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Die Erfindung betrifft ein elastisches Profil an der Schließ-
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kante einer zum Verschließen einer öffnung bewegbaren Abdeckung, wie
einer Schwenktür, einer Schiebetür, eines Rolltores oder eines Behälterdeckels,
mit wenigstens einem sich in Längsrichtung erstreckenden Hohlraum, in dem eine elastische
elektrische Schaltleiste mit zwei isoliert und elastisch auf Abstand gehaltenen
metallischen Kontaktbändern angeordnet ist, die bei Druckausübung in elektrische
Berührung kommen.
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Es sind bereits Einklemmschutzvorrichtungen in der Form von Druckwellenschaltleisten
als Druckluftschläuche an der Schließkante einer Tür bekannt (DE-OS 23 07 375),
bei denen im Falle eines Stoßes an ein Hindernis während der Schließbewegung eine
Druckwelle erzeugt wird. Mittels eines Druckschalters erfolgt dann ein Stillsetzen
oder Umsteuern des Antriebs der die Schließkante aufweisenden Tür. Nachteilig hierbei
ist, daß im Falle einer Undichtigkeit der Druckluftschläuche die Anordnung versagt.
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Dies ist insbesondere dänn der Fall, wenn der Druckluftschlauch beschädigt
wird.
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Eine Einklemmschutzvorrichtung mit einem eine elektrische Schaltleiste
aufweisenden elastischen Profil der eingangs genannten Gattung ist bereits bekannt
(DE-OS 27. 19 438). Bei Druckausübung auf dieses Profil kommen die beiden in der
Schaltleiste angeordneten metallischen Kontaktbänder in elektrische Berührung, wodurch
ein Stopp- oder Umschaltsignal für den Antrieb der Abdeckung ausgelöst werden kann.
Das bekannte elastische Profil spricht jedoch im wesentlichen nur auf Drücke in
einer Richtung an, die zumindest eine wesentliche Komponente senkrecht zur Längserstreckung
des Profils aufweist und im wesentlichen in der Ebene der Schließbewegung liegt.
Es sind außerdem zur Kontaktgabe relativ hohe Betätigungskräfte erforderlich,und
die Anordnung erfordert eine wasserdichte Türprofilausführung. Da die Isolierstreifen
zwischen den Kontaktbändern
vorzugsweise aus Schaumgummi bestehen,
liegt die Gefahr einer bleibenden Verformung bei hoher Belastung und großem Temperaturbereich
vor.
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Das Ziel der Erfindung besteht darin, ein bei einer Einklemmschutzvorrichtung
verwendbares elastisches Profil der eingangs genannten Gattung zu schaffen, bei
dem das Ansprechen auf einen von außen ausgeübten Druck weitgehend unabhängig von
der Richtung, aus der der Druck auf die Oberfläche ausgeübt wird, ist und auch bei
Druckausübung aus sehr unterschiedlichen Richtungen sicher und reproduzierbar ein
elektrischer Kontakt zwischen den Kontaktbändern der Schaltleiste hergestellt wird.
Die Auflösung bezüglich des Erkennens eines Hindernisses soll so gut sein, daß auch
beispielsweise bei nur einem eingeklemmten Finger eine Kontaktgabe sichter und problemlos
erfolgt.
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Zur Lösung dieser Aufgabe sieht die Erfindung vor, daß eine zweite
elektrische Schaltleiste in einem weiteren Hohlraum vorgesehen ist und daß die beiden
Schaltleisten derart in den Hohlräumen und relativ zueinander angeordnet sind, daß
sie nicht nur auf in einer Richtung auf das Profil ausgeübten Druck ansprechen,
sondern wenigstens bei jeweils einer von ihnen auch bei aus anderen Richtungen ausgeübten
Druck eine Kontaktgabe zwischen den Kontaktbandern erfolgt. Die beiden Schaltleisten
sollen vorzugsweise parallel zueinander verlaufen, auf entgegengesetzten Seiten
der Längsmittelebene im Abstand von dieser angeordnet sein, im gleichen Abstand
von der Längsmittelebene liegen und/oder am Grunde nahe der Befestigungsfläche angeordnet
sein.
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Weiter ist es zweckmäßig, wenn das Profil zwei seitliche, durch einen
oder mehrere Hohlräume getrennte Stützstege aufweist.
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Die Stütz stege sind zweckmäßigerweise über Verbindungsstege mit den
Schaltleisten verbunden, wodurch eine wirksame Kraftausübung auf die Schaltleisten
möglich ist.
