DE4042429C2 - Sicherheits-Schaltplatte - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Sicherheits-Schaltplatte zum Aus­ lösen einer Alarm- und/ oder Steuerfunktion bei einem Befah­ ren oder Betreten mit einer über einer Unterlage beweglich gehaltenen Deckelplatte und mit einem zwischen der Unterlage und der Deckelplatte angeordneten, bei Druck auf die Deckel­ platte betätigten und als Signalgeber wirkenden Schlauch mit einer leitenden Schicht auf seinem Boden und einer leitenden Schicht unter seiner Oberseite, die im Ruhezustand des Schlauches voneinander isoliert und beide an eine Signalaus­ werteeinrichtung angeschlossen sind.

Sicherheits-Schaltplatten werden zum Beispiel neben Pressen, Walzen, Robotern und anderen gefährlichen Maschinen in Werk­ hallen in den Boden eingelassen. Sobald ein Arbeiter die Platte bei einer Annäherung an die Maschine mit einem Fuß be­ tritt oder mit einem Fahrzeug auf fährt, spricht die Schalt­ platte an und gibt ein elektrisches Signal. Mit diesem kann die Maschine abgeschaltet und/oder ein optischer oder akusti­ scher Alarm ausgelöst werden. Bekannt ist eine Sicherheits- Schaltplatte der eingangs genannten Gattung (DE 8 909 161 U1), bei der die leitenden Schichten des Schlauches beide an die Signalauswerteeinrichtung eingeschlossen sind. Diese wird nicht weiter beschrieben. Es heißt lediglich, daß die beiden leitenden Schichten bei Berührung einen elektrischen Kontakt bewirken. Dieser Kontakt bedeutet einen Kurzschluß oder mindestens eine Herabsetzung der Summe der Widerstände der unteren und der oberen leitenden Schicht. Diese Wider­ standsänderung wird von der Signalauswerteeinrichtung detek­ tiert. Bei einer anderen bekannten Sicherheits-Schaltplatte (DE 37 15 871 A1) 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 Spannungsquelle und an eine Signalauswerteeinrichtung ange­ schlossen. Die nichtleitenden Schichten sind elastisch zusam­ mendrückbar. Bei einem Druck auf die Deckelplatte und damit auf die Schichten werden die leitenden Schichten durch die nun zusammengedrückten nichtleitenden Schichten hindurch mit­ einander verbunden. Die Signalauswerteeinrichtung erkennt diese Zustandsänderung. Sie liefert ein diese Zustandsände­ rung anzeigendes Signal. Bekannt ist weiter eine sogenannte Kontaktmatte für Tritte (DE 19 71 111 U1), mit der zum Bei­ spiel in Fahrzeugen dem Fahrpersonal angezeigt wird, ob noch ein Fahrgast auf einem Trittbrett steht. Bei dieser Kontakt­ matte ist ein Druckwellenschlauch in beliebiger Form zwi­ schen einer unteren und einer oberen Platte verlegt. Bei Be­ treten der oberen Platte entsteht in dem Schlauch eine Druck­ welle. Diese wird einem an ein Ende des Schlauches ange­ schlossenen Druckwellenkontakt zugeführt und von diesem de­ tektiert. Bestandteil jeder Sicherheits-Schaltplatte ist da­ mit eine Signalauswerteeinrichtung oder ein Druckwellenkon­ takt. Die Signalauswerteeinrichtung enthält eine Spannungs­ quelle, an die die beiden leitenden Schichten des Schlauches angeschlossen sind, und eine ebenfalls an die beiden leiten­ den Schichten angeschlossenen Detektor, der die durch ein Be­ fahren oder Betreten entstehende Widerstandsänderung detek­ tiert. Soweit die Signalauswerteeinrichtungen im Stand der Technik beschrieben sind, müssen die beiden Enden des Signal­ gebers zu ihrem Anschluß an Spannungsquelle und Signalauswer­ tevorrichtung aus der Sicherheits-Schaltplatte herausgeführt werden.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Sicherheits- Schaltplatte so auszubilden, daß eine erhöhte Betriebssicherheit gegeben ist.

