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Die Erfindung bezieht sich auf eine
Sicherheitsleiste für
eine Stoß-
oder Schließkantensicherung
als Schaltleiste mit einer elektrischen Schalteinrichtung gemäß dem Oberbegriff
des Hauptanspruches und dem Oberbegriff des Anspruches 17.
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In der für die abständigen Ansprüche gattungsbildenden
EP 0 234 523 wird eine Schließkantensicherung
mit einer Sicherheitsleiste beschrieben, bei welcher die Aufnahmekörper (dort
als Kontaktrollen bezeichnet) je aus einer walzenförmigen Rolle bestehen,
wobei die Kontaktrollen an den Stirnenden Kontaktsteilen schaffend
aneinander anliegen. Diese Aufnahmekörper weisen Kontaktelemente
auf, die in der gattungsbildenden Literaturstelle als aus Kupfer oder
Neusilber bestehende Hülsen
beschrieben werden. Die Aufnahmekörper stehen unter der Einwirkung
einer elastischen Vorspannung dadurch, daß im Inneren der Kontaktrollen
eine Expanderschnur angeordnet ist, die die einzelnen Kontaktrollen,
also die Aufnahmekörper
mit ihren Kontaktstellen in axialer Richtung aufeinanderzu zwingen.
Zwischen den einzelnen Aufnahmekörpern
sind Isolierringe angeordnet, die mit radial zur Isolierringachse
ausgerichteten, vorspringenden Keilflächen zwischen den einzelnen
Aufnahmekörpern
angeordnet sind. Bei einer auftretenden, vorzugsweise quer zur Längserstreckung
der Kontaktkette ausgerichteten Belastung bewirkt nur ein Minimum
an Keilwirkung zwischen den Kontaktelementen und dem Isolierring,
daß eine
Unterbrechung des Ruhestromkreises auftritt, der zu einer Schaltfunktion
innerhalb der Schalteinrichtung führt. Nach Entlastung der Kontaktkette
tritt eine automatische Ruhestellung zur Schließung des Ruhestromkreises ein.
Für die
Empfindlichkeit des Ansprechens ist die Gradstellung der zusammenwirkenden Keilflächen wesentlich.
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Mit dieser bekannten Einrichtung
ist es kaum möglich,
Sicherheitsleisten zu erstellen, die in einem kleinen Radius verlegt
werden sollen, beispielsweise rund um ein zentrales Rohr gelegt
werden sollen, um als Stoßsicherung
zu dienen.
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Für
diesen Einsatzfall ist auch der Einsatz der aus der
FR 21 35 922 A5 bekannten
Kugeln als Kontaktelemente nicht einsetzbar. Bei dieser Anordnung
zentrieren sich die Kugeln in dem weichen Schlauch nicht, sondern
um der erzeugten Vorspannung durch den Schlauch auszuweichen, verschieben
sich die Kugeln gegeneinander, so daß keine geradlinige Kugelkette
im Einbauzustand vorliegt.
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Beiden zum Stand der Technik gehörenden Anordnungen
ist eigen, daß eine
Trennung der Kontaktstellen bei auftretender Stoßbelastung der Sicherheitsleiste
in einer Richtung quer zur Längsachse
der Sicherheitsleiste erfolgt, wobei beispielsweise bei der
EP 0 234 523 B1 die
Expanderschnur gedehnt oder bei der Einrichtung gemäß der
FR 21 35 922 A5 der
elastische Schlauch gelängt
wird.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine
Sicherheitsleiste für
eine Stoß-
oder Schließkantensicherung
zu schaffen, die hoch ansprechempfindlich ist, in kleinsten Radien
verlegt werden kann. Auch wird angestrebt, daß die Stoß- oder Schließkantensicherung
kostengünstiger
als die zum Stand der Technik gehörenden Einrichtungen herstellbar sein
soll.
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Diese der Erfindung zugrundeliegende
Aufgabe wird durch die Lehre des Hauptanspruches gelöst.
