[0001] Die Erfindung betrifft eine elektrische Kontaktmatte mit zumindest zwei im Ruhezustand
mit Abstand zueinander angeordneten Platten gemäß den Merkmalen des Oberbegriffs des
Patentanspruchs 1.
[0002] Derartige Kontaktmatten finden verschiedenartige Anwendung als Sicherheitseinrichtungen,
als Warneinrichtungen, gegebenenfalls auch als Einbruchsicherungen.
[0003] Es ist bekannt (EP- 0 109 159) die Platten einer elektrischen Kontaktmatte aus Metall
herzustellen. Derartige Kontaktmatten sind möglicherweise für einen rauhen Einsatz
mit großen Schaltkräften geeignet, sie sind aber nicht vorteilhaft, wenn es darum
geht, dass auch kleinere punktförmige Lasten einen Kontakt auslösen sollen. Des weiteren
sind sie nicht anpassungsfähig an unebenen Flächen, Krümmungen und dergleichen.
[0004] Es ist weiterhin bekannt (EP- 0 395 784) die Platten aus Gummi, Kunststoff und dergleichen
herzustellen und mit Distanzhaltern zu versehen. Die Distanzhalter sind als Noppen,
Streifen oder Leisten ausgebildet und einstückig mit einer Platte hergestellt. Dadurch
ergeben sich Platten, die aufwendig und damit teuer in der Herstellung sind, zumal
die Platte mit Distanzhaltern so ausgebildet sein muss, dass die Distanzhalter nicht
leitend, die Platte aber leitend ist.
[0005] Es ist weiterhin allgemein bekannt, eine elektrische Schalteinrichtung an sicherheitstechnischen
Einrichtungen vorzusehen, um z.B. eine Maschine abzuschalten oder eine Warneinrichtung
zu betätigen, wenn ein Schalter einen Schaltimpuls auslöst. Um Leitungsbrüche, Kurzschlüsse
und dergleichen zu erfassen, wird eine sogenannte Ruhestromüberwachung durchgeführt.
Dabei weist ein taktiler Sensor neben der Schalteinrichtung auch einen elektrischen
Abschluss auf, wobei dieser elektrische Abschluss in einem Ruhestromkreis liegt. Durch
diesen elektrischen Abschluss fließt permanent ein Ruhestrom, der, wenn kein Schaltimpuls
vorliegt, einen konstanten Wert hat. Sollte plötzlich ein Kurzschluss oder eine Leitungsunterbrechung
auftreten, wird dies durch Änderung des konstanten Ruhestroms erfasst. Ebenso verändert
sich der Ruhestrom, wenn der Schalter den elektrischen Abschluss kurzschließt, so
dass durch diese in ihrer Größe bekannte Änderung des Ruhestromes ein Schaltvorgang
ausgelöst werden kann. Nachteilig dabei ist, dass durch den Stromfluss durch den elektrischen
Abschluss an diesem eine Spannung anliegt, die aufgrund der Umwelteinflüsse die am
Einbauort des elektrischen Abschlusses herrschen, zur Materialzerstörung an den beteiligten
Bauteilen und deren Verbindung und weiteren Beeinträchtigung bei der Signalerfassung
führt. Dies führt nicht nur zu Beschädigungen oder sogar zum Ausfall des taktilen
Sensors, sondern auch zu einem häufig erforderlich werdenden Austausch des Sensors,
der unerwünscht ist.
[0006] Solche sicherheitskritischen Einrichtungen werden in der Regel in einem Spannungsbereich
betrieben, der unterhalb der sogenannten Kleinschutzspannung (42 Volt) liegt, wobei
vorzugsweise 12 oder 24 Volt zur Anwendung kommen. Bei diesen Spannungswerten sind
auch deutliche Materialzerstörungserscheinungen feststellbar, die zu den schon geschilderten
Nachteilen führen, die ganz besonders sicherheitskritisch sind. Selbst die Verwendung
von hochwertigen Materialien im Bereich des elektrischen Abschlusses, einschließlich
der elektrischen Verbindungen führt, wie sich herausgestellt hat, nicht zu einer deutlichen
Verhinderung der Materialzerstörung.
