DE4020974C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Sicherheits-Schaltplatte zum Aus­ lösen einer Alarm- und/ oder Steuerfunktion.

Sicherheits-Schaltplatten dieser Gattung sind bekannt (DE 37 15 871 C2). Sie werden zum Beispiel neben Pressen, Wal­ zen, Robotern und anderen gefährlichen Maschinen in Werkhal­ len 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 Sicherheits- Schaltplatte an und gibt ein elektrisches Signal. Mit diesem kann die Maschine abgeschaltet und/oder ein optischer oder akustischer Alarm ausgelöst werden. Bei der bekannten Sicher­ heits-Schaltplatte sind zwischen deren Boden- und Deckelplat­ te leitende und nichtleitende Schichten abwechselnd überein­ ander angeordnet. Diese Schichten bilden einen Signalgeber. Jede leitende Schicht ist an ihrem einen Ende mit der je­ weils übernächsten leitenden Schicht elektrisch verbunden. Mit ihren anderen Enden sind die leitenden Schichten an eine Spannungsversorgung und an eine Signalauswerteeinrichtung an­ geschlossen. Die nichtleitenden Schichten sind elastisch zu­ sammendrückbar. Bei einem Druck auf die Deckelplatte und da­ mit 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 Zustandsände­ rung anzeigendes Signal. Die bekannte Sicherheits-Schaltplat­ te wird vielfach angewandt. Sie hat sich in der Praxis be­ währt. Es sind jedoch Störfälle denkbar, bei denen sie ihre Aufgabe nicht erfüllt. So kann Öl in die Sicherheits-Schalt­ platte eindringen und die leitenden Schichten voneinander isolieren. Bei einem Druck auf die Deckelplatte bleiben die leitenden Schichten dann trotz Zusammendrückens der nichtlei­ tenden Schichten voneinander isoliert. Dies beeinträchtigt die Funktionsfähigkeit der bekannten Sicherheits-Schaltplat­ te. Bekannt ist eine weitere Sicherheits-Schaltplatte (DE 89 09 161 U1) gemäß dem Oberbegriff des Anspruches 1, bei der der Signalgeber durch einen Schlauch dargestellt wird, der auf seiner Innenseite oben und unten leitende Schichten aufweist. Bei Druck auf den Schlauch be­ rühren sich diese Schichten und schließen einen Stromkreis. Der Schlauch selbst verläuft in in der Oberseite einer Boden­ platte vorgesehenen Nuten. Eine Deckelplatte liegt auf dem Schlauch und der Bodenplatte auf.

Bei einer weiteren bekannten soge­ nannten Kontaktmatte (DE 19 71 111 U) ist ein als Signalge­ ber wirkender sogenannter Druckwellenschlauch in eine massi­ ve Gummiplatte eingebettet. Er steht etwas über deren Unter­ seite über. Bei Druck auf die Gummiplatte wird er damit zu­ sammengedrückt.

Bei der zuerst genannten bekannten Sicherheits-Schaltplatte besteht der Signalgeber aus abwechselnd übereinander ange­ ordneten leitenden und nichtleitenden Schichten. Dieser Sig­ nalgeber ist in seiner Herstellung aufwendig. Bei weiteren bekannten Sicherheits-Schaltplatten wird der Signalgeber durch einen Schlauch gebildet. Zu seiner Halterung wird er entweder in zuvor ausgebildete Nuten einer Bodenplatte einge­ legt oder in eine Gummiplatte eingebettet. Dies erfordert ei­ nigen Aufwand. Außerdem ergibt sich eine Beschränkung in den Maßen der Sicherheits-Schaltplatte. Aus Kostengründen müssen die die Nuten aufweisenden Bodenplatten vorgefertigt werden. Gleiches gilt für das Einbetten des Druckwellenschlauches in die massive Gummiplatte. Das heißt, daß dem Anwender nur be­ stimmte wenige Größen der Sicherheits-Schaltplatte zur Verfü­ gung stehen.