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Vorzugsweise münden die Stützstege an einem Befestigungsblock, an
dem die Hohlräume für die Schaltleisten eisgebildet sind.
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Sofern die Schaltleisten nicht nach außen abged;ichtet untergebracht
sein müssen, können die Hohlräume für die Schaltleisten durch seitliche Nuten im
Befestigungsblock gebildet sein. Hierbei kann der Befestigungsblock-in einem starren
Befestigungsprofil untergebracht sein, an dem die Schaltleisten abgestützt sind.
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Sofern die Schaltleisten zur völligen Abdichtung nach außen im Innern
des Profils untergebracht und seitlich vollständig durch die Stützstege abgedeckt
sind, sollen die Stützstege seitlich neben den Verbindungsstegen dünner ausgebildet
sein, derart, daß der wesentliche Kraftfluß über die Verbindungsstege verläuft.
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Besonders bevorzugt werden bei dem erfindungsgemäßen Profil Schaltleisten
verwendet, die einen im wesentlichen halbkreisförmigen Querschnitt haben, anderen
Boden die Kontaktbänder parallel zu diesen angeordnet sind, wobei von dem bogenförmigen
Bereich sich eine Rippe zu dem Kontaktbandpaar erstreckt, über welche die elastischen
Verformungskräfte für das kontaktbandpaar übertragen werden. y Die besonders bevorzugten
Ausführungsformen nach den Ansprüchen 5, 13 und 14 gewährleisten aufgrund eines
relativ großen Hebelarmes ein sehr empfindliches Ansprechen sowohl auf senkrechte
als auch auf seitliche Kräfte.
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Aufgrund der erfindungsgemäßen Ausbildung des Profils befinden sich
an dessen Seitenflächen zwei verstärkte und zueinander versetzte Stege, die die
auf das Profil einwirkende Druckkraft auf die am Profilgrund zum Schutz vor mechanischen
Zerstörungen oder Beschädigungen angeordneten Schalt leisten umlenken. Die Schaltleisten
ermöglichen bei einer Beaufschlagung in radialer Richtung eine Kontaktgabe zwischen
den Kontaktbändern des Kontaktbandpaarets neim Einbau an einer Kraftfahrzeugtür,
einem Rol3tor, einet Schiebetür, einer Behälterabdeckung oder enn.m b.'igen Türprofil
wird somit ein Stopp- oder Umschaltsignal
für den Türantrieb nicht
nur dann ausgelöst, wenn durch einen eingeklemmten Gegenstand eine Kraft in Richtung
der Schließbewegung auf die Einklemmschutzvorrichtung bzw. das Profil ausgeübt wird,
sondern auch dann, wenn eine derartige Kraft von irgendeiner anderen Seite der Profiloberfläche
her ausgeübt wird. In einem derartigen Fall wird dann zwar immer nur eine der beiden
Schaltleisten ansprechen, was aber für die Bildung eines Gefahrensignals völlig
ausreicht. Es ist hierzu lediglich erforderlich, daß die beiden Schaltleisten elektrisch
parallel geschaltet werden.
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Aufgrund der erfindungsgemäßen Ausbildung wird die Druckkraft an den
Schaltleisten selbst vorwiegend senkrecht zu den Ebenen der Kontaktbänder eingeleitet,
was insbesondere durch die spezielle Ausbildung der Schaltleiste und der Druck übertragenden
Verbindungsstege sowie die relativ tiefe Anordnung der Schaltleiste gewährleistet
wird.
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Die elastische Verformung des Profils im vorderen Bereich der Dichtlippe
und des Hohlraumes zum Abdichten der Schließkanten selbst wird nicht bis zu den
Schaltleisten übertragen, die auf dem Profilgrund als relativ starr angeordnet zu
betrachten sind.
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Hierdurch wird die Sicherheit der Kontaktgabe bei einer beliebigen
Krafteinwirkung ganz wesentlich erhöht. Außerdem muß bei dem Einbau der erfindungsgemäßen
Einkleininschutzvorrichtung keine Rücksicht auf die Lage der Schaltleisten genommen
werden. Eine Herabsetzung der Sicherheit durch etwaigen falschen Einbau ist ebenfalls
ausgeschlossen.
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Es ist also wesentlich, daß das Profil in größerem Abstand von den
Schaltleisten relativ weich-elastisch ausgebildet ist und im Bereich der Schaltleisten
steifer, aber immer noch elastisch ist. Hierdurch kommt es zum Ansprechen einer
der beiden Schaltleisten oder beider Schaltleisten erst bei stärkeren Verformungen
des Profils im Bereich der Schließkante.
