| Patentansprüche 1. Vorrichtung zur Energie- und/oder Datenübertragung zwischen einer Energiequelle und Datensenke sowie mindestens einem Verbraucher und einer diesem zugeordneten Datenquelle, insbesondere für elektronische oder elekt- romechanische Schließsysteme und diesbezügliche Überwachungssensorik an Türen, Fenstern oder dergleichen Öffnungen verschließende Einrichtungen, wobei zwischen dem in der jeweiligen Öffnung vorgesehenen Tür- oder Fensterrahmen und dem Schließsystem im Türblatt oder Fensterflügel oder dort angeordneten Sensoren eine elektrisch leitfähige Kontaktverbindung vorgesehen ist, dadurch gekennzeichnet, dass die leitfähige Verbindung einen induktiven Teil eines Hochfrequenz-Schwingkreises darstellt, wobei die Schwingkreiskapazität über den räumlichen Abstand zwischen Energiequelle und Datensenke einerseits und Verbraucher und Datenquelle andererseits gebildet ist, derart, dass eine Ein-Draht- Kontaktverbindung ohne metallischen Rückleiter realisierbar ist. 2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Energiequelle und Datensenke in einer Türklinke oder einem Türbeschlag und der Verbraucher und die Datenquelle In einem Schließzylinder befindlich sind. 3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass ergänzend eine Ein-Draht-Kontaktverbindung zwischen zwei Halbzylindern eines Schließsystems und dem Einsteckschloss realisiert ist. 4. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der zur Erzeugung der Hochfrequenzenergie erforderliche Generator ortsfest an oder in der Nähe der jeweiligen Öffnung im Gebäude oder Objekt befindlich ist. 5. Vorrichtung nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ergänzend nach dem Einführen eines elektrisch leitfähigen oder elektrisch leitfähige Abschnitt aufweisenden Schlüssels in ein zum Schließsystem gehörendes Schloss eine Ein-Draht-Kontaktverbindung mit kapazitiver Rückleitungskopp- lung hergestellt ist, um einen im Schlüssel befindlichen Sensor oder Datenspeicher mit Energie zu versorgen und Daten oder Speicherinhalte auszulesen oder einzuschreiben. |
Beschreibung
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Energie und/oder Datenübertragung zwischen einer Energiequelle und Datensenke sowie mindestens einem Verbraucher und einer diesem zugeordneten Datenquelle, insbesondere für elektromechanische oder elektronische Schließsysteme und diesbezügliche Oberwachungssensorik an Türen, Fenstern oder dergleichen Öffnungen verschließende Einrichtungen, wobei zwischen dem in der jeweiligen Öffnung vorgesehenen Tür- oder Fensterrahmen und dem Schließsystem im Türblatt oder Fensterflügel oder dort angeordneten Sensoren eine elektrisch leitfähige Kontaktverbindung vorgesehen ist, gemäß Oberbegriff des Patentanspruchs 1. Elektronische oder elektromechanische Vorrichtungen an Fenstern und Türen, wie beispielsweise elektronische Schließzylinder oder Fenstersensoren zur Einbruchsüberwachung benötigen für ihren Betrieb eine Energieversorgung . Diese Energieversorgung wird in bekannter Weise durch eine Batterie oder einen Akkumulator realisiert. Es sind auch Systeme bekannt, die kabelgebunden stromversorgt werden oder Verfahren zur induktiven Kopplung zum Zweck der Energieübertragung nutzen. Auch Solarzellen-gestützte Systeme gehören zum Stand der Technik.
