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Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Überwachen des Zustands einer Zugangsschutzeinrichtung nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
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Aus
DE 10 2007 020 313 B4 ist eine gattungsgemäße Vorrichtung zum Überwachen des geschlossenen Zustands einer Schutztür bekannt. Die Vorrichtung weist einen Lesekopf und einen Betätiger auf, die im geschlossenen Zustand einer Schutzeinrichtung zusammenwirken, wodurch der geschlossene Zustand signalisierbar ist. Der Lesekopf weist einen ersten Abschnitt, der mindestens teilweise in einer Nut eines Profils der Schutzeinrichtung versenkbar ist, und einen zweiten Abschnitt auf, mittels dem der Lesekopf an dem Profil mechanisch befestigbar ist und der den ersten Abschnitt im Bereich der Nut vollständig abdeckt. Im ersten Abschnitt ist eine Spule zum drahtlosen Signalaustausch mit dem Betätiger vorgesehen. Durch die mindestens teilweise Versenkbarkeit des Lesekopfes in der Nut ergibt sich eine geringe Aufbauhöhe bei der Montage der Vorrichtung an dem Profil, wodurch die Vorrichtung in dem Spalt einer Schutztür anordbar ist. Nachteilig an der Vorrichtung ist die geringe räumliche Ausdehnung des Lesebereichs des Lesekopfes aufgrund der in der Nut angeordneten Spule, wodurch eine präzise Ausrichtung des Lesekopfes gegenüber dem Betätiger erforderlich ist. Nachteilig ist zudem, dass die Vorrichtung aufgrund der Aufbauhöhe nicht in schmalen Spalten einer Schutztür angeordnet werden kann.
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Aus
DE 10 2012 002 769 A1 ist eine Vorrichtung zum lösbaren Fixieren eines geschlossenen Zustandes einer Schutzeinrichtung bekannt. Die Vorrichtung weist einen ersten Teil mit einem Elektromagneten auf, dessen Wicklung in einer Nut eines Profils angeordnet ist. Im geschlossenen Zustand wirkt der Elektromagnet mit einem Gegenelement der Vorrichtung, beispielsweise einer Jochplatte, zusammen, wodurch der geschlossene Zustand fixiert wird, solange der Elektromagnet ausreichend bestromt ist. Der erste Teil der Vorrichtung weist ferner einen Lesekopf eines Sicherheitsschalters auf, der eine Platine und eine Spule umfasst und in Baueinheit mit dem Elektromagneten angeordnet ist. Die Spule liegt hinter einer Abdeckung, die im Wesentlichen bündig mit dem Elektromagneten abschließt und an der Oberfläche des Profils anliegt. Nachteilig ist ebenfalls die geringe Ausdehnung des Lesebereichs der in der Nut angeordneten Spule, sowie die eingeschränkte Zugänglichkeit der Bauteile des Lesekopfes im montierten Zustand.
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DE 92 00 599 U1 beschreibt eine Verriegelungsvorrichtung für Türen im industriellen Einsatzbereich, die über Schrauben und Nutensteine in Nuten von Aluminium-Konstruktionsprofilen von Tür und Türrahmen befestigbar ist. Die Vorrichtung umfasst einen Riegel mit zwei Zungen, deren eine in Schließstellung in eine entsprechende Raste des Türrahmens, die andere in eine Betätigungsbuchse eines ebenfalls am Türrahmen sitzenden Maschinenschalters spielfrei eingreift. Nachteilig ist die für das spielfreie Eingreifen des Riegels notwendige genaue Justierung der Position von Tür und Türrahmen zueinander. So müssen die Seitenflächen von Tür und Türrahmen entweder bündig miteinander abschließen oder es müssen zur Justierung Abstandselemente verwendet werden. Zudem ist die Fehleranfälligkeit bei Verschmutzung der mechanischen Bauteile nachteilig.
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Ausgehend von
DE 10 2007 020 313 B4 ist es daher Aufgabe der Erfindung, eine Vorrichtung zum Überwachen des Zustands einer Zugangsschutzeinrichtung zu schaffen, deren Montage am Einsatzort vereinfacht ist.
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Diese Aufgabe wird durch die Merkmale des Anspruchs 1 gelöst.
