DE9308344U1 - Safety contact rail - Google Patents
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Description
Huber & Suhner AGr CH-8330 Pfäffikon
Sicherheits-KontaktschieneHuber & Suhner AG r CH-8330 Pfäffikon
Safety contact rail
Die Erfindung betrifft eine Sicherheits-Kontaktschiene gemäss Oberbegriff von Anspruch 1.The invention relates to a safety contact rail according to the preamble of claim 1.
Derartige Kontaktschienen sind in Vielzahl bekannt und gebräuchlich. So zeigen z.B. die CH-A5-677 546 und die DE-C2-33 04 400 derartige Kontaktschienen. In der Praxis weisen derartige Kontaktschienen in der Regel ein Gummi-Hohlprofil auf, das auf seiner Innenseite mit zwei einander gegenüberliegenden Leiterbahnen versehen ist. Durch Zusammendrücken des Guirani-Hohlprofils wird Kontakt zwischen den Leiterbahnen hergestellt. Dieser Kontakt lässt sich durch elektrische Auswertungsschaltungen ermitteln und z.B. in Anzeige- oder Steuersignale umformen.A large number of such contact rails are known and in use. For example, CH-A5-677 546 and DE-C2-33 04 400 show such contact rails. In practice, such contact rails usually have a hollow rubber profile that has two opposing conductor tracks on its inside. By pressing the Guirani hollow profile together, contact is made between the conductor tracks. This contact can be determined by electrical evaluation circuits and converted into display or control signals, for example.
Einsatzgebiete für derartige Kontaktschienen sind z.B. Berührungsschutz/ Zutrittsüberwachung, Toröffnung, Verkehrszählung etc. .Areas of application for such contact rails include contact protection/access monitoring, gate opening, traffic counting, etc.
Bei einer der bekannten Kontaktschienen ist vorgesehen, dass die Innenseite des Gummihohlprofils selbst als elektrisch leitende Kontaktflache ausgebildet ist. Vor allem in der Kassenherstellung (Extrusion) lassen sich derartige Anordnungen nur schwer realisieren. Ausserdem hat sich gezeigt, dass die Anordnung von elektrischen Leitern auf der Oberfläche eines Guirani-Hohlprofils zu Spannungen bei der Deformation oder Dehnung des Gummi-Hohlprofils führt, die entweder eine Zerstörung des Leiters bewirken können, oder aber ein Ablösen des Leiters von der Oberfläche des Gummi-Hohlprofils bewirken. Dies wiederum kann dazu führen, dass der Leiter durchhängt und es dabei zu einer Störung, d.h. einem "falschen" Kontakt kommt.One of the known contact rails provides for the inside of the hollow rubber profile itself to be designed as an electrically conductive contact surface. Such arrangements are particularly difficult to implement in cash register production (extrusion). It has also been shown that the arrangement of electrical conductors on the surface of a Guirani hollow profile leads to tensions when the hollow rubber profile is deformed or stretched, which can either destroy the conductor or cause the conductor to detach from the surface of the hollow rubber profile. This in turn can lead to the conductor sagging and causing a fault, i.e. a "false" contact.
Bei einer andern bekannten Lösung wird vorgeschlagen, sowohl das Gummi-Hohlprofil als auch die Kontaktleiste aus Silikongummi herzustellen und den Leiter im Innern des elektrisch leitenden Silikon-Streifens anzuordnen.Another known solution proposes to manufacture both the hollow rubber profile and the contact strip from silicone rubber and to arrange the conductor inside the electrically conductive silicone strip.
Bei der Verwendung von Silikongumini ergeben sich sowohl im Hinblick auf die Herstellung als auch auf die Gewährleistung dauerhafter Leitung mit niedrigem ohm'sehen Widerstand sowie bezüglich der Verbindung zwischen leitender und nichtleitender Schicht Schwierigkeiten. Ausserdem hat sich gezeigt, dass die Einbettung des elektrischen Leiters im Innern der Kontakt-Schicht ebenfalls zu Zerstörungen bei hartem Einsatz führen kann. Dies gilt vor allem für das verwendete Material, nämlich im Regelfall elastisch-dehnbaren Silikongumrai.When using silicone rubber, difficulties arise both in terms of production and in ensuring permanent conduction with low ohmic resistance, as well as in terms of the connection between the conductive and non-conductive layer. It has also been shown that the embedding of the electrical conductor inside the contact layer can also lead to destruction during heavy use. This applies in particular to the material used, which is usually elastic and stretchable silicone rubber.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Nachteile des Bekannten zu vermeiden, insbesondere also eine Sicherheits-Kontaktschiene der eingangs erwähnten Art zu schaffen, die einfach herstellbar und verschleissfest und zuverlässig in der Anwendung ist.The invention is based on the object of avoiding the disadvantages of the known, in particular to create a safety contact rail of the type mentioned at the beginning, which is easy to manufacture and wear-resistant and reliable in use.