Von diesem Stand der Technik ausgehend liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine Sicherheits-Schaltplatte so auszu­ bilden, daß sie sich kostengünstiger als beim Stand der Tech­ nik und zusätzlich ohne besonderen Aufwand in verschiedenen Größen herstellen läßt. Bei einer Sicherheits-Schaltplatte der eingangs genannten Gattung ergibt sich die Lösung fur diese Aufgabe nach der Erfindung in überraschend einfacher Weise durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruchs 1.

Die Praxis hat gezeigt, daß die unmittelbare Befestigung eines als Signalgeber an sich be­ kannten Schlauches an der Unterseite einer Platte für die erfindungsgemäßen Zwecke ausreicht. Das Einlegen in Nu­ ten oder Einbetten in eine Gummimatte ist nicht erforder­ lich. Ebenso ist ein Gehäuse zur Aufnahme eines Signalgebers oder des Schlauches überflüssig. Bei der erfindungsgemäßen Befestigung des Schlauches an der Unterseite der Platte kann diese mit dem Schlauch auch unmittelbar auf den Boden aufge­ legt werden. Die Erfindung läßt weiter die Verwendung von Platten beliebiger Größe zu. Einfache Stahlplatten können verwendet werden. Das Einformen von Nuten, das Einschließen in ein Gehäuse und dergleichen entfallen. Die erfindungsgemä­ ße Sicherheits-Schaltplatte läßt sich damit einfach und ge­ nau an die Forderungen ihres Anwenders und die Größe der Flä­ che anpassen, auf der sie verlegt werden soll.

In einer zweckmäßigen Ausgestaltung ist vorgesehen, daß der Schlauch an die Unterseite der Platte angeklebt ist.

In einer zweckmäßigen Ausgestaltung ist vorgesehen, daß der Schlauch von einer Stelle am Rand des Gehäuses ausgehend spi­ ralförmig nach innen verläuft, dort seine Drehrichtung um­ kehrt, parallel zu den nach innen verlaufenden Wicklungen nach außen wieder bis zum Rand verläuft und dort wieder ne­ ben der vorstehend genannten Stelle endet. Mit dieser Verle­ gung des Schlauches zwischen Boden und Platte läßt sich eine große Schlauchlänge auf einfache Weise unterbringen. Dies führt zu einer hohen Empfindlichkeit. Unabhängig davon, auf welche Stelle der Platte Druck ausgeübt wird, kann man davon ausgehen, daß der Schlauch an irgendeiner Stelle bis zur Be­ rührung seiner beiden leitenden Schichten zusammengedrückt wird. Der Stromkreis wird geschlossen. Die Signalauswerteein­ richtung spricht an. Die Verlegeform führt weiter dazu, daß Anfang und Ende des Schlauches am Rand der Platte nebeneinan­ derliegen. Damit lassen sich auch die Enden der leitenden Schichten einfach an die Spannungsversorgung und die Signal­ auswerteeinrichtung anschließen. Die Schaltung der Spannungs­ versorgung, der Anschluß der leitenden Schichten des Schlau­ ches an die Spannungsversorgung und die Signalauswerteein­ richtung 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. Eine Schaltung für eine Signalauswerteeinrichtung wird in der DE 37 15 871 A1 beschrieben. In einer zweckmäßigen Ausgestaltung ist noch vorgesehen, daß der Schlauch parallel zu den Rändern der Platte verläuft.

Die Berufsgenossenschaften verlangen eine vielfältige Überwa­ chung der Betriebsbereitschaft der Schaltplatten. Zum Erfül­ len dieser Forderung ist in einer zweckmäßigen Ausgestaltung vorgesehen, daß der Schlauch unter einem über Atmosphären­ druck liegenden Druck steht, an einen Druckmesser angeschlos­ sen ist und dieser bei einem Druckabfall einen Alarm aus­ löst. Falls demnach der Schlauch trotz seiner sicheren Lage an der Unterseite der Platte beschädigt oder porös werden sollte, fällt sein Innendruck ab. Dies wird sofort festge­ stellt.