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Außer der weitgehenden Unabhängigkeit von der Druckrichtung ist auch
noch eine gute Temperaturunabhängigkeit des Einklemmschutz-Profils gegeben. Außerdem
liegen Schaltzeitunabhängigkeit und eine relativ geringe Schaltkraft vor. Der Aufbau
erlaubt eine sehr wirtschaftliche Massenfertigung, weil das erfindungsgemäße Einklemmschutz-Profil
in sehr großen Längen herstellbar ist, welche dann beispielsweise auf eine Trommel
aufgewickelt werden können. Von dieser können dann die gewünschten Längen abgewickelt
und zugeschnitten werden.
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Die Erfindung wird im folgenden beispielsweise anhand der Zeichnung
beschrieben; in dieser zeigt: Fig. 1 einen Schnitt senkrecht zur Längsachse einer
für das erfindungsgemäße elastische Profil besonders geeigneten Schaltleiste, Fig.
2 einen senkrecht zur'längsachse verlaufenden Schnitt einer ersten Ausführungsform
eines erfindungsgemäßen Profils mit zwei parallel zueinander ver-laufenden Schaltleisten,
Fig. 3 den Ausschnitt III aus Fig. 2 in vergrößertem Maßstab und Fig. 4 einen senkrecht
zur Längsachse verlaufenden Schnitt einer weiteren Ausführungsform des erfindungsgemäßen
Profils.
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Nach Fig. 1 besteht die beim erfindungsgemäßen Profil verwendete Schaltleiste
11 bzw. 12 aus einem extrudierten Kunststoffprofil, insbesondere PVC-Profil mit
im wesentlichen halbkreisförmigem Querschnitt. Der Querschnitt weist einen Boden
30 und einen halbkreisförmig ausgebildeten bogenförmigen Bereich 31 auf, welcher
einen im Innern vorgesehenen länglichen Hohlraum 33 umgibt.
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Am Boden 30 des halbkreisförmigen Quer schnittes liegt flach ein aus
Kontaktbändern 15, 16 bestehendes Kontaktbandpaar auf.
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Die beiden metallischen Kontaktbänder 15, 16 sind durch an den seitlichen
Rändern vorgesehene Isolierstreifen 34 auf Abstand gehalten. Das vom Boden 30 abgewandte
Kontaktband 15 weist in der Zeichnung nicht dargestellte Schrägschlitze mit dazwischen
angeordneten Stegen auf, wie sie in der DE-OS 29 o8 471, beschrieben sind. Die Kontaktbänder
15, 16 bestehen vorzugsweise aus Federstahlblech, so daß sie durch Druck senkrecht
zu ihrer Ebene in elektrischen Kontakt gebracht werden können, der nach dem Wegnehmen
des Druckes wieder aufgehoben wird. Die Ebenen der Kontaktbänder 15, 16 erstrecken
sich parallel zur Ebene des Bodens 30 des Querschnittes der Schaltleisten 11, 12.
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Vom bogenförmigen Bereich 31 her erstreckt sich zu dem Kontaktbandpaar
15, 16 in den Hohlraum 33 hinein eine Rippe 32, welche in geringfügigem Abstand
oberhalb des oberen Kontaktbandes 15 endet. Wird jetzt in Richtung des Pfeiles F
in Fiq. 1 ein Druck - am Boden 30 bn+iiz auf die aus elastischem Material bestehende,/ShalUleiste11
ausgeübt, so verformt sich der bogenförmige Bereich 31 derart, daß die Rippe 32
ur Anlage an dem oberen Kontaktband 15 kommt und dieses schließlich federnd nach
unten gegen das untere Kontaktband 16 drückt, wobei eine elektrische Verbindung
zwischen den beiden Kontaktbändern 15, 16 kurzzeitig entsteht, die nach dem Wegnehmen
der Kraft F wieder aufgehoben wird.
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Die Kontaktbänder 15, 16 mit den dazwischen angeordneten Isolationsstreifen
-34 müssen über den gesamten geforderten Temperaturbereich von -30° C bis +800 C
lose in dem Schaltleistenprofil liegen. Das Spiel in allen Richtungen soll ohne
zusätzliche äußere Einwirkung minimal 0,2 mm betragen. Die maximale Temperatur beim
Extrudieren darf an den Kontaktbändern nur 1400 C betragen. Die Kontaktbänder dürfen
beim Extrudieren nicht miteinander verkleben. Sie müssen leicht verschiebbar aufeinanderliegen,
und zwar auch nach dem Strangpreßvorgang.