Erfindungsgemäss wird dies in erster Linie gemäss Kennzeichen der Ansprüche erreicht. Durch die Verwendung eines EPDM-Kautschuks lassen sich dabei elastische aber nicht oder nur geringfügig dehnbare Gummi-Hohlprofile erzeugen, so dass bei Deformation der Kontaktschiene der elektrische Leiter nicht übermässig beansprucht und dabei zerrissen oder aus der Kontaktfläche heraus gelöst wird. Ausserdem kann durch den verwendeten EPDM-Kautschuk ein hervorragender Isolationswert (Widerstandswert von mehr als 0,6 Mega-Ohm pro Laufmeter) erreicht werden.According to the invention, this is achieved primarily in accordance with the characteristics of the claims. By using EPDM rubber, elastic but non-stretchable or only slightly stretchable hollow rubber profiles can be produced, so that when the contact rail is deformed, the electrical conductor is not subjected to excessive stress and is torn or detached from the contact surface. In addition, the EPDM rubber used can achieve an excellent insulation value (resistance value of more than 0.6 mega-ohms per linear meter).
Dadurch dass die Kontaktfläche aus einer leitfähigen EPDM-Schicht besteht, lässt sich das Gummi-Hohlprofil in besonders wirtschaftlicher Weise co-extrudieren, wobei innige Verbindung zwischen den beiden EPDM-Materialien erreichbar ist. Da-Because the contact surface consists of a conductive EPDM layer, the hollow rubber profile can be co-extruded in a particularly economical manner, whereby an intimate connection between the two EPDM materials can be achieved.
durch kann ein Ablösen der leitfähigen EPDM-Schicht vom Gummi-Hohlprofil auch bei häufigen Belastungszyklen ausgeschlossen werden. This prevents the conductive EPDM layer from detaching from the hollow rubber profile, even with frequent load cycles.
Durch das Einbringen eines zusätzlichen metallischen Leiters lässt sich der Widerstandswert der Kontaktfläche pro Lauf meter verringern, so dass nur relativ geringe, schaltungstechnisch beherrschbare Widerstandsunterschiede bei verschieden langen Kontaktschienen auftreten. Als metallische Leiter eignen sich besonders Kupferlitzen, Kupferdrähte oder Metallfolien, die sich gut in die EPDM-Schicht einbetten lassen oder sich mit dieser verbinden.By introducing an additional metallic conductor, the resistance value of the contact surface per linear meter can be reduced, so that only relatively small, circuit-controllable differences in resistance occur with contact rails of different lengths. Copper strands, copper wires or metal foils are particularly suitable as metallic conductors, as they can be easily embedded in the EPDM layer or bonded to it.
Besonders vorteilhaft lässt sich die Erfindung realisieren, wenn der Gesamtwiderstand der elektrischen Kontaktfläche, bestehend aus metallischem Leiter und leitfähiger EPDM-Schicht, kleiner ist als 30 Ohm bei 10 m Länge.The invention can be implemented particularly advantageously if the total resistance of the electrical contact surface, consisting of metallic conductor and conductive EPDM layer, is less than 30 ohms for a length of 10 m.
