EP0464231A1 - Sicherheits-Schaltplatte - Google Patents
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- EP0464231A1 EP0464231A1 EP90112534A EP90112534A EP0464231A1 EP 0464231 A1 EP0464231 A1 EP 0464231A1 EP 90112534 A EP90112534 A EP 90112534A EP 90112534 A EP90112534 A EP 90112534A EP 0464231 A1 EP0464231 A1 EP 0464231A1
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- European Patent Office
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- hose
- circuit board
- cover plate
- safety circuit
- board according
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- H01H—ELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
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- H01H3/02—Operating parts, i.e. for operating driving mechanism by a mechanical force external to the switch
- H01H3/14—Operating parts, i.e. for operating driving mechanism by a mechanical force external to the switch adapted for operation by a part of the human body other than the hand, e.g. by foot
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- H01H2003/147—Special aspects regarding the peripheral edges of the mat switches
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- H01H9/00—Details of switching devices, not covered by groups H01H1/00 - H01H7/00
- H01H9/02—Bases, casings, or covers
- H01H9/0271—Bases, casings, or covers structurally combining a switch and an electronic component
Definitions
- the invention relates to a safety circuit board for triggering an alarm and / or control function when driving or entering with a housing, with an edge profile provided on its edge, with a cover plate held freely movable from the edge profile above the floor and with a between the floor and cover plate arranged, responsive to pressure of the cover plate and connected with its two ends to a signal evaluation device.
- Safety circuit boards of this type are known. For example, they are embedded in the floor next to presses, rollers, robots and other dangerous machines in workshops. As soon as a worker steps on the plate or approaches a vehicle when approaching the machine, the circuit board responds and gives an electrical signal. This can be used to switch off the machine and / or to trigger an optical or acoustic alarm.
- a known circuit board (DE-OS 3 715 871)
- conductive and non-conductive layers are arranged alternately one above the other between the base and cover plates. These layers form a signal generator. Each conductive layer is electrically connected at one end to the next-but-one conductive layer. The other ends of the conductive layers are connected to a voltage supply and to a signal evaluation device.
- the non-conductive layers can be compressed elastically. When the cover plate and thus the layers are pressed, the conductive layers become compressed due to the non-conductive layers Connected through layers.
- the signal evaluation device recognizes this change in state. It supplies a signal indicating this change in state.
- the known circuit board is widely used. It has proven itself in practice. However, malfunctions are conceivable in which it does not fulfill its task. This allows oil to penetrate the circuit board and isolate the conductive layers from each other. When the cover plate is pressed, the conductive layers then remain insulated from one another despite the compression of the non-conductive layers. This affects the functionality of the known circuit board.
- the invention has for its object to design a circuit board so that it maintains its functionality even in the event of oil penetration and other conceivable malfunctions.
- the very strict safety requirements of the professional associations should also be met. Among other things, these require so-called diversified redundancy. This means that the functionality must be monitored in various ways.
- the solution to the problem arises according to the invention in that the signal transmitter consists of a tube laid between the bottom and the cover plate with substantially uniform mutual spacing with a conductive layer on its bottom and a conductive layer under its top, which is in the idle state of the Hose are isolated from each other, and the two conductive layers are connected to the signal evaluation device.
- the signal transmitter thus essentially consists of an elastic and self-contained hose. Oil, grease and water cannot penetrate the hose without damaging it.
- the cover plate protects the hose sufficiently against possible damage. This results in great security for the entire circuit board and its function.
- Hoses with a conductive layer on the bottom and another conductive layer under the top are known. The diameter, their wall thickness, the elasticity of their material and the shape are chosen and coordinated so that the two conductive layers are sufficiently far apart in the relaxed state of rest. When the cover plate is pressed, the hose is compressed at least at one point so far that the two conductive layers touch. This closes a circuit in which the voltage supply and the signal evaluation device are located. The signal evaluation device triggers an alarm, switches off a machine and the like.
- the circuit via which the voltage supply, the hose and the signal evaluation device are connected to one another is known. Such a circuit is described for example in DE-OS 3 715 871.
- the hose runs spirally inwards from a point on the edge of the housing, reverses its direction of rotation there, runs outward again parallel to the inward-extending windings to the edge and there again next to the point mentioned above ends.
- the ends of the conductive layers can thus also be easily connected to the voltage supply and the signal evaluation device.
- the switching of the voltage supply, the connection of the conductive layers of the hose to the voltage supply and the signal evaluation device belong to the state of the art. To simplify, part of the following description not referred to the voltage supply and assumed that it is part of the signal evaluation device.