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Hierdurch wird eine Vorrichtung geschaffen, deren Lesekopf durch den Einsatz einer Flachspule einerseits einen flächigen Lesebereich und andererseits eine Positionierung in dem zwischen den beiden Teilen – feststehend, beweglich – existierenden Spalt liefert. Der flächige Lesebereich wird bestimmt durch die Flachspule und deren Abmessungen. Je nach Einsatzort kann also über eine räumliche Gestaltung der Flachspule Einfluss genommen werden auf die Funktionalität eines Lesebereiches, insbesondere im Hinblick auf seine räumliche Erstreckung. Unterschiedliche Abstandsbreiten des Spaltes können durch die erfindungsgemäße Vorrichtung überbrückt werden.
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Da der Lesebereich des Lesekopfes in dem Spalt liegt, in den der bewegliche Teil schließt, kann der Lesebereich einen Schließzustand störsicher abbilden. Schließen beispielsweise die Seitenflächen nicht bündig miteinander ab, sei es durch anfängliche Fehlausrichtung oder Verschleiß aufgrund von Gebrauch, ist die Vorrichtung unverändert zuverlässig einsetzbar. Auf Montagehilfsmittel kann somit verzichtet werden.
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Die Ausbildung des Betätigers als ein Transponder bedingt, dass eine Manipulation der Vorrichtung erschwert ist. Das Antwortsignal des Transponders auf das von der Sende-/Empfangsspule ausgesendete Signal ist nämlich festgelegt. Vorzugsweise wird ein RFID-Tag mit einer Übertragungsfrequenz von beispielweise 125 kHz oder 13,56 MHz als Transponder verwendet. Vorteilhaft hieran ist, dass durch das eindeutige Identifizierungssignal eines RFID-Tag eine Betätigung der Vorrichtung durch einen anderen Transponder ausgeschlossen wird.
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Die Flachspule kann beispielsweise spiralförmig oder rechteckförmig ausgebildet sein. Die Windungen der Flachspule können in eine Leiterplatte eingeätzt sein. Alternativ kann die Flachspule aus einem Metalldraht gewickelt sein. Vorteilhaft ist, dass die Vorrichtung aufgrund des durch die Flachspule vergrößerten Lesebereichs des Lesekopfs auch bei einem Versatz von dem Transponder gegenüber der Flachspule funktionsfähig bleibt. Ein solcher Versatz kann beispielsweise durch ein Absenken des beweglichen Teils oder durch eine nicht hinreichend genaue Montage oder Justierung des Transponders entstehen. Über die Abmessungen der Flachspule ist eine Toleranz der Vorrichtung gegenüber horizontalem oder vertikalem Versatz einstellbar. Durch die erhöhte Toleranz gegenüber Versatz ist sowohl die Montage als auch die Justierung der erfindungsgemäßen Vorrichtung vereinfacht. Zudem kann die Vorrichtung dadurch auch zuverlässig den Zustand von Zugangsschutzeinrichtungen überwachen, die während des Betriebs Schwingungen ausgesetzt sind, welche periodisch einen tolerierbaren Versatz zwischen feststehendem und beweglichem Teil verursachen.
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Vorzugsweise ist die Lesereichweite des Lesekopfes einstellbar über die Induktivität der mindestens einen Flachspule. Die Lesereichweite und Schaltabstand der Vorrichtung sind dadurch an die Breite des Spalts zwischen feststehendem und beweglichem Teil anpassbar.
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Die Flachspule kann auf einem von dem feststehenden Teil gehaltenen Substrat angeordnet sein. Vorzugsweise ist das Substrat zur Aufnahme der Flachspule beidseitig laminiert. Durch die flache Ausbildung der Flachspule kann diese geschützt in dem Spalt positioniert werden durch Anordnung auf einem Substrat oder in einem Gehäuse.
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Die Verwendung eines Gehäuses bietet ferner den Vorteil, dass abgewinkelte Gehäuseabschnitte verwendet werden können. Ein in einen Gehäuseabschnitt eingebrachtes Auswertegerät kann so dem unmittelbaren Zugriff entzogen sein, durch Anbringung innerhalb des von der Zugangsschutzeinrichtung überwachten Raumbereiches. Eine Abwinkelung des Gehäuses hat ferner den Vorteil, dass die Befestigung eines Gehäuseabschnitts gleichzeitig den Gehäuseabschnitt spaltausgerichtet positioniert, der die mindestens eine Flachspule aufnimmt. Die Montage des Lesekopfs wird also weiter vereinfacht. Die Abwinkelung des Gehäuses kann schließlich so an eine Umrahmung der Zugangsöffnung angepasst sein, dass die Ausrichtung der Flachspule gegenüber dem Transponder in dem Spalt bei Befestigung des zweiten Gehäuseabschnitts selbstjustierend erfolgt.