Besonders verschleissfeste Einbindung des elektrischen Leiters lässt sich erreichen, wenn der Leiter zwischen der leitfähigen EPDM-Schicht und der Innenwand des Gummi-HohlprofiIs angeordnet ist. Der Leiter liegt damit einerseits zwischen der leitfähigen Schicht und dem Gummi-Hohlprofil und kann sich mit beiden Schichten verbinden. Ausserdem verläuft er durch diese Anordnung etwa in der Mitte des Wandquerschnitts bestehend aus der Wand des Hohlprofils und der leitfähigen EPDM-Schicht. In diesem Bereich wird gewährleistet, dass eine besonders geringe Belastung des Leiters bei Verformung der Sicherheits-Kontaktschiene auftritt.A particularly wear-resistant integration of the electrical conductor can be achieved if the conductor is arranged between the conductive EPDM layer and the inner wall of the hollow rubber profile. The conductor is thus located between the conductive layer and the hollow rubber profile and can connect to both layers. In addition, this arrangement means that it runs approximately in the middle of the wall cross-section consisting of the wall of the hollow profile and the conductive EPDM layer. In this area, it is ensured that a particularly low load on the conductor occurs when the safety contact rail is deformed.
Unter EPDM werden im Sinne dieser Beschreibung Ethylen/Propylen-Dien-Terpolymere nach DIN 7728, Tl. 1, Januar 1988, verstanden .For the purposes of this description, EPDM means ethylene/propylene-diene terpolymers according to DIN 7728, Part 1, January 1988 .
Besonders vorteilhaft ist es, wenn in der Innenwand des Gummi-Hohlprofils eine Vertiefung vorgesehen ist, in der dieIt is particularly advantageous if a recess is provided in the inner wall of the hollow rubber profile in which the
leitfähige Schicht eingebracht oder versenkt angeordnet ist. Auf diese Welse lasse sich besonders gute Verbindung zwischen elektrisch leitfähiger Schicht und Gummi-Hohlprofil und Verschleissfestigkeit auch bei hohen Betätigungsfrequenzen erreichen .conductive layer is inserted or recessed. In this way, a particularly good connection between the electrically conductive layer and the hollow rubber profile and wear resistance can be achieved even at high operating frequencies.
Die Erfindung ist im folgenden in einem Ausführungsbeispiel anhand der Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:The invention is explained in more detail below in an embodiment based on the drawings. They show:
Figur 1 die schematische Darstellung eines Schnitts durch eine Kontaktschiene mit den Merkmalen der Erfindung,Figure 1 shows a schematic representation of a section through a contact rail with the features of the invention,
Figur 2 die schematische Darstellung einer Überwachungsanordnung mit der Kontaktschiene gemäss Figur 1.Figure 2 shows a schematic representation of a monitoring arrangement with the contact rail according to Figure 1.
wie dargestellt, weist eine Sicherheits-Kontaktschiene 1 ein geschlossenes Gummi-Hohlprofil 2 auf, das aus einem elektrisch isolierenden EPDM-Kautschuk mit einem Widerstandswert von mehr als 0,6 Mega-Ohm pro Laufmeter besteht. Im Innen-Hohlraum 3 des Gummi-Hohlprofils 2 ist eine leitfähige EPDM-Schicht 4 vorgesehen. Derartige leitfähige Schichten aus EPDM lassen sich z.B. durch Beimengung von leitfähigen Additiven herstellen. Gummi-Hohlprofil 2 und leitfähige Schicht 4 sind co-extrudiert, was die Herstellung sehr stark vereinfacht. Im Randbereich der leitfähigen Schicht 4 ist ein Leiter 5 aus Kupfer angeordnet. Der Leiter 5 weist einen wesentlich geringeren Widerstand als die leitfähige Schicht 4 auf, wodurch die Widerstandszunähme bei einer Verlängerung der Kontaktschiene 1 relativ klein bleibt. Der resultierende Widerstandswert der leitfähigen Schicht 4 mit dem eingebetteten Leiter 5 beträgt zusammen weniger als 1 Ohm pro Laufmeter. Vor allem bei Anwendungsfällen mit kurzen Schienen kann auch ein höherer Widerstandswert bis zu 5 Ohm pro Laufmeter zugelassen werden.As shown, a safety contact rail 1 has a closed hollow rubber profile 2, which consists of an electrically insulating EPDM rubber with a resistance value of more than 0.6 mega-ohms per linear meter. A conductive EPDM layer 4 is provided in the inner cavity 3 of the hollow rubber profile 2. Such conductive layers made of EPDM can be produced, for example, by adding conductive additives. The hollow rubber profile 2 and the conductive layer 4 are co-extruded, which greatly simplifies production. A conductor 5 made of copper is arranged in the edge area of the conductive layer 4. The conductor 5 has a significantly lower resistance than the conductive layer 4, as a result of which the increase in resistance when the contact rail 1 is extended remains relatively small. The resulting resistance value of the conductive layer 4 with the embedded conductor 5 together is less than 1 ohm per linear meter. Especially in applications with short rails, a higher resistance value of up to 5 ohms per linear meter can be permitted.