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

Fig. 1 ein Querschnitt durch die Sicherheits-Schaltplatte,

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

Fig. 3 eine Aufsicht auf die Sicherheits-Schaltplatte mit teilweise weggebrochener Platte zur besseren Darstel­ lung des Verlaufs des Schlauches,

Fig. 4 in anderem Maßstab eine Aufsicht auf die Platte bei Verwendung einer Ausführungsform mit einem elektri­ schen Abschlußelement und einer sich daraus ergeben­ den anderen Verlegeform des Schlauches,

Fig. 5 eine Darstellung ähnlich Fig. 4 mit einer noch ande­ ren Verlegeform des Schlauches und

Fig. 6 eine Darstellung ähnlich Fig. 4 mit einer noch ande­ ren Verlegeform des Schlauches.

Gemäß der Darstellung in Fig. 1 enthält die Sicherheits- Schaltplatte 12 eine Platte 16, auf deren Unterseite der Schlauch 22 befestigt ist. Auf der Platte 16 befindet sich eine rutschfeste Auflage 18. Der Schlauch 22 ist zum Bei­ spiel von unten an die Platte 16 angeklebt. Er liegt unmit­ telbar auf dem Fußboden 48 eines Raumes, zum Beispiel einer Fertigungshalle, auf. Fig. 2 zeigt den Schlauch 22 im Ruhezu­ stand. Er weist einen planen Boden 32, eine gewölbte Obersei­ te 34 und diese verbindende Seitenwände 36 auf. Auf dem Bo­ den 32 verläuft die untere leitende Schicht 38. Unter seiner gewölbten Oberseite 34 verläuft die obere leitende Schicht 40. Fig. 3 zeigt die Sicherheits-Schaltplatte 12 von oben, teilweise aufgeschnitten. Man erkennt die einzelnen Noppen der rutschfesten Auflage 18. Man erkennt weiter den Verlauf des Schlauches 22. Die beiden Schlauchenden, die Schlauchan­ fang und Schlauchende genannt werden sollen, liegen bei der Darstellung in Fig. 3 rechts unten. Der Schlauchanfang ist in ausgezogenen Linien dargestellt. Dieser Schlauchanfang ist - bei Blick auf Fig. 3 - entgegen der Uhrzeigerrichtung spiralförmig unter der Platte 16 verlegt. Dabei verläuft er parallel zu deren Rändern und ist in den Ecken um je 90° ab­ gebogen. Auf diese Weise verläuft er bis etwa zur Mitte der Platte 16. Dort kehrt er seine Richtung um. Er verläuft in Uhrzeigerrichtung nach außen. Diese nach außen verlaufenden Windungen 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 er­ geben sich vier Anschlüsse. Diese werden an eine Signalaus­ werteeinrichtung bzw. an diese und die Spannungsversorgung angeschlossen.

Die Abmessungen der verschiedenen Teile, die Elastizität des Schlauches 22 und das Gewicht der Platte 16 sind so aufeinan­ der abgestimmt, daß der Schlauch 22 im Ruhezustand das Ge­ wicht der Platte 16 trägt und diese die in Fig. 1 gezeigte Lage einnimmt. In diesem Ruhezustand sind die leitenden Schichten 38 und 40 voneinander getrennt und isoliert. Wei­ ter ist die Platte 16 fast frei beweglich. Gemäß der Darstel­ lung in Fig. 1 kann sie sich bei Druck von oben nach unten bewegen. Zwischen ihr und dem Fußboden 48 besteht ausrei­ chend Spiel. Bei einem Druck von oben drückt die Platte 16 den Schlauch 22 auf einem kleineren oder größeren Teil sei­ ner Länge zusammen. Die beiden leitenden Schichten 38 und 40 berühren sich und geben elektrischen Kontakt. Ein elektri­ scher Stromkreis wird geschlossen. Dies hat zum Beispiel zur Folge, daß die beiden an die Signalauswerteeinrichtung ange­ schlossenen Enden der beiden leitenden Schichten 38 und 40 spannungslos werden. Dies wird von der Signalauswerteeinrich­ tung erkannt. Diese löst einen Alarm aus. Gegebenenfalls wird auch eine Maschine abgeschaltet. Abhängig von dem Wider­ stand der beiden leitenden Schichten 38 und 40 tritt an der Spannungsversorgung ein Kurzschluß auf. Auch dies wird er­ kannt und kann zum Auslösen eines Alarmes dienen. Mit Gleich­ spannung und mit Wechselspannung arbeitende Signalauswerte­ einrichtungen können eingesetzt werden. Es wurde ausgeführt, daß der Schlauch 22 unter Überdruck gesetzt wird. Bei einer Beschädigung des Schlauches 22 oder einer Zuleitung fällt dieser Überdruck ab. Auch dies wird erkannt. Es wird ange­ zeigt, daß die Sicherheits-Schaltplatte 12 fehlerhaft ist und überprüft werden muß.