- the two conductive layers of the two ends of the hose lying next to one another at the edge of the housing are expediently all connected to this signal evaluation device. So the hose has four connections. Two of these are connected to the actual voltage supply and two more are connected to the actual signal evaluation device.
- the hose expediently runs parallel to the edges of the housing. In its corners it changes its direction by 90 °. With this form of installation, the hose also lies in the corners of the housing. There are no areas in which the circuit board is insensitive and does not react to pressure.
- the hose is expediently fastened to a base plate of the housing. It can also be attached under the cover plate. For example, it is glued to one of these plates.
- the cover plate suitably consists of several individual, interconnected sections. H-shaped connectors are used to connect them. The division of the cover plate into several sections facilitates the assembly of the housing. It also increases the sensitivity of the circuit board. A pressure exerted selectively on a single section of the cover plate is transmitted to the hose section located underneath and is not intercepted by the cover plate over its entire surface.
- the connecting pieces are expediently designed such that they have a web and flanges extending from its two ends and these can be pushed onto the individual sections of the cover plate with a close fit.
- the employers' liability insurance associations monitor the operational readiness of the Demand circuit boards.
- the hose is at a pressure above atmospheric pressure, is connected to a pressure gauge, and this triggers an alarm if the pressure drops. If the hose is damaged despite its secure position in the housing or if it becomes porous, its internal pressure drops. This is noticed immediately.
- the edge profile is fastened to the base plate, the edge profile has a stop on its inside at the level of the cover plate and a protrusion over this cover plate. There should be a game between the inner edge of the stop and the cover plate.
- the two ends of the hose lie side by side on the edge of the housing. From an electrical point of view, the electrical input and the electrical output of the hose are also next to each other. For this purpose, the hose is returned to the entrance after it has passed through the housing.
- the invention provides yet another embodiment in which the hose does not have to be returned to the entrance.
- This embodiment is characterized in that the signal evaluation device consists of a voltage source connected to the electrical input of the hose and an electrical one connected to the electrical output of the hose Closing element exists and this emits a signal when the voltage acting on it deviates from a desired value and this is detected by the voltage source.
- the voltage source is expediently a DC voltage source and contains a filter for detecting the signal emitted by the electrical terminating element.
- the hose is inserted into the housing at any point on the edge thereof. It ends at a location that is independent of this point of entry. There the electrical terminating element is connected to it. At the same time, the hose is closed pressure-tight. In this embodiment, the hose is completely detached from the electrical requirements resulting from the voltage supply and signal evaluation device, in the housing. It is only guided under the housing in such a way that it runs as evenly as possible.
- the safety circuit board 12 includes a bottom plate 14 and a top plate 16. Generally, these two plates are divided into several sections. According to the illustration in FIG. 4, there is a non-slip support 18 on the cover plate 16. According to the illustration in FIG. 4, the base plate 14 projects beyond the cover plate 16. The edge profile 20 is located on this protruding edge. It is firmly connected to the base plate 14, for example glued to it. This edge profile 20 runs along the four edges or edges of the entire safety circuit board 12. The hose 22 lies in numerous turns between the base plate 14 and the cover plate 16. The edge profile 20 has a plurality of feet 24. With these it stands on the base plate 14. The edge profile 20 also has a vertical web 26.
- the tube 22 is not circular when relaxed, but has a compressed shape. He points a flat bottom 32, a curved upper side 34 and side walls 36 connecting them.
- the lower conductive layer 38 runs on the bottom 32.
- the upper conductive layer 40 runs below the curved upper side 34.
- the two conductive layers 38 and 40 are at a distance from one another and are at a distance from one another thus electrically isolated from each other.
- the base plate 14 and the cover plate 16 are composed of several sections.
- 1 shows two sections for the base plate 14 and two sections for the cover plate 16.
- the sections forming the base plate 14 are firmly connected to one another, for example welded.
- the sections forming the cover plate 16, on the other hand, are movably connected to one another.
- the connection is made via a connecting piece 42.
- This has a web 44 and flanges 46 extending from it.
- the flanges 46 overlap the edges of the sections of the cover plate 16. They are pushed onto them with a close fit.
- Fig. 5 shows an embodiment without a base plate of the housing.
- the hose 22 is fastened under the cover plate 16, for example glued to it, and lies directly on the floor 48 of the room, for example a production hall.
- FIG. 6 shows the safety circuit board 12 from above, partially cut away.
- the base plate 14, the circumferential edge profile 20 and the individual knobs of the non-slip support 18 can be seen.
- the course of the hose 22 can also be seen.