Alle bekannten Verfahren der Energieversorgung weisen spezifische Nachteile auf. Die Versorgung mit einer Batterie führt zu einem hohen Wartungsaufwand . Kabelgebundene Systeme ziehen hohe Bau- und I nstallationskosten nach sich. Bei solarbetriebenen Systemen schließt sich die Anwendung dann aus, wenn nicht genügend Tageslicht zur Verfügung steht. I nsbesondere wenn innerhalb der Systemfunktionen neben dem Betrieb von Sensoren und einer Sende- und Empfangseinheit auch noch eine motorische Betätigung gefordert wird, genügt die Kapazität üblicher Energiespeicher nicht. Aus dem Vorgenannten ist es daher Aufgabe der Erfindung, eine weiterentwickelte Vorrichtung zur Energie- und/oder Datenübertragung zwischen einer Energiequelle und einer Datensenke sowie mindestens einem Verbraucher und einer diesem zugeordneten Datenquelle, insbesondere für elektromechanische oder elektronische Schließsysteme anzugeben, welche nur einen minimalen I nstallationsaufwand benötigt und die in der Lage Ist, eine hohe Versorgungsstabilität und damit Betriebssicherheit zu gewährleisten.
Die Lösung der Aufgabe der Erfindung erfolgt mit einer Vorrichtung gemäß der Merkmalskombinatton nach Patentanspruch 1, wobei die Unteransprüche mindestens zweckmäßige Ausgestaltungen und Weiterbildungen beinhalten. Es wird demnach von einer Vorrichtung zur Energie- und/oder Datenübertragung zwischen einer Energiequelle und einer Datensenke sowie mindestens einem Verbraucher und einer diesem zugeordneten Datenquelle ausgegangen .
Die Vorrichtung ist insbesondere für elektronische oder elektromechanische Schließsysteme und diesbezügliche Überwachungssensorik an Türen, Fenstern oder dergleichen Öffnungen verschließende Einrichtungen vorgesehen, wobei zwischen dem in der jeweiligen Öffnung vorhandenen Tür- oder Fensterrahmen und dem Schiießsystem im Türblatt oder Fensterflügel oder dort angeordneten Sensoren eine elektrisch leitfähige Kontaktverbindung, z.B. über das System Schloss und Schließblech Im Rahmen vorhanden ist. Erfindungsgemäß stellt die leitfähige Verbindung einen induktiven Teil eines Hochfrequenz-Schwingkreises dar, wobei die Schwingkreiskapazität über den räumlichen Abstand zwischen Energiequelle und Datensenke einerseits und Verbraucher und Datenquelle andererseits gebildet ist derart, dass eine Ein-
Draht-Kontaktverblndung ohne metallischen Rücklelter realisierbar ist.
Das erfindungsgemäße System nutzt demnach metallische, d .h. elektrisch leitfähige Bauteile von Türen und Fenstern als Übertragungsmedium. Beispielsweise entsteht an jeder Tür im geschlossenen Zustand ein metallischer Kontakt zwischen Schließblech, Einsteckschloss, Stulpschraube und Schließzylinder bzw. Halbzylinder. Gleiches gilt für einen Fensterrahmen und die Verriegelungsmechanik im Fensterflügel. Es bildet sich bei dieser metallischen Kontak- tlerung eine quasi serielle Schnittstelle aus. Durch die erfindungsgemäße Lösung ist es möglich, Energie In Form eines hochfrequenten Signals zu übertragen, indem über die Raumkapazität der betreffende Schwingkreis geschlossen wird. Mehrere parallel geschlossene Schwingkreise, die sich zumindest annähernd Im Resonanzzustand befinden, können ebenfalls Energie aus einem Basisschwingkreis entziehen.
Die notwendige Erzeugung der Hochfrequenzenergie mit einem geeigneten Generator kann wandseitig oder türseltig vorhanden sein bzw. analog bei einer Fensteranwendung ausgebildet werden.
Bei einer beispielhaften wandseitigen Energieversorgung wird die Hochfrequenzenergie über einen mit dem jeweiligen Stromversorgungsnetz In Verbindung stehenden Hochfrequenzgenerator erzeugt. Darüber hinaus erfolgt eine Verbindung der Induktiven Ausgangsseite des Hochfrequenzgenerators, z.B. zum Schließblech über ein einadriges Kabel. Über den Kontakt von Falle und Riegel kann dann die HF-Kopplung in ein Schließsystem-Einsteckschloss vorgenommen werden . Über die kapazitive Kopplung wird der Schwingkreis geschlossen und es erfolgt eine Energieübertragung . Dem betreffenden Schwingkreis kann dann über die Anordnung eines weiteren, parasitären Schwingkreises gezielt Energie entzogen und zur Energieversorgung, aber auch zur Datenübertragung genutzt werden.
