[0001] Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Sicherheitskontaktschiene, insbesondere
für bewegte Anlagen, wie zum Beispiel eine bewegliche Schließvorrichtung.
[0002] Aus der DE 33 04 400 C3 ist eine Sicherheitskontaktschiene für kraftbetätigte Anlagen,
wie zum Beispiel Rolltore, Rollgitter usw. mit einem am beweglichen Teil der Anlage
befestigten Gummihohlprofil bekannt, welches als Einkammer-Profil ausgebildet ist.
Innerhalb des Gummihohlprofils ist eine schneidenartige Rippe vorgesehen, welche einstückig
mit dem Gummihohlprofil ausgebildet und ebenfalls aus Gummi hergestellt ist. Die Oberfläche
der schneidenartigen Rippe ist als elektrisch leitende Kontaktfläche ausgebildet,
wobei an der Innenseite des Gummihohlprofils der schneidenartigen Rippe gegenüberliegend
ebenfalls eine elektrische leitende Kontaktfläche vorgesehen ist, so daß bei einer
Verformung der Sicherheitskontaktschiene, wie zum Beispiel durch das Auftreffen auf
ein Hindernis im Schließbereich eines Tores, das Gummihohlprofil verformt wird und
mit seiner an der Innenseite aufgebrachten leitenden Kontaktfläche in Berührung mit
der leitenden Kontaktfläche der schneidenartigen Rippe kommt. Hierdurch kann ein Stromkreis
geschlossen und ein Signal zur Steuerung der Antriebsvorrichtung ausgegeben werden,
so daß zum Beispiel eine Schließbewegung eines Tores bei Auftreffen auf ein Hindernis
gestoppt wird.
[0003] Es ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung eine Sicherheitskontaktschiene sowie
eine Schließvorrichtung vorzuschlagen, welche für einen breiten Anwendungsbereich
geeignet sind. Insbesondere soll eine Sicherheitskontaktschiene zusammen mit einer
Schließvorrichtung vorgeschlagen werden, mit welchen das Ansprechverhalten den jeweiligen
Anforderungen entsprechend eingestellt werden kann.
[0004] Diese Aufgabe wird durch die Gegenstände der unabhängigen Ansprüche gelöst. Vorteilhafte
Ausführungsformen ergeben sich aus den Unteransprüchen.
[0005] Die Sicherheitskontaktschiene für eine bewegte Anlage, wie zum Beispiel eine bewegliche
Schließvorrichtung gemäß der Erfindung weist ein Hohlprofil mit einem verformbaren
Bereich, bevorzugt aus einem elastischen Material auf, welches zum Beispiel an einer
Schließvorrichtung, wie zum Beispiel einem Rolltor, Rollgitter oder ähnlichem angebracht
werden kann. Dabei kann das Hohlprofil sowohl entlang der gesamten Schließkante der
Schließvorrichtung verlaufen. Jedoch ist es auch möglich nur an bestimmten Stellen
der Schließkante ein Hohlprofil vorzusehen. An der Innenseite des Hohlprofiles ist
mindestens ein elektrisch leitfähiger Bereich vorgesehen, welcher zum Beispiel durch
Beschichten des elastischen Materials mit leitfähigen Stoffen, wie Grafit oder ähnlichem
hergestellt werden kann. Es ist auch möglich leitende Elemente, wie zum Beispiel dünne
Metallnetze auf die entsprechenden Oberfläche aufzulegen beziehungsweise damit zu
verbinden.
[0006] In dem Hohlprofil befindet sich mindestens ein frei bewegliches Kontaktelement, welches
bevorzugt ohne Formschluß mit dem Hohlprofil ausgebildet ist. Dabei liegt das Kontaktelement
in seiner Ruhelage mit einem Oberflächenbereich an der Innenseite des Hohlprofils
an und weist bevorzugt einen leitfähigen Bereich an seiner Oberfläche auf, welcher
bei Verformung des Hohlprofils durch eine externe Kraft, wie zum Beispiel ein eine
Schließbewegung beeinträchtigendes Hindernis, in Anlage mit dem elektrische leitfähigen
Bereich an der Innenseite des Hohlprofils gebracht werden kann, um so einen Stromkreis
zu schließen und somit Steuersignale zum Beispiel für den Antrieb der Schließvorrichtung
auszugeben. Das Verformen des elastischen Bereichs des Hohlprofils führt zu einer
Verkleinerung des Innenraumes, wodurch das in dem Innenraum liegende Kontaktelement
bei ausreichender Verformung des Hohlprofils gegen eine leitfähige Fläche des Innenraumes
gedrückt wird, um so zum Beispiel einen elektrischen Kontakt zu schließen.