- the two hose ends, which are to be called the beginning and end of the hose, are at the bottom right in the illustration in FIG. 6 .
- the beginning of the hose is shown in solid lines. This beginning of the hose is placed in a counterclockwise direction on the base plate 14. It runs parallel to the edges and is bent by 90 ° in the ceiling. In this way, it runs up to about the middle of the base plate 14. There it reverses its direction. It runs clockwise to the outside.
- These outward turns, the so-called hose end are shown in dashed lines.
- the hose end 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. This results in four connections. These are connected to
- the dimensions of the various parts, the elasticity of the hose 22 and the weight of the cover plate 16 are coordinated with one another in such a way that the hose 22 bears the weight of the cover plate 16 in the idle state and this shows that shown in FIGS. 1, 4 and 5 Takes position.
- the conductive layers 38 and 40 are separated and insulated.
- the cover plate 16 is almost freely movable. As shown in FIG. 4 or FIG. 5, it can move from top to bottom when pressure is applied. There is sufficient play between its edge and the stops 28. The same applies to the edge of the non-slip pad 18 and the protrusion 30.
- the cover plate 16 compresses the hose 22 over a smaller or greater part of its length.
- the image shown in FIG. 3 is created.
- 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 recognized and can be used to trigger an alarm.
- Signal evaluation devices operating with direct voltage and with alternating voltage can be used in the embodiments according to FIGS. 1 to 6. It was stated that the hose 22 is pressurized. If the hose or a supply line is damaged, this overpressure drops. This is also recognized.
- the signal evaluation device contains an electrical terminating element 50 connected to the end of the hose 22.
- the beginning of the hose is inserted into the housing 14 at the edge thereof.
- the voltage source which is not shown, is connected to the hose 22.
- the hose 22 can be guided in a variety of forms in the housing when using the electrical termination element 50. It is only necessary to ensure that it is distributed as uniformly as possible over the housing surface.
- the voltage source applies direct voltage to the hose 22.
- the electrical termination element 50 contains 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.
- the electrical termination element 50 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 terminating element 50 also changes if, when the hose is damaged, a DC voltage deviating from the nominal voltage is applied to it. This is also detected. An alarm is triggered.
Landscapes
- Push-Button Switches (AREA)
- Measuring Fluid Pressure (AREA)
- Rigid Pipes And Flexible Pipes (AREA)
Abstract
Die Sicherheits-Schaltplatte wird vor Maschinen, die im Betrieb nicht berührt werden sollen, in den Boden eingelassen. Sie liegt in einem Stromkreis. Bei Betreten schaltet sie die Maschine ab und/oder löst einen Alarm aus. Die Platte soll auch bei Eindringen von Öl und bei anderen Störungen ihre Funktionsfähigkeit beibehalten. Hierzu enthalt sie zwischen einer Boden- und einer Deckelplatte einen Schlauch mit einer leitenden Schicht auf dessen Boden und einer weiteren leitenden Schicht unter dessen Oberseite. Diese Schichten liegen in dem Stromkreis. Bei Betreten der Platte wird der Schlauch zusammengedrückt, die leitenden Schichten berühren sich und schließen den Stromkreis. <IMAGE>
Description
- Die Erfindung betrifft eine Sicherheits-Schaltplatte zum Auslösen einer Alarm- und/oder Steuerfunktion bei einem Befahren oder Betreten mit einem Gehäuse, mit einem an dessen Rand vorgesehenen Randprofil, mit einer von dem Randprofil über dem Boden frei beweglich gehaltenen Deckelplatte und mit einem zwischen Boden und Deckelplatte angeordneten, auf Druck der Deckelplatte ansprechenden und mit seinen beiden Enden an eine Signalauswerteeinrichtung angeschlossenen Signalgeber.
- Sicherheits-Schaltplatten dieser Art sind bekannt. Sie werden zum Beispiel neben Pressen, Walzen, Robotern und anderen gefährlichen Maschinen in Werkhallen 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 Schaltplatte an und gibt ein elektrisches Signal. Mit diesem kann die Maschine abgeschaltet und/oder ein optischer oder akustischer Alarm ausgelöst werden. Bei einer bekannten Schaltplatte (DE-OS 3 715 871) sind zwischen deren Boden- und Deckelplatte leitende und nichtleitende Schichten abwechselnd übereinander angeordnet. Diese Schichten bilden einen Signalgeber. Jede leitende Schicht ist an ihrem einen Ende mit der jeweils übernächsten leitenden Schicht elektrisch verbunden. Mit ihren anderen Enden sind die leitenden Schichten an eine Spannungsversorgung und an eine Signalauswerteeinrichtung angeschlossen. Die nichtleitenden Schichten sind elastisch zusammendrückbar. Bei einem Druck auf die Deckelplatte und damit 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 Zustandsänderung anzeigendes Signal. Die bekannte Schaltplatte wird vielfach angewandt. Sie hat sich in der Praxis bewährt. Es sind jedoch Störfälle denkbar, bei denen sie ihre Aufgabe nicht erfüllt. So kann Öl in die Schaltplatte eindringen und die leitenden Schichten voneinander isolieren. Bei einem Druck auf die Deckelplatte bleiben die leitenden Schichten dann trotz Zusammendrückens der nichtleitenden Schichten voneinander isoliert. Dies beeinträchtigt die Funktionsfähigkeit der bekannten Schaltplatte.