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Vorzugsweise ist die Zugangsöffnung und/oder das bewegliche Teil mindestens teilweise von einem genuteten Profil umrahmt. Die Nuten der Profile können den Lesekopf und/oder den Transponder zumindest teilweise versenkt aufnehmen. Dies hat den Vorteil, dass die aktiven Flächen der Vorrichtung nicht mechanisch gefährdet sind. Zusätzlich können zum Schutz der Bauteile Schutzkanten verwendet werden. Die Profile können beispielsweise Aluminiumprofile sein. Die Nuten weisen vorzugsweise eine Hinterschneidung auf. Der Lesekopf und/oder der Transponder kann in der Nut mittels Nutensteinen befestigbar sein. Vorteilhaft ist, dass der Lesekopf und der Transponder auf einfache Weise an Profilsystemen befestigt werden können, die zur Umzäunung von Maschinen genutzt werden. Weiterhin vorteilhaft kann die Position des Lesekopfs und des Transponders längs der Erstreckung der Nut eingestellt werden. Durch die teilweise Versenkung des Lesekopfs und/oder des Transponders wird der benötigte Bauraum im Spalt verringert, so dass vorteilhaft eine Montage der Vorrichtung bei besonders geringen Spaltbreiten ermöglicht wird.
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Die Nuttiefe der zur Befestigung des Transponders dienenden Nut kann genutzt werden, um den Abstand zwischen Transponder und der mindestens einen Flachspule im geschlossenen Zustand der Zugangsschutzeinrichtung einzustellen.
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Dazu kann die Tiefe der Versenkung des Transponders in der Nut, beispielsweise mit Stellschrauben, einstellbar sein. Vorteilhaft ist, dass die Vorrichtung an unterschiedliche Spaltbreiten zwischen feststehendem und beweglichem Teil anpassbar ist. Zudem kann der Schaltpunkt der Vorrichtung an die Vorgaben und Toleranzen der Zugangsschutzeinrichtung angepasst werden. Auch kann die Position des Transponders auf einfache Weise nachjustiert werden.
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Die Verwendung der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist möglich in einer Zugangsschutzeinrichtung mit und ohne Zuhaltung, die für ein lösbares Fixieren des wenigstens einen beweglichen Teils am feststehenden Teil im geschlossenen Zustand sorgt. Die Zuhaltung kann das bewegliche Teil durch mechanische Verriegelung oder durch elektromagnetische Kraftwirkung fixieren. Neben einer Überwachung des geschlossenen Zustandes einer Zugangsschutzeinrichtung kann dann auch der Zugang zur Zugangsschutzeinrichtung verhindert werden.
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Weitere Ausgestaltungen der Erfindung sind der nachfolgenden Beschreibung und den Unteransprüchen zu entnehmen.
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Die Erfindung wird nachstehend anhand der in den beigefügten Abbildungen dargestellten Ausführungsbeispiele näher erläutert.
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1 zeigt schematisch in Draufsicht eine Zugangsschutzeinrichtung nach dem Stand der Technik,
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2a und 2b zeigen schematisch in Draufsicht zwei Ausführungsbeispiele der erfindungsgemäßen Vorrichtung, wobei der in 1 gestrichelt umrandete Ausschnitt dargestellt ist,
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3 zeigt schematisch eine perspektivische Ansicht eines Lesekopfes der erfindungsgemäßen Vorrichtung gemäß 2a im montierten Zustand,
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4 zeigt schematisch eine Explosionsdarstellung einer Befestigung des Lesekopfes gemäß 3,
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5 zeigt schematisch eine Explosionsdarstellung einer Befestigung des Transponders der erfindungsgemäßen Vorrichtung gemäß 2a.
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1 zeigt eine Zugangsschutzeinrichtung für einen Raumbereich R mit einem feststehenden Teil 2 und zwei beweglichen Teilen 1 zum Verschließen von jeweils einer Zugangsöffnung 3 des feststehenden Teils 2 mittels einer Zuhaltung 21 nach dem Stand der Technik.
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Die Zugangsschutzeinrichtung begrenzt einen begehbaren, verschließbaren Raumbereich R, in dem eine maschinelle Anlage A angeordnet ist. Die Anlage A kann beispielsweise aus Maschinen zum Herstellen oder zum mechanischen und/oder chemischen Bearbeiten oder Behandeln von Werkstücken aufgebaut sein. Der Raumbereich R ist über mehrere Türen als bewegliche Teile 1 gegenüber feststehenden Wänden als feststehendem Teil 2 zugänglich. Alternativ kann der feststehende Teil auch als ein Schutzzaun oder ein Metallgitter ausgebildet sein. Die gegebenenfalls umlaufend abgedichteten Türen können durch Schwenken oder Schieben geöffnet bzw. geschlossen werden.