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Beim Zusammendrücken der Kontaktbänder 15, 16 sollen sich die Isolierstreifen
34 nicht verformen. Sie sollen also nicht aus Schaumgummi, sondern vorzugsweise
aus einem nicht nachgiebigen Kunststoff bestehen Nach Fig. 2 und 3 weist das erfindungsgemäße
Profil einen im wesentlichen umgekehrt C-förmigen Befestigungsblock 28 mit einer
Befestigungsfläche 18 auf, die zur Anbringung an der Schließkante einer Tür o.dgl.
bestimmt ist. Das T-Profil des Befestigungsblockes 28 dient dazu, ein nur gestrichelt
angedeutetes, erst in Fig. 4 im einzelnen dargestelltes starres C-Profil aufzunehmen,
das mittels Schrauben 35 an der Schließkante der Tür oder des Rolltores befestigt
wird und in das das erfindungsgemäße Profil in Längsrichtung aufgeschoben wird.
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Der für die Aufnahme des starren C-Profils 29 bestimmte Hohlraum 36
ist nach außen durch Dichtlippen 37 abgedeckt, welche auch das C-Profil 29 gegen
äußere Einwirkungen schützen.
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Auf der von der Befestigungsfläche 18 abgewandten Seite des Befestigungsblockes
sind in beidseits der Längsmittelebene 17 vorgesehenen Vorsprüngen 38, 39 die länglichen
Hohlräume 13, 14 ausgebildet, in denen jeweils eine Schaltl.eiste.ll bzw. 12 untergebracE
ist, wie sie in Fig. 1 gezeigt ist. Die Vorsprünge 38 gehen an der von der Befestigungsfläche
18 abgewandten Seite-in Druck übertragende Verbindungsstege 26, 27 über, die an
einem Quersteg 40 enden, welcher seitlich in Stützstege 24, 25 übergeht.
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Die Stützstege 24, 25 erstrecken sich in Richtung der Befestigungsfläche
18 über den Quersteg 40 hinaus bis zu den Dichtungslippen 37; sie sind in dem Bereich,
wo sie parallel zu den Druck übertragenden Verbindungsstegen 26, 27 verlaufen dünner
als letztere' ausgebildet, so daß der wcsentliche Kraftfluß über die Verbindungsstege
26, 27 zu den darin angeordneten Schaltleisten 11, 12 verläuft.
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Auf der von dem Quer Steg 40 abgewandten Seite sind die Stützstege
24, 25 mit einem weiteren Quersteg 41 verbunden, der zusammen mit der äußeren Verlängerung
der Stützstege 24, 25 und einem Abschlußquersteg 42 einen zylindrischen Hohlraum
19 umgibt. An dem von der Befestigungsfläche 18 abgewandten Ende des Stützsteges
25 befindet sich eine weitere längliche Dichtlippe 43.
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Aufgrund der beschriebenen Ausbildung werden zwischen den Stützstegen
24, 25 und den Querstegen 40, 41 ein länglicher Hohlraum 20 und neben sowie zwischen
den Verbindungsstegen 26, 27 weitere längliche Hohlräume 21, 22 bzw. 23 ausgebildet,
durch welche die gewünschte Verformbarkeit des Profils in Zusammenwirkung mit der
elastischen Ausbildung des Materials gewährleistet wird.
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Die Wirkungsweise des beschriebenen Profils ist wie folgt: Wird in
Richtung des Pfeiles P in Fig. 2 eine Kraft auf das Profil ausgeübt, was z.B. beim
Einklemmen eines Gegenstandes während der Schließbewegung der Fall ist, so werden
zunächst im Bereich der Hohlräume 19 und 20 die Stützstege 24, 25 federnd seitlich
ausweichen, und es kommt zunächst noch nicht zum Ansprechen der Schaltleisten 11,
12. Erst nach Uberschreiten einer vorbestimmten Kraftschwelle reicht die auf die
Verbindungsstege 26, 27 übertragene Kraft aus, um über die Rippe 32 die Kontaktbänder
15, 16 in Berührung zu bringen, so daß ein Alarm-, Stopp- und/oder Umschaltsignal
ausgelöst werden kann.