- Von diesem Stand der Technik ausgehend liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine Schaltplatte so auszubilden, daß sie auch bei Eindringen von Öl und bei anderen denkbaren Störfällen ihre Funktionsfähigkeit beibehält. Auch sollen die sehr strengen Sicherheitsanforderungen der Berufsgenossenschaften erfüllt werden. Diese verlangen unter anderem eine sogenannte diversitäre Redundanz. Das heißt, daß die Funktionsfähigkeit auf verschiedene Weise überwacht werden muß. Die Lösung für die gestellte Aufgabe ergibt sich nach der Erfindung dadurch, daß der Signalgeber aus einem zwischen Boden und Deckelplatte mit im wesentlichen gleichmäßigen gegenseitigen Abständen verlegten Schlauch mit einer leitenden Schicht auf seinem Boden und einer leitenden Schicht unter seiner Oberseite besteht, die im Ruhezustand des Schlauches voneinander isoliert sind, und die beiden leitenden Schichten an die Signalauswerteeinrichtung angeschlossen sind.
- Der Signalgeber besteht somit im wesentlichen aus einem elastischen und in sich geschlossenen Schlauch. Öl, Fett und Wasser können ohne Beschädigung des Schlauches nicht in diesen eindringen. Die Deckelplatte schützt den Schlauch ausreichend vor einer möglichen Beschädigung. Dadurch ergibt sich eine große Sicherheit für die gesamte Schaltplatte und deren Funktion. Schläuche mit einer leitenden Schicht auf dem Boden und einer weiteren leitenden Schicht unter der Oberseite sind bekannt. Der Durchmesser, ihre Wandstärke, die Elastizität ihres Materials und die Form sind so gewählt und aufeinander abgestimmt, daß die beiden leitenden Schichten im entspannten Ruhezustand ausreichend weit auseinanderliegen. Bei einem Druck auf die Deckelplatte wird der Schlauch jedoch mindestens an einer Stelle so weit zusammengedrückt, daß sich die beiden leitenden Schichten berühren. Damit wird ein Stromkreis, in dem die Spannungsversorgung und die Signalauswerteeinrichtung liegen, geschlossen. Die Signalauswerteeinrichtung löst einen Alarm aus, schaltet eine Maschine ab und dergleichen. Die Schaltung, über die die Spannungsversorgung, der Schlauch und die Signalauswerteeinrichtung miteinander verbunden sind, ist bekannt. Eine solche Schaltung wird zum Beispiel in der DE-OS 3 715 871 beschrieben.
- In einer zweckmäßigen Ausgestaltung ist vorgesehen, daß der Schlauch von einer Stelle am Rand des Gehäuses ausgehend spiralförmig nach innen verläuft, dort seine Drehrichtung umkehrt, parallel zu den nach innen verlaufenden Wicklungen nach außen wieder bis zum Rand verläuft und dort wieder neben der vorstehend genannten Stelle endet. Mit dieser Verlegung des Schlauches zwischen Boden- und Deckelplatte läßt sich eine große Schlauchlänge auf einfache Weise im Gehäuse unterbringen. Dies führt zu einer hohen Empfindlichkeit. Unabhängig davon, auf welche Stelle der Deckelplatte Druck ausgeübt wird, kann man davon ausgehen, daß der Schlauch an irgendeiner Stelle bis zur Berührung seiner beiden leitenden Schichten zusammengedrückt wird. Der Stromkreis wird geschlossen. Die Signalauswerteeinrichtung spricht an. Die Verlegeform führt weiter dazu, daß Anfang und Ende des Schlauches am Rand des Gehäuses nebeneinanderliegen. Damit lassen sich auch die Enden der leitenden Schichten einfach an die Spannungsversorgung und die Signalauswerteeinrichtung anschließen. Die Schaltung der Spannungsversorgung, der Anschluß der leitenden Schichten des Schlauches an die Spannungsversorgung und die Signalauswerteeinrichtung 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.
