DE4020974C2 - - Google Patents
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Description
Die Erfindung betrifft eine Sicherheits-Schaltplatte zum Aus lösen einer Alarm- und/ oder Steuerfunktion.The invention relates to a safety circuit board for off trigger an alarm and / or control function.
Sicherheits-Schaltplatten dieser Gattung sind bekannt (DE 37 15 871 C2). Sie werden zum Beispiel neben Pressen, Wal zen, Robotern und anderen gefährlichen Maschinen in Werkhal len in den Boden eingelassen. Sobald ein Arbeiter die Platte bei einer Annäherung an die Maschine mit einem Fuß betritt oder mit einem Fahrzeug auffährt, spricht die Sicherheits- Schaltplatte an und gibt ein elektrisches Signal. Mit diesem kann die Maschine abgeschaltet und/oder ein optischer oder akustischer Alarm ausgelöst werden. Bei der bekannten Sicher heits-Schaltplatte sind zwischen deren Boden- und Deckelplat te leitende und nichtleitende Schichten abwechselnd überein ander angeordnet. Diese Schichten bilden einen Signalgeber. Jede leitende Schicht ist an ihrem einen Ende mit der je weils übernächsten leitenden Schicht elektrisch verbunden. Mit ihren anderen Enden sind die leitenden Schichten an eine Spannungsversorgung und an eine Signalauswerteeinrichtung an geschlossen. Die nichtleitenden Schichten sind elastisch zu sammendrückbar. Bei einem Druck auf die Deckelplatte und da mit auf die Schichten werden die leitenden Schichten durch die nun zusammengedrückten nichtleitenden Schichten hindurch miteinander verbunden. Die Signalauswerteeinrichtung erkennt diese Zustandsänderung. Sie liefert ein diese Zustandsände rung anzeigendes Signal. Die bekannte Sicherheits-Schaltplat te wird vielfach angewandt. Sie hat sich in der Praxis be währt. Es sind jedoch Störfälle denkbar, bei denen sie ihre Aufgabe nicht erfüllt. So kann Öl in die Sicherheits-Schalt platte eindringen und die leitenden Schichten voneinander isolieren. Bei einem Druck auf die Deckelplatte bleiben die leitenden Schichten dann trotz Zusammendrückens der nichtlei tenden Schichten voneinander isoliert. Dies beeinträchtigt die Funktionsfähigkeit der bekannten Sicherheits-Schaltplat te. Bekannt ist eine weitere Sicherheits-Schaltplatte (DE 89 09 161 U1) gemäß dem Oberbegriff des Anspruches 1, bei der der Signalgeber durch einen Schlauch dargestellt wird, der auf seiner Innenseite oben und unten leitende Schichten aufweist. Bei Druck auf den Schlauch be rühren sich diese Schichten und schließen einen Stromkreis. Der Schlauch selbst verläuft in in der Oberseite einer Boden platte vorgesehenen Nuten. Eine Deckelplatte liegt auf dem Schlauch und der Bodenplatte auf.Safety circuit boards of this type are known (DE 37 15 871 C2). You will, for example, in addition to presses, whale zen, robots and other dangerous machines in Werkhal len embedded in the floor. Once a worker gets the plate enters with one foot when approaching the machine or drives into a vehicle, the safety Circuit board on and gives an electrical signal. With this can the machine be switched off and / or an optical or acoustic alarm can be triggered. With the well-known safe Unit circuit board are between their base and cover plate conductive and non-conductive layers alternate arranged differently. These layers form a signal generator. Each conductive layer is at one end with each because the next-but-one conductive layer is electrically connected. The other end of the conductive layers is one Power supply and to a signal evaluation device closed. The non-conductive layers are elastic too pushable. With a pressure on the cover plate and there with the layers are the conductive layers through through the now compressed non-conductive layers connected with each other. The signal evaluation device recognizes this change of state. It supplies one of these statuses signal. The well-known safety circuit board is widely used. She has been in practice lasts. However, there are conceivable accidents in which they Task not accomplished. This can put oil in the safety switch plate penetrate and the conductive layers from each other isolate. When you press the cover plate, they remain conductive layers then despite compressing the non-different tend layers isolated from each other. This affects the functionality of the known safety circuit board te. Another safety circuit board (DE 89 09 161 U1) according to the preamble of claim 1, in which the signal transmitter through a hose is shown, the inside and the top and bottom has conductive layers. When pressure is applied to the hose these layers stir and close a circuit. The hose itself runs in the top of a floor plate provided grooves. A cover plate is on the Hose and the base plate.
