DE3528382A1

DE3528382A1 - CONTACT MAT

Info

Publication number: DE3528382A1
Application number: DE19853528382
Authority: DE
Inventors: Manfred Weitzel
Original assignee: Huebner Gummi und Kunststoff GmbH
Current assignee: Huebner Gummi und Kunststoff GmbH
Priority date: 1985-08-07
Filing date: 1985-08-07
Publication date: 1987-02-12
Also published as: DE3675461D1; EP0212454A1; EP0212454B1; ATE58258T1

Abstract

The object of the application is an electrically operating contact mat which triggers a switching pulse that can be transmitted externally in the event of a change in the distance between its lower supporting surface (2) and its upper covering surface (1). Essentially, it is characterised in that, between the lower supporting surface and the upper covering surface, there are arranged a number of electrical switches (4, 5) which operate in the same sense in the event of changes to the distance between the two surfaces and are connected in a circuit containing a current source (6) and a signal generator (7). The upper covering surface and the lower supporting surface are preferably two plates of elastic material into which are embedded, in a largely even distribution, a large number of particles of electrically conductive material, each of which is provided with a perforated film of electrically non-conductive, elastic material. When no load is applied, these two plates are at a predetermined distance from one another (open switch position); on the other hand, when they are loaded, they move so far towards each other that a contact occurs facilitating the current flow (closed switch position). <IMAGE>

Description

Kontaktmatten sind vielfach angewendete Schaltmittel. Sie finden beispielsweise vor Türen Anwendung, um deren "automatisches" Öffnen und Schließen zu bewirken. Auf den Fußboden ist im Bereich der Tür eine solche Kontaktmatte aufgelegt, wobei die Normalstellung der Tür deren geschlossene Stellung ist. Betritt eine Person die Kontaktmatte, so wird ein Impuls erzeugt, der das Öffnen der Tür veranlaßt, hat die Person die Kontaktmatte wieder verlassen, so hört der Impuls auf, die Tür kehrt in ihre Schließstellung zurück. In ähnlicher Weise kann eine Kontaktmatte einem Werkzeugautomaten zugeordnet sein, um diesen stillzusetzen, wenn sich ihm eine Bedienungsperson nähert und Gefahr läuft, an dem Werkzeugautomaten verletzt zu werden. Hat die Bedienungsperson den Gefahrenbereich und damit die Kontaktmatte wieder verlassen, so wird der Werkzeugautomat wieder in Gang gesetzt.Contact mats are widely used switching devices. For example, you will find Use in front of doors to open and close them "automatically" cause. Such a contact mat is on the floor in the area of the door hung up, the normal position of the door is its closed position. If a person enters the contact mat, an impulse is generated that opens If the person has left the contact mat again, the person hears Impulse on, the door returns to its closed position. Similarly, can a contact mat can be assigned to a machine tool to shut it down, when an operator approaches and runs the risk of Machine tools to get injured. Does the operator have the danger zone and thus leave the contact mat again, so the machine tool started again.

Bisher finden sich Kontaktmatten am Markt, die aus Gummi bestehen und in die ein Druckschlauch eingelegt ist. Betritt eine Person diese Kontaktmatte, so wird der Schlauch komprimiert, es entsteht eine Druckwelle die einen Schalter betätigt, der beispielsweise eine Maschine stillsetzt.So far there are contact mats on the market that are made of rubber and into which Pressure hose is inserted. If a person enters this contact mat, the Compressed hose, there is a pressure wave that actuates a switch that for example, stops a machine.

Diese Kontaktmatten sind relativ vielteilig und arbeiten mit relativ großen Verzögerungen.These contact mats are relatively multi-part and work with relatively large ones Delays.

Aufgabe der Erfindung ist deshalb die Schaffung einer baulich und funktionell einfachen Kontaktmatte, als die der bisherigen Bauweise.The object of the invention is therefore to create a structurally and functionally simple contact mat than that of the previous design.

Die Lösung der Aufgabe ergibt sich aus den Patentansprüchen.The solution to the problem arises from the patent claims.