Die Lösung für diese Aufgabe ergibt sich bei einer Sicherheits-Schaltplatte der eingangs genannten Gattung nach der Erfindung dadurch, daß die Signalauswerteeinrichtung aus einer an das eine Ende des Schlauches angeschlossenen Span­ nungsquelle und einem an das andere Ende des Schlauches ange­ schlossenen elektrischen Abschlußelement besteht, das von der Spannungsquelle gespeist wird und bei einem Abweichen der es beaufschlagenden Spannung von einem Sollwert ein Sig­ nal aussendet, welches von der Spannungsquelle detektiert wird. Zweckmäßig ist die Spannungsquelle eine Gleichspan­ nungsquelle und enthält ein Filter zum Detektieren des von dem elektrischen Abschlußelement ausgesendeten Signales. Die Erfindung läßt zu, daß der Schlauch an einer beliebigen Stel­ le unter die Deckelplatte eingeführt wird und an einem von dieser Einführungsstelle unabhängigen Ort endet. Dort wird das elektrische Abschlußelement an ihn angeschlossen. Dieser Ort, an dem sich das Abschlußelement befindet, hängt aus­ schließlich von der gewünschten Verlegeform und Länge des Schlauches ab. Der Schlauch kann völlig losgelöst von elek­ trischen Forderungen, die sich aus Spannungsquelle und Sig­ nalauswerteeinrichtung ergeben, verlegt werden.

Am Beispiel der in der Zeichnung gezeigten Ausführungsformen wird die Erfindung nun weiter beschrieben. In der Zeichnung ist:

Fig. 1 ein Teilquerschnitt durch die Sicherheits-Schaltplat­ te,

Fig. 2 in vergrößertem Maßstab ein Querschnitt durch den Schlauch,

Fig. 3 ein Teilquerschnitt durch die Sicherheits-Schaltplat­ te mit Darstellung des Schlauches im zusammengedrück­ ten Zustande,

Fig. 4 ein Teilquerschnitt durch die Sicherheits-Schaltplat­ te ohne eine feste Bodenplatte,

Fig. 5 in anderem Maßstab eine Aufsicht auf die Sicherheits- Schaltplatte mit Darstellung der Verlegeform des Schlauches und Darstellung des Abschlußelementes,

Fig. 6 eine Darstellung ähnlich Fig. 5 mit einer anderen Ver­ legeform des Schlauches und

Fig. 7 eine Darstellung ähnlich Fig. 5 mit einer noch ande­ ren Verlegeform des Schlauches.

Gemäß der Darstellung in den Fig. 1 und 3 enthält die Si­ cherheits-Schaltplatte 12 eine Bodenplatte 14 und eine Dec­ kelplatte 16. Im allgemeinen sind diese beiden Platten in mehrere Abschnitte unterteilt. Gemäß der Darstellung in Fig. 2 ist der Schlauch 22 im entspannten Ruhezustand nicht kreis­ rund, sondern weist eine zusammengedrückte Form auf. Er weist einen planen Boden 32, eine gewölbte Oberseite 34 und diese verbindende Seitenwände 36 auf. Auf dem Boden 32 ver­ läuft die untere leitende Schicht 38. Unter der gewölbten Oberseite 34 verläuft die obere leitende Schicht 40. Bei dem in Fig. 2 gezeigten entspannten Ruhezustand des Schlauches 22 befinden sich die beiden leitenden Schichten 38 und 40 in einem Abstand voneinander und sind damit elektrisch voneinan­ der isoliert. Gemäß der Darstellung in Fig. 3 ist der Schlauch 22 zusammengedrückt, und die beiden leitenden Schichten 38 und 40 berühren sich. Gemäß der Darstellung in Fig. 1 setzen sich die Bodenplatte 14 und die Deckelplatte 16 aus mehreren Abschnitten zusammen. Fig. 1 zeigt zwei Ab­ schnitte für die Bodenplatte 14 und zwei Abschnitte für die Deckelplatte 16. Die die Bodenplatte 14 bildenden Abschnitte sind fest miteinander verbunden, zum Beispiel verschweißt. Die die Deckelplatte 16 bildenden Abschnitte sind dagegen be­ weglich miteinander verbunden. Die Verbindung erfolgt über ein Verbindungsstück 42. Dieses weist einen Steg 44 und von diesem ausgehende Flansche 46 auf. Die Flansche 46 übergrei­ fen die Ränder der Deckelplatte 16. Sie sind mit enger Pas­ sung auf diese aufgeschoben. Fig. 4 zeigt eine Ausführungs­ form ohne eine feste Bodenplatte. Der Schlauch 22 ist unter der Deckelplatte 16 befestigt, zum Beispiel an diese ange­ klebt, und liegt unmittelbar auf einer Unterlage wie dem Bo­ den 48 des Raumes, zum Beispiel einer Fertigungshalle, auf. Eine rutschfeste Auflage 18 ist noch auf die Deckelplatte 16 aufgeklebt.

