DE10018475A1 - Elektrische Kontaktmatte mit Vorrichtung zur Ruhestromüberwachung - Google Patents
Elektrische Kontaktmatte mit Vorrichtung zur RuhestromüberwachungInfo
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Abstract
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 elektrisch leitend sind, wobei der Abstand durch nicht leitende Distanzhalter hergestellt sind, und mit einer Vorrichtung zur Ruhestromüberwachung, die mit den Platten (2a, 2b) in Wirkverbindung steht, wobei 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 Abschluss (3) aufweist.
Description
Die Erfindung betrifft eine elektrische Kontaktmatte mit zumindest
zwei im Ruhezustand mit Abstand zueinander angeordneten Platten
gemäß den Merkmalen des Oberbegriffs des Patentanspruchs 1.
Derartige Kontaktmatten finden verschiedenartige Anwendung als
Sicherheitseinrichtungen, als Warneinrichtungen, gegebenenfalls
auch als Einbruchsicherungen.
Es ist bekannt (EP-0 109 159) die Platten einer elektrischen Kon
taktmatte aus Metall herzustellen. Derartige Kontaktmatten sind mög
licherweise für einen rauhen Einsatz mit großen Schaltkräften ge
eignet, 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.
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 er
geben 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.
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 er
fasst. 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 aus
gelöst 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 uner
wünscht ist.
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.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Nachteile der be
schriebenen 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 Kon
taktmatte in feuchter bzw. nasser Umgebung eingesetzt wird.
Diese Aufgabe wird im wesentlichen durch die Merkmale des Patent
anspruchs 1 bezüglich der Matte gelöst, wobei die Merkmale des
Patentanspruchs 7 von Bedeutung für die Vorrichtung zur Ruhe
stromüberwachung sind.
Erfindungsgemäß sind die Distanzhalter als im wesentlichen un
elastische 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, vor
zugsweise 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.
Wird die Zwischenlage, wie erfindungsgemäß vorgeschlagen, beid
seitig 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.
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.
Erfindungsgemäß eignet sich die vorgeschlagene Kontaktmatte zur
Bildung eines Bumpers oder sonstigen Sicherheitsschaltelementen
mit großem Nachlaufweg, wobei sich dann an die Kontaktmatte Über
tragungselemente 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 ausge
führt, damit Kräfte auf den elastischen Oberkörper zur Auslösung
eines Kontakts der Schaltmatte führen. Die Übertragungselemente
sind dabei an dem der Kontaktmatte zugewandten Ende so ausgebil
det, dass sie eine kleine Übertragungsfläche bilden, die im Bereich
von 10 mm2 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 Über
tragungselemente kann daher die Schaltauslösung variiert werden.
Um eine senkrecht zur Kontaktmatte bewegliche Anlenkung des
Stützelements mit elastischem Oberkörper zur Kontaktmatte zu ge
währleisten, können die Kontaktmatte und das Stützelement in einem
Rahmen untergebracht sein, wobei der Rahmen diese beiden
Elemente umschließt und mit einem Rand gegeneinander festhält.
Die vorgeschlagene Kontaktmatte eignet sich auch vorzugsweise zur
Bildung einer Sicherheitsschaltleiste, wobei dann die Kontaktmatte
als Kontaktstreifen ausgebildet ist, an die sich mittels Übertragungs
elementen eine Stützleiste anschließt, die senkrecht zum Kontakt
streifen 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 aus
gebildet sein, wobei die Stützleiste eine gewisse Flexibilität auf
weisen sollte, damit auch eine Punktlast eine Kontaktauslösung be
wirkt.
Die vorgeschlagene Kontaktmatte kann auch wulstartig gebogen und
an ihren beiden Enden an einer Maschine, an einem Rolltor oder der
gleichen befestigt sein und als Sicherheitskontaktschiene ausgebildet
sein, wobei ein Druck auf den Außenmantel der wulstartig gebogenen
Kontaktmatte einen Schaltimpuls auslöst.
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.
Es hat sich herausgestellt, dass Materialzerstörungen im Bereich des
taktilen Sensors, also im Bereich der Kontaktmatte und des elektri
schen Abschlusses einschließlich der elektrischen Verbindungen
deutlich reduziert bzw. weitgehend vermieden werden, wenn mit
Spannungen im Bereich unterhalb von 1 Volt gearbeitet wird. Die Er
zeugung 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 fließen
den Stromes beibehalten werden können. Insbesondere hat sich ge
zeigt, dass diese Spannung, insbesondere bewirkt, dass die elektri
sche Kontaktmatte gegen Feuchtigkeit und dergleichen unempfindlich
ist.