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Mit anderen Worten ausgedrückt wird
gemäß der Erfindung vorgeschlagen,
daß die
Kontaktelemente quer zur Längserstreckung
der Sicherheitsleiste angeordnet sind und über ihre Kontaktstellen einen
Stromfluß ermöglichen,
der vorzugsweise von der einen Seite eines Aufnahmekörpers zur
anderen Seite des anderen Aufnahmekörpers fließt.
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Die Sicherheitsleiste kann dabei
gemäß der Erfindung
als Federbügel
ausgebildet sein, wobei die Bügelschenkel
die Aufnahmekörper
darstellen. Andererseits ist es möglich, daß die Aufnahmekörper als
Kontaktleisten ausgebildet sind, in der die Kontaktelemente über die
Länge der
Leiste gesehen im Abstand voneinander angeordnet sind und über stromleitende
Mittel in Reihe hintereinander geschaltet sind. Schließlich ist
es möglich,
daß die
Kontaktleisten aus Kunststoff bestehen und über eine Scharnierleiste materialeinheitlich
miteinander verbunden sind.
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Über
die Länge
einer Sicherheitsleiste gesehen können bei der erfindungsgemäßen Anordnung weniger
Kontaktelemente vorgesehen sein, da durch die Ausbildung der Sicherheitsleisten
aus formstabilem Werkstoff auch die Wirkung der Isolierkeilelemente
die Leisten über
einen weiteren Bereich anheben oder auseinanderschieben, als dies
bei den Einrichtungen gemäß dem Stand
der Technik der Fall ist, wobei trotzdem sofort eine Stromunterbrechung
erfolgt.
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Durch entsprechende Konstruktion
kann die erfindungsgemäße Stoß- oder
Schließkantensicherung
sowohl nach dem Schließerprinzip
wie auch nach dem Öftnerprinzip
arbeiten.
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Die Kontaktleisten können gemäß der Erfindung
sowohl aus einem formstabilen Werkstoff wie auch aus einem gummielastischem
Werkstoff bestehen.
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Ebenso können die Isolierkeilelemente
aus formstabilem Werkstoff bestehen und die Isolierkeilelemente
können
als durchgehende Isolierkeilleiste ausgebildet sein.
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Die Aufnahmekörper, d. h. also die Kontaktleisten
oder Federbügel,
können
zusammen mit den Isolierkeilelementen oder Isolierkeilleisten in
einem Aufnahmeraum angeordnet sein, der durch eine äußere Gehäusewand
abgeschlossen ist. Diese äußere Gehäusewand
kann sowohl aus elastischem Werkstoff wie auch aus starrem Werkstoff
bestehen. Der Aufnahmeraum selbst kann durch elastische Wandelemente
begrenzt sein, so daß ein
ausreichendes Ausweichen einerseits möglich ist, andererseits hierdurch
bereits die elastische Vorspannung für die beiden Aufnahmekörper erreichbar
ist.
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In gleicher Weise ist es möglich, die
elastische Vorspannung auf die Aufnahmekörper durch gesonderte, elastische
Spannelemente aufzubringen.
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Der Einsatz von elastischen Elementen
zur Herstellung des Aufnahmeraumes ermöglicht auch, daß die Kontaktleisten
bzw. Aufnahmekörper
und Isolierkeilelemente sich quer zu der Kontaktleiste verschieben
lassen, so daß hierdurch
die Aufnahme von Brems- bzw. Nachlaufwegen möglich ist.
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Die Sicherheitsleiste, d. h. also
die Aufnahmekörper
und die Isolierkeilelemente, können
ringförmig
ausgebildet sein, können
linear ausgebildet sein oder polygonartige Geometrien aufweisen.
Werden die Aufnahmekörper
und die Isolierkeilelemente teilkreisförmig ausgebildet, ist die Kombination
von einzelnen Stückelementen
linear und kreisförmig ebenfalls
möglich.