Gemäß dem Grundgedanken der Erfindung sind zwei Platten 1,2 übereinander angeordnet, die beispielsweise durch Federn 3 in einem vorgegebenen Abstand voneinander gehalten sind. Auf die Gesamtfläche der Platten ist eine zweckentsprechende Anzahl von Federn 3 verteilt, so daß die beiden Platten parallel zueinander liegen. Der Abstand zwischen den Platten ist so bemessen, daß die beiden Kontakte 4,5 mehrerer Kontaktpaare einander nicht berühren, wenn die Platte unbelastet ist. Die Zahl der Kontaktpaare ist wieder zweckentsprechend gewählt, und die Kontaktpaare sind auf die Plattenfläche verteilt. Die Kontakte 4,5 sind in einem elektrischen Kreis eingeschaltet, der weiterhin eine Stromquelle, beispielsweise eine Batterie 6 und einen Signalgeber 7 einschließt.According to the basic idea of the invention, two plates 1, 2 are arranged one above the other, which are held at a predetermined distance from one another by springs 3 , for example. A suitable number of springs 3 is distributed over the total area of the plates, so that the two plates lie parallel to one another. The distance between the plates is such that the two contacts 4.5 of several pairs of contacts do not touch each other when the plate is unloaded. The number of contact pairs is again chosen appropriately, and the contact pairs are distributed over the plate surface. The contacts 4, 5 are switched on in an electrical circuit which also includes a current source, for example a battery 6 and a signal generator 7 .

Wird die Kontaktmatte belastet, so wird unter Kompression der Federn 3 der Abstand zwischen den Platten 1,2 zumindest örtlich soweit verändert, daß die Kontakte 4,5 einander berühren, der Stromkreis geschlossen wird und ein Signal mittels des Signalgebers 7 erzeugt wird. Das Signal kann zweckentsprechend weiterverarbeitet werden, beispielsweise eine Werkzeugmaschine stillsetzen, wenn eine Person in ihre Nähe kommt und dabei die Kontaktmatte betritt und deren Belastung bewirkt und so die Platten 1,2 zum Schließen von Kontakten einander nähert.If the contact mat is loaded, the compression between the springs 3 changes the distance between the plates 1, 2 at least locally to such an extent that the contacts 4 , 5 touch one another, the circuit is closed and a signal is generated by the signal generator 7 . The signal can be processed appropriately, for example stopping a machine tool when a person comes close to it and thereby enters the contact mat and causes its load and thus brings the plates 1, 2 closer to one another to close contacts.

In der Praxis wird eine solche Kontaktmatte noch zu aufwendig sein, weshalb die Lösung gemäß Fig. 2 als optimale erfindungsgemäße Lösung anzusehen ist.In practice, such a contact mat will still be too expensive, which is why the solution according to FIG. 2 is to be regarded as the optimal solution according to the invention.

Diese Kontaktmatte weist zwei identische Platten 8,9 auf, die aus einem elastischen Bahn- oder Folienmaterial, beispielsweise Natur- oder Kunstgummi bestehen, in das eine Vielzahl elektrisch leitender Partikel in weitestgehend gleichmäßiger Verteilung und einander leitend berührend eingebettet sind (Fig. 2a). Die beiden Platten sind demzufolge in sich elastisch nachgiebig und haben über ihre gesamte Fläche hinweg eine gleichmäßige elektrische Leitfähigkeit. An grundsätzlich beliebigen Stellen der Platten ist ein elektrisch leitender Draht 10,11 angeschlossen, und jeder Draht führt zur positiven bzw. negativen Anschlußklemme einer elektrischen Batterie 12. In diesen Stromkreis ist wiederum ein Signalgeber 13 eingeschlossen, dessen Funktion der des Signalgebers 7 von Fig. 1 entspricht und dessen Aufbau dem Aufbau dieses Signalgebers entsprechen kann.This contact mat has two identical plates 8, 9 , which consist of an elastic sheet or film material, for example natural or synthetic rubber, in which a large number of electrically conductive particles are embedded in a largely uniform distribution and in contact with one another ( FIG. 2a). The two plates are therefore inherently resilient and have a uniform electrical conductivity over their entire surface. An electrically conductive wire 10, 11 is connected at basically any point on the plates, and each wire leads to the positive or negative connection terminal of an electric battery 12 . A signal generator 13 is again included in this circuit, the function of which corresponds to that of the signal generator 7 from FIG. 1 and the structure of which can correspond to the structure of this signal generator.