- Zweckmäßig sind die beiden leitenden Schichten der beiden am Rand des Gehäuses nebeneinanderliegenden Enden des Schlauches sämtlich an diese Signalauswerteeinrichtung angeschlossen. Damit hat der Schlauch vier Anschlüsse. Zwei von diesen sind mit der eigentlichen Spannungsversorgung und zwei weitere mit der eigentlichen Signalauswerteeinrichtung verbunden. Der Schlauch verläuft zweckmäßig parallel zu den Rändern des Gehäuses. In dessen Ecken ändert er seine Richtung um je 90°. Bei dieser Verlegeform liegt der Schlauch auch in den Ecken des Gehäuses. Es sind keine Bereiche vorhanden, in denen die Schaltplatte unempfindlich ist und auf Druck nicht reagiert.
- Zweckmäßig ist der Schlauch auf einer Bodenplatte des Gehäuses befestigt. Ebenso kann er unter der Deckelplatte befestigt sein. Er ist zum Beispiel auf einer dieser Platten aufgeklebt.
- Die Deckelplatte besteht zweckmäßig aus mehreren einzelnen, miteinander verbundenen Abschnitten. Zu deren Verbindung dienen H-förmige Verbindungsstücke. Die Aufteilung der Deckelplatte in mehrere Abschnitte erleichtert den Zusammenbau des Gehäuses. Weiter erhöht es die Empfindlichkeit der Schaltplatte. Ein punktuell auf einen einzelnen Abschnitt der Deckelplatte ausgeübter Druck wird auf den darunter befindlichen Schlauchabschnitt übertragen und nicht durch die Deckelplatte über deren gesamter Fläche abgefangen.
- Die Verbindungsstücke sind zweckmäßig derart ausgebildet, daß sie einen Steg und von dessen beiden Enden ausgehende Flansche aufweisen und diese mit enger Passung auf die einzelnen Abschnitte der Deckelplatte aufschiebbar sind.
- Es wurde bereits ausgeführt, daß die Berufsgenossenschaften eine vielfältige Überwachung der Betriebsbereitschaft der Schaltplatten verlangen. Zum Erfüllen dieser Forderung ist in einer zweckmäßigen Ausgestaltung vorgesehen, daß der Schlauch unter einem über Atmosphärendruck liegenden Druck steht, an einen Druckmesser angeschlossen ist und dieser bei einem Druckabfall einen Alarm auslöst. Falls demnach der Schlauch trotz seiner sicheren Lage im Gehäuse beschädigt oder er porös werden sollte, fällt sein Innendruck ab. Dies wird sofort festgestellt.
- In einer weiteren zweckmäßigen Ausgestaltung ist vorgesehen, daß das Randprofil auf der Bodenplatte befestigt ist, das Randprofil auf seiner Innenseite auf der Höhe der Deckelplatte einen Anschlag und über diesem einen die Deckelplatte übergreifenden Überstand aufweist. Dabei sollte zwischen den Innenrand des Anschlages und der Deckelplatte ein Spiel bestehen. Mit diesen Maßnahmen wird erreicht, daß die Deckelplatte sowohl in Horizontal- als auch in Vertikalrichtung in großem Umfang frei beweglich ist. Sie wird von dem Schlauch getragen. Jeder Druck auf die Deckelplatte, sei es in Vertikal- oder auch in Horizontalrichtung, wird unmittelbar auf den Schlauch übertragen. Da eine starre Verbindung zwischen der Deckelplatte und den übrigen Teilen des Gehäuses fehlt, kann sich eine solche starre Verbindung einer freien Beweglichkeit der Deckelplatte nicht entgegensetzen.