Bei einer weiteren bekannten soge nannten Kontaktmatte (DE 19 71 111 U) ist ein als Signalge ber wirkender sogenannter Druckwellenschlauch in eine massi ve Gummiplatte eingebettet. Er steht etwas über deren Unter seite über. Bei Druck auf die Gummiplatte wird er damit zu sammengedrückt.In another known so-called called contact mat (DE 19 71 111 U) is a Signalge via a so-called pressure wave hose into a massi ve embedded rubber sheet. It stands a little above their sub page about. If pressure is applied to the rubber plate, it closes squeezed.
Bei der zuerst genannten bekannten Sicherheits-Schaltplatte besteht der Signalgeber aus abwechselnd übereinander ange ordneten leitenden und nichtleitenden Schichten. Dieser Sig nalgeber ist in seiner Herstellung aufwendig. Bei weiteren bekannten Sicherheits-Schaltplatten wird der Signalgeber durch einen Schlauch gebildet. Zu seiner Halterung wird er entweder in zuvor ausgebildete Nuten einer Bodenplatte einge legt oder in eine Gummiplatte eingebettet. Dies erfordert ei nigen Aufwand. Außerdem ergibt sich eine Beschränkung in den Maßen der Sicherheits-Schaltplatte. Aus Kostengründen müssen die die Nuten aufweisenden Bodenplatten vorgefertigt werden. Gleiches gilt für das Einbetten des Druckwellenschlauches in die massive Gummiplatte. Das heißt, daß dem Anwender nur be stimmte wenige Größen der Sicherheits-Schaltplatte zur Verfü gung stehen.With the first known known safety circuit board the signal generator consists of alternately one above the other ordered conductive and non-conductive layers. This sig nalgeber is complex to manufacture. With others Known safety circuit boards become the signal generator formed by a hose. It becomes its holder either inserted into previously formed grooves in a base plate lays or embedded in a rubber sheet. This requires egg some effort. There is also a limitation in the Dimensions of the safety circuit board. For cost reasons the base plates having the grooves are prefabricated. The same applies to embedding the pressure wave hose in the massive rubber sheet. That means that the user only be agreed a few sizes of the safety circuit board stand.
Von diesem Stand der Technik ausgehend liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine Sicherheits-Schaltplatte so auszu bilden, daß sie sich kostengünstiger als beim Stand der Tech nik und zusätzlich ohne besonderen Aufwand in verschiedenen Größen herstellen läßt. Bei einer Sicherheits-Schaltplatte der eingangs genannten Gattung ergibt sich die Lösung fur diese Aufgabe nach der Erfindung in überraschend einfacher Weise durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruchs 1.The invention is based on this prior art based on the task of creating a safety circuit board form that they are cheaper than the state of the art nik and in addition without special effort in different Can produce sizes. With a safety circuit board the genus mentioned above gives the solution for this task according to the invention in surprisingly simple Way through the characterizing features of claim 1.