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Das Einsatzgebiet der erfindungsgemäßen Stoß- und Schließkantensicherung
ist u. a. das Absichern von Meßarmen
an Meßmaschinen,
das Absichern von Roboterarmen, der Einsatz als Endlagenschalter
und auch der Einsatz als Scharnierschalter ist möglich.
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Schließlich wird gemäß der Erfindung
vorgeschlagen, daß der
Aufnahmekörper
als Kontaktleiste oder Federbügel
ausgebildet ist und Sensoren aufnimmt, wobei sich die Sensoren quer
zur Längserstreckung
der Kontaktleiste oder des Federbügels erstrecken. Die Sensorwirkung
wirkt auf eine elektrische Schalteinrichtung.
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Als Sensor wird im Sinne der vorliegenden Erfindung
ein Bauelement verstanden, das physikalisch oder chemische Größen erfaßt und in
elektrische oder digitale Signale umsetzt und somit zur Messung
und Schaltung geeignet ist. Als Sensoren können Fotozellen, Lichtleiter,
Ultraschallelemente, magnetisch wirkende Elemente oder ähnliche
zum Stand der Technik gehörende
Einrichtungen eingesetzt werden.
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Ausführungsbeispiele der Erfindung
werden nachfolgend anhand der Zeichnungen erläutert. Die Zeichnungen zeigen
dabei in
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1 einen
Schnitt durch eine Sicherheitsleiste als Kontaktring, in
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2 eine
Ansicht auf eine langgestreckte Sicherheitsleiste im Schnitt, in
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3 eine
Schnittdarstellung quer zur Darstellung entsprechend 2, in
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4 eine
Schnittdarstellung durch eine abgeänderte Ausbildung der eigentlichen
Sicherheitsleiste,
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5 eine
Draufsicht auf die in 1 eingebaute
Sicherheitsleiste, in
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6 eine
schaubildliche Ansicht auf eine andere Ausführungsform einer ringförmigen Sicherheitsleiste
und in
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7 schaubildlich
eine Sicherheitsleiste, bei der der Aufnahmekörper als Federbügel ausgebildet
ist.
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In 1 ist
eine Sicherheitsleiste S als Kontaktring im Schnitt dargestellt,
der um ein Innenrohr 11 gelegt ist. Dieser Kontaktring
weist zwei übereinander
angeordnete Aufnahmekörper
auf, die als Kontaktleisten 1, 2 ausgebildet sind,
die jeweils mit Kontaktelementen 3, 4 aneinander
anliegen, wobei die beiden Kontaktelemente 3 und 4 beispielsweise durch
Hohlniete gebildet werden. Die Kontaktelemente 3, 4 liegen
an Kontaktstellen A und B aneinander an. Bei dem in 1 dargestellten Ausführungsbeispiel ist in das Kontaktelement 3 bzw. 4 als
Vorspannelement 6 ein Stück Expanderschnur eingesetzt,
welches die beiden Aufnahmekörper,
d. h. also die Kontaktleisten 1 und 2 aufeinanderzu
zwingt, damit die beiden Kontaktelemente 3, 4 aneinander
anlegt und damit die Kontaktstellen A und B schließen Die
beiden Kontaktleisten 1 und 2 sind nach außen hin
keilförmig
geöffnet
und in diesen Keilraum ist ein Isolierkeilelement 5 eingesetzt,
das nach außen
hin durch eine Gehäusewand 7 abgedeckt
ist. Die Kontaktleisten 1 und 2 sind in einem
Aufnahmeraum 10 untergebracht, wobei bei dem dargestellten
Ausführungsbeispiel
gemäß 1 dieser Aufnahmeraum 10 durch
horizontal ausgerichtete Wandelemente 8 und 8 aus
Polyurethanschaum gebildet werden, die zwischen sich ein Wandelement 9 einschließen, das ebenfalls
aus Polyurethanschaum besteht, aber eine andere Festigkeit aufweisen
kann als die Wandelemente 8 und 8. Die den Aufnahmeraum 10 nach
außen
hin abschließende
Gehäusewand 7 besteht
bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel
gemäß 1 aus einem relativ starren
Werkstoff, so daß bei
Anstoßen
an ein Hindernis diese Gehäusewand
nach innen zu dem Aufnahmeraum 10 hin bewegt wird, was möglich ist,
da die Wandelemente 8 und 8 elastisch nachgeben
können.
