DE102005003489A1 - Capacitive sensor for controlling danger area of machine, has condenser electrodes whose capacity is determined by evaluating and controlling circuit, where control signal controls machine movement by circuit depending on capacity values - Google Patents

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Abstract

The sensor has an evaluating and controlling circuit (13) connected with condenser electrodes (11) that are arranged at a margin of a danger area. Capacity of the electrodes is determined by the circuit (11), and defined by an environment medium or an object in proximity of the electrodes. A control signal is produced for controlling a machine movement by the circuit (13) depending on the determined capacity values.

Description

Die Erfindung betrifft einen Sensor zum Überwachen eines Gefahrenbereiches einer Maschine.The The invention relates to a sensor for monitoring a danger area a machine.

Maschinen mit beweglichen Werkzeugen, beispielsweise Pressen mit verfahrbaren Biege- oder Stanzwerkzeugen, müssen aus Gründen der Arbeitssicherheit gegen einen unbefugten Zugang oder einen unbefugten Eingriff durch die Bedienperson gesichert werden, insbesondere während einer Bewegung des Werkzeugs. Hierfür ist es bekannt, physische Absperrungen an der Maschine anzuordnen, beispielsweise Barrieren, Gitter oder Gehäuseelemente. Dennoch verbleibt üblicherweise ein Raum- oder Flächenbereich, der für die Bedienperson zugänglich ist und der Bedienperson einen Eingriff in die Maschinenbewegung bzw. Bewegung des Werkzeugs gestattet, beispielsweise um der Maschine ein zu bearbeitendes Werkstück zuzuführen. Dieser Raum- oder Flächenbereich wird im Zusammenhang mit der vorliegenden Erfindung als Gefahrenbereich bezeichnet. Zum Überwachen dieses Gefahrenbereichs ist es bekannt, optoelektronische Sensoren einzusetzen, beispielsweise in Form von Lichtgittern. Derartige optoelektronische Sensoren erweisen sich für manche Anwendungen jedoch als unzureichend oder als unverhältnismäßig aufwendig und teuer. Dies gilt insbesondere dann, wenn relativ kleine Öffnungen gegen einen unbefugten Eingriff gesichert werden sollen.machinery with movable tools, such as presses with movable Bending or stamping tools must for reasons Occupational safety against unauthorized access or unauthorized access Intervention be secured by the operator, especially during a Movement of the tool. Therefor it is known to arrange physical barriers on the machine, for example Barriers, grids or housing elements. Nevertheless, it usually remains a space or surface area, the for the operator accessible is and the operator an intervention in the machine movement or movement of the tool allows, for example, to the machine a workpiece to be machined supply. This space or surface area is referred to in the context of the present invention as a danger area. To monitor this danger area it is known to use optoelectronic sensors, for example in the form of light grids. Such optoelectronic Sensors prove to be However, some applications as insufficient or disproportionately expensive and expensive. This is especially true when relatively small openings to be secured against unauthorized intervention.

Es ist eine Aufgabe der Erfindung, einen Sensor für eine kostengünstige und flexible Sicherung eines Gefahrenbereichs einer Maschine zu schaffen.It It is an object of the invention to provide a sensor for a cost effective and flexible securing of a danger zone of a machine.

Diese Aufgabe wird durch einen kapazitiven Sensor mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst, und insbesondere dadurch, dass der Sensor mehrere Kondensatorelektroden und eine Auswerte- und Steuerschaltung aufweist, die mit den Kondensatorelektroden verbunden ist, dass die Kondensatorelektroden an einer Begrenzung des Gefahrenbereichs angeordnet sind, dass mittels der Auswerte- und Steuerschaltung die jeweilige Kapazität der Kondensatorelektroden ermittelbar ist, die durch das Umgebungsmedium oder ein Objekt in der Nähe der jeweiligen Kondensatorelektrode bestimmt ist, und dass mittels der Auswerte- und Steuerschaltung in Abhängigkeit von den ermittelten Kapazitätswerten ein Steuersignal zum Steuern einer Maschinenbewegung erzeugbar ist.These Task is performed by a capacitive sensor with the characteristics of Claim 1 solved, and in particular in that the sensor has a plurality of capacitor electrodes and an evaluation and control circuit connected to the capacitor electrodes connected is that the capacitor electrodes at a boundary the danger zone are arranged so that by means of the evaluation and control circuit, the respective capacitance of the capacitor electrodes can be determined by the surrounding medium or an object in nearby the particular capacitor electrode is determined, and that means the evaluation and control circuit in dependence on the determined capacitance values a control signal for controlling a machine movement is generated.