Die Praxis hat gezeigt, daß die unmittelbare Befestigung eines als Signalgeber an sich be kannten Schlauches an der Unterseite einer Platte für die erfindungsgemäßen Zwecke ausreicht. Das Einlegen in Nu ten oder Einbetten in eine Gummimatte ist nicht erforder lich. Ebenso ist ein Gehäuse zur Aufnahme eines Signalgebers oder des Schlauches überflüssig. Bei der erfindungsgemäßen Befestigung des Schlauches an der Unterseite der Platte kann diese mit dem Schlauch auch unmittelbar auf den Boden aufge legt werden. Die Erfindung läßt weiter die Verwendung von Platten beliebiger Größe zu. Einfache Stahlplatten können verwendet werden. Das Einformen von Nuten, das Einschließen in ein Gehäuse und dergleichen entfallen. Die erfindungsgemä ße Sicherheits-Schaltplatte läßt sich damit einfach und ge nau an die Forderungen ihres Anwenders und die Größe der Flä che anpassen, auf der sie verlegt werden soll.Practice has shown that immediate attachment of a be as a signal generator itself known hose at the bottom of a plate for the purposes of the invention are sufficient. The insertion in no time It is not necessary to embed or embed in a rubber mat Lich. There is also a housing for receiving a signal transmitter or the hose is unnecessary. In the case of the invention Attachment of the hose to the bottom of the plate can this also with the hose directly on the floor be placed. The invention further allows the use of Plates of any size too. Simple steel plates can be used. Forming grooves, enclosing in a housing and the like. The invention sse safety circuit board can be easily and ge to the exact requirements of your user and the size of the area adjust the surface on which it is to be installed.
In einer zweckmäßigen Ausgestaltung ist vorgesehen, daß der Schlauch an die Unterseite der Platte angeklebt ist.In an expedient embodiment it is provided that the Hose is glued to the bottom of the plate.
In einer zweckmäßigen Ausgestaltung ist vorgesehen, daß der Schlauch von einer Stelle am Rand des Gehäuses ausgehend spi ralförmig nach innen verläuft, dort seine Drehrichtung um kehrt, parallel zu den nach innen verlaufenden Wicklungen nach außen wieder bis zum Rand verläuft und dort wieder ne ben der vorstehend genannten Stelle endet. Mit dieser Verle gung des Schlauches zwischen Boden und Platte läßt sich eine große Schlauchlänge auf einfache Weise unterbringen. Dies führt zu einer hohen Empfindlichkeit. Unabhängig davon, auf welche Stelle der Platte Druck ausgeübt wird, kann man davon ausgehen, daß der Schlauch an irgendeiner Stelle bis zur Be rührung seiner beiden leitenden Schichten zusammengedrückt wird. Der Stromkreis wird geschlossen. Die Signalauswerteein richtung spricht an. Die Verlegeform führt weiter dazu, daß Anfang und Ende des Schlauches am Rand der Platte nebeneinan derliegen. Damit lassen sich auch die Enden der leitenden Schichten einfach an die Spannungsversorgung und die Signal auswerteeinrichtung anschließen. Die Schaltung der Spannungs versorgung, der Anschluß der leitenden Schichten des Schlau ches an die Spannungsversorgung und die Signalauswerteein richtung gehören zum Stand der Technik. Zur Vereinfachung wird in einem Teil der folgenden Beschreibung nicht auf die Spannungsversorgung hingewiesen und angenommen, daß sie ein Teil der Signalauswerteeinrichtung ist. Eine Schaltung für eine Signalauswerteeinrichtung wird in der DE 37 15 871 A1 beschrieben. In einer zweckmäßigen Ausgestaltung ist noch vorgesehen, daß der Schlauch parallel zu den Rändern der Platte verläuft. In an expedient embodiment it is provided that the Spi hose starting from a point on the edge of the housing runs in the shape of a rale, there its direction of rotation changes returns, parallel to the inward windings again runs outwards to the edge and there again ben ends above. With this Verle supply of the hose between the floor and the plate accommodate long hose lengths in a simple way. This leads to high sensitivity. Regardless, on You can tell which part of the plate is being pressed assume that the hose at some point up to the loading agitation of its two conductive layers becomes. The circuit is closed. Switch on the signal evaluation direction speaks. The laying form also leads to the fact that Start and end of the hose next to each other on the edge of the plate lying there. This also allows the ends of the conductive Layers just on the power supply and the signal Connect evaluation device. The circuit of the voltage supply, the connection of the conductive layers of the sly voltage and signal evaluation direction belong to the state of the art. For simplification is not referred to in any part of the following description Power supply indicated and assumed that it is a Is part of the signal evaluation device. A circuit for a signal evaluation device is described in DE 37 15 871 A1 described. In a practical embodiment is still provided that the hose was parallel to the edges of the Plate runs.