[0007] Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Nachteile der beschriebenen Kontaktmatten
zu beheben und eine Kontaktmatte zu schaffen, die einfach und kostengünstig in der
Herstellung ist und bereits bei kleinen Kräften hinreichend sicher reagiert. Des weiteren
sollen die Nachteile der Vorrichtung zur Ruhestromüberwachung vermieden werden und
eine solche Vorrichtung bereit gestellt werden, mit der mit einfachen Mitteln Beschädigungen
oder Ausfälle des taktilen Sensors vermieden werden, auch wenn die elektrische Kontaktmatte
in feuchter bzw. nasser Umgebung eingesetzt wird.
[0008] Diese Aufgabe wird im wesentlichen durch die Merkmale des Patentanspruchs 1 bezüglich
der Matte gelöst, wobei die Merkmale des Patentanspruchs 7 von Bedeutung für die Vorrichtung
zur Ruhestromüberwachung sind.
[0009] Erfindungsgemäß sind die Distanzhalter als im wesentlichen unelastische Zwischenlage
ausgebildet, die Öffnungen solcher Größe aufweist, dass die Innenflächen der Platten
bei Druckbelastung sich gegenseitig berühren und dadurch den Schalter des taktilen
Sensors der Ruhestromüberwachung bilden, wobei die Platten als dünne, vorzugsweise
biegsame und elastische Schaltelemente ausgebildet sind. Die Platten haben vorzugsweise
eine Stärke von 2,5 mm, wobei die nicht leitende Zwischenlage, die vorzugsweise als
Netzgewebe oder gelochte Folie aus Kunststoff oder Baumwolle ausgebildet ist, eine
Stärke von 0,5 mm hat, wobei die Öffnungen in der Zwischenlage bei einem Netzgewebe
eine Maschengröße von ca. 5 mm haben. Die Platten haben vorzugsweise eine Shore-Härte
von 50 bis 65.
[0010] Wird die Zwischenlage, wie erfindungsgemäß vorgeschlagen, beidseitig klebend ausgeführt,
so kann mit einfachen Mitteln eine Kontaktmatte hergestellt werden, die in sich schon
eine Einheit bildet. Zur Verbesserung der Haltbarkeit kann noch z.B. ein Klebeband
als Einfassung verwendet werden.
[0011] Erfindungsgemäß wird noch vorgeschlagen, dass die Platten an ihren der Zwischenlage
abgewandten Oberfläche Noppen oder sonstige Erhebungen, die mit Abstand zueinander
angeordnet sind, aufweisen. Dadurch wird die Kontaktfähigkeit erhöht, insbesondere
auch dann, wenn die Last mehr flächig als punktförmig aufgebracht wird.
[0012] Erfindungsgemäß eignet sich die vorgeschlagene Kontaktmatte zur Bildung eines Bumpers
oder sonstigen Sicherheitsschaltelementen mit großem Nachlaufweg, wobei sich dann
an die Kontaktmatte Übertragungselemente anschließen, die an einem Stützelement befestigt
sind, wobei auf der den Übertragungselementen abgewandten Seite des Stützelements
ein elastischer Oberkörper, vorzugsweise aus Schaumstoff vorgesehen ist. Das Stützelement
ist senkrecht zur Kontaktmatte beweglich angelenkt und im wesentlichen starr ausgeführt,
damit Kräfte auf den elastischen Oberkörper zur Auslösung eines Kontakts der Schaltmatte
führen. Die Übertragungselemente sind dabei an dem der Kontaktmatte zugewandten Ende
so ausgebildet, dass sie eine kleine Übertragungsfläche bilden, die im Bereich von
10 mm
2 liegt. Werden mehrere Übertragungselement, z.B. in mehreren Reihen angeordnet, so
können insbesondere auch schräge Kräfte auf den elastischen Oberkörper zur sicheren
Auslösung der Kontaktmatte führen. Durch die Anzahl und Anordnung der Übertragungselemente
kann daher die Schaltauslösung variiert werden.
[0013] Um eine senkrecht zur Kontaktmatte bewegliche Anlenkung des Stützelements mit elastischem
Oberkörper zur Kontaktmatte zu gewährleisten, können die Kontaktmatte und das Stützelement
in einem Rahmen untergebracht sein, wobei der Rahmen diese beiden Elemente umschließt
und mit einem Rand gegeneinander festhält.