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An den Zugangsöffnungen sind Vorrichtungen 23 zum Überwachen des Zustands der Zugangsschutzvorrichtung und Zuhaltungen 21 angeordnet, durch die die beweglichen Teile 1 im geschlossenen Zustand der Zugangsschutzeinrichtung steuerbar fixiert werden können. Die Zuhaltungen 21 können die beweglichen Teile 1 mechanisch verriegeln. Alternativ können die Zuhaltungen 21 aus einem Elektromagneten bestehen, der mit einem Jochstück am beweglichen Teil 1 zusammenwirkt. Durch Bestromung des Elektromagneten kann das bewegliche Teil 1 mittels elektromagnetischer Kraftwirkung fixiert werden. Die Vorrichtungen 23, die maschinelle Anlage A und die Zuhaltungen 21 sind mit einer Steuerung C der Zugangsschutzvorrichtung gekoppelt. Die Steuerung C verhindert eine Inbetriebnahme der maschinellen Anlage A bei wenigstens einer geöffneten Tür und löst eine Notabschaltung der maschinellen Anlage A beim Öffnen wenigstens einer Tür während des Betriebs aus. Außerdem steuert die Steuerung C das Sperren bzw. die Freigabe der Türen mittels der Zuhaltungen 21 in Abhängigkeit von dem Betriebszustand der maschinellen Anlage A.
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2a zeigt in Verbindung mit 3 ein erstes Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Vorrichtung. Die Vorrichtung dient dem Überwachen des Zustandes einer Zugangsschutzvorrichtung für einen Raumbereich R mit einem feststehenden Teil 2 und wenigstens einem beweglichen Teil 1 zum Verschließen einer Zugangsöffnung 3 des feststehenden Teils 2. Die Vorrichtung umfasst einen Lesekopf 4 mit einer an dem feststehenden Teil 2 angeordneten Sende-/Empfangsspule und einen jeweils an dem beweglichen Teil 1 anbringbaren Betätiger in Form eines Transponders 8. In einem geschlossenen Zustand der Zugangsschutzeinrichtung wirkt der Transponder mit dem Lesekopf 4 zusammen, wodurch der geschlossene Zustand detektierbar ist. Die Sende-/Empfangsspule ist dabei als mindestens eine Flachspule 6 ausgebildet, die auf einer der Zugangsöffnung 3 zugewandten Seite des feststehenden Teils 2 angeordnet ist. Die Platzierung der Flachspule 6 erfolgt in einen solchen zwischen den beiden Teilen 1, 2 vorhandenen Spalt 9, in den der bewegliche Teil 1 schließt.
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Gemäß 2a ist der feststehende Teil 2 als Schutzzaun einer Maschinenumzäunung ausgebildet. Die Zugangsöffnung 3 ist verschließbar mit einer schwenkbaren Tür als beweglichem Teil 1. Alternativ kann eine Schiebetür vorgesehen sein. Die Tür kann ebenfalls als ein Metallgitter bzw. ein Schutzzaun ausgebildet sein.
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Bei einer schwenkbaren Tür entstehen Spalte 9, in die die Tür schließt, an denjenigen Seiten der Tür, die sich beim Schließen der Tür dem Rand der Zugangsöffnung 3 nähern. Beim Schließen einer Schiebetür verkleinert sich die zu verschließende Zugangsöffnung durch das Verschieben der Tür in den geschlossenen Zustand zu dem Spalt, in den die Schiebetür schließt. Der Spalt 9 weist im geschlossenen Zustand der Zugangsschutzeinrichtung bedingt durch den Einsatzort üblicherweise eine Breite im Bereich von 1 mm bis 20 mm auf.
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Durch die Flachspule 6 ist der Lesebereich des Lesekopfes 4 flächig ausgebildet. Die Form der Flachspule 6 bestimmt die Form und die Abmessungen des flächigen Lesebereichs. Die Flachspule 6 kann rechteckig oder spiralförmig gewickelt sein. Für schwenkbare Türen ist eine entlang der Erstreckung des Spalts 9 längliche Rechteckform des Lesebereichs vorteilhaft. Dadurch kann eine hohe Leseempfindlichkeit mit einer hohen Toleranz gegenüber Versatz in Spaltrichtung erreicht werden, während die Toleranz gegenüber Versatz in Schwenkrichtung begrenzt bleibt, so dass angelehnte Türen nicht als geschlossen erkannt werden. Vorzugsweise können auch zwei oder mehrere Flachspulen 6 als Sende-/Empfangsspule nebeneinander oder ineinander angeordnet werden, um Form und Struktur des von diesen generierten elektromagnetischen Feldes und damit den Lesebereich besonders genau zu beeinflussen. Vorzugsweise ist die Flachspule 6 aus Metalldraht, insbesondere Kupferlackdraht, gewickelt oder in eine Leiterplatine geätzt. Die Flachspule 6 weist vorzugsweise zwischen 1 und 50 Windungen, besonders bevorzugt zwischen 3 und 8 Windungen, auf.