Die Berufsgenossenschaften verlangen eine vielfältige Überwa chung der Betriebsbereitschaft der Schaltplatten. Zum Erfül len dieser Forderung ist in einer zweckmäßigen Ausgestaltung vorgesehen, daß der Schlauch unter einem über Atmosphären druck liegenden Druck steht, an einen Druckmesser angeschlos sen ist und dieser bei einem Druckabfall einen Alarm aus löst. Falls demnach der Schlauch trotz seiner sicheren Lage an der Unterseite der Platte beschädigt oder porös werden sollte, fällt sein Innendruck ab. Dies wird sofort festge stellt.The employers' liability insurance associations require a wide range of surveys the operational readiness of the circuit boards. To fulfill len this requirement is in an appropriate form provided that the hose be under an over atmospheres pressure is connected to a pressure gauge and this triggers an alarm in the event of a pressure drop solves. So if the hose despite its secure location damaged or porous on the underside of the plate should its internal pressure drop. This will be determined immediately poses.
Am Beispiel der in der Zeichnung gezeigten Ausführungsformen wird die Erfindung nun weiter beschrieben. In der Zeichnung ist:Using the example of the embodiments shown in the drawing the invention will now be further described. In the drawing is:
Fig. 1 ein Querschnitt durch die Sicherheits-Schaltplatte, Fig. 1 is a cross section through the security circuit board,
Fig. 2 in vergrößertem Maßstab ein Querschnitt durch den Schlauch, Fig. 2 in an enlarged scale a cross section through the hose,
Fig. 3 eine Aufsicht auf die Sicherheits-Schaltplatte mit teilweise weggebrochener Platte zur besseren Darstel lung des Verlaufs des Schlauches, Fig. 3 is a plan view of the safety switching plate with partly broken away for better plate depicting development of the course of the hose,
Fig. 4 in anderem Maßstab eine Aufsicht auf die Platte bei Verwendung einer Ausführungsform mit einem elektri schen Abschlußelement und einer sich daraus ergeben den anderen Verlegeform des Schlauches, Fig. 4 on a different scale a view of the plate using an embodiment with an electrical rule terminating element and are the consequence of the other laying shape of the tube,
Fig. 5 eine Darstellung ähnlich Fig. 4 mit einer noch ande ren Verlegeform des Schlauches und Fig. 5 is a view similar to FIG. 4 with a still different form of laying the hose and
Fig. 6 eine Darstellung ähnlich Fig. 4 mit einer noch ande ren Verlegeform des Schlauches. Fig. 6 is an illustration similar to FIG. 4 with yet another form of laying the hose.
Gemäß der Darstellung in Fig. 1 enthält die Sicherheits- Schaltplatte 12 eine Platte 16, auf deren Unterseite der Schlauch 22 befestigt ist. Auf der Platte 16 befindet sich eine rutschfeste Auflage 18. Der Schlauch 22 ist zum Bei spiel von unten an die Platte 16 angeklebt. Er liegt unmit telbar auf dem Fußboden 48 eines Raumes, zum Beispiel einer Fertigungshalle, auf. Fig. 2 zeigt den Schlauch 22 im Ruhezu stand. Er weist einen planen Boden 32, eine gewölbte Obersei te 34 und diese verbindende Seitenwände 36 auf. Auf dem Bo den 32 verläuft die untere leitende Schicht 38. Unter seiner gewölbten Oberseite 34 verläuft die obere leitende Schicht 40. Fig. 3 zeigt die Sicherheits-Schaltplatte 12 von oben, teilweise aufgeschnitten. Man erkennt die einzelnen Noppen der rutschfesten Auflage 18. Man erkennt weiter den Verlauf des Schlauches 22. Die beiden Schlauchenden, die Schlauchan fang und Schlauchende genannt werden sollen, liegen bei der Darstellung in Fig. 3 rechts unten. Der Schlauchanfang ist in ausgezogenen Linien dargestellt. Dieser Schlauchanfang ist - bei Blick auf Fig. 3 - entgegen der Uhrzeigerrichtung spiralförmig unter der Platte 16 verlegt. Dabei verläuft er parallel zu deren Rändern und ist in den Ecken um je 90° ab gebogen. Auf diese Weise verläuft er bis etwa zur Mitte der Platte 16. Dort kehrt er seine Richtung um. Er verläuft in