[0007] Das frei beweglich in dem Innenraum des Hohlprofiles liegende Kontaktelement kann
zum Beispiel bei einer entlang der gesamten Schließkante verlaufenden Sicherheitskontaktschiene
leicht seitlich eingeschoben beziehungsweise wieder entfernt werden, wodurch mittels
unterschiedlich großer beziehungsweise geformter Kontaktelemente ein jeweils gewünschtes
Ansprechverhalten der Sicherheitskontaktschiene erreicht werden kann. Werden zum Beispiel
runde Kontaktelemente verwendet, so führt ein Kontaktelement mit größerem Durchmesser
bereits bei einer kleineren Verformung zu einem Kontakt der jeweiligen leitfähigen
Bereiche von Kontaktelement und Hohlprofil, wodurch die Ansprechempfindlichkeit erhöht
wird. Kontaktelemente mit relativ kleinem Durchmesser werden dagegen erst nach einer
stärkeren Verformung des Hohlprofils gegen die leitfähigen Bereiche des Innenraums
des Hohlprofils gedrückt, so daß die Ansprechempfindlichkeit verkleinert wird.
[0008] Bevorzugt ist die gesamte Oberfläche des Kontaktelements leitfähig ausgebildet, so
daß auch bei einer Verdrehung beziehungsweise Verschiebung des Kontaktelements innerhalb
des Hohlprofils immer ein leitfähiger Bereich in Richtung auf einen ebenfalls leitfähigen
Bereich des Hohlprofils weist, so daß beide leitfähige Bereiche bei Verformung des
Hohlprofils in Anlage kommen können, um einen elektrischen Kontakt herzustellen.
[0009] Vorteilhaft ist der Innenraum des Hohlprofils an seiner im eingebauten Zustand oberen
Seite mit einem leitfahigen Bereich versehen, so daß das durch die Schwerkraft an
der unteren Innenseite des Hohlprofils aufliegende Kontaktelement nicht durch eine
seitliche Bewegung in Kontakt mit dem leitfähigen Bereich kommt, sondern erst durch
eine gegen die Schließrichtung wirkende Kraft, welche zu einer Verformung des Hohlprofils
in Richtung seiner Oberseite führt. Es ist jedoch auch möglich andere zum Beispiel
seitliche Bereiche der Innenseite des Hohlprofils leitfähig auszugestalten, um ein
gewünschtes Ansprechverhalten zum Beispiel auch bei seitlichen oder schräg einwirkenden
Verformungen zu erreichen.
[0010] Das Kontaktelement ist bevorzugt in etwa rund ausgestaltet, so daß ein Verdrehen
des Kontaktelements keine Auswirkungen auf das Ansprechverhalten der Sicherheitskontaktschiene
hat. Es können jedoch auch andere Formen für das Kontaktelement gewählt werden, wie
zum Beispiel ein dreieckiger oder mehreckiger Querschnitt, oder auch eine Sternform,
um gewünschte Ansprechverhalten zu erzielen. Weiterhin ist es möglich das Kontaktelement
entlang der Sicherheitskontaktschiene mit verschiedenen Querschnitten auszubilden,
um zum Beispiel im mittleren Bereich eines Rolltores eine größere Ansprechempfindlichkeit
zu erzeugen, als in den Randbereichen.
[0011] Das Kontaktelement kann als Hohlkörper ausgebildet sein, zum Beispiel in Form eines
Rohres. Es ist auch möglich das Kontaktelement massiv ohne Hohlraum auszubilden, zum
Beispiel als Stabelement.
[0012] Der Durchmesser des Kontaktelements beziehungsweise der maximale Abstand zweier im
Querschnitt auf dem Umfang des Kontaktelements liegenden Punkte liegt vorteilhaft
im Bereich des 0,1 bis 0,9 ― fachen des minimalen Innendurchmessers des Hohlprofils.
Hierdurch kann die Ansprechempfindlichkeit der Sicherheitskontaktschiene variiert
werden, indem durch eine bestimmte Größe des Kontaktelements der Grad der nötigen
Verformung, bis ein leitfähiger Bereich des Kontaktelements einen leitfähigen Bereich
an der Innenseite des Hohlprofils berührt, eingestellt werden kann. Hierbei ist zu
berücksichtigen, daß die absolute Größe von Kontaktelement beziehungsweise Hohlprofil
für das Ansprechverhalten der Sicherheitskontaktschiene eine wichtige Rolle spielen
und bevorzugt im Bereich einiger mm bis cm liegen.