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Zusätzlich kann ein Anschlag für die schwenkbare Tür vorgesehen sein. Aufgrund des flächigen Lesebereichs entfällt die Notwendigkeit eines Abgleich des Schaltabstands der Vorrichtung mit der Position des Anschlags, der eine gegebenenfalls aufwändige Justierung erfordert.
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Der Lesekopf 4 und der als Transponder 8 ausgebildete Betätiger sind im geschlossenen Zustand induktiv miteinander koppelbar. Die Flachspule 6 des Lesekopfes 4 dient der Erzeugung eines elektromagnetischen Wechselfeldes. Beim Schließen der Tür gerät der Transponder 8 in das Wechselfeld der Flachspule 6. In Reaktion darauf überträgt der Transponder 8 ein vordefiniertes Erkennungssignal über das elektromagnetische Wechselfeld an die Flachspule 6. Ein mit der Flachspule 6 verbundenes Auswertegerät 7 vergleicht das empfangene Erkennungssignal mit einem abgespeicherten Referenzsignal. Bei Übereinstimmung der Signale signalisiert das Auswertegerät 7 der Steuerung der Zugangsschutzeinrichtung den geschlossenen Zustand der entsprechenden Tür. Das Auswertegerät 7 kann Bestandteil des Lesekopfes 4 sein oder als separates Bauteil angeordnet sein. Das Auswertegerät 7 kann auch Teil der Steuerung sein. Ein einzelnes Auswertegerät 7 kann die empfangenen Signale mehrerer Flachspulen 6 von einer oder mehreren Vorrichtungen gemeinsam auswerten.
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Der Transponder 8 kann als ein RFID-Tag ausgebildet sein und eine Lesefrequenz von beispielsweise 125 kHZ oder 13,56 MHz aufweisen. RFID-Tags weisen einen eindeutigen Identifikationscode auf, der in einem Initialisierungsprozess in dem dem Transponder 8 zugeordneten Auswertegerät 7 abgespeichert wird. Nach der einmaligen Initialisierung ist eine Betätigung des Lesekopfs 4 der Vorrichtung durch einen anderen RFID-Tag nicht mehr möglich, so dass die Vorrichtung zuverlässig vor Manipulation geschützt ist.
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Der Lesekopf 4 weist vorzugsweise eine Lesereichweite auf, die einstellbar ist über die Induktivität der mindestens einen Flachspule 6. Die Induktivität der Flachspule 6 ist einstellbar über die Windungszahl und die Größe der von den Windungen der Flachspule 6 eingeschlossenen Fläche. Durch die Wahl einer größeren Induktivität kann eine höhere Lesereichweite erreicht werden. Zur Vergrößerung der Reichweite kann zudem der durch die Flachspule 6 fließende Strom erhöht werden.
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In dem in 2a gezeigten Ausführungsbeispiel sind die Zugangsöffnung 3 und das bewegliche Teil 1 von jeweils einem genuteten Profil 12, 16 umrahmt. Die Umrahmung durch die Profile 12, 16 kann auch nur teilweise ausgeführt sein. Die Profile 12, 16 können Metallprofile, beispielsweise Aluminiumprofile, sein.
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Ist die Flachspule 6 auf einer elektrisch leitfähigen Oberfläche, wie beispielsweise einem Metallprofil, angeordnet, so kann die Lesereichweite des Lesekopfes 4 durch die in der Oberfläche induzierten Wirbelströme verringert sein. In diesem Fall kann zur Erhöhung der Reichweite eine Schicht aus magnetisch hochpermeablem, elektrisch nichtleitendem Material, wie beispielsweise eine Ferritfolie, zwischen der Flachspule 6 und der Oberfläche angeordnet werden, die das Feld der Flachspule 6 von der Oberfläche abschirmt.
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In dem ersten Ausführungsbeispiel ist zudem vorgesehen, dass auch der Transponder in dem Spalt 9 an dem beweglichen Teil 1 befestigt ist. Die Befestigung erfolgt dabei vorzugsweise über das gemäß erstem Ausführungsbeispiel vorgesehenen Profil 16.
