PL204393B1 - Zabezpieczająca listwa stykowa - Google Patents

Description

Przedmiotem wynalazku jest zabezpieczająca listwa stykowa z co najmniej dwiema przewodzącymi warstwami przełączeniowymi w nieprzewodzącej, zamkniętej komorze przełączeniowej wewnątrz profilu, stanowiącego płaszcz zewnętrzny.

Zabezpieczające listwy stykowe stosuje się z reguły jako zabezpieczenia krawędzi zamykania w miejscach podlegają cych naprężeniom zgniatają cym i ś cinają cym. Tego typu listwy, umieszczane na bramach, maszynach i urządzeniach do transportu bliskiego, chronią osoby i materiał. W tym celu znane zabezpieczające listwy stykowe są najczęściej na powierzchni mocowania umieszczone w aluminiowym profilu nośnym.

Zabezpieczająca listwa stykowa opisanego powyżej rodzaju ma umieszczony w profilu nośnym, zderzakowy profil sterujący z usytuowaną w obrębie zewnętrznego płaszcza komorą przełączeniową, w której umieszczony jest oddzielny zabezpieczający pasek stykowy. Specjalny kształt zderzakowych profili sterujących, wykonanych zwłaszcza z kauczuku etylenowo-propylenowego (EPDM) lub butadienowo-nitrylowego (NBR), chroni leżący w komorze przełączeniowej, zabezpieczający pasek stykowy przed uszkodzeniami i umożliwia nie tylko przenoszenie obciążeń przełączeniowych, występujących przy przełączaniu zderzakowego profilu sterującego i skierowanych prostopadle do leżących naprzeciw siebie warstw przełączeniowych zderzakowego profilu sterującego.

Zaleta oddzielnego wykonania zabezpieczającego paska stykowego polega przede wszystkim na tym, że można go umieścić w najróżniejszych zderzakowych profilach sterujących, w których należy jedynie przekrój komory przełączeniowej dopasować do zabezpieczającego paska stykowego. Inne zalety wynikają z doboru składników materiału w odniesieniu do płaszcza zewnętrznego z EPDM, mającego silne własności izolacyjne, wewnątrz którego leżą dwie przeciwległe przewodzące warstwy przełączeniowe. Również te warstwy przełączeniowe mogą być wykonane z materiału na bazie EPDM, który z reguły jest gorszym przewodnikiem elektrycznym. Dlatego też często w tych warstwach przewodzących umieszcza się przewody metalowe, na przykład splotki miedziane lub specjalne oploty metalowe, które wykazują dobrą przyczepność względem warstw przewodzących i służą do redukcji oporu omowego.

Z niemieckich opisów patentowych nr DE G 93 08 344.0, DE 94 22 030 U1, DE 93 21 338 U1 lub z europejskiego opisu patentowego nr EP 0 654 575 znane są zabezpieczające listwy stykowe innego rodzaju, w których profil jest zaopatrzony w pojedynczą pustą komorę, wewnątrz której znajdują się co najmniej dwie przeciwległe warstwy przełączeniowe. W tego typu zabezpieczających listwach stykowych potrzebne jest wprawdzie jedynie niewielkie obciążenie przełączeniowe, jednak istnieje duże niebezpieczeństwo zanieczyszczenia warstw przełączeniowych, na przykład przy pęknięciu profilu. Ponieważ takie zabezpieczające listwy stykowe można wytwarzać z materiałów przewodzących oraz nieprzewodzącego EPDM, które to materiały wytłacza się współbieżnie, tworząc z nich zabezpieczające listwy stykowe, zachodzi obawa, że stosunkowo cienka, leżąca na zewnątrz warstwa ochronna z nieprzewodzącego materiału na bazie EPDM nie zostanie wytworzona prawidłowo, w związku z czym warstwa przewodząca pozostanie od zewnątrz nieizolowana, a zatem podatna na uszkodzenia.

Zabezpieczająca listwa stykowa opisanego na wstępie rodzaju jest znana z DE 3715871 A. Przewodząca zamknięta komora przełączeniowa jest tutaj utrzymywana swobodnie wewnątrz tworzącego zewnętrzny płaszcz profilu przez żebra, rozmieszczone w przekroju na zasadzie szprych. W komorę przełączeniową wsuwana jest oddzielna listwa przełączeniowa z pewną liczbą warstw przełączeniowych, z których każda jest umieszczona na podłożu izolacyjnym. Przeciwległe warstwy przełączeniowe, usytuowane w odstępie względem siebie, tworzą przy zetknięciu obwód prądowy.

W US 5481076 A ujawniona jest zabezpieczają ca listwa stykowa, w której pusty profil ma we wklęsłym wgłębieniu zewnętrznej powierzchni zestyk elektryczny. Oddzielnie wykonany i mocowany element ustalający dla listwy stykowej jest przewodzący, wobec czego przy zatknięciu elektrycznie przewodzącego elementu ustalającego i zestyku można zewrzeć obwód prądowy. Taki elektryczny pasek stykowy może również stanowić część samego pustego profilu.

Z US 5 832 665 A znana jest zabezpieczają ca listwa stykowa z tworzą cym bezpoś rednio komorę przełączeniową, pustym profilem, w którym umieszczone są wykonane oddzielnie, przewodzące paski stykowe. Od zewnątrz styka się ponadto z profilem uszczelka.

W DE 93 06 553 U ujawniona jest zabezpieczająca listwa stykowa, mająca bezpośrednio na stopce mocującej zamkniętą komorę przełączeniową, utworzoną z pustego profilu, z leżącymi naprzeciw siebie warstwami przełączeniowymi.

PL 204 393 B1

Celem wynalazku jest zatem zaproponowanie zabezpieczającej listwy stykowej omówionego powyżej rodzaju, charakteryzującej się wysoką jakością, a zarazem stosunkowo prostą budową, której działanie przełączające będzie niezawodne zwłaszcza przy niewielkich obciążeniach przełączeniowych, występujących nie zawsze z właściwie oczekiwanego kierunku.

