der Spulenwicklung 38 der Primärspulenanordnung 32 elektrisch verbunden.

Um Signale zwischen einer wandseitigen Ansteuer- und Auswerteeinrichtung, bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel gebildet durch eine Einbruchmeldezentrale 61 , und flügelseitigen Signalgebern 62 in Form von Magnetkontakten 63, Glasbruchsensoren 64, Schließkontakten 65 sowie Sabotagekontakten 66 bidirektional übertragen zu können, ist die Primärelektronik 60 darüber hinaus elektrisch mit der ersten Sende-/Empfangs-LED-Anordnung 35 verbunden.

Ferner ist die Primärelektronik 60 elektrisch an ein Leistungsnetzteil 67, welches im Bedarfsfalle die flügelseitige Betätigungsleistung zur Verfügung stellt, sowie an eine gepufferte Stromversorgung 68, die Teil der Einbruchmeldezentrale 61 ist und für den Fall eines Versorgungsspannungsausfalls oder eines technischen Defekts des Leistungsnetzteils 67 der flügelseitigen Bereitstellung des Betriebsleistungsbedarfs der Signalgeber 62 dient, angeschlossen. Ist kein flügelseitiger Ver- braucher vorhanden, kann das Leistungsnetzteil 67 entfallen.

Die Primärelektronik 60 umfasst darüber hinaus eine Mehrzahl von Relais 69, die von einer Öffnungs-, Durchbruchs-, Verschluss- und Sabotageüberwachung übermittelte Signale abbilden. Sie sind mit den entsprechenden Eingängen der Einbruchmeldezentrale verbunden, wobei Abschlusswiderstände 70 mit den Verbindungsleitungen in Reihe geschaltet sind. Ferner sind Relais für einen Deckelkontakt und einen Abhebekontakt sowie zur Übermittlung von durch einen„Watch- Dog" übermittelte Störungen vorgesehen. Die Relais 69 werden in Abhängigkeit der durch die erste Sende-/Empfangs-LED- Anordnung empfangenen Signale von einem Prozessor 71 der Primärelektronik 60 angesteuert. Der Prozessor 71 erhält über Auswerteelektroniken 72 Informationen über die Meldegruppenspannung sowie Signale der Einbruchmeldezentrale 61 , beispielsweise für eine Riegel- und Fallen-Steuerung.

Der Prozessor 71 ist darüber hinaus mit einem Schaltwandler 73 verbunden, welcher die Spulenwicklung 38 in Abhängigkeit des von dem Prozessor ermittelten Leistungsbedarfs über den Fototransistor 41 rückgekoppelt mit elektrischer Leistung beaufschlagt.

Diese elektrische Leistung wird dem Schaltwandler über eine Umschaltung 74 im normalen Betriebszustand von dem Leistungsnetzteil 67 oder im Falle eines Versorgungsspannungsausfalls von der gepufferten Stromversorgung 68 zur Verfü- gung gestellt. Die Umschaltung 74 umfasst einen ersten elektrischen Energiepuffer 54. Diese Energiepuffer dienen der Bereitstellung der flügelseitigen Betätigungsleistung für den Fall, dass die Versorgungsspannung während eines Betätigungsvorganges eines Verbrauchers 79 ausfällt. Hierdurch wird vermieden, dass der Betätigungsvorgang abbricht, sollte die Versorgungsspannung hierbei ausfallen. Grundsätzlich erfolgt - sofern ein Verbraucher 79 vorhanden ist - die Bereitstellung sowohl der flügelseitigen Betätigungsleistung, als auch der flügelseitigen Betriebsleistung mittels des Leistungsnetzteils 67. Nur für den Fall des Ausfalls der mittels des Leistungsnetzteils bereitgestellten Versorgungsleistung wird mittels der Umschaltung 74 auf die gepufferte Stromversorgung umgeschaltet. Der unterbrechungsfreie Betrieb der sicherheitsrelevanten sekundärseitigen Schaltungsteile ist somit sichergestellt. Die vorbeschriebene Art der elektrischen Energieversorgung der Primärelektronik über die Umschaltung 74 kann unabhängig von der weiteren Ausbildung der Vorrichtung 100 zur Erhöhung der Betriebssicherheit bei ei- ner galvanisch getrennten Beaufschlagung von elektrischer Leistung eines an einem Flügel vorgesehenen elektrischen Verbraucher Verwendung finden. Dem vorbeschriebenen Verfahren der Umschaltung zwischen einem Leistungsnetzteil und einer gepufferten Stromversorgung im Falle eines Ausfalls der Versorgungsleistung, sowie der Ausstattung einer Primärelektronik mit einer Umschaltung mit zwei elektrischen Energiepuffern kommt damit selbständige erfinderische Bedeutung zu.