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Auf der dem Transponder 8 gegenüberliegenden Seite des Spalts 9 ist der Lesekopf 4 an dem feststehenden Teil 2, vorzugsweise an dem Profil 12, befestigt. Der Lesekopf 4 umfasst ein abgewinkeltes Gehäuse mit zwei Gehäuseabschnitten, wobei ein erster Gehäuseabschnitt 22 derart flach ausgebildet ist, dass eine Positionierung in dem Spalt 9 möglich ist. Dieser erste Gehäuseabschnitt 22 dient zur Aufnahme der Flachspule 6. Der zweite Gehäuseabschnitt 11 ist auf der Innenseite der Zugangsschutzeinrichtung angeordnet und kann der Aufnahme des Auswertegeräts 7 dienen.
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3 zeigt eine Detailansicht einer Befestigung des Lesekopfes 4 gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel. Der Lesekopf 4 ist an dem Profil 12 des feststehenden Teils 2 befestigt. Der Lesekopf 4 weist eine als Flachspule 6 ausgebildete Sende-/Empfangsspule auf, die auf einem Substrat 10 angeordnet ist, das als ein Gehäuse ausgebildet ist. Das Gehäuse weist einen die Flachspule 6 aufnehmenden ersten Gehäuseabschnitt 22 und einen davon abgewinkelten zweiten Gehäuseabschnitt 11 zur Aufnahme eines Auswertegeräts 7 für die Flachspule 6 auf. Der erste Gehäuseabschnitt 22 ist vorzugsweise flach ausgebildet und weist beispielsweise eine Dicke im Bereich von 0,2 mm bis 5 mm auf. Die flache Form des ersten Gehäuseabschnitts 22 ermöglicht eine geschützte Platzierung der Flachspule 6 in dem Spalt 9 zwischen dem der Zugangsöffnung 3 zugewandten Seite des Rahmens und dem beweglichen Teil 1. Die Befestigung des Gehäuses an dem feststehenden Teil 2 kann beispielsweise durch Verkleben oder Verschrauben erfolgen.
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Auf der nach außen gerichteten Fläche des ersten Gehäuseabschnitts 22 kann zusätzlich eine optische Schaltzustandsanzeige, beispielsweise in Form einer LED, angebracht sein. Eine derart positionierte Schaltzustandsanzeige ist aufgrund der Anordnung im Gehäuse des Lesekopfes 4 vor Manipulation geschützt und dennoch nach außen hin sichtbar.
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Die Abwinkelung des zweiten Gehäuseabschnitts 11 gegenüber dem ersten Gehäuseabschnitt 22 ist gemäß 3 rechtwinkelig. Die Gehäuseabschnitte 11, 22 können aber auch einen beliebig wählbaren anderen Winkel einschließen. Die Abwinkelung des zweiten Gehäuseabschnitts 11 vom ersten Gehäuseabschnitt 22 kann dabei derart wählbar sein, dass über eine Befestigung des zweiten Gehäuseabschnitts 11 an dem feststehenden Teil 2 der erste Gehäuseabschnitt 22 die mindestens eine Flachspule 6 spaltausgerichtet positioniert. Durch die Wahl der Abwinkelung kann das Gehäuse insbesondere an die Form des die Zugangsöffnung zumindest teilweise umrahmenden Profils 12 angepasst werden. Die Erstreckung der beiden Gehäuseabschnitte 11, 22 in Richtung des Spalts 9 kann gleich oder unterschiedlich sein.
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Das Gehäuse ist über den zweiten Gehäuseabschnitt 11 an dem feststehenden Teil 2 befestigt. Zur Befestigung können Befestigungsmittel, insbesondere Schrauben 17, eingesetzt werden. Durch Befestigung des Gehäuses über den zweiten Gehäuseabschnitt 11 erfolgt aufgrund der Abwinkelung der Gehäuseabschnitte automatisch eine selbstjustierende Ausrichtung der Flachspule 6 in dem Spalt 9. Der zweite Gehäuseabschnitt 11 ist vorzugsweise auf der Innenseite der Zugangsschutzeinrichtung angeordnet, um das Auswertegerät 7 im geschlossenen Zustand vor Manipulation zu schützen. Durch die getrennte Anordnung von Auswertegerät 7 und Flachspule 6 ist der für das Auswertegerät 7 zur Verfügung stehende Bauraum nicht durch Breite des Spalts 9 beschränkt, so dass für dessen Aufbau Standardkomponenten verwendet werden können. Zudem ist das Auswertegerät 7 auch im montierten Zustand für die Wartung zugänglich.