Die Abmessungen der verschiedenen Teile, die Elastizität des Schlauches 22 und das Gewicht der Deckelplatte 16 sind so aufeinander abgestimmt, daß der Schlauch 22 im Ruhezustand das Gewicht der Deckelplatte 16 trägt und diese die in Fig. 1 und Fig. 2 gezeigte Lage einnimmt. In diesem Ruhezustand sind die leitenden Schichten 38 und 40 voneinander getrennt und isoliert. Weiter ist die Deckelplatte 16 frei beweglich. Bei einem Druck von oben, wie es der in Fig. 3 eingezeichne­ te Pfeil andeutet, drückt die Deckelplatte 16 den Schlauch 22 auf einem kleineren oder größeren Teil seiner Länge zusam­ men. Es entsteht das in dieser Figur gezeigte Bild. Die bei­ den leitenden Schichten 38 und 40 berühren sich und geben elektrischen Kontakt. Ein elektrischer Stromkreis wird ge­ schlossen. Dies hat zum Beispiel zur Folge, daß die beiden an das Abschlußelement 50 angeschlossenen Enden der beiden leitenden Schichten 38 und 40 spannungslos werden. Dies wird von der Spannungsquelle erkannt. Diese löst einen Alarm aus. Gegebenenfalls wird auch eine Maschine abgeschaltet. Abhän­ gig von dem Widerstand der beiden leitenden Schichten 38 und 40 tritt an der Spannungsquelle ein Kurzschluß auf. Auch dies wird erkannt und kann zum Auslösen eines Alarmes die­ nen. Mit Gleich- und mit Wechselspannung arbeitende Signal­ auswerteeinrichtungen können eingesetzt werden.

Die in den Fig. 5, 6 und 7 gezeigten Aufsichten zeigen das Abschlußelement 50. Die Figuren zeigen weiter verschiede­ ne Verlegeformen des Schlauches 22 und eine jeweils andere Lage des Abschlußelementes 50. Der Schlauchanfang wird an einer Stelle unter die Deckelplatte 16 geführt. Dort ist die Spannungsquelle, die nicht dargestellt ist, an den Schlauch 22 angeschlossen. Diese Spannungsquelle bildet zusammen mit dem elektrischen Abschlußelement 50 die Signalauswerteein­ richtung. Wie die Fig. 5 bis 7 zeigen, kann der Schlauch 22 bei Verwendung des elektrischen Abschlußelementes 50 in vielfältiger Form unter der Deckelplatte geführt sein. Es ist lediglich darauf zu achten, daß er möglichst gleichför­ mig über der Fläche verteilt ist. Im Betrieb beaufschlagt die Spannungsquelle den Schlauch 22 mit Gleich- oder Wechsel­ spannung. Das elektrische Abschlußelement 50 enthält einen Chip, einen Mikroprozessor oder dergleichen. Bei Beaufschla­ gung 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 span­ nungslos. Das eben genannte Signal wird nicht mehr ausge­ sandt. Dies wird am Ausgang des Filters festgestellt. Ein Alarm wird ausgelöst. Das vom elektrischen Abschlußelement 50 ausgesandte Signal ändert sich auch dann, falls dieses bei einer Beschädigung des Schlauches 22 mit einer von der Sollspannung abweichenden Gleich- oder Wechselspannung beauf­ schlagt wird. Auch dieses wird detektiert. Ein Alarm wird ausgelöst.

Claims (2)

1. Sicherheits-Schaltplatte zum Auslösen einer Alarm- und/ oder Steuerfunktion bei einem Befahren oder Betreten mit einer über einer Unterlage beweglich gehaltenen Deckel­ platte und mit einem zwischen der Unterlage und der Dec­ kelplatte angeordneten, bei Druck auf die Deckelplatte betätigten und als Signalgeber wirkenden Schlauch mit ei­ ner leitenden Schicht auf seinem Boden und einer leiten­ den Schicht unter seiner Oberseite, die im Ruhezustand des Schlauches voneinander isoliert und beide an eine Signalauswerteeinrichtung angeschlossen sind, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die Signalauswerteeinrichtung aus ei­ ner an das eine Ende des Schlauches (22) angeschlossenen Spannungsquelle und einem an das andere Ende des Schlau­ ches (22) angeschlossenen elektrischen Abschlußelement (50) besteht, das von der Spannungsquelle gespeist wird und bei einem Abweichen der es beaufschlagenden Spannung von einem Sollwert ein Signal aussendet, welches von der Spannungsquelle detektiert wird.

2. Sicherheits-Schaltplatte nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Spannungsquelle eine Gleichspannungs­ quelle ist und ein Filter zum Detektieren des von dem elektrischen Abschlußelement (50) ausgesendeten Signales enthält