[0014] Die vorgeschlagene Kontaktmatte eignet sich auch vorzugsweise zur Bildung einer Sicherheitsschaltleiste,
wobei dann die Kontaktmatte als Kontaktstreifen ausgebildet ist, an die sich mittels
Übertragungselementen eine Stützleiste anschließt, die senkrecht zum Kontaktstreifen
beweglich angelenkt ist. Der Aufbau ist ähnlich wie der des Bumpers, wobei es hier
nicht primär um einen grossen Nachlauf, sondern um eine besondere Art einer Sicherheitsschaltleiste
geht. Die Übertragungselemente können einstückig mit der Stützleiste ausgebildet sein,
wobei die Stützleiste eine gewisse Flexibilität aufweisen sollte, damit auch eine
Punktlast eine Kontaktauslösung bewirkt.
[0015] Die vorgeschlagene Kontaktmatte kann auch wulstartig gebogen und an ihren beiden
Enden an einer Maschine, an einem Rolltor oder dergleichen befestigt sein und als
Sicherheitskontaktschiene ausgebildet sein, wobei ein Druck auf den Außenmantel der
wulstartig gebogenen Kontaktmatte einen Schaltimpuls auslöst.
[0016] Erfindungsgemäß ist der im Ruhestromkreis fließende Strom durch Be- und Entlasten
der Kontaktmatte veränderbar und es sind Mittel zur Erzeugung des in dem Ruhestromkreis
fließenden Stromes derart vorgesehen, dass an dem elektrischen Abschluss eine Spannung
von maximal 1 Volt anliegt.
[0017] Es hat sich herausgestellt, dass Materialzerstörungen im Bereich des taktilen Sensors,
also im Bereich der Kontaktmatte und des elektrischen Abschlusses einschließlich der
elektrischen Verbindungen deutlich reduziert bzw. weitgehend vermieden werden, wenn
mit Spannungen im Bereich unterhalb von 1 Volt gearbeitet wird. Die Erzeugung des
in dem Ruhestromkreis fließenden Stromes durch Mittel, die bewirken, dass an dem elektrischen
Abschluss die Spannung maximal 1 Volt beträgt, hat den Vorteil, dass die bisherigen
Mittel zur Erzeugung der Spannung bzw. des in dem Ruhestromkreis fließenden Stromes
beibehalten werden können. Insbesondere hat sich gezeigt, dass diese Spannung, insbesondere
bewirkt, dass die elektrische Kontaktmatte gegen Feuchtigkeit und dergleichen unempfindlich
ist.
[0018] Durch die Ausbildung der Mittel zur Erzeugung des in dem Ruhestromkreis fließenden
Stromes als Spannungsquelle kann durch Vorgabe der Spannung unter Berücksichtigung
der Größe des elektrischen Abschlusses (bei einem Widerstand als elektrischer Abschluss,
also der Widerstandswert) der in dem Ruhestromkreis fließenden Strom eingestellt und
gleichzeitig die Spannung an dem elektrischen Abschluss auf die maximale Größe von
1 Volt begrenzt werden.
[0019] Sind die Mittel zur Erzeugung des in dem Ruhestromkreis fließenden Stromes als Stromquelle
ausgebildet, die einen solchen Strom in den elektrischen Abschluss des taktilen Sensors
einprägt, aus dem die Spannung von maximal 1 Volt resultiert, dann kann die maximale
Spannung von 1 Volt (bzw. ein konstanter unter 1 Volt liegender Wert) durch entsprechende
Dimensionierung des eingeprägten Stromes und dem Wert (Widerstandswert) des elektrischen
Abschlusses (Widerstand) eingehalten werden.
[0020] In Weiterbildung der Erfindung ist der taktile Sensor an einer elektronischen Auswerteeinheit
angeschlossen, die zumindest einen Schwellwertschalter sowie eine Schaltstufe aufweist.
Dadurch lässt sich eine kompakte Auswerteeinheit realisieren, die neben der Erfassung
eines Hindernisses mittels des taktilen Sensors auch die Auswertung mittels des Schwellwertschalters
und die Auslösung eines Schaltvorganges mittels einer Schaltstufe bewirkt.
[0021] In Weiterbildung der Erfindung sind die Mittel (Spannungsquelle oder Stromquelle)
in oder außerhalb der elektrischen Auswerteeinheit angeordnet. Dadurch kann der Einbauort
der Mittel zur Erzeugung des in dem Ruhestromkreis fließenden Stromes frei gewählt
und den vorhandenen konstruktiven Gegebenheiten angepasst werden.
