DE1162913B - Aus einem Unter- und einem Oberteil bestehender Kontaktteppich mit in einem Abstand voneinander angeordneten Metallkontaktstreifen - Google Patents

Description

BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLAND

DEUTSCHES

PATENTAMT

AUSLEGESCHRIFT

Internat. Kl.: H 02 c

Deutsche Kl.: 21c-40/01

Nummer: 1162913

Aktenzeichen: K 39346 VIII d / 21 c

Anmeldetag: 4. Dezember 1959

Auslegetag: 13. Februar 1964

Die Erfindung betrifft einen aus einem Unter- und einem Oberteil bestehenden Kontaktteppich mit in einem Abstand voneinander angeordneten Metallkontaktstreifen.

Die Verwendungsmöglichkeiten derartiger Teppiche bzw. Bänder sind äußerst zahlreich und verschiedenartig; man kann als Beispiel die selbsttätige Türöffnung, Alarmsignale, Vorrichtungen zur Ankündigung von Besuchern, zur Zählung usw. anführen.

Man kennt bereits Teppiche dieser Art, bei denen leitende, durch Isolierstücke aus schwammigem Material voneinander getrennte Gitter angeordnet sind, aber derartige Teppiche besitzen gewisse Mißstände. Tatsächlich überkreuzen sich die leitenden Teile, und es kann vorkommen, daß zwischen ihnen infolge ihrer fortgesetzten Verformung Kurzschlüsse auftreten, so daß es nicht möglich ist, solche Teppiche aufzurollen bzw. zu entrollen, ohne sie zu beschädigen, sie nur an einer Ecke aufzuheben oder sie auf Flächen auszulegen, die nicht eben sind. Im übrigen verliert das schwammige Material im Gebrauch seine Elastizitätseigenschaften und nimmt allmählich die ihm durch die wiederholt auftretenden Druckbeanspruchungen durch die Füße erteilten Verformungen an, so daß der Teppich schnell gebrauchsunfähig wird.

Es sind elastische Matten bekannt, die aus federndem Weichgummi bestehen und eine distanzhaltende Füllung aus Schaumgummi aufweisen. Dabei sind Kontaktstreifen oder -stücke teils oben, teils unten an den entsprechenden Mattenober- bzw. Unterteilen angebracht, die unter Zusammendrückung der Schaumgummifüllung beim Betreten der Matte zusammengedrückt werden. Die Elastizität von Schaumgummi oder Weichgummi ist zeitlich nicht unveränderlich. Deshalb mußten erhebliche Zwischenräume zwischen den Kontaktstreifen vorgesehen werden, die als Blasebälge wirken und das Schließen der Kontakte verlangsamen. Schaumgummi und Weichgummi unterliegt auch im übrigen Alterungsvorgängen, die zu einem frühzeitigen Zerkrümeln oder Zerfallen dieses Werkstoffes unter den starken, auf die Matte einwirkenden ständigen Biege- und Walkbeanspruchungen führen, so daß die Kontakte sich in unzulässiger Weise einander nähern und zu Dauerschlüssen neigen.

Ähnliche Mängel zeigen Kontaktteppiche mit Kontaktknöpfen und aus Gummi bestehenden Distanzstücken in Form von Scheiben.

Auch schraubenförmig um eine Metallplatte herumgewundene Gummistreifen sind als Rückstellmittel für die Kontakte bekannt, zeigen aber die gleichen Mängel wie die anderen schon erwähnten, Aus einem Unter- und einem Oberteil
bestehender Kontaktteppich mit in einem
Abstand voneinander angeordneten
Metallkontaktstreifen

Anmelder:

Robert E. Koenig, New York, N. Y. (V. St. A.)

Vertreter:

Dipl.-Ing. R. Müller-Börner,

Berlin 33, Pödbielskiallee 68,

und Dipl.-Ing. H.-H. Wey, München 22,

Patentanwälte

Als Erfinder benannt:

Robert H. Koenig, New York, N.Y. (V. St. A.) --

mit Gummi als elastischem Rückstellmittel für die Kontakte arbeitenden Matten oder Teppiche.