Zabezpieczająca listwa stykowa z co najmniej dwiema przewodzącymi warstwami przełączeniowymi w nieprzewodzącej, zamkniętej komorze przełączeniowej wewnątrz profilu, stanowiącego płaszcz zewnętrzny, przy czym komora przełączeniowa jest utrzymywana swobodnie w przekroju przez żebra o kształcie zbliżonym do szprych, według wynalazku charakteryzuje się tym, że profil, komora przełączeniowa i warstwy przełączeniowe, z których każda składa się z przewodzącego elektrycznie tworzywa sztucznego i osadzonego w nim co najmniej jednego metalowego przewodu, stanowią całość w postaci wytłaczanej współbieżnie kształtki, zaś komora przełączeniowa jest po stronie zamocowania profilu utrzymywana w odstępie względem podstawy profilu przez co najmniej jedno żebro.

Korzystnie zewnętrzny płaszcz profilu, żebra wewnątrz profilu i komora przełączeniowa tworzą wewnątrz profilu kilka, oddzielonych od siebie komór.

Korzystnie profil jest z termoplastycznego elastomeru, zaś warstwy przełączeniowe z kauczuku etylenowo-propylenowego.

Korzystnie profil i warstwy przełączeniowe są z jednego gatunku tworzywa sztucznego, zaś przewody są z metalu.

Korzystnie profil ma, co najmniej lokalnie, powłokę powierzchniową.

Korzystnie płaszcz profilu jest, co najmniej lokalnie, ze sprężystego materiału o gładkiej powierzchni.

Korzystnie zabezpieczająca listwa stykowa jest w przekroju symetryczna względem wzdłużnej płaszczyzny symetrii.

Korzystnie zewnętrzny płaszcz profilu ma paraboliczny przekrój, którego wierzchołek leży naprzeciw powierzchni mocowania.

Korzystnie do profilu przystawiona jest stycznie uszczelka wargowa, mająca w przekroju zagięcie na swym wolnym końcu.

Korzystnie naprzeciw powierzchni mocowania profilu komora przełączeniowa jest osadzona za pomocą dwóch żeber, ustawionych w kształcie litery V.

Korzystnie płaszcz ma wzdłużne, biegnące od wewnątrz, rowki.

Korzystnie komora przełączeniowa ma eliptyczny przekrój.

Korzystnie wzdłużna oś komory przełączeniowej jest prostopadła do wzdłużnej płaszczyzny symetrii.

Korzystnie przewodzące warstwy przełączeniowe są usytuowane w przekroju powyżej i poniżej wzdłużnej osi komory przełączeniowej.

Korzystnie powierzchnie przewodzących warstw przełączeniowych są wklęsłe.

W zabezpieczającej listwie stykowej według wynalazku profil, komora przełączeniowa i warstwy przewodzące, z których każda zawiera co najmniej jeden, osadzony w niej przewód, stanowią zatem całość. W porównaniu do konstrukcji dwuczęściowej, zawierającej zderzakowy profil sterujący i wsuwany zabezpieczający pasek stykowy, jednoczęściowa listwa jest korzystna ze względów technologicznych. Pozwala ona zwłaszcza na zachowanie stosunkowo niewielkiej grubości ścianki komory przełączeniowej bez obawy jej zanieczyszczenia w razie pęknięcia płaszcza zewnętrznego. Cieńsza ścianka komory przełączeniowej poprawia ponadto wyraźnie działanie zabezpieczającej listwy stykowej przy obciążeniu przełączeniowym. Rezygnacja z oddzielnej osłony warstw przewodzących prowadzi w szczególności do znacznej oszczędności materiału.

Alternatywnie, zwłaszcza w kombinacji z wyżej wymienionymi cechami, lepsze parametry przełączeniowe można uzyskać także wówczas, gdy komora przełączeniowa jest osadzona swobodnie w przekroju przez żebra o kształcie zbliżonym do szprych. Co najmniej dwa, korzystnie trzy lub cztery, żebra o grubości dostosowanej do oczekiwanych obciążeń, utrzymują komorę przełączeniową, której ścianka jest znacznie cieńsza. W ten sposób zapewnione jest niezawodne przenoszenie siły przy obciążeniu przełączeniowym zewnętrznego płaszcza warstw przełączeniowych wewnątrz komory przełączeniowej. Rozwiązanie to zapewnia zwłaszcza nie tylko wprowadzanie sił w kierunku uprzywilejowanym, lecz także z kierunków, leżących wyraźnie ukośnie na powierzchniach warstw przełączeniowych.

PL 204 393 B1

Pomyślano przy tym, że zewnętrzny płaszcz profilu, żebra wewnątrz profilu i komora przełączeniowa tworzą wewnątrz profilu kilka, oddzielonych od siebie komór.

Szczególnie korzystne rozwiązanie polega na tym, że zabezpieczająca listwa stykowa według wynalazku ma postać kształtki wytłaczanej współbieżnie. Powstaje wówczas prosta, jednoczęściowa zabezpieczająca listwa stykowa, która ponadto charakteryzuje się niezawodnym działaniem. Jako kształtkę wytłaczaną współbieżnie z jednego lub kilku zalecanych materiałów, jak silikon, kauczuk etylenowo-propylenowy (EPDM), kauczuk butadienowo-nitrylowy (NBR), polichlorek winylu (PCW), termoplastyczny elastomer i inne znane, korzystnie sprężyste, a zarazem wytrzymałe materiały, zabezpieczającą listwę stykową można poprzez odpowiedni dobór tych materiałów optymalnie dopasować do zadanych wymagań mechanicznych i elektrycznych. Korzystna jest zwłaszcza tego typu kształtka, w której profil jest z termoplastycznego elastomeru, warstwy przełączeniowe z przewodzącego kauczuku etylenowo-propylenowego, zaś przewody z metalu. Stosuje się tu zatem wyraźnie odmienne materiały, mianowicie nieprzewodzące termoplastyczne elastomery i terpolimery etylenowopropylenowo-dienowe oraz zatopione w nich przewody metalowe, na przykład druty miedziane, splotki miedziane, oploty metalowe lub temu podobne, co pozwala uzyskać znacznie lepszą charakterystykę przełączeniową. W szczególności zewnętrzny płaszcz profilu z termoplastycznego elastomeru można stosunkowo łatwo dopasować do wielkości obciążenia. Termoplastyczny elastomer jest ponadto znacznie bardziej odporny na wiele związków chemicznych, występujących przykładowo w przemyśle samochodowym, gdzie tego typu zabezpieczające listwy stykowe znajdują zastosowanie na przykład w elektrycznych mechanizmach podnoszenia szyb. Możliwa jest także zmiana charakterystyki przewodzących warstw przełączeniowych z EPDM w odniesieniu do oporności, bez potrzeby uwzględniania zewnętrznej, nieprzewodzącej osłony z EPDM.