[0022] Zur weiteren Erläuterung der Erfindung wird auf die Zeichnungen verwiesen, in denen
Ausführungsbeispiele der Erfindung vereinfacht dargestellt sind.
Es zeigen:
- Figur 1:
- eine Draufsicht auf eine erfindungsgemäße Kontaktmatte, wobei die obere Platte geschnitten
ist, um den Blick auf die Zwischenlage und die untere Platte freizugeben,
- Figur 2:
- eine Seitenansicht auf eine elektrische Kontaktmatte mit im Abstand dazu angeordnetem
Stützelement mit einem elastischen Oberkörper,
- Figur 3:
- eine Vorrichtung zur Ruhestromüberwachung mit einer Spannungsquelle einer als Schalter
eines taktilen Sensors eingesetzten elektrischen Kontaktmatte und
- Figur 4:
- eine Vorrichtung zur Ruhestromüberwachung mit einer Stromquelle, bei der wiederum
die elektrische Kontaktmatte als Schalter eines taktilen Sensors ausgebildet ist.
[0023] In Figur 1 ist mit 2 allgemein eine Kontaktmatte bezeichnet, die an ihrem Umfang
eine Schnittlinie aufweist. Dies bedeutet, dass die Matte in ihren Abmessungen beliebig
sein kann und dass es sich bei Figur 1 nur um einen Ausschnitt handelt, an dem der
Aufbau der Kontaktmatte 2 ersichtlich ist. Die Kontaktmatte 2 weist Platten 2a und
2b auf, die aus Gummi oder Polymeren hergestellt sind und durch Beimischung von leitenden
Stoffen, wie Ruß, Graphit, Metallpulver oder dergleichen elektrisch leitend sind.
An den Platten 2a und 2b sind elektrische Leitungen 15 und 16 angeschlossen, die zu
einem taktilen Sensor 1 führen, so dass die Matte Bestandteil einer Vorrichtung zur
Ruhestromüberwachung ist, wie sie in den Figuren 3 und 4 beispielsweise dargestellt
ist. Die Platten 2a und 2b haben eine Stärke von etwa 2,5 mm und sind nachgiebig ausgebildet.
Mit 2c ist eine Zwischenlage bezeichnet, die im wesentlichen unelastisch ist und aus
nicht leitendem Material vorzugsweise einem Netzgewebe besteht. Das Netzgewebe hat,
wie Figur 1 zu entnehmen ist, durchgehende Öffnungen, so dass bei Druckbelastung beispielsweise
der Platte 2b die innere Oberfläche dieser Platte durch die Maschen die Platte 2a
berühren kann und damit als elektrischer Schalter für die Vorrichtung zur Ruhestromüberwachung
wirkt. Die Maschenweite des Netzgewebes beträgt vorzugsweise etwa 5 mm. Die Dicke
des Gewebes ist etwa 0,5 mm. Das Netzgewebe kann beispielsweise beidseitig selbstklebend
ausgeführt sein, so dass nach Zusammenfügen der Platten 2a und 2b diese über das Netzgewebe
bzw. die Zwischenlage 2c gegeneinander befestigt sind. Die Ränder können nachträglich
mittels eines Klebebands eingefasst sein, so dass die Kontaktmatte 2 gegen Eindringen
von Schmutz und dergleichen geschützt ist. Die Kontaktmatte 2 kann aber auch noch
in eine nicht dargestellte Arbeitsmatte eingepackt sein, so dass eine Matte entsteht,
die auch von Rädern überfahren werden kann und eine erhöhte Festigkeit bzw. Schutz
aufweist.