Das Ziel der Erfindung ist es, einen Teppich zu schaffen, der eine sehr einfache und widerstandsfähige Struktur und einen geringen Anschaffungspreis hat und der keinen der oben angeführten Mißstände der bekannten Teppichausführungen aufweist. Die Erfindung zielt auch darauf ab, einen Teppich mit elektrischen Kontakten zu schaffen, der kontinuierlich in großen Abmessungen hergestellt und der des weiteren in jeder gewünschten Länge geliefert werden kann, indem man ihn einfach an irgendeiner Stelle, sogar in schräger Richtung, durchschneidet, ohne den Eigenqualitäten des Teppichs zu schaden.

Zu diesem Zweck ist der nach der Erfindung ausgeführte Kontaktteppich in der Weise ausgebildet, daß die in dem Teppich lose übereinanderliegend eingeschlossenen Kontaktstreifen durch zwischen den Längskanten der oberen Kontaktstreifen und den ihnen gegenüberliegenden Längskanten der unteren Kontaktstreifen angeordnete, unelastische Isolierstreifen auseinandergehalten werden, wobei die sich unter einer Belastung im Querschnitt verformenden oberen Kontaktstreifen federnd an einen zwischen den Isolierstreifen liegenden Teil der entsprechenden unteren Kontaktstreifen anlegen können.

Dank diesem Aufbau wird der elektrische Kontakt durch elastische Verformung der Kontaktstreifen hergestellt und ist die Trennung der letzteren nicht von den Eigenschaften eines schwammigen oder anderen Materials abhängig, die sich mit der Zeit ändern

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können, sondern wird allein durch Wirkung der Eigenelastizität der Streifen vollzogen, denen man leicht die erforderlichen Eigenschaften geben kann. Die Isolierbänder reichen über die ganze Länge der elastischen Streifen hinweg, so daß diese nicht bei 5 Verformungen des Teppichs kurzgeschlossen werden können, die von anderen Ursachen als dem durch den Druck der Füße an bestimmten Stellen ausgeübten örtlichen Druck herrühren.

Eine besonders zweckmäßige Ausführung des Kontaktteppichs kann erfindungsgemäß dadurch erreicht werden, daß sein Ober- und Unterteil an allen nicht von den Kontaktstreifen eingenommenen Stellen durch Vorschweißen, Vulkanisieren, eine Wärmebehandlung oder ein anderes geeignetes Verfahren miteinander verbunden sind, wobei zum Anschluß der oberen Kontaktstreifen einerseits und der unteren Kontaktstreifen andererseits jeweils ein gemeinsamer, biegungsnachgiebiger, in der Nähe der Teppichrandkanten mit diesen etwa parallel verlaufender Verbindungsleiter vorgesehen ist.

Im einzelnen kann der Kontaktteppich erfindungsgemäß so ausgebildet werden, daß die Kontaktstreifen zur Haupterstreckungsrichtung des Teppichs querliegend angeordnet sind, sämtlich die gleiche Länge haben, ein wenig kürzer sind, als der Teppich breit ist, und die oberen Kontaktstreifen jeweils solchermaßen gegen ihre zugehörenden unteren Streifen versetzt angeordnet sind, daß die Enden der einen der Randkante des Teppichoberteils, die Enden der anderen Randkante des Teppichunterteils vergleichsweise näherliegen als die Enden der jeweils zugehörenden unteren bzw. oberen Kontaktstreifen, und daß die biegungsnachgiebigen Verbindungsleiter jeweils an den infolge der gegenseitig versetzten An-Ordnung der Kontaktstreifen über- oder vorstehenden Flächenteilen dieser Streifen leitend befestigt sind.

Die Herstellung des Kontaktteppichs läßt sich dadurch besonders einfach gestalten, daß die querliegenden Kontaktstreifen eine in Richtung senkrecht zu ihrer Längshauptachse und in bezug auf die Teppichunterseite konkav gekrümmte Querschnittsform aufweisen.