- Vorstehend wurde ein Ausführungsbeispiel beschrieben, bei dem die beiden Enden des Schlauches am Rand des Gehäuses nebeneinanderliegen. Elektrisch betrachtet, liegen dann auch der elektrische Eingang und der elektrische Ausgang des Schlauches nebeneinander. Hierzu wird der Schlauch nach seinem Verlauf im Gehäuse wieder an den Eingang zurückgeführt. Die Erfindung sieht noch eine weitere Ausführungsform vor, bei der der Schlauch nicht an den Eingang zurückgeführt werden muß. Diese Ausführungsform zeichnet sich dadurch aus, daß die Signalauswerteeinrichtung aus einer an den elektrischen Eingang des Schlauches angeschlossenen Spannungsquelle und einem an den elektrischen Ausgang des Schlauches angeschlossenen elektrischen Abschlußelement besteht und dieses bei einem Abweichen der es beaufschlagenden Spannung von einem Sollwert ein Signal aussendet und dieses von der Spannungsquelle detektiert wird. Zweckmäßig ist die Spannungsquelle bei dieser Ausführungsform eine Gleichspannungsquelle und enthält ein Filter zum Detektieren des von dem elektrischen Abschlußelement ausgesendeten Signales. Bei dieser Ausführungsform wird der Schlauch an einer beliebigen Stelle am Rand des Gehäuses in dieses eingeführt. Er endet an einem von dieser Einführungsstelle unabhängigen Ort. Dort wird das elektrische Abschlußelement an ihn angeschlossen. Gleichzeitig wird der Schlauch druckdicht abgeschlossen. Bei dieser Ausführungsform wird der Schlauch völlig losgelöst von elektrischen Forderungen, die sich aus Spannungsversorgung und Signalauswerteeinrichtung ergeben, im Gehäuse verlegt. Er wird ausschließlich so unter dem Gehäuse geführt, daß er möglichst gleichmäßig in diesem verläuft.
- 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-Schaltplatte,
- Fig. 2
- in vergrößertem Maßstab ein Querschnitt durch den Schlauch,
- Fig. 3
- ein Teilquerschnitt durch die Sicherheits-Schaltplatte mit Darstellung des Schlauches im zusammengedrückten Zustand,
- Fig. 4
- ein weiterer Teilquerschnitt durch die Sicherheits-Schaltplatte mit Darstellung des Randprofiles,
- Fig. 5
- ein Teilquerschnitt durch die Sicherheits-Schaltplatte bei einem Gehäuse ohne Bodenplatte,
- Fig. 6
- eine Aufsicht auf die Sicherheits-Schaltplatte mit teilweise weggebrochener Deckelplatte und Darstellung des Verlaufs des Schlauches bei einer Ausführungsform,
- Fig. 7
- in anderem Maßstab eine Aufsicht auf die Bodenplatte bei Verwendung der Ausführungsform mit dem elektrischen Abschlußelement und einer sich daraus ergebenden anderen Verlegeform des Schlauches,
- Fig. 8
- eine Darstellung ähnlich Fig. 7 mit einer noch anderen Verlegeform des Schlauches und
- Fig. 9
- eine Darstellung ähnlich Fig. 7 mit einer noch anderen Verlegeform des Schlauches.
- Gemäß der Darstellung in den Figuren 1, 3 und 4 enthält die Sicherheits-Schaltplatte 12 eine Bodenplatte 14 und eine Deckelplatte 16. Im allgemeinen sind diese beiden Platten in mehrere Abschnitte unterteilt. Gemäß der Darstellung in Fig. 4 befindet sich eine rutschfeste Auflage 18 auf der Deckelplatte 16. Gemäß der Darstellung in Fig. 4 steht die Bodenplatte 14 über die Deckelplatte 16 über. Auf diesem überstehenden Rand befindet sich das Randprofil 20. Es ist fest mit der Bodenplatte 14 verbunden, zum Beispiel auf diese aufgeklebt. Dieses Randprofil 20 verläuft entlang der vier Ränder oder Kanten der gesamten Sicherheits-Schaltplatte 12. Der Schlauch 22 liegt in zahlreichen Windungen zwischen Bodenplatte 14 und Deckelplatte 16. Das Randprofil 20 weist mehrere Füße 24 auf. Mit diesen steht es auf der Bodenplatte 14 auf. Das Randprofil 20 weist weiter einen vertikal verlaufenden Steg 26 auf. Auf dessen Innenseite sind übereinander zwei Anschläge 28 und ein Überstand 30 angeordnet. Die Anschläge 28 begrenzen die Bewegungsmöglichkeiten der Deckelplatte 16 in seitlicher Richtung. Der Überstand 30 begrenzt die Bewegungsmöglichkeit der Deckelplatte 16 nach oben. Gemäß der Darstellung in Fig. 2 ist der Schlauch 22 im entspannten Ruhezustand nicht kreisrund, 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 verläuft 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 voneinander isoliert. Gemäß der Darstellung in Fig. 1 setzen sich die Bodenplatte 14 und die Deckelplatte 16 aus mehreren Abschnitten zusammen. Fig. 1 zeigt zwei Abschnitte 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 