[0024] In Figur 2 ist die Kontaktmatte 2 wiederum zusammengesetzt aus den Platten 2a und
2b und der Zwischenlage 2c an einem festen Untergrund 17 beispielsweise an einem Maschinenteil
oder an einem Fahrzeug abgestützt. Auf der dem Untergrund 17 gegenüberliegenden Seite
der Matte ist ein elastischer Oberkörper 18 angeordnet, der an einem Stützelement
19 befestigt ist, das seinerseits mittels Übertragungselementen 20 und 21 mit der
Kontaktmatte in Wirkverbindung steht. Trifft der elastische Oberkörper 18 auf einen
Widerstand, so wird auf das Stützelement 19 eine Kraft ausgeübt, das diese Kraft über
die Übertragungselemente 20 und/oder 21 auf die Platte 2b überträgt, wodurch eine
Kontaktierung der Platte 2b mit der Platte 2a erfolgt und dadurch die Matte als Schalter
in Verbindung mit der Vorrichtung zur Ruhestromüberwachung wirkt und einen Schaltimpuls
auslöst, der zu einem Warnsignal oder einem Abschalten des Fahrzeuges oder der Maschinen
und der gleichen führt. Der elastische Oberkörper ist dabei räumlich so groß ausgeführt
und so elastisch, dass die Zeit zwischen dem Schaltimpuls und dem Stillstand der Maschine
bzw. des Fahrzeuges zu einer Wegstrecke der elastischen Nachgiebigkeit des Oberkörpers
18 passt, so dass die Maschine oder das Fahrzeug zum Stillstand kommt, ohne dass Schäden
entstehen. Das Stützelement 19 muss sich gegenüber der Matte parallel zur Zeichnungsebene
der Figur 2 frei bewegen können, um die Kräfte übertragen zu können und einen Schaltimpuls
auszulösen. Das Stützelement kann daher beispielsweise pendelnd aufgehängt sein oder
mit der Kontaktmatte in einem Rahmen radial abgestützt sein und in Zeichnungsebene
der Figur 2 so beweglich sein, dass das Stützelement und die Kontaktmatte sich nicht
gegeneinander entfernen können, wohl aber zusammengedrückt werden können.
Durch die Verteilung der Übertragungselemente zwischen dem Stützelement 19 und der
Kontaktmatte sowie durch ihre Anzahl und durch die Größe der der Kontaktmatte zugewandten
Ende der Übertragungselemente kann die Schaltauslösung verändert werden und die Reaktionszeit
und -kraft zur Auslösung des Schaltimpulses der Kontaktmatte verändert werden. Je
nach Anordnung der Übertragungselemente können auch schräge Kräfte auf den elastischen
Oberkörper einen Schaltimpuls auslösen.
[0025] Figur 3 zeigt eine Vorrichtung zur Ruhestromüberwachung der Kontaktmatte 2. Die Vorrichtung
weist einen taktilen Sensor 1 auf, der die Kontaktmatte 2, die bei Druckbeaufschlagung
im Sinne eines Schalters schließt, und einen Widerstand 3 (Ohmscher Widerstand) umfasst.
Durch die Belastung, beispielsweise das Betreten der Schaltmatte 2 wird der Widerstand
3 kurzgeschlossen und dadurch der Stromfluss durch den Widerstand 3 verändert, wobei
diese Veränderung erfassbar und auswertbar ist. Die an dem Widerstand 3 anliegende
Spannung (proportional zu dem Strom, der durch den Widerstand 3 fließt) kann gegebenenfalls
durch einen Spannungsmesser 4 (Voltmeter) erfasst werden.
[0026] Zur Einstellung eines solchen Stromes durch den Ruhestromkreis bzw. einer solchen
Spannung an den Widerstand 3, die maximal 1 Volt beträgt, ist eine Spannungsquelle
5 vorgesehen. Zur Strombegrenzung kann noch ein Vorwiderstand 6 vorhanden sein, muss
es aber nicht. Den Ruhestromkreis bilden somit die Spannungsquelle 5 sowie der taktile
Sensor 1 und gegebenenfalls der Vorwiderstand 6. Ist der Vorwiderstand 6 vorhanden,
bilden die beiden Widerstände 3 und 6 einen Spannungsteiler, so dass die Spannung
der Spannungsquelle 5 derart in Abhängigkeit des Spannungsteilerverhältnis gewählt
werden muss, dass sich an dem Widerstand 3 eine konstante bzw. weitestgehend konstante
Spannung von maximal 1 Volt einstellt. Der Einsatz des Spannungsteilers, bestehend
aus den Widerständen 3 und 6, hat den Vorteil, dass die Spannung an dem Widerstand
3 sehr genau aufgrund des Spannungsteilerverhältnisses durch Dimensionierung der Widerstände
eingestellt und eingehalten werden kann. Damit erübrigt es sich, eine sehr genaue
Spannungsquelle 5 einzusetzen. Gegebenenfalls kann der Vorwiderstand 6 auch als veränderbarer
Widerstand ausgebildet sein, um bei geöffneter Schaltmatte die Spannung an dem Widerstand
3 sehr präzise unter Zuhilfenahme des Spannungsmessers 4 einstellen zu können. Ein
weiterer Vorteil des Spannungsteilers ist darin zu sehen, dass die Schwankungen der
Spannung der Spannungsquelle 5 nicht oder nicht wesentlich auf die Spannung an dem
Widerstand 3 auswirken.