Die nachstehende Beschreibung und die Zeichnung geben einige Ausführungsformen der Erfindung, die jedoch andere nicht ausschließen, wieder. In der Zeichnung zeigt

Fig. 1 eine perspektivische Ansicht einer Ausführungsform eines Kontaktteppichs nach der Erfindung, dessen Oberteil teilweise abgehoben ist, um den Innenaufbau des Teppichs erkennen zu lassen,

Fig. 2 und 3 Detailansichten, die zwei Ausführungsformen der innenliegenden Anschlüsse wiedergeben, und

Fig. 4 bis 7 in größerem Maßstab Querschnitte von Kontaktstreifen für derartige Teppiche.

Der in der Zeichnung dargestellte Kontaktteppich weist eine untere Folie oder Decke 1 aus Isolierstoff, wie z. B. Gummi, Formpreßstoff, oder einem anderen gleichwertigen Material, auf. Eine Anzahl unterer quergelegter Kontaktstreifen 2, 3 und 4 sind in Querrichtung auf der Oberseite der unteren Folie 1 angeordnet. Über den unteren Kontaktstreifen ist eine Anzahl querliegender oberer Kontaktstreifen 5, 6 und 7 angeordnet und von den unteren durch isolierende Bänder 8, 9 und 10 getrennt. Die Kontaktstreifen, die aus elastischem Metall bestehen, werden vorzugsweise parallel zueinander gelegt, so daß sie einen gleichförmigen Konstruktionsteil darstellen, der leicht herzustellen ist und mit dem man den Teppich aufrollen kann, ohne die genannten Kontaktstreifen zum Schluß zu bringen. Die querliegenden unteren Kontaktstreifen erstrecken sich über die oberen Kontaktstreifen einer Teppichseite hinaus und sind an einen biegsamen Leiter 11 angeschlossen, der vorzugsweise bleibend, z. B. durch Löten, am Ende eines jeden querliegenden Streifens befestigt wird, wie in F i g. 2 durch Punkt 12 und 13 dargestellt.

Die querliegenden oberen Kontaktstreifen erstrecken sich auf der anderen Teppichseite über die unteren Kontaktstreifen hinaus und sind an einen ähnlichen biegsamen Leiter 14 angeschlossen. Es ist nicht nötig, daß die Kontaktstreifen an ihren beiden Enden übereinander hinausreichen. Jedoch kann man hierdurch auf sehr einfache Weise und ohne Schwierigkeit Verbindungen herstellen.

Die Kontaktstreifen werden in erster Linie durch den Druck der oberen, auf den Kontaktstreifen liegenden Decke 15 aus Isolierstoff, durch den sie gegen die untere Decke 1 gedrückt wird, mechanisch an ihrer Stelle festgehalten. Außerdem sind die untere und obere Folie bzw. Decke nicht nur längs ihrer Ränder, sondern auch an den zwischen den Kontaktstreifen liegenden Stellen miteinander verschweißt oder durch Vulkanisieren, Warmbehandlung oder ein anderes gleichwertiges Verbindungsverfahren dicht aufeinandergepreßt. Daher werden die Kontaktstreifen durch Fixierung der Lage der oberen und unteren Decke gegeneinander an ihrer Stelle gehalten.

Die oberen Kontaktstreifen sind ebenso wie die unteren Kontaktstreifen miteinander verbunden und werden mittels zweier biegsamer Leiter 17 und 18, die an die oberen bzw. unteren Leiterteile angeschweißt oder durch irgendein anderes Mittel mit ihnen verbunden sind, an eine äußere Stromquelle angeschlossen. Bei kontinuierlicher Fertigung würde man eine außenliegende Verbindung anordnen, vorzugsweise etwa pro laufendem Meter, um den Teppich in jeder gewünschten Länge schneiden und die Anschlüsse leicht herstellen zu können. In Anwendungsfällen, wo die Teppichkontakte durch den von den Füßen der auf dem Teppich gehenden Personen ausgeübten Druck betätigt werden müssen, kann man den Abständen zwischen den querliegenden Kontaktstreifen z. B. Werte der Größe von 5 bis 8 cm geben, aber dieser Abstand kann auch größer sein, wenn man den Anschaffungspreis des Teppichs herunterzusetzen wünscht und die beabsichtigten Verwendungszwecke es erlauben. Die Kontaktstreifen müssen nicht, wie dargestellt, unbedingt parallel gerichtet sein, aber um die Vorrichtung bequem herstellen zu können, wird empfohlen, sie gleichmäßig anzuordnen.