Um die von der Umschaltung 74 dem Schaltwandler 73 bereitgestellte elektrische Gleichspannung in eine zur Beaufschlagung der Primärspulenwicklung 38 und damit zur Übertragung durch Induktion einer Sekundärwechselspannung in der Sekundärspulenwicklung 51 der Sekundärspulenanordnung 45 geeignete Wechselspannung umzuwandeln, umfasst der Schaltwandler 73 eine besondere Variante eines Sperrwandlers. Dieser umfasst eine vier Hochleistungs-MOSFETs aufweisende H-Brücke. Die Ansteuerung der MOSFETs erfolgt über MOSFET- Treiber, die von einer intelligenten Logik angesteuert werden. Verwendung hierzu findet ein Controller, der für diesen Anwendungsfall dahingehend optimiert ist, dass sowohl die intelligente schnelle Steuerung der H-Brücke, als auch der Programmablauf zur Überwachung und Steuerung sämtlicher Funktionalitäten der Sekundärelektronik 75 unabhängig voneinander auf engstem Raum realisiert werden. Auf diese Weise kann der Controller in seinem Programmablauf Einfluss auf die Steuerung der H-Brücke nehmen, eine rückwirkende Beeinflussung von der Ansteuerung der H-Brücke auf den Programmablauf des Controllers ist aber aus- geschlossen.

Die Sekundärspulenwicklung 51 ist elektrisch an eine flügelseitige Sekundärelektronik 75 angeschlossen. Mit dieser Wechselspannung wird ein Gleichrichter 76 beaufschlagt, der diese Wechselspannung gleichrichtet. Mittels eines Puffers ge- glättet wird diese Gleichspannung einer Stromversorgung 77 der Sekundärelektronik 75 zugeführt. An diese Stromversorgung 77 ist unter anderem eine Über- stromerkennungs- und Lasttrennungs-Schaltung 78 angeschlossen. Sie umfasst einen Leistungsausgang, an welchen flügelseitig vorgesehen elektrische Verbraucher 79 angeschlossen sein können.

Ferner umfasst die Stromversorgung 77 einen stabilisierten, kurzschlussfesten Gleichspannungsausgang 80, an den beispielsweise Körperschallmelder angeschlossen und mit Betriebsspannung versorgt werden können. Dem Prozessor 81 wird mittels der Stromversorgung 77 die nötige Betriebsleistung zur Verfügung gestellt. Der Prozessor 81 ist darüber hinaus mit einer Signalleitung mit der Überstromerkennungs- und Lasttrennungsschaltung 78 verbunden, um im Bedarfsfalle eine Lasttrennung zu bewirken. An die Sekundärelektronik 75 sind des Weiteren die zweite Sende-/Empfangs- LED-Anordnung und die LED 55 angeschlossen.