Gleichzeitig bildet aber das Wandelement 9 einen gewissen
Widerstand, so daß das
Isolierkeilelement 5 in den entsprechenden Raum zwischen
den beiden Kontaktleisten 1 und 2 eindringen kann
und den Kontakt zwischen den Kon taktstellen A und B aufhebt und
damit eine Schaltwirkung herbeiführt.
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2 zeigt
aufgeschnitten eine Anordnung einer langgestreckten Sicherheitsleiste
S. Hier sind die Aufnahmekörper
als Kontaktleisten 1 und 2 ausgebildet, die Kontaktelemente 3 und 4 sind
deutlich erkennbar und insbesondere 3 zeigt
die keilförmige
Isolierkeilleiste 5, bei deren Druckbeaufschlagung nunmehr
die beiden Kontaktleisten 1 und 2 auseinanderbewegt
und dadurch die Kontaktstellen A und B voneinander getrennt werden.
Die Mittel, um im Ruhezustand die beiden Kontaktleisten 1 und 2 aufeinander
zuzuzwingen, sind in 2 und 3 nicht dargestellt, wohl
aber die elektrischen Verbindungen zwischen den aufeinanderfolgenden
Kontaktelementen. Zwischen dem in 2 in
der Mitte befindlichen Kontaktelement 3 und dem in 2 links befindlichen Kontaktelement 3 ist
eine elektrische Leitung 12 vorgesehen, die in zum Stand
der Technik gehörender
Weise ausgebildet sein kann.
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Die elektrische Leitung 12 liegt
bei der Darstellung in 2 auf
der Oberseite der Kontaktleiste 1. Von dem mittleren Kontaktelement 4 der
unteren Kontaktleiste 2 führt eine elektrische Leitung 12a zur rechts
in der Zeichnung befindlichen unteren Kontaktelement 4,
und aus dieser Darstellung ist ersichtlich, daß die einzelnen Kontaktelemente
in Reihe hintereinandergeschaltet sind, so daß der Strom von dem links befindlichen
Kontaktelement 3 zu dem in der Mitte befindlichen Kontaktelement 3 fließen kann, dann
durch die Kontaktelemente 3 und 4 zur Unterseite
der Leiste 2 gelangt und hier über die Leitung 12a zum
Kontaktelement 4 auf der rechten Seite der Darstellung,
von wo aus der Strom dann wieder zu dem an der Kontaktleiste 1 angeordneten
Kontaktelement fließt
und hier über
die in der Zeichnung dargestellte elektrische Verbindung 12 zum
nächsten Kontaktelement.
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4 zeigt
eine Anordnung mit zwei Kontaktleisten 1 und 2 und
einem Isolierkeilelement 5, wobei aber die beiden Kontaktleisten 1 und 2 durch ein
Scharnierbauteil 16 fest miteinander, d. h. materialschlüssig miteinander
verbunden sind. Diese Scharnierleiste 16 kann als Filmleiste
ausgebildet sein, so daß die
beiden Kontaktleisten 1 und 2 leicht auf- und
zusammenklappbar sind. Es ist aber auch möglich, wie in 4 dargestellt, diese Scharnierleiste 16 auch
relativ groß auszubilden,
so daß dadurch
bereits die erforderliche Vorspannung der beiden Kontaktleisten 1 und 2 erreicht
wird.
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Auf jeden Fall ist durch eine solche
materialeinheitliche Ausbildung der Kontaktleisten 1 und 2 eine
vereinfachte Herstellung und Handhabungsmöglichkeit gegeben.