Die Fig. 3 zeigt eine Variante, bei der der Verbindungsleiter der querliegenden Kontaktstreifen durch ein anderes biegsames Band 19 gebildet wird, das an die querliegenden Streifen 2, 3 und 4 angeschweißt oder durch ein beliebiges anderes geeignetes Mittel an ihnen befestigt wird.

Die F i g. 4, 5, 6 und 7 lassen verschiedene Konstruktionen der querliegenden Kontaktteile erkennen. In F i g. 4 weisen je ein oberer Streifen 20 und ein unterer Streifen 21 einen einwärts gekrümmten Querschnitt auf und werden von Isolierbändern 22 und 23, die schmaler als die genannten Streifen und

zwischen den Rändern derselben eingelegt sind, in der gewünschten Entfernung voneinander gehalten. Der von den Füßen auf den Teppich ausgeübte Druck läßt die beiden Kontaktstreifen in ihrem Mittelteil miteinander zur Berührung kommen. Die Kontaktstreifen können aus warmbehandeltem Stahl, verkupfertem Stahl oder Beryllkupfer bestehen. Man kann natürlich auch andere geeignete, gleichwertige Stoffe benutzen.

Die Fig. 5 läßt eine andere Variante erkennen, bei der die Kontaktstreifen 20' und 2Γ von gleicher Form wie in Fig. 4 sind oder eine ähnliche Form besitzen, bei der aber das Isolierband 25 aus einem einzigen Stück besteht, das unter dem unteren querliegenden Kontaktstreifen entlangläuft und längs der ig beiden Ränder desselben nach oben umgeschlagen ist.

Die F i g. 6 zeigt eine weitere Variante, bei der die Kontaktstreifen 26 und 27 eben und längs ihrer Ränder durch die Isolierbänder 28 und 29 voneinander getrennt sind. Bei diesem ebenen Aufbau ist es notwendig oder erwünscht, auf der Oberseite des obenliegenden Kontaktstreifens einen Ansatz 30 hinzuzufügen, um ersteren zu zwingen, sich genügend stark zu deformieren, um einen guten Kontakt mit dem unteren Teil herstellen zu können. Der Ansatz 30 kann aus jedem beliebigen geeigneten Stoff, z. B. einem Isolierband aus Gummi oder Formpreßstoff, bestehen, oder er kann auch einen Teil des oberen Kontaktelements bilden.

Die in F i g. 7 dargestellte Ausführungsform ist derjenigen der Fig. 6 ähnlich, was die Kontaktstreifen 26' und 27' anbetrifft, die gleichfalls eben sind, aber diese sind nur durch, ein einziges Isolierband 31 voneinander getrennt, das nur längs eines Randes dieser Teile angeordnet ist, und ein Ansatz 32 ist auf dem oberen Teil längs des freigebliebenen Randes desselben vorgesehen. Diese Variante kann in verschiedenen Anwendungsfällen von Interesse sein, z. B. bei Treppenstufen, bei denen der Druck der Füße wahrscheinlich nur auf einer Seite auftritt.

Der nach der Erfindung hergestellte Kontaktteppich mit seinen durch Füße betätigten elektrischen Kontakten kann in äußerst dünner Form hergestellt werden, so daß man ihn durch andere Teppiche abdecken kann; er kann eine lange Lebensdauer haben und besitzt einen geringen Anschaffungspreis. Die äußeren Isolierfolien bestehen vorzugsweise aus einem festen Stoff, z. B. einem Formpreßstoff oder Gummi, so daß der Teppich lange Zeit benutzt werden kann. Der Teppich läßt sich auf- bzw. abrollen (z. B. für den Transport, zum Auflegen oder beim provisorischen Herrichten von Räumen, wo er teilweise abgerollt wird) oder in Schraubenlinienform bringen, ohne daß Schlüsse der Kontaktstreifen aufträten, und man kann ihn in Form eines durchlaufenden Bandes herstellen, das man leicht auf Bestellung für verschiedene Anwendungszwecke abschneiden kann. Man kann auch für gegebene Verwendungszwecke den Kontaktteppich in bestimmten Abmessungen herstellen.