[0027] Der taktile Sensor 1 ist an eine elektronische Auswerteeinheit 7 angeschlossen, wobei
die Spannung des Widerstandes 3 zunächst einem Schwellwertschalter 8 zugeführt wird.
Weiterhin umfasst die elektronische Auswerteeinheit 7 eine Stromversorgung 9 sowie
eine Anzeigeeinheit 10, mit der z.B. Betrieb, Fehler und Ausgangssignal des Schwellwertschalters
8 und weitere Größen angezeigt werden können. Darüber hinaus kann die Auswerteeinheit
7 weitere Elemente umfassen, die zwar für den Betrieb erforderlich sind aber zur Beschreibung
der Ruhestromüberwachung entbehrlich und somit nicht gezeigt sind.
[0028] Das Ausgangssignal des Schwellwertschalters 8, der beispielsweise als Schmitt-Trigger
ausgebildet, wird einer Schaltstufe 11 zugeführt. Der Schwellwertschalter 8 arbeitet
in Abhängigkeit des Eingangssignals in einer solchen Art und Weise, dass er z.B. bei
unbetätigter Kontaktmatte 2 kein Ausgangssignal abgibt und somit die Schaltstufe 11
nicht angesteuert wird. Wird die Kontaktmatte 2 durch Zusammendrücken betätigt, gibt
der Schwellschwertschalter 8 ein Ausgangssignal an die Schaltstufe 11, die einen Schaltvorgang
auslöst. An der Schaltstufe 11 (beispielsweise ein Relais, wie in Figur 1 andeutungsweise
gezeigt) ist ein Aktuator 12 angeschlossen, der je nach Einsatz eingeschaltet oder
ausgeschaltet wird. Der Aktuator 12 kann der Elektromotor einer Maschine sein, die
ausgeschaltet wird, wenn eine Person die Kontaktmatte betritt.
[0029] Figur 4 zeigt eine Vorrichtung zur Ruhestromüberwachung mit einer Stromquelle, bei
der die in Figur 3 gezeigte Stromquelle 5 und der Vorwiderstand 6 durch eine Stromquelle
13 ersetzt sind, die einen konstanten Strom in den Widerstand 3 einprägt. Dieser Strom
ist so dimensioniert, dass in Abhängigkeit des Wertes des Widerstandes 3 mit dem Spannungsmesser
4 eine maximale Spannung 1 Volt, vorzugsweise eine Spannung aus dem Spannungsbereich
von 0,2 bis 0,8 Volt, angezeigt wird. Sollte die Größe des eingeprägten Stromes von
Bedeutung sein, kann diese mit einem Strommesser 14 erfasst und angezeigt werden.
[0030] Es sei darauf hingewiesen, dass die Stromversorgung 9 auf einem Netzanschluss von
z.B. 220 Volt Wechselspannung basieren kann, die in eine Gleichspannungsversorgung
für die Auswerteeinheit 7 umgesetzt wird, so dass eine Gleichspannung für die Vorrichtung
zur Ruhestromüberwachung gegeben ist. Die Vorrichtung kann aber auch mit Wechselstrom
betrieben werden, wobei eine einstufige oder mehrstufige Transformierung möglich ist.
Es kann auch vorteilhaft sein, eine Gleichstromversorgung vorzusehen, die in gleichmäßigen
oder auch ungleichmäßigen Zeitabständen umgepolt wird, um den Stromfluss auch an den
Kontaktstellen umzukehren.
[0031] In den Figuren 3 und 4 ist eine einfache Ausführung von Vorrichtungen zur Ruhestromüberwachung
in Verbindung mit einer elektrischen Kontaktmatte gezeigt. Zur Erhöhung der Sicherheit
ist es denkbar, ein Element oder mehrere Elemente redundant, d.h. vorzugsweise doppelt,
auszuführen.