Durch die Ausbildung der Mittel zur Erzeugung des in dem Ruhe
stromkreis fließenden Stromes als Spannungsquelle kann durch Vor
gabe der Spannung unter Berücksichtigung der Größe des elektri
schen 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.
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 Ab
schlusses (Widerstand) eingehalten werden.
In Weiterbildung der Erfindung ist der taktile Sensor an einer elektro
nischen Auswerteeinheit angeschlossen, die zumindest einen
Schwellwertschalter sowie eine Schaltstufe aufweist. Dadurch lässt
sich eine kompakte Auswerteeinheit realisieren, die neben der Er
fassung eines Hindernisses mittels des taktilen Sensors auch die
Auswertung mittels des Schwellwertschalters und die Auslösung
eines Schaltvorganges mittels einer Schaltstufe bewirkt.
In Weiterbildung der Erfindung sind die Mittel (Spannungsquelle oder
Stromquelle) in oder außerhalb der elektrischen Auswerteeinheit an
geordnet. Dadurch kann der Einbauort der Mittel zur Erzeugung des
in dem Ruhestromkreis fließenden Stromes frei gewählt und den vor
handenen konstruktiven Gegebenheiten angepasst werden.
Zur weiteren Erläuterung der Erfindung wird auf die Zeichnungen ver
wiesen, in denen Ausführungsbeispiele der Erfindung vereinfacht
dargestellt sind.
Es zeigen:
Fig. 1 eine Draufsicht auf eine erfindungsgemäße Kontaktmatte,
wobei die obere Platte geschnitten ist, um den Blick auf
die Zwischenlage und die untere Platte freizugeben,
Fig. 2 eine Seitenansicht auf eine elektrische Kontaktmatte mit
im Abstand dazu angeordnetem Stützelement mit einem
elastischen Oberkörper,
Fig. 3 eine Vorrichtung zur Ruhestromüberwachung mit einer
Spannungsquelle einer als Schalter eines taktilen Sensors
eingesetzten elektrischen Kontaktmatte und
Fig. 4 eine Vorrichtung zur Ruhestromüberwachung mit einer
Stromquelle, bei der wiederum die elektrische Kontakt
matte als Schalter eines taktilen Sensors ausgebildet ist.
In Fig. 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
Fig. 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, Metall
pulver 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 Vor
richtung zur Ruhestromüberwachung ist, wie sie in den Fig. 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 Fig. 1 zu entnehmen ist, durch
gehende 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 Ge
webes ist etwa 0,5 mm. Das Netzgewebe kann beispielsweise beid
seitig 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 ge
schützt ist. Die Kontaktmatte 2 kann aber auch noch in eine nicht
dargestellte Arbeitsmatte eingepackt sein, so dass eine Matte ent
steht, die auch von Rädern überfahren werden kann und eine erhöhte
Festigkeit bzw. Schutz aufweist.
In Fig. 2 ist die Kontaktmatte 2 wiederum zusammengesetzt aus den
Platten 2a und 2b und der Zwischenlage 2c an einem festen Unter
grund 17 beispielsweise an einem Maschinenteil oder an einem Fahr
zeug 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 Über
tragungselementen 20 und 21 mit der Kontaktmatte in Wirkverbin
dung 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 Vor
richtung zur Ruhestromüberwachung wirkt und einen Schaltimpuls
auslöst, der zu einem Warnsignal oder einem Abschalten des Fahr
zeuges 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 Fig. 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 Fig. 2 so beweglich sein, dass das
Stützelement und die Kontaktmatte sich nicht gegeneinander ent
fernen können, wohl aber zusammengedrückt werden können.
Durch die Verteilung der Übertragungselemente zwischen dem Stütz
element 19 und der Kontaktmatte sowie durch ihre Anzahl und durch
die Größe der der Kontaktmatte zugewandten Ende der Über
tragungselemente kann die Schaltauslösung verändert werden und
die Reaktionszeit und -kraft zur Auslösung des Schaltimpulses der
Kontaktmatte verändert werden. Je nach Anordnung der Über
tragungselemente können auch schräge Kräfte auf den elastischen
Oberkörper einen Schaltimpuls auslösen.