Der der Erfindung entsprechend hergestellte Kontaktteppich ist nicht auf Verwendungszwecke beschränkt, im Zusammenhang mit denen er nur durch Füße betätigt wird, sondern man kann ihn überall dort verwenden, wo man einen mechanischen 6g Druck aufzuspüren wünscht, um eine entfernt angebrachte Vorrichtung oder ein entfernt angebrachtes Meßgerät zu kontrollieren.

Claims (4)

Patentansprüche:

1. Aus einem Unter- und einem Oberteil bestehender Kontaktteppich mit in einem Abstand voneinander angeordneten Metallkontaktstreifen, dadurch gekennzeichnet, daß die in dem Teppich (1, 15) lose übereinanderliegend eingeschlossenen Kontaktstreifen (2 bis 7) durch zwischen den Längskanten der oberen Kontaktstreifen (5 bis 7) und den ihnen gegenüberliegenden Längskanten der unteren Kontaktstreifen (2 bis 4) angeordnete, unelastische Isolierstreifen (10, 9, 8) auseinandergehalten werden, wobei die sich unter einer Belastung im Querschnitt verformenden oberen Kontaktstreifen (5 bis 7) federnd an einen zwischen den Isolierstreifen (10, 9, 8) liegenden Teil der entsprechenden unteren Kontaktstreifen (2 bis 4) anlegen können.

2. Teppich nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sein Ober- und Unterteil (1 bzw. 15) an allen nicht von den Kontaktstreifen (2 bis 7) eingenommenen Stellen durch Vorschweißen, Vulkanisieren, eine Wärmebehandlung oder ein anderes geeignetes Verfahren miteinander verbunden sind, wobei zum Anschluß der oberen Kontaktstreifen (5 bis 7) einerseits und der unteren Kontaktstreifen (2 bis 4) andererseits jeweils ein gemeinsamer, biegungsnachgiebiger, in der Nähe der Teppichrandkanten mit diesen etwa parallel verlaufender Verbindungsleiter (14, 11) vorgesehen ist.

3. Teppich nach den vorhergehenden Ansprüchen, dadurch gekennzeichnet, daß die Kontaktstreifen (2 bis 7) zur Haupterstreckungsrichtung des Teppichs (1, 15) querliegend angeordnet sind, sämtlich die gleiche Länge haben, ein wenig kürzer sind, als der Teppich breit ist, und die oberen Kontaktstreifen (5 bis 7) jeweils solchermaßen gegen ihre zugehörenden unteren Streifen (2 bis 4) versetzt angeordnet sind, daß die Enden der einen (5 bis 7) der Randkante des Teppichoberteils (15), die Enden der anderen (2 bis 4) der Randkante des Teppichunterteils (1) vergleichsweise näherliegen als die Enden der jeweils zugehörenden unteren bzw. oberen Kontaktstreifen (2 bis 4 bzw. 5 bis 7), und daß die biegungsnachgiebigen Verbindungsleiter (14, 11) jeweils an den infolge der gegenseitig versetzten Anordnung der Kontaktstreifen (2 bis 4 bzw. 5 bis 7) über- oder vorstehenden Flächenteilen dieser Streifen leitend befestigt sind.

4. Teppich nach den vorhergehenden Ansprüchen, dadurch gekennzeichnet, daß die querliegenden Kontaktstreifen (2 bis 7, 20, 21, 20', 21') eine in Richtung senkrecht zu ihrer Längshauptachse und in bezug auf die Teppichunterseite (1) konkav gekrümmte Querschnittsform aufweisen.

In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Patentschrift Nr. 540 187; deutsche Auslegeschrift Nr. 1 017 252; französische Patentschrift Nr. 404 379/12 684; USA.-Patentschrift Nr. 2 790 872.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

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