Jede Platte 8,9 ist auf der Innenseite, d. h. auf der der jeweils anderen Platte zugekehrten Seite mit einer Lochfolie 14,15 aus elektrisch nicht leitendem Material versehen. Außerdem sind die Platten zusammen mit der der jeweiligen Platte zugehörigen Lochfolie ringsum von einem Randprofil 16,17 eingefaßt. Each plate 8.9 is provided on the inside, ie on the side facing the other plate, with a perforated film 14.15 made of electrically non-conductive material. In addition, the plates, together with the perforated film associated with the respective plate, are surrounded all around by an edge profile 16, 17 .

Ist die Kontaktmatte gemäß Fig. 2 unbelastet, so sind die beiden Platten 8,9 durch die Folien 14,15 voneinander getrennt, der Stromkreis ist unterbrochen. Wird die Kontaktmatte z. B. durch eine darauf tretende Person belastet, so treten die Plattenteile im Bereich der Löcher 18 der Lochfolien durch diese Löcher hindurch und berühren sich einander in diesen Bereichen, so daß der Stromkreis geschlossen wird und der Signalgeber 13 ein in der vorbeschriebenen Weise weiterverarbeitbares Signal erzeugt. Die Lochfolien haben zweckmäßigerweise Löcher unterschiedlicher Durchmesser, es ist aber darauf zu achten, daß jeweils zwei Löcher beider Lochfolien ein Lochpaar bilden, dessen Löcher achsgleich angeordnet sind und gleichen Durchmesser haben.If the contact mat according to FIG. 2 is unloaded, the two plates 8, 9 are separated from one another by the foils 14, 15 , the circuit is interrupted. If the contact mat z. B. burdened by a person walking on it, the plate parts in the area of the holes 18 of the perforated films pass through these holes and touch each other in these areas, so that the circuit is closed and the signal generator 13 generates a signal which can be further processed in the manner described above . The perforated films expediently have holes of different diameters, but care must be taken that two holes in each of the two perforated films form a pair of holes, the holes of which are arranged in the same axis and have the same diameter.

Es ist auf diese Weise eine extrem einfache preiswert herzustellende und betriebssichere Kontaktmatte mit großer Ansprechempfindlichkeit gegeben.In this way it is an extremely simple, inexpensive to manufacture and reliable Given contact mat with great responsiveness.

Aus den vorstehenden Erläuterungen ergibt sich, daß in den Fig. 1,2 und 2a der Zeichnung Querschnitte durch erfindungsgemäße Kontaktmatten schematisch dargestellt sind. In Fig. 1 ist die erste erfindungsgemäße Ausführungsform dargestellt, wobei die einzelnen Teile in etwa gleichem Maßstab einander zu geordnet sind. dar, wobei jedoch die Abstände zwischen den Platten 8,9 einerseits und ihren Lochfolien 14,15 andererseits, sowie zwischen den Lochfolien 14,15 der Deutlichkeit halber größer dargestellt sind, als sie tatsächlich sein werden. Die Platten 8,9 einerseits und ihre Lochfolien 14,15 andererseits sowie die Lochfolien 14,15 liegen unmittelbar aufeinander. Der Abstand zwischen den Platten 8,9 in der "Ausschaltstellung" entspricht der Summe der Dicken beider Lochfolien und der "Schaltweg" beider Platten 8,9 entspricht jeweils einer Lochfoliendicke, so daß in der "Einschaltstellung" die Platten 8,9 in den Bereichen der Löcher 18 in der Ebene aufeinandertreffen, in der die Lochfolien 14,15 aneinander liegen, wobei dies nicht methematisch exakt erfolgen muß und ohne weiteres eine Platte durch die Löcher der ihr zugeordneten Lochfolie hindurch- und in die Löcher der anderen Lochfolie teilweise eintreten kann, in die dann die dieser Lochfolie zugehörige Platte entsprechend weniger weit eintritt. In Fig. 2a ist ein Querschnitt durch eine der Platten 8,9 in größerem Maßstab gezeigt, um die Verteilung von elastischem Material 19 und elektrisch leitenden Partikeln 20schematisiert darzustellen.It follows from the above explanations that cross-sections through contact mats according to the invention are shown schematically in FIGS. 1, 2 and 2a of the drawing. In Fig. 1, the first embodiment of the invention is shown, where the individual parts are to be arranged in approximately the same scale today. represents, however, the distances between the plates 8.9 on the one hand and their perforated films 14,15 on the other hand, and between the perforated films 14,15 are shown greater than they will actually be for the sake of clarity. The plates 8.9 on the one hand and their perforated films 14.15 on the other hand and the perforated films 14.15 lie directly on top of one another. The distance between the plates 8.9 in the "switch-off position" corresponds to the sum of the thicknesses of both perforated foils and the "switching path" of both plates 8.9 corresponds to a perforated film thickness, so that in the "switch-on position" the plates 8.9 in the areas of holes 18 in the plane meet, in which the apertured films 14,15 abut one another, although this need not be done methematisch exactly hindurch- and readily a plate through the holes of its associated perforated sheet and to enter the holes of the other perforated foil part, into which the plate belonging to this perforated film then enters correspondingly less far. FIG. 2a shows a cross section through one of the plates 8, 9 on a larger scale in order to show the distribution of elastic material 19 and electrically conductive particles 20 schematically.

