Title:
Kabellose Energie- und Signalüberragung für schwenkbar gelagerte Elemente
Kind Code:
U1


Abstract:

Scharnier mit integrierter, kabelloser Energie- und Signalübertragung für schwenkbar gelagerte Elemente (wie z. B. Türen oder Fenster), dadurch gekennzeichnet, dass die Kontaktierung über ein Schleifringkörpersystem erfolgt.
Dabei befinden sich gold beschichtete Schleifbahnen radial auf dem am festen Element angebrachten Lagerteil. Über eine Tülle erfolgt die Kabelzuführung vom festen Element in den Schleifringkörper.
Am beweglich gelagerten Element befindet sich ein Abtastsystem mit Abnahmefedern, welche mit einem definierten Anpressdruck direkt an den Schleifbahnen anliegen.




Application Number:
DE202014006683U
Publication Date:
09/29/2014
Filing Date:
08/20/2014
Assignee:
Schall, Andreas, 79098 (DE)
International Classes:



Attorney, Agent or Firm:
Wallot, Ulrike, 79106, Freiburg, DE
Claims:
1. Scharnier mit integrierter, kabelloser Energie- und Signalübertragung für schwenkbar gelagerte Elemente (wie z. B. Türen oder Fenster), dadurch gekennzeichnet, dass die Kontaktierung über ein Schleifringkörpersystem erfolgt.
Dabei befinden sich gold beschichtete Schleifbahnen radial auf dem am festen Element angebrachten Lagerteil. Über eine Tülle erfolgt die Kabelzuführung vom festen Element in den Schleifringkörper.
Am beweglich gelagerten Element befindet sich ein Abtastsystem mit Abnahmefedern, welche mit einem definierten Anpressdruck direkt an den Schleifbahnen anliegen.

2. Scharnier nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch eine 2- oder mehrpolige Ausführung des Schleifringkörper- und Abtastsystems mit entsprechend 2- oder mehrfachen Schleifbahnen und 2- oder mehrfachen Abnehmfedern; wobei die maximale Anzahl an Kontakten durch die Bauform begrenzt ist.

3. Scharnier nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch eine Abdeckung des Schleifringkörpersystems zum Schutz vor Feuchtigkeit.

Description:

Die Erfindung ist eine Konstruktion zur kabellosen Übertragung von Signalen und Schutzkleinspannungen bis 24 V auf schwenkbare Elemente, wie z. B. Türen, Fenster o. ä., zur elektro- und datentechnischen Versorgung.

Die Konstruktion besteht im Wesentlichen aus einem am festen Rahmen montierten Lagerteil und einem am schwenkbaren Element befestigten Flügellagerteil.

Ein Bolzen verbindet beide wesentlichen Elemente um die schwenkbare Funktion eines Scharniers herzustellen. Auf dem am festen Rahmen montierten Lagerteil sind radial angeordnete Schleifringe angebracht.

Am beweglichen Flügellagerelement ist ein den Schleifbahnen entsprechend angepasstes Abtastsystem mit Hartgold beschichteten Kontaktfedern (18 Karat, 75%) montiert.

Die Kontaktfedern liegen an den Schleifbahnen an, um eine nahezu verschleißfreie und störungssichere Übertragung von Signalen und Schutzkleinspannungen zu ermöglichen.

Je nach Ausführung können so unterschiedliche Anzahlen von Kontakten hergestellt werden. Eine bevorzugte Ausführung ist mit vier Schleifbahnen und entsprechend vier Kontaktfedern ausgestattet.

Technisches Problem (Stand der Technik)

Die Energie- oder Signalübertragung bei schwenkbaren Elementen ist derzeit möglich über die Führung eines Kabels vom Festrahmen über das Scharnier zum beweglichen Element. Eine verschleißfreie und störungsfreie Übertragung ist hierbei nicht gewährleistet. Aufgrund der wiederkehrenden Bewegung besteht das Risiko von Materialermüdung und Kabelbruch.

Die Übertragung ist ferner möglich über den Einbau eines Schleifringkörpersystems; hierbei wird ein Kupplungsstift zur Kontaktierung verwendet, welcher gleichzeitig die Funktion des lagernden Bolzens innehat. Die Konstruktion ist aufwändig und detailreich durch zwei getrennte Schleifbahnsysteme, welche über den Kupplungsstift verbunden sind. Die Schleifbahnen sind axial voneinander getrennt und müssen deshalb über den Kupplungsstift miteinander verbunden werden. Der Kupplungsstift muss ein System aus radial angeordneten Kontakt- und Isolationsringen aufweisen, welche im Inneren des Stiftes mittels Kontakthülsen elektrisch verbunden sind; diese Hülsen müssen wiederum zueinander durch Isolationshülsen elektrisch getrennt werden.

Schließlich ist eine Übertragung möglich über den Einsatz von Federkontakten zwischen dem festen und dem beweglichen Element, wobei die am schwenkbaren Element montierten Federstifte auf eine am festen Element vorgesehene Kontaktplatte drücken. Ab einem bestimmten Öffnungswinkel des Scharniers verlieren die Federn den Kontakt.

Erfindung (Neuheit)

Die Erfindung beinhaltet eine Kontaktierung mittels Schleifkörpersystems direkt zwischen dem feststehenden und dem beweglichen Element am Flügelteil, ohne Bolzen oder Stifte als weitere Kontaktbrücke zur Übertragung von Signalen an eine axial versetzte Stelle nutzen zu müssen. Die Zuleitung erfolgt vom festen Element über eine spezielle Tülle in das unbewegte Lagerteil.

Vorteile

Mit der Erfindung wird ein Beschlag (Scharnier) zur Verfügung gestellt, welchem eine schlichte Konstruktion zugrunde liegt und welcher eine nahezu verschleiß- und störungsfreie Übertragung gewährleistet, weil insbesondere keine Kabelführung erforderlich ist.

Außerdem können über den Beschlag auch größere Leistungen übertragen werden.

Die Erfindung kann in nahezu jede Applikation integriert werden.

Die Beschichtung der Schleifbahnen mit 18-karätigem Gold stellt eine nahezu verschleißfreie Kontaktierung sicher.

Die Federkraft des am beweglichen Element montierten Abtastsystems kann so eingestellt werden, dass ein Abheben der Kontakte von den Schleifbahnen und ein damit einher gehendes Abbrechen des Kontaktes ausgeschlossen wird.

Die Verwendung mehrerer Schleifbahnen und entsprechende Anzahl von Kontakten ermöglicht es, mehrere Signale gleichzeitig vom festen auf das bewegliche Element zu übertragen.

Bezugszeichenliste

Fig. 1: Seitenansicht des am festen Element angebrachten Scharniers
1
Schleifringkörper
3
Schleifbahnen (mit Goldringen)
5
Kabelausgang
Fig. 2: Seitenansicht des am beweglichen Element gelagerten Bauteils
2
Türband
4
Abtastsystem/Abnehmerfedern
Fig. 3: Draufsicht des montierten Scharniers mit festem und beweglich gelagertem Element
1
Schleifringkörper
2
Türband
4
Abtastsystem/Abnehmerfedern