Bei der in den Fig. 4 bis 6 gezeigten Ausführungsform ent­ hält die Signalauswerteeinrichtung 12 ein an das Ende des Schlauches 22 angeschlossenes elektrisches Abschlußelement 50. Der Schlauchanfang wird am Rand der Platte 16 in diese eingeführt. Dort ist die Spannungsquelle, die nicht darge­ stellt ist, an den Schlauch 22 angeschlossen. Wie die Fig. 4 bis 6 zeigen, kann der Schlauch 22 bei Verwendung des elektrischen Abschlußelementes 50 in vielfältiger Form im Ge­ häuse geführt sein. Es ist lediglich darauf zu achten, daß er möglichst gleichförmig unter der Platte 16 verteilt ist. Im Betrieb beaufschlagt die Spannungsquelle den Schlauch 22 mit Gleichspannung. Das elektrische Abschlußelement 50 ent­ hält 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 Abschlußele­ ment 50 ausgesandte Signal ändert sich auch dann, falls die­ ses bei einer Beschädigung des Schlauches mit einer von der Sollspannung abweichenden Gleichspannung beaufschlagt wird. Auch dieses wird detektiert. Ein Alarm wird ausgelöst.

Claims (5)

1. Sicherheits-Schaltplatte zum Auslösen einer Alarm- und/ oder Steuerfunktion bei einem Befahren oder Betreten mit einer über einer Unterlage gehaltenen Platte und mit ei­ nem zwischen der Unterlage und der Platte angeordneten, bei Druck auf die Platte betätigten und als Schlauch aus­ gebildeten Signalgeber, der eine leitende Schicht auf seinem Boden und eine leitende Schicht unter seiner Ober­ seite aufweist, die im Ruhezustand des Schlauches vonein­ ander isoliert sind und bei dem die beiden leitenden Schichten an eine Signalauswerteeinrichtung anschließbar sind, dadurch gekennzeichnet, daß der Schlauch (22) an der Unterseite der Platte (16) befestigt und dieser unmit­ telbar auf den als Unterlage dienenden Fußboden (48) auf­ legbar ist.

2. Sicherheits-Schaltplatte nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet daß der Schlauch (22) angeklebt ist.

3. Sicherheits-Schaltplatte nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Schlauch (22) von ei­ ner Stelle am Rand der Platte (16) ausgehend spiralför­ mig nach innen verläuft, dort seine Drehrichtung um­ kehrt, parallel zu den nach innen verlaufenden Wicklun­ gen nach außen wieder bis zum Rand verläuft und dort wie­ der neben der vorstehend genannten Stelle endet.

4. Sicherheits-Schaltplatte nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Schlauch (22) paral­ lel zu den Rändern der Platte (16) verläuft.

5. Sicherheits-Schaltplatte nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Schlauch (22) unter einem über Atmosphärendruck liegenden Druck steht, an ei­ nen Druckmesser angeschlossen ist und dieser bei einem Druckabfall einen Alarm auslöst.