[0013] Vorteilhaft ist das Hohlprofil und/oder das Kontaktelement aus Gummi gefertigt. Jedoch
ist es nicht erforderlich das ganze Hohlprofil aus elastischem Material beziehungsweise
Gummi zu fertigen. Es ist möglich nur den im eingebauten Zustand nach unten von zum
Beispiel einem Rolltor weg weisenden Bereich des Hohlprofils aus elastischem Material
zu fertigen, so daß dieser durch ein Hindernis verformt werden kann. Dabei kann der
restliche Teil Hohlprofils zum Beispiel aus Plastik oder Metall gebildet sein. Ebenso
kann das Kontaktelement vollständig aus Gummi gefertigt werden. Alternativ ist es
auch möglich als Kontaktelement zum Beispiel eine Metallstange beziehungsweise ein
Metallrohr oder einen anderen Gegenstand mit wenigstens einem elektrisch leitfähigen
Oberflächenbereich zu wählen.
[0014] Vorteilhaft kann ein Gewichtselement zum Erzeugen einer asymmetrischen Gewichtsverteilung
in das Kontaktelement integriert werden, um mit Hilfe der Schwerkraft eine bestimmte
definierte Ruhestellung des Kontaktelements festzulegen. Zum Beispiel kann ein vollständig
aus Gummi bestehendes Kontaktelement eine in seinem Außenbereich liegende eingelassene
Metallstange aufweisen, welche bei einem geeignet geformten Kontaktelement sicherstellen
kann, daß aufgrund der Schwerkraft der mit der Metallstange versehene Bereich unten
liegt, so daß zum Beispiel ein aus dem Kontaktelemente vorragender Steg in Ruhestellung
nach oben weist.
[0015] Besonders bevorzugt ist sowohl das Kontaktelement als auch das Hohlprofil mit einem
Anschluß für eine elektrische Leitung versehen, so daß zum Beispiel zu einer Steuerung
für den Antrieb der Schließvorrichtung ein elektrisches Signal geführt werden kann,
wenn sich die leitfähigen Bereiche des Kontaktelements und des Hohlprofils berühren
und somit ein Stromkreis geschlossen wird.
[0016] Bevorzugt ist das Hohlprofil luftdicht abgeschlossen, so daß es mit einem druckempfindlichen
Schalter verbunden werden kann, wobei eine Verformung des Hohlprofils den druckempfindlichen
Schalter auslöst und geeignete Ansteuer- beziehungsweise Haltesignale an den Antrieb
der Schließvorrichtung ausgegeben werden können.
[0017] Vorteilhaft ist ein aktives Bauelement an der Sicherheitskontaktschiene vorgesehen,
welches mit mindestens einem leitfähigen Bereich des Hohlprofils und mindestens einem
leitfähigen Bereich des Kontaktelements verbunden ist, so daß durch dieses aktive
elektrische Bauelement, wie zum Beispiel einem Schwingquarz oder ähnlichem, eine zwischen
diesen leitfähigen Bereichen angelegte Spannung beeinflußt werden kann. So können
zum Beispiel unter Zuhilfenahme eines Schwingquarzes oder auch einer geeignet angesteuerten
Transistorschaltung bestimmte Schwingungen auf die angelegten Spannungen aufmoduliert
werden, so daß im Falle des Kontakts der jeweiligen leitfähigen Bereiche dieses Schwingungsmuster
verändert - beziehungsweise vollständig unterdrückt - wird, so daß durch eine solche
Veränderung der Signalform auf das Vorlegen eines Hindernisses geschlossen werden
kann, welches zur Deformation des Hohlprofils geführt hat. Somit kann ein Hindernis
zuverlässig dedektiert werden, wobei mittels einer geeigneten Steuerschaltung der
Antrieb der Schließvorrichtung gestoppt werden kann. Jedoch kann die Sicherheitskontaktschiene
auch ohne solche aktiven Bauelemente betrieben werden.
[0018] Die Erfindung bezieht sich weiterhin auf ein Kontaktelement für eine Sicherheitskontaktschiene,
welches aus elastischem Material gebildet ist und an seiner äußeren Oberfläche mindestens
einen leitfähigen Bereich aufweist.
[0019] Weiterhin bezieht sich die Erfindung auf eine Schließvorrichtung mit einer Sicherheitskontaktschiene
wie oben beschrieben und einem Antrieb für die Schließvorrichtung, welcher von einer
Steuerung angesteuert wird, welche in elektrischer Verbindung mit der Sicherheitskontaktschiene
steht.
[0020] Die Erfindung wird nachfolgend anhand zweier bevorzugter Ausführungsformen beschrieben.
Es zeigen:
- Figur 1
- ein erstes Ausführungsbeispiel einer Sicherheitskontaktschiene im Querschnitt; und
- Figur 2
- ein zweites Ausführungsbeispiel einer Sicherheitskontaktschiene.