Im Betrieb der Anordnung wird mittels des Schaltwandlers 73 die Spulenwicklung 38 der Primärspulenanordnung 32 mit der elektrischen Leistung beaufschlagt, die erforderlich ist, um in der Sekundärspulenwicklung 51 der Sekundärspulenanord- nung 45 die Betätigungs- und Betriebsleistung bedarfsgerecht zur Verfügung zu stellen. Die Regelung erfolgt über einen durch die LED 55 und dem Fototransistor 41 galvanisch getrennten unidirektionalen Rückkanal, der direkt in Hardware auf die Ansteuerung der H-Brücke des Schaltwandlers 73 wirkt. Durch diese Art der Regelung wird ein ausschließlich in Hardware realisierter Sperrwandler eingesetzt, der keinen software-gesteuerten Programmablauf mit entsprechenden Verzöge- rungs-/Reaktionszeiten erfordert. Es können sich jedoch Betriebszustände einstel- len, in denen die Ein/Ausschaltfrequenz des Sperrwandlers im hörbaren Bereich liegt. In diesem Fall kann mittels des Controllers software-gesteuert die Regelfrequenz verändert werden. Auch kann ohne Softwaresteuerung ein Betriebszustand auftreten, bei dem das System in einen Überlastungszustand überginge. Auch ein solcher Betriebszustand kann durch software-gesteuertes Abschalten des Sperr- wandlers verhindert werden.

Ferner findet während des Betriebs über die ersten und zweiten Sende- /Empfangs-LED-Anordnungen 35, 39 eine bidirektionale Signalübertragung statt. Mit dieser können einerseits die Betriebszustände der Signalgeber 62 der Ein- bruchmeldezentrale 61 bereitgestellt, andererseits der Prozessor 81 und die Signalgeber sowie gegebenenfalls weitere Verbraucher von der Einbruchmeldezentrale 61 angesteuert werden.

Die Sekundärelektronik umfasst des Weiteren einen Sicherheitskontakt 82 für eine Deckelüberwachung und einen Sicherheitskontakt 83 für einen Abhebeschutz. Ferner sind Relais 84, 85 zur Riegel- und Fallensteuerung des als Motor- schloss ausgebildeten Verbrauchers 79 vorgesehen.

Als Relais kommen beliebige, fernbetätigbare Schalter in Betracht. Bei dem be- schriebenen Ausführungsbeispiel handelt es sich um elektrooptisch arbeitende Schalter. Bezugszeichenliste:

100 Vorrichtung

1 , 2 Bandteile

3, 4 Befestigungsteile

5 Bohrung

6 Befestigungsschraube

7 Bohrung

8 Kabel

9, 10 Aufnahmeteil

1 1 Leistungsübertragungsbaugruppe

12 Signalübertragungsbaugruppe

13 Flügelteil

14 Befestigungsteil

15 Aufnahmeteil

16 Bohrung

17 Befestigungsschraube

18 Bohrung

19 Kabel

20, 21 Lagerhülsen

22 Spindelantrieb

23 Stellspindel

24 Kronenrad

25, 26 Außengewinde

27, 28 Innengewinde

29, 30 Lagerhülsen

31 Klemmeinrichtung

32 Primärspulenanordnung

33 erster LED-Träger

34 Spulengehäuse

35 erste Sende-/Empfangs-LED-Anordnung

36 Kern 37 zweiter LED-Träger

38 Spulenwicklung

39 zweite Sende-/Empfangs-LED-Anordnung

40 zentrale Bohrung

41 Fototransistor

42 Bohrung

43 erste opteelektronische Signalübertragungseinrichtung

44 Leistungsübertragungseinrichtung

45 Sekundärspulenanordnung

46 Signalübertragungseinrichtung

47 Spulengehäuse

48 erster Optokoppler

49 Kern

50 zweiter Optokoppler

51 Sekundärspulenwicklung

52 Puffer

53 Bohrung

54 Puffer

55 LED

56, 57 Lichtleitereinsätze

58, 59 Lichtleitereinsätze

60 Primärelektronik

61 Einbruchmeldezentrale

62 Signalgeber

63 Magnetkontakte

64 Glasbruchsensoren

65 Schließkontakte

66 Sabotagekontakte

67 Leistungsnetzteil

68 gepufferte Stromversorgung

69 Relais

70 Überwachungswiderstände

71 Prozessor 72 Auswerteelektroniken

73 Schaltwandler

74 Umschaltung

75 Sekundärelektronik

76 Gleichrichter

77 Stromversorgung

78 Überstromerkennungs- und Lasttrennungsschaltung

79 Verbraucher

80 Gleichspannungsausgang

81 Prozessor

82 Sicherheitskontakt

83 Sicherheitskontakt

84 Relais

85 Relais

Claims

Patentansprüche:

Verfahren zur Übertragung von elektrischer Leistung und von Signalen zwischen einer Wand und einem gegenüber dieser Wand schwenkbaren Flügel, um an dem Flügel vorgesehene elektrische Verbraucher (79) betätigungszu- standsabhängig mit elektrischer Betätigungsleistung und an dem Flügel vorgesehene elektrische Signalgeber (62) mit elektrischer Betriebsleistung zu versorgen,

wobei die Betätigungsleistung und die Betriebsleistung galvanisch getrennt mittels einer einzigen Leistungsübertragungseinrichtung (44) von der Wand zum Flügel übertragen werden und zur Regelung der wandseitig bereitgestellten elektrischen Leistung in Abhängigkeit des Betätigungs- und Betriebsleistungsbedarfs Signale von dem Flügel zur Wand mittels eines ersten Optokopplers (48) übertragen werden,

und wobei Signale zwischen einer wandseitigen Ansteuer- und Auswerteeinrichtung und den Signalgebern mittels eines zweiten Optokopplers (50) bidirektional zwischen der Wand und dem Flügel übertragen werden.

Verfahren nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die elektrische Leistung galvanisch getrennt induktiv übertragen wird.

Vorrichtung (100) zur Übertragung von elektrischer Leistung und von Signalen zwischen einer Wand und einem schwenkbar an dieser Wand befestigten Flügel,

mit einer Leistungsübertragungseinrichtung (44), die eine Anordnung zur galvanisch getrennten Übertragung der elektrischen Leistung sowie einen ersten Optokoppler (48) zur Übertragung von Signalen von dem Flügel zur Wand zur Regelung der der ersten Leistungsübertragungseinrichtung (44) bereitgestellten elektrischen Leistung in Abhängigkeit des flügelseitigen elektrischen Gesamtleistungsbedarfs aufweist,

dadurch gekennzeichnet, dass ein zweiter Optokoppler (50) zur bidirektionalen Übertragung von Signalen zwischen der Wand und dem Flügel vorgesehen ist.

4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Leistungs- Übertragungseinrichtung (44) eine Primärspulenanordnung (32) und eine Sekundarspulenanordnung (45) aufweist.

5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Mittellängsachse der Spulenwicklungen (38, 51 ) der Primär- und der Sekundärspu- lenanordnung (32, 45) etwa auf einer gemeinsamen Geraden liegen.

6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Spulenwicklungen (38, 51 ) der Primär- und der Sekundärspulenanordnung (32, 45) etwa denselben Durchmesser aufweisen und mit Ausnahme eines möglichst geringen Abstandsspaltes, vorzugsweise unmittelbar, in Richtung der Geraden aneinander anliegen.

7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 3 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Optokoppler (48) eine flügelseitige Sendeeinheit und eine wandseitige Empfängereinheit aufweist.

8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 3 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass der zweite Optokoppler (50) sowohl flügelseitig, als auch wandseitig jeweils eine Sende-/Empfangseinheit umfasst.

9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 3 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Optokoppler Leucht- und/oder Fotodioden und/oder Fototransistoren umfassen. 10. Vorrichtung (100) zur Übertragung von elektrischer Leistung und von Signalen zwischen einer Wand und einem schwenkbar an dieser Wand befestigten Flügel, mit einer Leistungsübertragungseinrichtung (44), die eine Anordnung zur galvanisch getrennten Übertragung der elektrischen Leistung von der Wand zum Flügel umfasst, insbesondere nach einem der Ansprüche 4 bis 10, wobei die Leistungsübertragungseinrichtung an eine Primärelektronik (70) angeschlos- sen ist,

dadurch gekennzeichnet,

dass die Primärelektronik (70) eine Umschaltung (74) aufweist, die an einem ersten Eingang einen ersten elektrischen Energiepuffer (52) und an einem zweiten Eingang einen zweiten Energiepuffer (54) umfasst, und die der Um- Schaltung zwischen den zwei Eingängen dient, wobei der erste Eingang an ein Leistungsnetzteil, der zweite Eingang an eine gepufferte Stromversorgung einer Einbruchmeldezentrale angeschlossen ist.