Alternatywnie, a także korzystnie z uwagi na utylizację odpadów, profil i warstwy przełączeniowe mogą być z jednego gatunku tworzywa sztucznego, zaś przewody z metalu. W grę wchodzą tutaj wymienione wyżej tworzywa sztuczne. Należy jedynie zróżnicować przewodność elektryczną tworzywa, co jednak nie ma znaczenia dla wspólnej utylizacji odpadów. Metal można przy tym usuwać w znany sposób, oddzielając go na przykład za pomocą oddzielacza magnetycznego.

Jeżeli materiał profilu, na przykład TPE, ma twardość wynoszącą od 50 do 70 jednostek w skali Shore'a, zwłaszcza 60 jednostek, wówczas osiągnięta jest równowaga pomiędzy odpornością na obciążenie przełączeniowe i miękkością niezbędną dla odkształcenia sprężystego, przy czym odkształcenie sprężyste wywiera poprzez żebra na komorę przełączeniową nacisk, powodujący zwarcie warstw przełączeniowych.

W szczególnoś ci takż e termoplastyczny elastomer, jeż eli jest zastosowany jako materiał na zewnętrzny płaszcz profilu, powinien mieć oporność elektryczną wynoszącą powyżej 30 ΜΩ.

W korzystnej postaci wykonania zabezpieczającej listwy stykowej według wynalazku zastosowana jest przystawiona do profilu uszczelka wargowa. Uszczelka ta może być wykonana z innego materiału lub z tego samego materiału, co listwa stykowa. Korzystny okazał się przy tym materiał, mający w miarę gładką powierzchnię i trwałe własności sprężyste, co pozwala mu zachować elastyczność także podczas mrozu i w przypadku wnikania wody w jego pory. Taka uszczelka wargowa może być wykonana metodą natrysku, korzystne jest jednak, jeżeli kompletną zabezpieczającą listwę stykową wraz z przystawioną do niej uszczelką wargową wykonuje się w całości jako kształtkę wytłaczaną współbieżnie, poddając przy tym wspólnej obróbce różne materiały. Należy do nich nieprzewodzący płaszcz profilu, którego oporność powinna być większa niż 30 mQ przewodzące warstwy przełączeniowe o jak najlepszej przewodności oraz osadzone w nich, metalowe przewody, który celem uzyskania lepszej przyczepności względem materiału może mieć postać tkaniny, a także materiał na uszczelkę wargową, który przykładowo zapobiega zamarzaniu lub ma dobre własności poślizgowe, zależnie od potrzeb.

Jeżeli jednak pierwszorzędne znaczenie ma utylizacja odpadów, wówczas można alternatywnie wykonać zabezpieczającą listwę stykową także z jednego rodzaju tworzywa sztucznego.

Odpowiednio do przystawionej uszczelki wargowej z innego materiału, płaszcz profilu może mieć, co najmniej lokalnie, powłokę powierzchniową i/lub może być, co najmniej lokalnie, ze sprężystego materiału, zwłaszcza materiału o gładkiej powierzchni. Również w tym przypadku zastosowana jest kształtka wytłaczana współbieżnie, aby zapewnić dobrą przyczepność materiałów pomiędzy sobą. Rozwiązanie to pozwala dostosować parametry powierzchniowe płaszcza profilu do danych wymagań, na przykład w odniesieniu do dobrych własności poślizgowych, gładkości powierzchni profilu i temu podobnych.

PL 204 393 B1

W innej postaci wykonania wynalazku zabezpieczają ca listwa stykowa moż e być w przekroju symetryczna względem wzdłużnej płaszczyzny symetrii. Ta wzdłużna płaszczyzna symetrii jest wówczas także płaszczyzną symetrii dla obciążenia przełączeniowego, ponieważ zapewnia niezawodne przełączanie przy obciążeniu pod kątem około 90°.

Alternatywnie mogą znaleźć zastosowanie inne kształty profilu, które spełniają szczególne wymagania przy zadanych obciążeniach.

Zabezpieczająca listwa stykowa według wynalazku może mieć w zasadzie prostokątny przekrój z zaokrąglonymi wzdłu żnymi krawędziami z tej strony, gdzie oczekiwane jest obciążenie przełączeniowe. Znacznie bardziej korzystny okazał się jednak profil, którego zewnętrzny płaszcz ma paraboliczny przekrój, przy czym wierzchołek paraboli leży naprzeciw powierzchni mocowania.

Zwłaszcza w tego typu parabolicznym profilu uszczelka wargowa jest korzystnie przystawiona stycznie do profilu. Unika się w ten sposób wystających krawędzi, zaś wprowadzanie sił z uszczelki wargowej do profilu jest najczęściej korzystne. Dzięki temu, na przykład w razie zamarznięcia lub zakleszczenia, zapobiega się łatwemu nadrywaniu, a nawet rozrywaniu uszczelki. Korzystne okazało się ponadto, zwłaszcza w przypadku uszczelek wargowych, przystawionych do odcinków profilu o mniejszej krzywiźnie, jeżeli uszczelka wargowa ma w przekroju zagięcie na swym wolnym końcu. Pozwala to wykonać uszczelkę, której wolny koniec zachodzi za wierzchołek parabolicznego przekroju. Alternatywnie uszczelka wargowa może być również wygięta na zewnątrz i ewentualnie wystawać poza profil.