1. Elektrische Kontaktmatte (2) mit zumindest zwei im Ruhezustand mit Abstand zueinander
angeordneten Platten (2a, 2b), die insbesondere aus Gummi oder Polymeren hergestellt
und durch Beimischung von leitenden Stoffen, wie Ruß, Graphit, Metallpulver und dergleichen,
elektrisch leitend sind, wobei der Abstand durch nicht leitende Distanzhalter hergestellt
ist, und mit einer Vorrichtung zur Ruhestromüberwachung, die mit den Platten (2a,
2b) in Wirkverbindung steht,
dadurch gekennzeichnet, dass die Distanzhalter als im wesentlichen unelastische Zwischenlage (2c) ausgebildet
sind, die Öffnungen solcher Größe aufweist, dass die Innenflächen der Platten (2a,
2b) bei Druckbelastung der Kontaktmatte (2) sich gegenseitig berühren und dadurch
den Schalter eines taktilen Sensors (1) der Vorrichtung zur Ruhestromüberwachung bilden,
wobei der Sensor (1) in Parallelschaltung zur Kontaktmatte (2) einen elektrischen
Anschluss (3) aufweist.
2. Elektrische Kontaktmatte nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, dass die Platten (2a, 2b) als dünne, vorzugsweise biegsame und elastische Schaltelemente
ausgebildet sind.
3. Elektrische Kontaktmatte nach einem der Ansprüche 1 oder 2,
dadurch gekennzeichnet, dass die Zwischenlage (2c) als nicht leitendes Netzgewebe oder gelochte Folie, vorzugsweise
aus Kunststoff oder Baumwolle, ausgebildet ist.
4. Elektrische Kontaktmatte nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass die Zwischenlage (2c) beidseitig klebend ausgeführt ist.
5. Elektrische Kontaktmatte nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass die Platten (2a, 2b) an ihren der Zwischenlage (2c) abgewandten Oberflächen Noppen
oder sonstige Erhebungen aufweisen, die mit Abstand zueinander angeordnet sind.
6. Elektrische Kontaktmatte nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass zur Bildung eines Bumpers oder eines sonstigen Sicherheitsschaltelements mit großem
Nachlaufweg sich an die Kontaktmatte Übertragungselemente (20, 21) anschließen, die
an einem Stützelement (19) befestigt sind, dass das Stützelement (19) auf der den
Übertragungselementen (20, 21) abgewandten Seite einen elastischen Oberkörper (18),
vorzugsweise aus Schaumstoff, trägt und dass das Stützelement (19) senkrecht zur Kontaktmatte
beweglich angelenkt ist.
7. Elektrische Kontaktmatte nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass zur Bildung einer Sicherheitsschaltleiste oder eines sonstigen Sicherheitsschaltelements
die Kontaktmatte als Kontaktstreifen ausgebildet ist, an den sich Übertragungselemente
anschließen, die an einer Stützleiste befestigt sind, und dass die Stützleiste senkrecht
zum Kontaktstreifen beweglich angelenkt ist.
8. Elektrische Kontaktmatte nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, dass der im Ruhestromkreis fließende Strom durch Be- oder Entlasten der Kontaktmatte veränderbar
ist und diese Veränderung einen Schaltvorgang auslöst und dass Mittel zur Erzeugung
des in dem Ruhestromkreis fließenden Stromes derart vorgesehen sind, dass an dem elektrischen
Abschluss (3) eine Spannung von maximal 1 Volt anliegt.
9. Elektrische Kontaktmatte nach Anspruch 8,
dadurch gekennzeichnet, dass an dem elektrischen Abschluss (3) eine Spannung im Bereich von 0,2 bis 0,8 Volt anliegt.
10. Elektrische Kontaktmatte nach einem der Ansprüche 1, 8 und 9,
dadurch gekennzeichnet, dass die Mittel zur Erzeugung des in dem Ruhestromkreis fließenden Stromes als Spannungsquelle
(5) ausgebildet sind.
11. Elektrische Kontaktmatte nach einem der Ansprüche 1, 8 und 9,
dadurch gekennzeichnet, dass die Mittel zur Erzeugung des in dem Ruhestromkreis fließenden Stromes als Stromquelle
(13) ausgebildet sind, die einen solchen Strom in den elektrischen Abschluss (3) des
taktilen Sensors (1) einprägen, aus dem die Spannung von maximal 1 Volt resultiert.
12. Elektrische Kontaktmatte nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass der taktile Sensor (1) an einer elektronischen Auswerteeinheit (7) angeschlossen,
die zumindest einen Schwellwertschalter (8) sowie eine Schaltstufe (11) aufweist.