Die Wanddicken des Gummi-Hohlprofils 2 und der leitfähigenThe wall thicknesses of the hollow rubber profile 2 and the conductive
Schicht 4 sind dabei derart ausgebildet, dass der Leiter 5 etwa in der Mitte zwischen der Au &egr; &egr; en wand la des Gummi-Hohlprofile und der Kontaktfläche 5a des leitfähigen Materials 4 verläuft. Dies bedeutet, dass die Abstände a und b etwa gleich sind (+/- 20 %), so dass der Leiter 5 etwa in der neutralen Phase des Gesamtquerschnitts aus Schicht 4 und Gummi-Hohlprofil 2 verläuft. Dadurch lässt sich erreichen, dass bei einer Deformation der Kontaktschiene 1 geringstmögliche Belastung auf den Leiter 5 ausgeübt wird, wodurch die Verschleissfestigkeit erhöht wird.Layer 4 is designed in such a way that the conductor 5 runs approximately in the middle between the outer wall 1a of the hollow rubber profile and the contact surface 5a of the conductive material 4. This means that the distances a and b are approximately equal (+/- 20%), so that the conductor 5 runs approximately in the neutral phase of the total cross-section of layer 4 and hollow rubber profile 2. This makes it possible to ensure that the lowest possible load is exerted on the conductor 5 when the contact rail 1 is deformed, thereby increasing the wear resistance.
Beim Einsatz einer Kupferlitze als Leiter S lässt eich z.B. ein Gesamtwiderstand von leitfähiger EPDM-Schicht und Kupferlitze wie folgt erreichen:When using a copper strand as conductor S, for example, a total resistance of the conductive EPDM layer and copper strand can be achieved as follows:
ca. 42 Ohm bei 50 m Länge der Kontaktschiene;approx. 42 Ohm at 50 m length of the contact rail;
ca. 39 Ohm bei 40 m Länge;approx. 39 Ohm at 40 m length;
ca. 33 Ohm bei 30 m Länge;approx. 33 ohms at 30 m length;
ca. 24 Ohm bei 20 m Länge, undapprox. 24 Ohm at 20 m length, and
ca. 17 Ohm bei 10 m Länge.approx. 17 ohms at 10 m length.
Wie in Figur 1 dargestellt, ist die leitfähige Schicht 4 in einer Vertiefung 2a auf der Innenseite des Gummi-Hohlprofils 2 angeordnet. Dadurch wird eine besonders gute und verschleissfeste Verbindung gewährleistet.As shown in Figure 1, the conductive layer 4 is arranged in a recess 2a on the inside of the hollow rubber profile 2. This ensures a particularly good and wear-resistant connection.
Figur 2 zeigt schematisch, wie eine Kontaktschiene 1 an eine elektrische Überwachungsschaltung 10 angeschlossen wird. Dabei sind die beiden Leiter 5 mittels zwei Leitungen 11, 12 an eine Auswertungsschaltung 10 angeschlossen. Wird die Kontaktschiene 1 durch einen Druck P zusammengepresst, berühren sich die Kontaktflächen 5a der leitfähigen Schichten 4, so dass der Stromkreislauf zu den Leitungen 11, 12 geschlossen wird. Die Auswertungsschaltung 10 zeigt dies in bekannter Weise an oder löst ein Warn- oder Stellsignal aus.Figure 2 shows schematically how a contact rail 1 is connected to an electrical monitoring circuit 10. The two conductors 5 are connected to an evaluation circuit 10 by means of two lines 11, 12. If the contact rail 1 is pressed together by a pressure P, the contact surfaces 5a of the conductive layers 4 touch so that the circuit to the lines 11, 12 is closed. The evaluation circuit 10 indicates this in a known manner or triggers a warning or control signal.
Claims (5)
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