Zwłaszcza przy takim parabolicznym przekroju płaszcza korzystne okazało się również rozwiązanie, w którym naprzeciw powierzchni mocowania profilu komora przełączeniowa jest osadzona za pomocą dwóch żeber, ustawionych w kształcie litery V, przy czym zwłaszcza dwusieczna kąta utworzonego z obu żeber leży w płaszczyźnie symetrii profilu. Każde obciążenie, docierające do profilu wewnątrz utworzonej z żeber litery V, powoduje niezawodnie zadziałanie zabezpieczającej listwy stykowej według wynalazku. Zadziałanie listwy powodują także obciążenia, występujące zdecydowanie poza zarysem litery V.

Niezawodność zadziałania zabezpieczającej listwy stykowej według wynalazku w przypadku obciążeń nieukierunkowanych można dodatkowo zwiększyć, jeżeli na powierzchni mocowania profilu komora przełączeniowa jest wsparta co najmniej jednym żebrem w odstępie względem podstawy profilu. Jeżeli przewidziane jest jedno centralne żebro, wówczas komora przełączeniowa może się swobodnie przechylać wewnątrz profilu i tak ustawiać, że nawet stosunkowo niewielkie sprężyste odkształcenie profilu, także boczne, powoduje niezawodne zadziałanie styku przełączeniowego.

Alternatywnie można do tego celu zastosować dwa lub więcej żeber, przy czym należy wówczas pamiętać o ich symetrycznym ustawieniu. Grubość tych żeber jest korzystnie zbliżona do grubości pozostałych żeber.

Zgodnie z inną cechą wynalazku płaszcz ma wzdłużne, biegnące zwłaszcza od wewnątrz, rowki. Rowki te osłabiają materiał ścianki płaszcza, w związku z czym w obszarach tych może dojść do zaginania lub zapadania się profilu, w każdym zaś przypadku do ułatwionego sprężystego odkształcenia. Wspomniane rowki przyczyniają się dodatkowo do zwiększenia niezawodności przełączania, ponadto mogą być przydatne do procesu wytłaczania.

Porównywalnie do dotychczasowych rozwiązań komora przełączeniowa może mieć przekrój eliptyczny, przy czym w szczególności wzdłużna oś komory przełączeniowej jest prostopadła do wzdłużnej płaszczyzny symetrii. Przewodzące warstwy są wówczas usytuowane w przekroju powyżej i poniżej tej wzdłużnej osi.

Jeżeli powierzchnie przewodzących warstw przełączeniowych są wklęsłe, wówczas powoduje to w przekroju zmniejszenie odstępu tych warstw przewodzących od krawędzi zewnętrznych, co oznacza krótszą drogę przełączania.

Jeżeli komora przełączeniowa ma przekrój eliptyczny, wówczas korzystne jest, jeżeli przewodzące warstwy mają przekrój wklęsło-wypukły.

Krytyczne obszary zabezpieczających listew stykowych stanowią ogólnie miejsca, w których przewodzące warstwy są zaopatrywane w kable przyłączeniowe. Korzystne jest oddzielne złącze stykowe, ponieważ wówczas zabezpieczające listwy stykowe mogą mieć postać profili ciągłych.

Alternatywnie funkcję kabli przyłączeniowych mogą pełnić osadzone w warstwach przewody metalowe, o ile zostaną one przy wytwarzaniu dostosowane do tej funkcji. Niekorzystny przy tym jest fakt, że dysponuje się wówczas konfekcjonowanymi zabezpieczającymi listwami stykowymi o określonej długości.

PL 204 393 B1

Jeżeli zastosowane jest oddzielne złącze stykowe, wówczas znajduje się ono z reguły na czołowej powierzchni zabezpieczającej listwy stykowej. W tym obszarze listwa stykowa nie może prawidłowo działać, ponieważ nie może już zachodzić odkształcenie komory przełączeniowej. Efekt ten zostaje złagodzony w zabezpieczających listwach stykowych według wynalazku w ten sposób, że od czoła zabezpieczającej listwy stykowej w obszarze złącza stykowego przewodzących warstw ten obszar komory przełączeniowej jest zaopatrzony w nacięcia, uwalniające go od naprężeń. W rezultacie do odkształcenia profilu dochodzi tak, że w obszarze końców nacięć występuje efekt zaginania, wskutek czego równocześnie dochodzi do styku przewodzących warstw przełączeniowych. Szczególnie korzystne jest przy tym usytuowanie nacięć w żebrach komory przełączeniowej.

Wysoki standard zabezpieczającej listwy czołowej zapewnia ponadto kołpak przewidziany w korzystnej postaci wykonania wynalazku, przeznaczony do zamykania czołowej powierzchni zabezpieczającej listwy stykowej. Kołpak ten zawiera dopasowane do profilu zabezpieczającej listwy stykowej, biegnące pierścieniowo w jednej płaszczyźnie, obwodowe odsądzenie, którym kołpak przylega do czołowej powierzchni płaszcza i podstawy zabezpieczającej listwy stykowej. Takie pierścieniowe, biegnące wzdłuż obwodu odsadzenie nadaje się zwłaszcza do szczelnego sklejania i/lub zgrzewania z czoł ową powierzchnią pł aszcza wzglę dnie podstawy listwy. Klejenie jest mniej zalecane z uwagi na prawidłowość przełączania. Materiał kołpaka powinien mieć twardość w skali Shore' a mniejszą niż 65 jednostek, zatem powinien być znacznie bardziej miękki od pozostałego materiału listwy. Efekt ten można wspomóc, jeżeli grubość kołpaka jest stosunkowo mała.