Uhrzeigerrichtung nach außen. Diese nach außen verlaufenden Windungen sind gestrichelt dargestellt. Das Schlauchende liegt unmittelbar neben dem Schlauchanfang. Schlauchanfang und Schlauchende weisen beide je eine untere leitende Schicht 38 und eine obere leitende Schicht 40 auf. Damit er geben sich vier Anschlüsse. Diese werden an eine Signalaus werteeinrichtung bzw. an diese und die Spannungsversorgung angeschlossen.As shown in Fig. 1, the safety circuit board 12 includes a plate 16 , on the underside of which the hose 22 is attached. There is a non-slip pad 18 on the plate 16 . The hose 22 is glued to the plate 16 for example from below. It lies directly on the floor 48 of a room, for example a production hall. Fig. 2 shows the hose 22 was at rest. It has a flat bottom 32 , a domed surface 34 and these connecting side walls 36 . The bottom conductive layer 38 runs on the bottom 32 . The upper conductive layer 40 runs beneath its curved upper side 34 . Fig. 3 shows the safety circuit board 12 from above, partially cut open. The individual knobs of the non-slip pad 18 can be seen . The course of the hose 22 can also be seen . The two hose ends, which are to be called the start of the hose and the end of the hose, are at the bottom right in the illustration in FIG. 3. The beginning of the hose is shown in solid lines. This hose start is - looking at Fig. 3 - counterclockwise in a spiral under the plate 16 . It runs parallel to the edges and is bent by 90 ° in each corner. In this way, it extends to approximately the middle of the plate 16 . There he reverses his direction. It runs clockwise to the outside. These outward turns are shown in dashed lines. The end of the hose is right next to the start of the hose. The beginning and end of the hose each have a lower conductive layer 38 and an upper conductive layer 40 . So that there are four connections. These are connected to a signal evaluation device or to this and the power supply.
Die Abmessungen der verschiedenen Teile, die Elastizität des Schlauches 22 und das Gewicht der Platte 16 sind so aufeinan der abgestimmt, daß der Schlauch 22 im Ruhezustand das Ge wicht der Platte 16 trägt und diese die in Fig. 1 gezeigte Lage einnimmt. In diesem Ruhezustand sind die leitenden Schichten 38 und 40 voneinander getrennt und isoliert. Wei ter ist die Platte 16 fast frei beweglich. Gemäß der Darstel lung in Fig. 1 kann sie sich bei Druck von oben nach unten bewegen. Zwischen ihr und dem Fußboden 48 besteht ausrei chend Spiel. Bei einem Druck von oben drückt die Platte 16 den Schlauch 22 auf einem kleineren oder größeren Teil sei ner Länge zusammen. Die beiden leitenden Schichten 38 und 40 berühren sich und geben elektrischen Kontakt. Ein elektri scher Stromkreis wird geschlossen. Dies hat zum Beispiel zur Folge, daß die beiden an die Signalauswerteeinrichtung ange schlossenen Enden der beiden leitenden Schichten 38 und 40 spannungslos werden. Dies wird von der Signalauswerteeinrich tung erkannt. Diese löst einen Alarm aus. Gegebenenfalls wird auch eine Maschine abgeschaltet. Abhängig von dem Wider stand der beiden leitenden Schichten 38 und 40 tritt an der Spannungsversorgung ein Kurzschluß auf. Auch dies wird er kannt und kann zum Auslösen eines Alarmes dienen. Mit Gleich spannung und mit Wechselspannung arbeitende Signalauswerte einrichtungen können eingesetzt werden. Es wurde ausgeführt, daß der Schlauch 22 unter Überdruck gesetzt wird. Bei einer Beschädigung des Schlauches 22 oder einer Zuleitung fällt dieser Überdruck ab. Auch dies wird erkannt. Es wird ange zeigt, daß die Sicherheits-Schaltplatte 12 fehlerhaft ist und überprüft werden muß.The dimensions of the various parts, the elasticity of the hose 22 and the weight of the plate 16 are aufeinan the tuned so that the hose 22 in the idle state, the Ge weight bears and the plate 16, the latter assumes the position shown in FIG. 1. In this quiescent state, the conductive layers 