Selbstverständlich besteht die Möglichkeit, die dem Basisschwingkreis entzogene Energie in einer Sekundärzelle zu speichern, so dass auch z.B. im Zustand einer geöffneten Tür oder eines geöffneten Fensters ein sicherer Betrieb über einen längeren Zeitraum möglich ist.
Das erfindungsgemäße Prinzip kann auch zur Energie- und/oder Datenübertragung zwischen einer in einem Halbzylinder Integrierten Speichereinheit mit Frequenzgenerator sowie einer Sende- und Empfangseinrichtung und analogen Komponenten im weiteren Halbzylinder genutzt werden, wobei die leitfähige Verbindung über das Einsteckschloss zwischen den Halbzylindern geschaffen wird. Bei einer ergänzenden Variante kann eine Energie- und/oder Datenübertragung zwischen einer Türklinke und einem Im Einsteckschloss befindlichen Profilzylinder realisiert werden . Gleiches ist auch in analoger Weise zwischen einem Türbeschlag und einem Profilzylinder möglich .
Bei einem Ausführungsbeispiel der Erfindung ist ergänzend nach dem Einführen eines elektrisch leitfähigen oder leitfähige Abschnitte aufweisenden Schlüssels in ein zum Schließsystem gehörendes Schloss einer Eln-Draht- Kontaktverbindung mit kapazitiver Rückleitungskopplung herstellbar, um einen im Schlüssel befindlichen Sensor oder Datenspeicher mit Energie zu versorgen und Daten oder Speicherinhalte zu lesen oder einzuschreiben.
Die Erfindung soll nachstehend anhand von Ausführungsbeispielen sowie unter Zuhilfenahme von Figuren näher erläutert werden.
Hierbei zeigen :
Fig . la und b eine Querschnitt- sowie eine Längsschnittdarstellung des erfindungsgemäßen Systems zur Energieübertragung zwischen Türrahmen bzw. Wand und beweglichem Türblatt;
Fig. 2 eine Schnittdarstellung der Energieübertragung zwischen
Schloss mit Schließzylinder und Schließblech sowie in einer Unterputzdose in der Nähe des Türrahmens angeordneten Hochfrequenzgenerator und
Fig. 3 eine Darstellung ähnlich derjenigen nach Fig . 2 mit prinzipiellem induktiven, d.h . elektrisch leitfähigen Pfad zur Energieübertragung.
Gemäß der Darstellung nach Fig . la und lb wird von einem Energieübertragungssystem A ausgegangen, das sich als ein Ein-Draht-System mit kapazitiver Nullleitung darstellt. I n einem Türrahmen 1 befindet sich ein an sich bekanntes Schließblech 2, welches elektrisch leitfähig mit einem HF-Generator 3 in Verbindung steht. Ein In einem Türblatt 4 integriertes Kastenschloss 5 weist einen Norm- Schlleßzylinder 6 auf. Über den Riegel 7 Ist die gewünschte leftfähige Verbindung als induktiver Teil des Halb-Schwingkreises hergestellt, wobei die kapazitive Kopplung über den räumlichen Abstand zwischen dem HF-Generator 3 und dem z.B. im Schließzylinder 6 befindlichen Sensor oder der dort Integrierten Elektromechanik realisiert ist.
Bei der Darstellung gemäß Fig. 2 ist der Hochfrequenzgenerator 3 beispielsweise In einer Unterputzdose eines Lichtschalters 8 integriert und mit dem elektrischen Versorgungsnetz über eine Regelungs- und Steuereinheit 9 In Verbindung stehend . Der türseltlge Energiewandler ist Bestandteil eines elektronischen Schließzylinders 10, der in ein Kastensteckschloss 5 montiert wurde.
Die Darstellung nach Fig. 3 zeigt einen zu erwartenden Pfad 11 (Pfeildarstellungen) des induktiven Signalwegs aus miteinander in Verbindung stehenden elektrisch leitfähigen Elementen gemäß den Fig , 1 und 2.