[0021] Figur 1 zeigt eine aus Gummi gefertigte Sicherheitskontaktschiene mit einem Hohlprofil
1, in welchem ein röhrenförmiges Kontaktelement 2 aus Gummi angeordnet ist. Das Hohlprofil
1 kann mit seiner Oberseite an der Schließkante eines Tores befestigt werden und weist
an seiner oberen Seite im Innenraum einen leitfähigen Bereich 1 a auf, wie in Figur
1 durch die Schraffur dargestellt. Das Kontaktelement 2 weist an seinem ganzen Umfangsbereich
ebenfalls einen leitfähigen Bereich 2a auf. Trifft die in Figur 1 gezeigte Sicherheitskontaktschiene
bei einer nach unten gerichteten Schließbewegung auf ein Hindernis, so wird das Hohlprofil
1 von unten allmählich verformt, wodurch das Kontaktelement 2 in Richtung auf den
oberen leitfähigen Bereich 1a des Hohlprofils 1 bewegt wird. Sobald die leitfähigen
Bereiche 1a und 2a von Hohlprofil 1 und Kontaktelement 2 aufeinander treffen, wird
ein elektrischer Kontakt hergestellt, so daß ein Antrieb der Schließvorrichtung angehalten
werden kann.
[0022] Figur 2 zeigt im Querschnitt ein zweites Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen
Sicherheitskontaktschiene. Im Gegensatz zu Figur 1 ist das Kontaktelement 2 als Vollkörper
ausgebildet, zum Beispiel als eine massive Eisenstange, welche in dem Hohlprofil 1
liegt. Zusätzlich zu dem leitfähigen Bereich 1a im oberen Teil der Sicherheitskontaktschiene
sind an den seitlichen Bereichen des Hohlprofils 1 weitere leiffähige Bereiche 1b
und 1c vorgesehen, so daß auch seitliche Verformungen des Hohlprofils 1 zu einem elektrischen
Kontakt zwischen einem leitfähigen Bereich 1b oder 1c und dem elektrisch leitfähigen
Bereich 2a des Kontaktelements 2 führen, so daß auch bei einer durch ein Hindernis
hervorgerufenen schräg einwirkenden Verformung schnell ein elektrisches Signal zum
Anhalten der Schließbewegung erzeugt werden kann.
1. Sicherheitskontaktschiene für eine bewegliche Schließvorrichtung mit:
a) einem Hohlprofil (1) mit einem verformbaren Bereich;
b) mindestens einem elektrische leitfähigen Bereich (1a, 1b, 1c) an der Innenseite
des Hohlprofils (1); und
c) einem Kontaktelement (2), welches frei beweglich innerhalb des Hohlprofils (1)
angeordnet ist und an mindestens einem Teil seiner Oberfläche einen leitfähigen Bereich
(2a) aufweist.
2. Sicherheitskontaktschiene nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die gesamte
Oberfläche des Kontaktelements (2) leitfähig ist.
3. Sicherheitskontaktschiene nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das
Hohlprofil (1) an der Oberseite seines Innenraums einen leitfähigen Bereich (1a) aufweist.
4. Sicherheitskontaktschiene nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet,
daß das Kontaktelement (2) einen runden Querschnitt aufweist.
5. Sicherheitskontaktschiene nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet,
daß das Kontaktelement (2) als Vollkörper oder mit einem Hohlraum ausgebildet ist.
6. Sicherheitskontaktschiene nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet,
daß der maximale Abstand zweier auf dem Umfang des Kontaktelements (2) liegenden Punkte
0,1 bis 0,9 mal so groß ist wie der minimale Innendurchmesser des Hohlprofils (1).
7. Sicherheitskontaktschiene nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet,
daß das Hohlprofil (1) und/oder das Kontaktelement (2) aus Gummi hergestellt sind.
8. Sicherheitskontaktschiene nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet,
daß in dem Kontaktelement (2) ein Gewichtselement zum Erzeugen einer definierten Ruhetage
integriert ist.
9. Sicherheitskontaktschiene nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet,
daß das Hohlprofil (1) und/oder das Kontaktelement (2) einen Anschluß zum elektrischen
Verbinden der jeweiligen leitfähigen Bereiche (1a, 1b, 1c, 2a) mit einer Leitung aufweist.
10. Sicherheitskontaktschiene nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet,
daß das Hohlprofil (1) luftdicht abgeschlossen ist.
11. Sicherheitskontaktschiene nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet,
daß ein leitfähiger Bereich (1a, 1b, 1c) des Hohlprofils (1) und ein leitfähiger Bereich
(2a) des Kontaktelements (2) mit einem aktiven elektrischen Element verbunden sind.
12. Kontaktelement aus elastischem Material mit mindestens einem leitfähigen Oberflächenbereich
(2a).
13. Schließvorrichtung mit:
a) einer Sicherheitskontaktschiene nach einem der Ansprüche 1 bis 10;
b) einer Antriebsvorrichtung für die Schließvorrichtung; und
c) einer Steuerung für die Antriebsvorrichtung, welche elektrisch mit der Sicherheitskontaktschiene
verbunden ist.