Fig. 3 zeigt eine Vorrichtung zur Ruhestromüberwachung der Kon
taktmatte 2. Die Vorrichtung weist einen taktilen Sensor 1 auf, der die
Kontaktmatte 2, die bei Druckbeaufschlagung im Sinne eines Schal
ters schließt, und einen Widerstand 3 (Ohmscher Widerstand) um
fasst. Durch die Belastung, beispielsweise das Betreten der Schalt
matte 2 wird der Widerstand 3 kurzgeschlossen und dadurch der
Stromfluss durch den Widerstand 3 verändert, wobei diese Verände
rung erfassbar und auswertbar ist. Die an dem Widerstand 3 an
liegende Spannung (proportional zu dem Strom, der durch den
Widerstand 3 fließt) kann gegebenenfalls durch einen Spannungs
messer 4 (Voltmeter) erfasst werden.
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 Strombe
grenzung 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 Spannungs
quelle 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 Dimen
sionierung der Widerstände eingestellt und eingehalten werden kann.
Damit erübrigt es sich, eine sehr genaue Spannungsquelle 5 ein
zusetzen. Gegebenenfalls kann der Vorwiderstand 6 auch als ver
änderbarer Widerstand ausgebildet sein, um bei geöffneter Schalt
matte die Spannung an dem Widerstand 3 sehr präzise unter Zuhilfe
nahme 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.
Der taktile Sensor 1 ist an eine elektronische Auswerteeinheit 7 an
geschlossen, 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 Be
schreibung der Ruhestromüberwachung entbehrlich und somit nicht
gezeigt sind.
Das Ausgangssignal des Schwelfwertschalters 8, der beispielsweise
als Schmitt-Trigger ausgebildet, wird einer Schaltstufe 11 zugeführt.
Der Schwellwertschalter 8 arbeitet in Abhängigkeit des Eingangs
signals 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 Zusammen
drücken betätigt, gibt der Schwellschwertschalter 8 ein Ausgangs
signal an die Schaltstufe 11, die einen Schaltvorgang auslöst. An der
Schaltstufe 11 (beispielsweise ein Relais, wie in Fig. 1 andeutungs
weise 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.
Fig. 4 zeigt eine Vorrichtung zur Ruhestromüberwachung mit einer
Stromquelle, bei der die in Fig. 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, vor
zugsweise 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.
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.
In den Fig. 3 und 4 ist eine einfache Ausführung von Vorrich
tungen zur Ruhestromüberwachung in Verbindung mit einer elektri
schen Kontaktmatte gezeigt. Zur Erhöhung der Sicherheit ist es
denkbar, ein Element oder mehrere Elemente redundant, d. h. vor
zugsweise doppelt, auszuführen.
Claims (12)
1. Elektrische Kontaktmatte (2) mit zumindest zwei im Ruhezu
stand mit Abstand zueinander angeordneten Platten (2a, 2b), die ins
besondere aus Gummi oder Polymeren hergestellt und durch Bei
mischung 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 Wirkverbin
dung steht,
dadurch gekennzeichnet, dass die Distanzhalter als im wesent
lichen unelastische Zwischenlage (2c) ausgebildet sind, die
Öffnungen solcher Größe aufweist, dass die Innenflächen der Platten
(2a, 2b) bei Druckbelastung der Kontaktmatte (2) sich gegenseitig be
rühren und dadurch den Schalter eines taktilen Sensors (1) der Vor
richtung 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, vor
zugsweise 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 Kunst
stoff oder Baumwolle, ausgebildet ist.
4. Elektrische Kontaktmatte nach einem der vorhergehenden An
sprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass die Zwischenlage (2c) beidseitig
klebend ausgeführt ist.
5. Elektrische Kontaktmatte nach einem der vorhergehenden An
sprüche,
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 An
sprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass zur Bildung eines Bumpers oder
eines sonstigen Sicherheitsschaltelements mit großem Nachlaufweg
sich an die Kontaktmatte Übertragungselemente (20, 21) an
schließen, 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 An
sprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass zur Bildung einer Sicherheitsschalt
leiste oder eines sonstigen Sicherheitsschaltelements die Kontakt
matte als Kontaktstreifen ausgebildet ist, an den sich Übertragungs
elemente anschließen, die an einer Stützleiste befestigt sind, und
dass die Stützleiste senkrecht zum Kontaktstreifen beweglich ange
lenkt 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) ausge
bildet 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 An
sprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass der taktile Sensor (1) an einer
elektronischen Auswerteeinheit (7) angeschlossen, die zumindest
einen Schwellwertschalter (8) sowie eine Schaltstufe (11) aufweist.
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