beweglich miteinander verbunden. Die Verbindung erfolgt über ein Verbindungsstück 42. Dieses weist einen Steg 44 und von diesem ausgehende Flansche 46 auf. Die Flansche 46 übergreifen die Ränder der Abschnitte der Deckelplatte 16. Sie sind mit enger Passung auf diese aufgeschoben. Fig. 5 zeigt eine Ausführungsform ohne Bodenplatte des Gehäuses. Der Schlauch 22 ist unter der Deckelplatte 16 befestigt, zum Beispiel an diese angeklebt, und liegt unmittelbar auf dem Boden 48 des Raumes, zum Beispiel einer Fertigungshalle, auf. Fig. 6 zeigt die Sicherheits-Schaltplatte 12 von oben, teilweise aufgeschnitten. Man erkennt die Bodenplatte 14, das umlaufende Randprofil 20 und die einzelnen Noppen der rutschfesten Auflage 18. Man erkennt weiter den Verlauf des Schlauches 22. Die beiden Schlauchenden, die Schlauchanfang und Schlauchende genannt werden sollen, liegen bei der Darstellung in Fig. 6 rechts unten. Der Schlauchanfang ist in ausgezogenen Linien dargestellt. Dieser Schlauchanfang ist entgegen der Uhrzeigerrichtung spiralförmig auf die Bodenplatte 14 aufgelegt. Dabei verläuft er parallel zu deren Rändern und ist in den Decken um je 90° abgebogen. Auf diese Weise verläuft er bis etwa zur Mitte der Bodenplatte 14. Dort kehrt er seine Richtung um. Er verläuft in Uhrzeigerrichtung nach außen. Diese nach außen verlaufenden Windungen, das sogenannte Schlauchende, 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 ergeben sich vier Anschlüsse. Diese werden an die Signalauswerteeinrichtung bzw. an diese und die Spannungsversorgung angeschlossen.
- 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, Fig. 4 und Fig. 5 gezeigte Lage einnimmt. In diesem Ruhezustand sind die leitenden Schichten 38 und 40 voneinander getrennt und isoliert. Weiter ist die Deckelplatte 16 fast frei beweglich. Gemäß der Darstellung in Fig. 4 oder Fig. 5 kann sie sich bei Druck von oben nach unten bewegen. Zwischen ihrem Rand und den Anschlägen 28 besteht ausreichend Spiel. Das gleiche gilt für den Rand der rutschfesten Auflage 18 und den Überstand 30. Bei einem Druck von oben, wie es der in Fig. 3 eingezeichnete Pfeil andeutet, drückt die Deckelplatte 16 den Schlauch 22 auf einem kleineren oder größeren Teil seiner Länge zusammen. Es entsteht das in Fig. 3 gezeigte Bild. Die beiden leitenden Schichten 38 und 40 berühren sich und geben elektrischen Kontakt. Ein elektrischer Stromkreis wird geschlossen. Dies hat zum Beispiel zur Folge, daß die beiden an die Signalauswerteeinrichtung angeschlossenen Enden der beiden leitenden Schichten 38 und 40 spannungslos werden. Dies wird von der Signalauswerteeinrichtung erkannt. Diese löst einen Alarm aus. Gegebenenfalls wird auch eine Maschine abgeschaltet. Abhängig von dem Widerstand der beiden leitenden Schichten 38 und 40 tritt an der Spannungsversorgung ein Kurzschluß auf. Auch dies wird erkannt und kann zum Auslösen eines Alarmes dienen. Mit Gleichspannung und mit Wechselspannung arbeitende Signalauswerteeinrichtungen können bei den Ausführungsformen nach den Figuren 1 bis 6 eingesetzt werden. Es wurde ausgeführt, daß der Schlauch 22 unter Überdruck gesetzt wird. Bei einer Beschädigung des Schlauches oder einer Zuleitung fällt dieser Überdruck ab. Auch dies wird erkannt.
- Es wird angezeigt, daß die Sicherheits-Schaltplatte fehlerhaft ist und überprüft werden muß.
- Bei der in den Figuren 7 bis 9 gezeigten Ausführungsform enthält die Signalauswerteeinrichtung ein an das Ende des Schlauches 22 angeschlossenes elektrisches Abschlußelement 50. Der Schlauchanfang wird am Rand des Gehäuses 14 in dieses eingeführt. Dort ist die Spannungsquelle, die nicht dargestellt ist, an den Schlauch 22 angeschlossen. Wie die Figuren 7 bis 9 zeigen, kann der Schlauch 22 bei Verwendung des elektrischen Abschlußelementes 50 in vielfältiger Form im Gehäuse geführt sein. Es ist lediglich darauf zu achten, daß er möglichst gleichförmig über der Gehäusefläche verteilt ist. Im Betrieb beaufschlagt die Spannungsquelle den Schlauch 22 mit Gleichspannung. Das elektrische Abschlußelement 50 enthält 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 Abschlußelement 50 ausgesandte Signal ändert sich auch dann, falls dieses bei einer Beschädigung des Schlauches mit einer von der Sollspannung abweichenden Gleichspannung beaufschlagt wird. Auch dieses wird detektiert. Ein Alarm wird ausgelöst.