W korzystnej postaci wykonania z odsadzenia wystają obrzeż a do obsadzenia zewnę trznego płaszcza. Pomyślano tu zwłaszcza o tym, że zewnętrzny element uszczelniający osłania krawędź styku do zewnętrznego płaszcza profilu i jest z nim sklejone względnie zgrzane. Zapewnia to bardzo skuteczne uszczelnienie czołowych końców zabezpieczającej listwy stykowej według wynalazku. Kształt elementów uszczelniających, wystających do wewnątrz profilu i przeznaczonych do obsadzenia zewnętrznego płaszcza, uwzględnia żebra profilu, w związku z czym są albo poprzerywane, albo mają korzystnie postać prostych pręcików.

Wyjątkowo dobre przyleganie, zwłaszcza także zewnętrznego elementu uszczelniającego, do zewnętrznej powierzchni zewnętrznego płaszcza, osiąga się w kolejnej postaci wykonania kołpaka według wynalazku, w której obsadzenie płaszcza powoduje jego wstępne naprężenie, wskutek czego dochodzi do wyjątkowo dobrego przylegania pomiędzy zewnętrznym elementem uszczelniającym kołpaka i powierzchnią płaszcza.

W nastę pnej postaci wykonania kołpaka według wynalazku na kołpaku od góry znajduje się co najmniej jedna uszczelka wargowa. Z reguły ta uszczelka wargowa jest nieco mniejsza niż uszczelka wargowa zabezpieczającej listwy stykowej. Uszczelkę wargową, położoną od strony kołpaka, umieszcza się zwłaszcza w obrębie promienia krzywizny uszczelki wargowej zabezpieczającej listwy stykowej. Wskutek tego, jeżeli uszczelka wargowa nasadzonego na zabezpieczającą listwę stykową kołpaka przylega do uszczelki wargowej zabezpieczającej listwy stykowej, naciśnięcie uszczelki wargowej zabezpieczającej listwy stykowej jest skutecznie przenoszone na kołpak. Jest to rozwiązanie, które wspomaga działanie przełączeniowe na końcu zabezpieczającej listwy stykowej.

Przedmiot wynalazku jest uwidoczniony w przykładach wykonania na rysunku, na którym fig. 1 przedstawia zabezpieczającą listwę stykową w przekroju, fig. 2 - profil w obszarze powierzchni czołowej zgodnie ze strzałką II na fig. 1, w widoku z boku, fig. 3 - drugi przykład wykonania, fig. 4 - wariant osadzenia uszczelki wargowej, fig. 5 - drugi przykład wykonania, fig. 6 - następny przykład wykonania w przekroju, fig. 7 - kołpak zamykający czołową powierzchnię zabezpieczającej listwy stykowej, w widoku perspektywicznym, fig. 8 - koł pak z fig. 7 z zaznaczonym profilem, w widoku z przodu, oraz fig. 9 - kołpak w przekroju wzdłuż linii IX-IX na fig. 8.

Ukazana na fig. 1 i 2 zabezpieczająca listwa stykowa 1 ma dwie przewodzące warstwy przełączeniowe 2, 3 w zamkniętej komorze przełączeniowej 4, usytuowanej w obrębie zewnętrznego płaszcza 5 profilu 6. Profil 6, komora przełączeniowa 4 i warstwy przełączeniowe 2, 3 z osadzonym w każdej z nich, co najmniej jednym przewodem 7, 8, stanowią całość.

W podstawie 17 profilu 6, na powierzchni mocowania 13, umieszczona jest ponadto końcówka pasowana 18 do zaciskowego mocowania lub wsuwania w ceowy profil ustalający, na przykład profil aluminiowy.

Profil 6 może być w szczególności wykonany z termoplastycznego elastomeru (TPE), warstwy przewodzące 2, 3 mogą być wykonane z EPDM, terpolimeru etylenowo-propylenowo-dienowego, zaś co najmniej jeden, osadzony w przewodzących warstwach 2, 3, przewód 7, 8 jest przewodem metaloPL 204 393 B1 wym, na przykład drutem miedzianym, splotką miedzianą, tkaniną miedzianą lub temu podobnym elementem, przy czym wszystkie te materiały korzystnie wytłacza się współbieżnie, tworząc jednoczęściową zabezpieczającą listwę stykową 1 według wynalazku.

W trakcie wytwarzania istnieje możliwość ustawienia żądanej twardości względnie sztywności profilu 6 z TPE na korzystną wartość, zwłaszcza na 50 do 70, korzystnie 60, jednostek twardości w skali Shore'a. Ustawienie twardości pozwala uzyskać wyważoną proporcję między sztywnością i elastycznym zachowaniem profilu 6.

Alternatywna możliwość polega na wykonaniu zewnętrznego płaszcza 5 profilu 6 oraz przewodzących warstw przełączeniowych 2, 3 z jednego gatunku tworzywa sztucznego, przy czym należy wówczas odpowiednio ustawić przewodność elektryczną.

Zgodnie z inną samodzielną cechą wynalazku ukazany na fig. 1 przekrój komory przełączeniowej 4 w zabezpieczającej listwie stykowej 1 utrzymywany jest przez ustawione na zasadzie szprych żebra 9, 10, 11. Żebra 9, 10, 11 mają w przybliżeniu taką samą grubość, zbliżoną w zasadzie do grubości materiału profilu 6.

Zewnętrzny płaszcz 5 profilu 6, żebra 9, 10, 11 wewnątrz profilu 6 i komora przełączeniowa 4, stanowiące wspólną całość, tworzą zatem wewnątrz profilu 6 kilka oddzielonych od siebie komór 50, 51, 52.

Zewnętrzny płaszcz 5 profilu 6 ma w zasadzie paraboliczny przekrój, którego wierzchołek 12 leży naprzeciw powierzchni mocowania według strzałki 13. Wierzchołek 12 leży w obrębie wzdłużnej płaszczyzny symetrii 14, która tutaj stanowi zarazem płaszczyznę symetrii zabezpieczającej listwy stykowej 1 według wynalazku.