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Wirkt eine Kraft in Richtung des Pfeiles Q auf das Profil, so erfolgt
zunächst ebenfalls nur eine Verformung in dem relativ weich-elastischen Bereich
der Hohlräume 19, 20, bevor beim Uberschreiten einer bestimmten Kraft über den Verbindungssteg
27 die Schaltleiste 12 zum Ansprechen gebracht wird. Auf den weiteren Verbindungssteg
26 wird in diesem Fall jedoch eine Zugkraft ausgeübt, so daß die Schaltleiste 11
nicht anspricht. Sind jedoch
beide Schaltleisten 11, 12 elektrisch
parallel geschalten, so genügt dies zur Auslösung eines elektrischen Kontaktsignals.
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Wesentlich ist also, daß die beiden Schaltleisten 11, 12 einen solchen
Abstand von der Längsmittelebene 17 haben, daß beim Ausüben einer seitlichen Kraft'
0 eine entsprechende Schwenk- bzw.
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Längsbewegung an den Verbindungsstegen 26, 27 auftritt.
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Beim Auftreten einer seitlichen Kraft in Richtung des Pfeiles R tritt
der umgekehrte Vorgang auf, d.h., daß über den Verbindungssteg 26 die Schaltleiste
11 zum Ansprechen gebracht wird, während am Verbindungssteg 27 eine Zugkraft vorliegt.
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Im Ausführungsbeispiel nach Fig. 4 bezeichnen gleiche Bezugszahlen
entsprechende Teile wie in den Fig. 2, 3.
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Nach Fig. 4 sind die Schaltleisten 11, 12 in seitlichen, nach außen.offenen
Nuten 13, 14 derart untergebracht, daß sie mit ihrem bogenförmigen Bereich 31 die
von der Befestigungsfläche 18 abgewandte Ringfläche der U-förmigen Nut berühren.
Der Boden 30 der Schaltleisten 11, 12 ist auf den abgewinkelten Endschenkeln 29'
deSsW-rfnrofils 29 befestigt. Die Befestigung erfolgt vorzugsweise durch Aufkleben.
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Das C-Profil 29 ist mittels Schrauben 35 an der nicht dargestellten
Schließkante einer Tùr oder eines Rolltores befestigt.
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Es spannt den Befestigungsblock 28 des erfindungsgemäßen Profils derart
ein, daß es gegenüber den in Fig. 2 angedeuteten Kräften P, Q bzw. R festgelegt
ist.
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Gemäß Fig.4 münden die Stützstege 24, 25, welche seitlich den Hohlraum
20 begrenzen, unmittelbar an dem Befestigungsblock 28, wobei die Nuten 13, 14 nur
um ein solches Stück unterhalb der Mündungsstelle der Stützstege 24, 25 angeordnet
sein darf, daß beim Ausüben der Kräfte P, Q bzw. R noch die für die Betätigung
der
Schaltleisten 11, 12 erforderliche elastische Verformung auftreten kann.
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Die Ausführungsform nach Fig. 4 bietet den Vorteil, daß die Montage
der Schaltleisten 11, 12 äußerst einfach möglich ist und daß auch im Fall einer
Beschädigung eine Auswechselung jederzeit durchgeführt werden kann.
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Aufgrund der beschriebenen Ausbildung liegt also eine weitgehende
Unabhängigkeit des Ansprechsverhaltens von der Richtung, aus der ein Druck auf die
Oberfläche des Profils ausgeübt wird, vor. Außerdem ist es ohne weiteres möglich,
die Schaltleiste auf dem Grunde des Profils nach außen geschützt unterzubringen,
wodurch mechanische Beschädigungen der Schaltleisten selbst weitgehend verhindert
werden und ein definierter Schaltweg vorliegt. Dies gilt auch für die Ausführungsform
nach Fig. 4, wo die Schaltleiste zumindest von drei Seiten vollkommen abgedeckt
ist. Die elastische Verformung z.B. durch Nachlauf der Schließkante erfolgt im wesentlichen
nur im vorderen Bereich des Profils nahe der Schließfläche, wodurch ein Ansprechen
der Vorrichtung nicht schon beim ersten Berühren erfolgt.
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Das Profil und die darin enthaltenen Schaltleisten sind weitgehend
lageunabhängig. Es ist eine sichere'Druckkraftübertragung auf die Schaltkontakte
gewährleistet. Zur Betätigung der eigentlichen Schaltkontakte ist eine relativ geringe
Schaltkraft ausreichend.
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Das erfindungsgemäße elastische Profil kann auch als Schutzeinrichtung
an gefährlichen Arbeitsmaschinen, z.B. an Pressen verwendet werden, um für den Fall
des Einklemmens der Hand der Bedienungsperson ein Stopp- oder Umsteuersignal zu
bilden.