Gegebenenfalls kann auf die Folien 14,15 verzichtet werden und statt dessen den einander zugekehrten Seiten der Platten 8,9 eine jeweils entsprechende Prägung zugeordnet sein. In diesem Fall fließt in dem Stromkreis stets ein Mindeststrom und die bei Belastung der Kontaktmatte eintretende Veränderung des Stromes durch das Aneinanderliegen der Platten auf einer größeren Fläche wird zur Betätigung des Signalgebers 13 verwendet.If necessary, the foils 14 , 15 can be dispensed with and instead a corresponding embossing can be assigned to the mutually facing sides of the plates 8, 9 . In this case, a minimum current always flows in the circuit and the change in current which occurs when the contact mat is loaded due to the plates resting against one another over a larger area is used to actuate the signal transmitter 13 .

Claims

1. Contact mat, which triggers an externally transferable switching pulse when the distance between its lower support surface and its upper cover surface changes, characterized in that a number of electrical switches ( 4,5; 20 ) are arranged between the lower support surface and the upper cover surface respond in the same direction to changes in the distance between the two surfaces and are switched on in a circuit including a current source ( 6; 12 ) and a pulse generator ( 7; 13 ).

2. Contact mat according to claim 1, characterized in that the switches ( 4,5; 20 ) close when the distance between the support surface and the top surface is reduced.

3. Contact mat according to claim 1 or 2, characterized in that a plurality of switches ( 4,5; 20 ) is provided in at least approximately uniform distribution on the surface of the contact mat.

4. Contact mat according to claim 3, characterized in that two plates ( 8,9 ) of elastic material lie one above the other, in which a large number of particles ( 20 ) of electrically conductive material are embedded in a largely uniform distribution, the two plates made of mixtures Made of elastic material ( 19 ) and electrically conductive particles ( 20 ) as the two parts of a switch are switched into a circuit, which furthermore has a current source ( 12 ) and a pulse generator ( 13 ) and which are unloaded and have a predetermined distance from one another (open switch position ), on the other hand, are so close to each other that there is a contact that allows the current to flow (closed switch position).

5. Contact mat according to claim 4, characterized by a latticework ( 14, 15 ) made of electrically non-conductive material between the two plates ( 8, 9 ).

6. Contact mat according to claim 5, characterized in that the latticework is a perforated, bendable film ( 14, 15 ).

7. Contact mat according to claim 6, characterized in that one each is (8,9) so associated with two of the same sheets (14,15) of the mutually facing surfaces of the two plates, that the holes (18) both films are coaxially above one another.

8. Contact mat according to claim 7, characterized in that each film has holes ( 18 ) of different diameters, but holes of both films with the same diameter are assigned to one another in pairs.

9. Contact mat according to claim 4, characterized in that the one another facing surfaces of the two slats or lattice-shaped are, where the two plates with the grids or strips lie on top of each other.