W miejscu dochodzenia żeber 9, 10, 11 do zewnętrznego płaszcza 5 profilu 6 ścianka płaszcza ulega pogrubieniu w przybliżeniu do grubości żeber 9, 10, 11 aż do wierzchołka 12, w związku z czym obszar wokół wierzchołka 12 jest bardziej stabilny niż pozostała część płaszcza 5.

Dochodzi zatem do sprężystego odkształcenia płaszcza 5 w obszarze pomiędzy punktami przystawienia 15, 16 żeber 9, 10 do płaszcza 5 i podstawy 17, zamykającej paraboliczny przekrój w kierunku prostopadłym do wzdłużnej płaszczyzny symetrii 14. Wskutek tego nad komorą przełączeniową 4 powstaje stosunkowo stabilny profil 6 o kształcie zbliżonym do kropli względnie trójkąta, przy odkształcaniu którego komora przełączeniowa 4 jest obciążana przez żebra 9, 10.

Na fig. 1 od spodu, to jest od strony powierzchni mocowania 13 komory przełączeniowej 4, jest ona utrzymywana w odległości od podstawy 17 profilu 6 przez pojedyncze, usytuowane centralnie żebro 11. W rezultacie komora przełączania 4 może się swobodnie przechylać i skutecznie reagować nawet przy obciążeniach przełączeniowych poza płaszczyzną symetrii 14.

Biegnące wzdłuż płaszcza 5, zwłaszcza od wewnątrz, rowki 19, 20, 21 i związane z tym osłabienie materiału płaszcza 5 przyczyniają się dodatkowo do tego, że sprężyste odkształcenie zabezpieczającej listwy stykowej 1 według wynalazku zachodzi w obszarze pomiędzy punktami przystawienia 15, 16 żeber 9, 10 do płaszcza 5 i podstawy 17. Zwłaszcza przy bocznych obciążeniach przełączeniowych dochodzi równocześnie do wgięcia lub zapadnięcia profilu. Następuje przy tym odpowiednie przechylenie komory przełączeniowej 4, które w wyniku przenoszenia sił przez żebra 9, 10, 11 powoduje niezawodne zadziałanie zabezpieczającej listwy stykowej.

Zamknięta komora przełączeniowa 4, w której umieszczone są, odizolowane od wnętrza profilu 6, warstwy przełączeniowe 2, 3, ma przekrój zbliżony do eliptycznego. Grubość ścianki tej komory przełączeniowej 4 jest najmniejsza w porównaniu do pozostałych grubości ścianek. Dlatego też komora przełączeniowa daje się stosunkowo łatwo odkształcać sprężyście, przy czym odkształceniem tym można w dużej mierze sterować, zwłaszcza za pomocą twardości materiału, z którego wykonana jest ścianka komory przełączeniowej 4.

Wzdłużna oś komory przełączeniowej 4 jest prostopadła do wzdłużnej płaszczyzny symetrii 14. Zapewnia to symetryczne własności, także w odniesieniu do zachowania listwy pod działaniem obciążeń przełączeniowych prostopadłych do płaszczyzny symetrii.

Powierzchnie przełączeniowe 22, 23 warstw przełączeniowych 2, 3 są wklęsłe, zaś cały przekrój przewodzących warstw 2, 3 jest wklęsło-wypukły, co zapewnia dobre dopasowanie względnie osadzenie w eliptycznym przekroju wewnętrznym komory przełączeniowej 4.

Na fig. 2 ukazany jest, w widoku z boku wzdłuż strzałki II na fig. 1, koniec zabezpieczającej listwy stykowej 1 według wynalazku. Jak już wspomniano, zabezpieczające listwy stykowe mają korzystnie postać wyrobu ciągłego („na metry”), który należy wyposażyć przy konfekcjonowaniu w elektryczne przyłącza 25. Chodzi tu przykładowo o łączniki zaciskowe 25, które przechodzą kołkami sty8

PL 204 393 B1 kowymi przez ściankę komory przełączeniowej 4 i wchodzą w przewodzące warstwy 2, 3, łącząc je elektrycznie. Za pomocą drutów przyłączeniowych 26, 27 można wówczas zamknąć połączenie elektryczne z jednostką opracowującą wartości pomiarowe lub temu podobnym przyrządem.

Chociaż w obszarze takiego złącza stykowego 25 działanie zabezpieczającej listwy stykowej ulega z reguły zakłóceniom, można wykorzystać całą długość profilu 6, to znaczy długość, odpowiadającą w zasadzie długości komory przełączeniowej wraz ze złączem stykowym 25, jeżeli obszar elektrycznego złącza stykowego 25 jest odsłonięty przez nacięcia 28, 29. Wysokość i głębokość nacięć 28, 29 są przy tym tak dobrane, że przy ostatecznym odkształceniu profilu 6 w obszarze końca nacięć, zaznaczonym punktową linią 30, zachodzi zginanie, w związku z czym komora przełączeniowa 4 wraz ze znajdującymi się w niej przewodzącymi warstwami 2, 3 zostaje przesunięta poza wzdłużną oś profilu 6 i realizuje proces przełączania.

Geometria nacięć 28, 29 ma przy tym raczej drugorzędne znaczenie, zaś drogę odkształcania profilu 6 można powiększyć przykładowo przez klinowe nacięcie, oznaczone punktową linią 31. Również w tym przypadku profil 6 pokrywa całkowicie złącze stykowe 25.

Zwiększenie swobody ruchu komory przełączeniowej 4 można osiągnąć także za pomocą nacięć w żebrach 9 i 11.

Na fig. 3 ukazany jest drugi przykład wykonania profilu 35, który zwłaszcza jako kształtka uzyskana w wyniku wytłaczania współbieżnego odpowiada w dużej mierze profilowi z pierwszego przykładu wykonania. Do profilu 35 przylega uszczelka wargowa 36, wykonana z tego samego materiału, co profil 35, zwłaszcza z termoplastycznego elastomeru (TPE). Uszczelka wargowa 36 jest przystawiona stycznie do profilu 35, dzięki czemu jest skutecznie z nim połączona. W ukazanym na fig. 3 przekroju uszczelka wargowa 36 ma ponadto zagięcie 37, które wraz z wolnym końcem 38 uszczelki wargowej 36 wyznacza punkt wierzchołkowy 39 profilu 35.