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Bei der Ausführungsform gemäß 5 ist die elektrische Schaltung
noch einmal verdeutlicht. Die 5 zeigt,
daß eine
kreisförmige
Sicherheitsleiste 5 beispielsweise sechs Kontaktelemente 3 und 4 aufweisen
kann. In 5, die eine
Draufsicht auf die obere Kontaktleiste 1 zeigt, sind die
oberen Kontaktelemente 3 erkennbar. Bei 14 ist
eine elektrische Zuleitung dargestellt, die zum Kontaktelement 3 der oberen
Kontaktleiste 1 führt.
Von hier führt
nach rechts gesehen bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel eine elektrische
Leitung 12 zum Kontaktelement 3 der oberen Kontaktleiste 1 und
von hier kann der Strom über
das obere Kontaktelement 3 und das untere Kontaktelement 4 zur
Unterseite der unteren Kontaktleiste 2 fließen. Wie
dies gestrichelt bei 12a dargestellt ist, erfolgt dann
eine elektrische Verbindung zum nächsten Kontaktelement 4 der
unteren Kontaktleiste 2, und von hier kann der Strom über das
obere Kontaktelement 3 der oberen Kontaktleiste 1 nach
oben fließen
und gelangt wieder zu einer elektrischen Leitung 12.
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Bei 14a ist die Rückleitung
des Stromes dargestellt und es ist erkennbar, daß die einzelnen Kontaktelemente 3 und 4 aufeinanderfolgend
in Reihe hintereinander geschaltet sind.
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Da die Kontaktleisten 1 und 2 aus
starrem Werkstoff bestehen, reicht an einer beliebigen Stelle die
Beaufschlagung des Isolierkeilelementes 5, um eine Stromunterbrechung
herbeizuführen.
Es sei aber ausdrücklich
darauf hingewiesen, daß die
erfindungsgemäße Anordnung,
die als Öftnerprinzip
dargestellt ist, auch als Schließerprinzip arbeiten kann.
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6 zeigt
eine ringförmige
Sicherheitsleiste S mit den Kontaktleisten 1 und 2 und
aus Übersichtlichkeitsgründen ohne
Isolierkeilleiste 5, wobei in der Draufsicht die oberen
Kontaktelemente 3 erkennnbar sind. Die elastische Vorspannung
zwischen den beiden Kontaktleisten 1 und 2 erfolgt
bei dieser Ausführungsform
durch Schlauchstücke 15, womit
verdeutlicht werden soll, daß die
elastische Vorspannung, mit der die beiden Kontaktleisten 1 und 2 aufeinanderzu
gepreßt
werden, in beliebiger Weise ausgebildet sein kann.
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So können beispielsweise die beiden
Kontaktleisten auch in einem Gummiprofilschlauch untergebracht werden,
daß das
Profil extrudiert wird, wobei im Unterschied zum Stand der Technik
nunmehr bei Wirksamwerden der Isolierkeilleiste ein solcher Schlauch
nicht in der Länge
gedehnt wird, sondern der Durchmesser des Schlauches wird vergrößert.
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Schließlich zeigt 7 im Schnitt eine Sicherheitsleiste S
mit einen U-förmig
ausgebildeten Federbügel 101,
wobei in den Bügelschenkeln 102, 103 die
Kontaktelemente 3 und 4 untergebracht sind. Ein
Isolierkeilelement 104 greift mit seinem Keilteil zwischen
die sich keilförmig
erweiternden Enden der Bügelschenkel 102 und 103 und
bewirkt somit die Auseinanderbewegung der Kontaktelemente 3 und 4.
An den Kontaktelementen 3 und 4 sind die Kabelschuhe 105 und 106 erkennbar,
an die die entsprechenden Stromleitungen 12 und 12a anschließen. In diesem
Fall kann die eigentliche Sicherheitsleiste S aus Metall be stehen,
kann aber in gleicher Weise auch als Kunststoffformteil hergestellt
werden.