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Die Zugangsöffnung 3 im feststehenden Teil 2 ist durch ein genutetes Profil 12 zumindest teilweise umrahmt. Das genutete Profil 12 weist mindestens eine Nut 13 auf, in der das Auswertegerät 7 für die Flachspule 6 befestigbar ist. In dem Ausführungsbeispiel gemäß 3 ist das Profil 12 im Querschnitt quadratisch und weist auf jeder Seite eine Nut 13 auf. Der Querschnitt des Profils 12 kann aber auch rechteckig oder vieleckig ausgebildet sein und/oder nur auf einer oder mehreren Seiten Nuten aufweisen. Das Profil 12 ist vorzugsweise ein Metallprofil, insbesondere ein Aluminiumprofil. Das Profil 12 kann zudem massiv ausgeführt sein oder Aussparungen im Querschnitt aufweisen, durch die Material und Gewicht eingespart werden können. Vorzugsweise ist die mindestens eine Nut 13 schwalbenschwanzförmig ausgebildet.
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4 zeigt eine Explosionsdarstellung der Befestigung des Lesekopfes 4 gemäß 3. Der Lesekopf 4 kann mit dem zweiten Gehäuseabschnitt 11 in der Nut 13 befestigt werden. Dazu sind Nutensteine 14 vorgesehen, die in die Nut 13 eingeschoben werden. Die Schrauben 17 werden durch Aussparungen 19 des Lesekopfes 4 in die Nutensteine 14 eingeschraubt und fixieren den Lesekopf 4 an dem Profil 12. Beim Anziehen der Schrauben 17 werden die Nutensteine 14 gegen eine Hinterschneidung der Nut 13 verspannt, wodurch die Position des Lesekopfes 4 längs der Nut 13 fixiert wird. Durch ein Lösen der Verspannung kann der Lesekopf 4 längs der Erstreckung der Nut 13 positioniert und durch erneutes Verspannen wieder fixiert werden. Die Nut 13 kann den Lesekopf 4 zumindest teilweise versenkt aufnehmen.
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5 zeigt eine Befestigung eines Transponders 8 gemäß dem in 2a gezeigten Ausführungsbeispiel der Vorrichtung. Das bewegliche Teil 1 ist zumindest teilweise umrahmt durch ein Profil 16, das mindestens eine Nut 15 aufweist. Für die Umrahmung des beweglichen Teils 1 können dieselben Profile Verwendung finden wie für die Umrahmung der Zugangsöffnung 3 im feststehenden Teil 2.
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Der Transponder 8 ist in einer Nut 15 des das bewegliche Teil 1 umrahmenden Profils 16 befestigt. Der Transponder 8 weist nur geringe Abmessungen auf und ist dadurch vollständig in der Nut 15 versenkbar. Der Transponder 8 wird ebenfalls beispielsweise mittels Schrauben 17 gegen eine Hinterschneidung der Nut 15 verspannt und auf diese Weise in der Nut 15 fixiert. Eine derartige Anordnung des Transponders 8 ist besonders platzsparend und daher insbesondere bei geringen Spaltbreiten vorteilhaft. Alternativ oder zusätzlich kann der Transponder 8 auch in der Nut verklebt werden.
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Der Transponder 8 kann auch teilweise in der Nut 15 versenkbar sein. Die geringe Größe des Transponders 8 ermöglicht eine unauffällige Befestigung des Transponders 8 an dem beweglichen Teil 1. Die Abmessungen des Transponders 8 können bestimmt sein durch die erforderliche Lesereichweite des Lesekopfes 4 und die Größe der Spulenfläche der Flachspule 6. Bei einer durch die Breite der Spaltes 9 vorgegebenen Lesereichweite kann ein kleinerer Transponder 8 als Betätiger Verwendung finden, wenn eine größere Spulenfläche der Flachspule 6 gewählt wird. Es kann vorgesehen sein, den Transponder 8 durch eine Schicht aus elektrisch nichtleitendem Material mit einer großen magnetischen Permeabilität, beispielsweise einer Ferritfolie, gegenüber einem leitfähigen Untergrund abzuschirmen.