Jeżeli na profil z uszczelką wargową zastosuje się TPE, wówczas z uwagi na obecność w jego powierzchni otwartych porów jest on wrażliwy na zamarzającą wilgoć. Dlatego też zaleca się wykonanie uszczelki wargowej 41 z fig. 4 z materiału o trwałych własnościach sprężystych, zwłaszcza mającego gładką powierzchnię. Na fig. 4 do profilu przystawiona jest uszczelka wargowa 41 z innego materiału, przy czym korzystnie cała zabezpieczająca listwa stykowa jest jednak wykonana w całości metodą wytłaczania współbieżnego. W przykładzie wykonania zabezpieczająca listwa stykowa według wynalazku stanowi jeden element, złożony z czterech różnych materiałów, mianowicie materiału płaszcza profilu 40, uszczelki wargowej 41, przewodzących warstw przełączeniowych i osadzonych w nich przewodów metalowych.

W przykładzie wykonania z fig. 5 pokazano dodatkowo, że poza uszczelką wargową 42 także odcinek wokół wierzchołka 43 może być wykonany z materiału o trwałych własnościach sprężystych, zwłaszcza mającego gładką powierzchnię. Również w przykładzie wykonania z fig. 5 zabezpieczająca listwa stykowa ma korzystnie postać kształtki wytłaczanej współbieżnie.

Alternatywnie lub dodatkowo w stosunku do lokalnego zastąpienia płaszcza 45 profilu 44 można również zastosować rozwiązanie, polegające na tym, że profil 44 ma jedynie swego rodzaju powłokę z materiału o trwałych własnościach sprężystych, zwłaszcza mającego gładką powierzchnię, w szczególności z tworzywa jednego gatunku.

Na fig. 6 ukazany jest kolejny przykład wykonania zabezpieczającej listwy stykowej 54 według wynalazku, bez uszczelki wargowej. Zewnętrzny płaszcz 55 profilu 56 ma znowu w zasadzie paraboliczny przekrój, symetryczny względem płaszczyzny symetrii 77. W obszarach 57, 58 przystawienia do wewnętrznej powierzchni płaszcza żeber 59, 60 profil 56 jest nieznacznie cofnięty względem płaszczyzny symetrii 77.

Żebra 59, 60 są z drugiej strony połączone z komorą przełączeniową 61, zaopatrzoną od wewnątrz w dwie przewodzące warstwy 62, 63. W każdą z tych warstw przewodzących 62, 63 wpuszczony jest metalowy przewód 64, 65, usytuowany niesymetrycznie względem płaszczyzny symetrii 57. Przewody 64, 65 są umieszczone w przewodzących warstwach 62, 63 w postaci rozciągniętej lub, celem osiągnięcia lepszego styku, w kształcie meandrów.

Na podstawie 66 komora przełączeniowa 61 jest zamocowana dwoma żebrami 67, 68. Zewnętrzny płaszcz 55, żebra 59, 60, 67, 68 tworzą wraz z komorą przełączeniową 61 oddzielone od siebie komory 69 do 72.

Od spodu podstawy 66 znajduje się końcówka pasowana 73 do mocowania zaciskowego lub wsuwania w profil, zwłaszcza ceowy. Wewnątrz końcówki pasowanej 73 znajduje się pusta komora 74. Jej pionowe ścianki boczne 75, 76 znajdują się na przedłużeniu zewnętrznych ścianek żeber 67, 68.

PL 204 393 B1

Począwszy od wzdłużnej płaszczyzny symetrii 57, podstawa 66 opada co najmniej częściowo w dół, to znaczy w kierunku ceowego profilu ustalającego, w związku z czym przy zaciskowym mocowaniu końcówki pasowanej 73 zabezpieczająca listwa stykowa 54 jest zamocowana z pewnym dociskiem wstępnym.

W odniesieniu do fig. 7 do 9 opisany jest kołpak 80 do zamknięcia z przodu zabezpieczającej listwy stykowej według wynalazku. Wokół obwodu kołpaka 80 biegnie pierścieniowe odsadzenie 81, usytuowane w płaszczyźnie, wystającej od wewnątrz z podstawy 89 kołpaka. Za pomocą odcinka 82 zrealizowane jest połączenie z podstawą zabezpieczającej listwy stykowej, zaś za pomocą odcinka 83 z czołową powierzchnią zewnętrznego płaszcza zabezpieczającej listwy stykowej. Odsadzenie 81 wystaje zewnętrznym elementem uszczelniającym 84 celem osłonięcia styku pomiędzy zewnętrznym płaszczem i odsadzeniem 81 Element uszczelniający 84 osłania jedynie zewnętrzny płaszcz, w związku z czym również ten kołpak 80 można bez problemu nasadzić na ceowy profil ustalający.

Kołpak 80 zaopatruje się następnie w typową końcówkę 90, służącą do przeprowadzenia kabli przyłączeniowych. Tak zabezpieczone kable można poprowadzić wewnątrz ceowego profilu ustalającego do jednostki opracowującej wartości pomiarowe lub temu podobnego przyrządu.

Sklejenie lub zgrzanie z zewnętrznym płaszczem i podstawą zabezpieczającej listwy stykowej w obszarze odsadzenia 81 i od wewnętrznej strony elementu uszczelniającego 84 zapewnia szczelne zamknięcie zabezpieczającej listwy stykowej według wynalazku.

Do wewnątrz profilu wystają następne elementy uszczelniające 85. Nadanie im kształtu spłaszczonych pręcików wynika z obecności żeber wewnątrz profilu, porównaj fig. 8.