38 and 40 are separated and insulated. Wei ter, the plate 16 is almost freely movable. According to the presen- tation in Fig. 1, it can move from top to bottom under pressure. Between her and the floor 48 there is sufficient play. At a pressure from above, the plate 16 presses the hose 22 over a smaller or larger part of its length. The two conductive layers 38 and 40 touch and make electrical contact. An electrical circuit is closed. This has the consequence, for example, that the two ends of the two conductive layers 38 and 40 connected to the signal evaluation device become dead. This is recognized by the signal evaluation device. This triggers an alarm. If necessary, a machine is also switched off. Depending on the resistance of the two conductive layers 38 and 40 , a short circuit occurs at the voltage supply. This is also known and can be used to trigger an alarm. Signal evaluation devices working with direct voltage and alternating voltage can be used. It was stated that the hose 22 is pressurized. If the hose 22 or a supply line is damaged, this excess pressure drops. This is also recognized. It is indicated that the safety circuit board 12 is faulty and must be checked.
Bei der in den Fig. 4 bis 6 gezeigten Ausführungsform ent hält die Signalauswerteeinrichtung 12 ein an das Ende des Schlauches 22 angeschlossenes elektrisches Abschlußelement 50. Der Schlauchanfang wird am Rand der Platte 16 in diese eingeführt. Dort ist die Spannungsquelle, die nicht darge stellt ist, an den Schlauch 22 angeschlossen. Wie die Fig. 4 bis 6 zeigen, kann der Schlauch 22 bei Verwendung des elektrischen Abschlußelementes 50 in vielfältiger Form im Ge häuse geführt sein. Es ist lediglich darauf zu achten, daß er möglichst gleichförmig unter der Platte 16 verteilt ist. Im Betrieb beaufschlagt die Spannungsquelle den Schlauch 22 mit Gleichspannung. Das elektrische Abschlußelement 50 ent hält einen Chip, einen Mikroprozessor oder dergleichen. Bei Beaufschlagung mit Gleichspannung sendet er ein Signal aus. Dieses wird an der Spannungsquelle, zum Beispiel über ein Filter, detektiert. Bei Zusammendrücken des Schlauches 22 tritt ein Kurzschluß auf. Das elektrische Abschlußelement 50 wird spannungslos. Das eben genannte Signal wird nicht mehr ausgesandt. Dies wird am Ausgang des Filters festgestellt. Ein Alarm wird ausgelöst. Das vom elektrischen Abschlußele ment 50 ausgesandte Signal ändert sich auch dann, falls die ses bei einer Beschädigung des Schlauches mit einer von der Sollspannung abweichenden Gleichspannung beaufschlagt wird. Auch dieses wird detektiert. Ein Alarm wird ausgelöst.In the embodiment shown in FIGS. 4 to 6, the signal evaluation device 12 holds an electrical termination element 50 connected to the end of the hose 22 . The beginning of the hose is inserted into the plate 16 at the edge thereof. There, the voltage source, which is not Darge, is connected to the hose 22 . As shown in FIGS. 4 to 6, the hose 22 can be guided in various forms in the housing when using the electrical terminating element 50 . It is only necessary to ensure that it is distributed as uniformly as possible under the plate 16 . In operation, the voltage source applies direct voltage to the hose 22 . The electrical termination element 50 includes a chip, a microprocessor or the like. When DC voltage is applied, it sends out a signal. This is detected at the voltage source, for example using a filter. When the hose 22 is compressed, a short circuit occurs. The electrical termination element 50 is de-energized. The signal just mentioned is no longer transmitted. This is determined at the output of the filter. An alarm is triggered. The signal emitted by the electrical termination element 50 also changes if the ses is acted upon by damage to the hose with a DC voltage that deviates from the nominal voltage. This is also detected. An alarm is triggered.
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