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In einer Nuttiefe der Nut 15 kann eine wählbare Beabstandung des Transponders 8 von der mindestens einen Flachspule 6 vorgesehen sein. In diesem Fall kann die Versenkung des Transponders 8 in der Nut 15 einstellbar sein, wofür beispielsweise Stellschrauben vorgesehen sein können. Die Position des Transponders kann beispielsweise um insgesamt 5 mm bis 20 mm verstellbar sein. Dadurch ist der Abstand zwischen Transponder 8 und Flachspule 6 im geschlossenen Zustand der Zugangsschutzeinrichtung einstellbar. Durch eine Einstellung der Versenkung des Transponders 8 in der Nut 15 kann im montierten Zustand der Schaltpunkt der Vorrichtung eingestellt werden. Auf diese Weise können die Schaltabstände der Vorrichtung den aus den Sicherheitsbestimmungen der maschinellen Anlage A folgenden Toleranzen und Schaltabständen angepasst werden. Übliche Schaltabstände können beispielsweise bis zu 30 mm betragen.
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2b zeigt ein zweites Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Vorrichtung, das sich von dem ersten Ausführungsbeispiel durch die Positionierung des Transponders 8 unterscheidet. Der Transponder 8 ist hier nicht mehr in dem Spalt 9 angeordnet, sondern benachbart zum Spalt 9 am beweglichen Teil 1. Der Transponder 8 ist dabei an der dem Raumbereich R zugewandten Seite des beweglichen Teils 1 angeordnet, um vor einem unmittelbaren Zugriff von außen geschützt zu sein.
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Eine Positionierung des Transponders 8 gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel wird ermöglicht durch die flächige Erstreckung des Lesebereichs des Lesekopfes 4. Aufgrund des flächigen Lesebereichs liegt der Transponder 8 auch dann noch in dem Lesebereich, wenn dieser nicht unmittelbar in dem Spalt 9 positioniert wird. Dies ist insbesondere bei dünnen Schutztüren von Vorteil, bei denen eine zuverlässige Befestigung an der dem Spalt zugewandten Seite der Tür erschwert ist. Die Befestigung des Transponders 8 an der Tür kann beispielsweise durch Verkleben oder Verschrauben erfolgen.
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Gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel ist der feststehende Teil 2 als eine feststehende Wand ausgebildet und der bewegliche Teil 1 als eine Schutztür, die beispielsweise aus Plexiglas besteht. Der feststehende Teil 2 und der bewegliche Teil 1 weisen unterschiedliche Wandstärken auf, wodurch die beiden Teile 1, 2 an den Seiten des Spalts 9 nicht bündig miteinander schließen. Der flächige Lesebereich bildet ein Lesefeld, so dass es nicht mehr erforderlich ist, für eine bündige Ausrichtung zu sorgen, wodurch Abstandselemente oder Winkelbleche entfallen können.
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Im Übrigen gelten die Ausführungen zum ersten Ausführungsbeispiel hier entsprechend.
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Gemäß einem nicht dargestellten Ausführungsbeispiel ist das Auswertegerät in einem von der Flachspule getrennten Gehäuse angeordnet. Die Flachspule ist auf einem Substrat angeordnet. Besonders bevorzugt nimmt das Substrat die Flachspule 6 beidseitig laminiert auf. Für das Substrat und zur Laminierung können thermoplastische Kunststofffolien verwendet werden. In diesem Fall sinkt die Flachspule 6 bei der Laminierung in das thermoplastische Material zumindest teilweise ein, wodurch eine besonders flache Bauform erreicht wird. Das Substrat wird von dem feststehenden Teil gehalten, beispielsweise dadurch, dass es etikettartig auf eine der Zugangsöffnung zugewandten Seite des feststehenden Teils aufgeklebt ist. Die Flachspule kann über ein, beispielsweise in der Nut eines Profils geführtes, Kabel mit dem Auswertegerät elektrisch kontaktiert sein. Auch ein als Transponder dienender RFID-Tag kann folienartig ausgebildet sein. Dieser kann als Etikett auf einer dem feststehenden Teil zugewandten Seite des beweglichen Teils der Flachspule im geschlossenen Zustand gegenüberliegend befestigt sein.
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Gemäß einem weiteren nicht dargestellten Ausführungsbeispiel wird die erfindungsgemäße Vorrichtung in einer Zugangsschutzeinrichtung verwendet, bei der mittels einer Zuhaltung der wenigstens eine bewegliche Teil im geschlossenen Zustand der Zugangsschutzeinrichtung lösbar fixiert wird. Teile der Zuhaltungen können dabei auch in den Lesekopf und den Transponder integriert sein, wodurch der Montage- und Justierungsaufwand aufgrund der geringeren Anzahl an Komponenten weiter verringert wird.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 102007020313 B4 [0002, 0005]
- DE 102012002769 A1 [0003]
- DE 9200599 U1 [0004]