Zewnętrzny płaszcz zabezpieczającej listwy stykowej jest tak ujęty pomiędzy elementem uszczelniającym 84 i elementami uszczelniającymi 85, że płaszcz ulega naprężeniu, co zapewnia niezawodne przyleganie elementu uszczelniającego 84, a co za tym idzie, szczelne osłonięcie miejsca styku.

Od góry kołpak 80 ma ponadto dwie uszczelki wargowe 86, 87. Są one wyraźnie krótsze niż uszczelki wargowe 88 na zabezpieczającej listwie stykowej, porównaj fig. 8. Ponieważ jednak uszczelki wargowe 87, 88 w ukazanym przykładzie wykonania również wzdłuż zabezpieczającej listwy stykowej zachodzą na wystającą część elementu uszczelniającego 84, przy naciśnięciu uszczelki wargowej 86 następuje dobre przenoszenie siły także na kołpak, co dodatkowo poprawia przełączeniowe działanie zabezpieczającej listwy stykowej w jej końcowym obszarze.

Do poprawy działania zabezpieczającej listwy stykowej właśnie w obszarze jej końca przyczynia się dodatkowo wykonanie kołpaka z materiału o twardości poniżej 65 jednostek w skali Shore'a, zwłaszcza poniżej około 60 jednostek. Również grubości ścianek kołpaka 80 są stosunkowo małe.

Jeżeli ponadto zastosowany jest zestyk wtykowy, zamykający komorę przełączeniową zabezpieczającej listwy stykowej według wynalazku, wówczas jej czołowa powierzchnia jest w najwyższym stopniu zabezpieczona przed wpływem czynników zewnętrznych. Jeżeli poza tym zabezpieczająca listwa stykowa, kołpak i zestyki wtykowe są wykonane z jednego gatunku tworzywa sztucznego, wówczas utylizacja tych elementów nie przysparza problemów.

Claims (15)

1. Zabezpieczająca listwa stykowa z co najmniej dwiema przewodzącymi warstwami przełączeniowymi w nieprzewodzącej, zamkniętej komorze przełączeniowej wewnątrz profilu, stanowiącego płaszcz zewnętrzny, przy czym komora przełączeniowa jest utrzymywana swobodnie w przekroju przez żebra o kształcie zbliżonym do szprych, znamienna tym, że profil (6, 35, 44, 56), komora przełączeniowa (4, 61) i warstwy przełączeniowe (2, 3), z których każda składa się z przewodzącego elektrycznie tworzywa sztucznego i osadzonego w nim co najmniej jednego metalowego przewodu, stanowią całość w postaci wytłaczanej współbieżnie kształtki, zaś komora przełączeniowa (4, 61) jest po stronie zamocowania profilu (6, 35, 44, 56) utrzymywana w odstępie względem podstawy (17, 66) profilu (6, 35, 44, 56) przez co najmniej jedno żebro (11).

2. Zabezpieczająca listwa stykowa według zastrz. 1, znamienna tym, że zewnętrzny płaszcz (5) profilu (6), żebra (9, 10, 11) wewnątrz profilu (6) i komora przełączeniowa (4) tworzą wewnątrz profilu (6) kilka, oddzielonych od siebie komór (50, 51, 52).

3. Zabezpieczająca listwa stykowa według zastrz. 1, znamienna tym, że profil (6) jest z termoplastycznego elastomeru, zaś warstwy przełączeniowe (2, 3) z kauczuku etylenowo-propylenowego.

PL 204 393 B1

4. Zabezpieczająca listwa stykowa według zastrz. 1, znamienna tym, że profil (6) i warstwy przełączeniowe (2, 3) są z jednego gatunku tworzywa sztucznego, zaś przewody (7, 8) są z metalu.

5. Zabezpieczająca listwa stykowa według zastrz. 1, znamienna tym, że profil (44) ma, co najmniej lokalnie, powłokę powierzchniową.

6. Zabezpieczająca listwa stykowa zastrz. 1, znamienna tym, że płaszcz (45) profilu (44) jest, co najmniej lokalnie, ze sprężystego materiału o gładkiej powierzchni.

7. Zabezpieczająca listwa stykowa według zastrz. 1, znamienna tym, że jest w przekroju symetryczna względem wzdłużnej płaszczyzny symetrii (14).

8. Zabezpieczająca listwa stykowa według zastrz. 1, znamienna tym, że zewnętrzny płaszcz (5) profilu (6) ma paraboliczny przekrój, którego wierzchołek (12) leży naprzeciw powierzchni mocowania (13).

9. Zabezpieczająca listwa stykowa według zastrz. 1, znamienna tym, że do profilu (35) przystawiona jest stycznie uszczelka wargowa (36), mająca w przekroju zagięcie (37) na swym wolnym końcu (38).

10. Zabezpieczająca listwa stykowa według zastrz. 1, znamienna tym, że naprzeciw powierzchni mocowania profilu (6) komora przełączeniowa (4) jest osadzona za pomocą dwóch żeber (9, 10), ustawionych w kształcie litery V.

11. Zabezpieczająca listwa stykowa według zastrz. 1, znamienna tym, że płaszcz (5) ma wzdłużne, biegnące od wewnątrz, rowki (19, 20, 21).

12. Zabezpieczająca listwa stykowa według zastrz. 1, znamienna tym, że komora przełączeniowa (4) ma eliptyczny przekrój.

13. Zabezpieczająca listwa stykowa według zastrz. 1, znamienna tym, że wzdłużna oś komory przełączeniowej (4) jest prostopadła do wzdłużnej płaszczyzny symetrii (14).

14. Zabezpieczająca listwa stykowa według zastrz. 1, znamienna tym, że przewodzące warstwy przełączeniowe (2, 3) są usytuowane w przekroju powyżej i poniżej wzdłużnej osi komory przełączeniowej (4).

15. Zabezpieczająca listwa stykowa według zastrz. 1, znamienna tym, że powierzchnie (22, 23) przewodzących warstw przełączeniowych (2, 3) są wklęsłe.