Claims (15)
- Sicherheits-Schaltplatte zum Auslösen einer Alarm- und/oder Steuerfunktion bei einem Befahren oder Betreten mit einem Gehäuse, mit einem an dessen Rand vorgesehenen Randprofil, mit einer von dem Randprofil über dem Boden frei beweglich gehaltenen Deckelplatte und mit einem zwischen Boden und Deckelplatte angeordneten, auf Druck der Deckelplatte ansprechenden und mit seinen beiden Enden an eine Signalauswerteeinrichtung angeschlossenen Signalgeber, dadurch gekennzeichnet, daß der Signalgeber aus einem zwischen Boden und Deckelplatte (16) mit im wesentlichen gleichmäßigen gegenseitigen Abständen verlegten Schlauch (22) mit einer leitenden Schicht (38) auf seinem Boden (32) und einer leitenden Schicht (40) unter seiner Oberseite (34) besteht, die im Ruhezustand des Schlauches (22) voneinander isoliert sind, und die beiden leitenden Schichten (38,40) an die Signalauswerteeinrichtung angeschlossen sind.
- Sicherheits-Schaltplatte nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Schlauch (22) von einer Stelle am Rand des Gehäuses ausgehend spiralförmig nach innen verläuft, dort seine Drehrichtung umkehrt, parallel zu den nach innen verlaufenden Wicklungen nach außen wieder bis zum Rand verläuft und dort wieder neben der vorstehend genannten Stelle endet.
- Sicherheits-Schaltplatte nach einem der Ansprüche 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden leitenden Schichten (38, 40) der beiden am Rand nebeneinanderliegenden Enden des Schlauches (22) sämtlich an die Signalauswerteeinrichtung angeschlossen sind.
- Sicherheits-Schaltplatte nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Schlauch (22) parallel zu den Rändern des Gehäuses verläuft.
- Sicherheits-Schaltplatte nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Schlauch (22) auf einer Bodenplatte (14) des Gehäuses befestigt ist.
- Sicherheits-Schaltplatte nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Schlauch (22) unter der Deckelplatte (16) befestigt ist.
- Sicherheits-Schaltplatte nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Schlauch (22) angeklebt ist.
- Sicherheits-Schaltplatte nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Deckelplatte (16) aus mehreren einzelnen, miteinander verbundenen Abschnitten besteht.
- Sicherheits-Schaltplatte nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen den einzelnen Abschnitten der Deckelplatte (16) H-förmige Verbindungsstücke (42) vorgesehen sind.
- Sicherheits-Schaltplatte nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die H-förmigen Verbindungsstücke (42) einen Steg (44) und von dessen beiden Enden ausgehende Flansche (46) aufweisen und diese mit enger Passung auf die einzelnen Abschnitte der Deckelplatte (16) aufschiebbar sind.
- Sicherheits-Schaltplatte nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß der Schlauch (22) unter einem über Atmosphärendruck liegenden Druck steht, an einen Druckmesser angeschlossen ist und dieser bei einem Druckabfall einen Alarm auslöst.
- Sicherheits-Schaltplatte nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß das Randprofil (20) auf der Bodenplatte (14) befestigt ist, das Randprofil (20) auf seiner Innenseite auf der Höhe der Deckelplatte (16) einen Anschlag (28) und über diesem einen die Deckelplatte (16) übergreifenden Überstand (30) aufweist.
- Sicherheits-Schaltplatte nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen dem Innenrand des Anschlages (28) und der Deckelplatte (16) ein Spiel besteht.
- Sicherheits-Schaltplatte insbesondere nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Signalauswerteeinrichtung aus einer an den elektrischen Eingang des Schlauches (22) angeschlossenen Spannungsquelle und einem an den elektrischen Ausgang des Schlauches (22) angeschlossenen elektrischen Abschlußelement (50) besteht und dieses bei einem Abweichen der es beaufschlagenden Spannung von einem Sollwert ein Signal aussendet und dieses von der Spannungsquelle detektiert wird.
- Sicherheits-Schaltplatte nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß die Spannungsquelle eine Gleichspannungsquelle ist und ein Filter zum Detektieren des von dem elektrischen Abschlußelement (50) ausgesendeten Signales enthält.
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