Dieser Sensor besitzt also mehrere Kondensatorelektroden, die am Rand des zu sichernden Gefahrenbereichs, d.h. an einer räumlichen Begrenzung des Gefahrenbereichs, beispielsweise an einer Zugangsöffnung zu der Maschine angeordnet sind. Die Kondensatorelektroden können dabei entlang einer umfänglichen Begrenzung des Gefahrenbereichs oder – insbesondere bei einem schmalen Gefahrenbereich oder einem schmalen Teil eines Gefahrenbereichs – lediglich an einem Teil der Begrenzung des Gefahrenbereichs angeordnet sein.This So sensor has several capacitor electrodes, which are at the edge of the to be secured, i. at a spatial limit of the danger area, for example, at an access opening are arranged to the machine. The capacitor electrodes can thereby along a circumferential Limiting the danger zone or - especially with a narrow one Hazardous area or a narrow part of a danger area - only be arranged on a part of the boundary of the danger zone.

Jede der Kondensatorelektroden bildet mit Erde bzw. mit einem geerdeten Objekt in der Nähe der betreffenden Kondensatorelektrode einen Kondensator, wobei die Kapazität der Kondensatorelektrode bzw. des gebildeten Kondensators durch die Umgebung der betreffenden Kondensatorelektrode festgelegt ist bzw. hiervon abhängt. Falls sich ein Objekt der Kondensatorelektrode nähert, beeinflussen dessen dielektrische oder elektrisch leitende Eigenschaften die Kapazität der Kondensatorelektrode und ändern diese. Diese Änderungen werden mittels einer Auswerte- und Steuerschaltung erfasst, wobei im Falle einer hinreichend starken Änderung auf das Vorhandensein eines unerlaubten Objekts (z.B. Hand der Bedienperson) geschlossen wird und ein Steuersignal ausgegeben wird, um die Maschinenbewegung bzw. die Bewegung des Werkzeugs zu unterbrechen oder eine sicherere Bewegungsgeschwindigkeit (langsamere Bewegung) auszulösen.each the capacitor electrode forms with ground or with a grounded Object near the capacitor electrode concerned a capacitor, wherein the capacitance of the capacitor electrode or the capacitor formed by the environment of the relevant Capacitor electrode is fixed or depends on it. If an object approaches the capacitor electrode, affecting its dielectric or electrically conductive properties, the capacitance of the capacitor electrode and change these. These changes are detected by means of an evaluation and control circuit, wherein in the case of a sufficiently strong change to the presence of an unauthorized object (e.g., the operator's hand) and a control signal is output to machine movement or to interrupt the movement of the tool or a safer Movement speed (slower motion) trigger.

Durch einen derartigen kapazitiven Sensor können insbesondere Gefahrenbereiche mit einer vergleichsweise geringen Ausdehnung wirkungsvoll und dennoch kostengünstig gegen einen unerlaubten Eingriff gesichert werden. Mehrere Kondensatorelektroden werden dabei mit einer gemeinsamen Auswerte- und Steuerschaltung verschaltet und von dieser überwacht. Die Kondensatorelektroden werden entlang der Begrenzung des Gefahrenbereichs angeordnet, wobei die Kondensatorelektroden nicht relativ zueinander ausgerichtet werden müssen.By Such a capacitive sensor can in particular be danger areas with a comparatively small extent effective and yet economical be secured against unauthorized intervention. Several capacitor electrodes are doing with a common evaluation and control circuit interconnected and monitored by this. The capacitor electrodes are placed along the boundary of the danger area arranged, wherein the capacitor electrodes are not relative to each other have to be aligned.

Der zu sichernde Gefahrenbereich kann nahezu jede beliebige Kontur besitzen, da die Kondensatorelektroden als einzelne Segmente hintereinander oder nebeneinander entlang der Begrenzung des Gefahrenbereichs angeordnet werden können. Es ist außerdem möglich, plastisch verformbare Kondensatorelektroden – beispielsweise in Form von Draht- oder Streifenelektroden – zu verwenden, um eine konturgerechte Anpassung an einen speziellen Gefahrenbereich zu gestatten.Of the The danger area to be protected can have almost any contour, because the capacitor electrodes as individual segments in a row or arranged side by side along the boundary of the danger zone can be. It is also possible, plastically deformable capacitor electrodes - for example in the form of Wire or strip electrodes - too use to make a conformance fit to a special To allow danger area.

Die besonderen Umgebungsbedingungen können der Auswerte- und Steuerschaltung nach Anbringen der Kondensatorelektroden an einem speziellen Gefahrenbereich auf besonders einfache Weise eingelernt werden, wie nachfolgend noch erläutert wird. Der erfindungsgemäße Sensor kann deshalb auch mit geringem Aufwand umkonfiguriert bzw. an einem neuen Gefahrenbereich eingesetzt werden.The special ambient conditions of the evaluation and control circuit can be learned after attaching the capacitor electrodes to a special danger area in a particularly simple manner, as will be explained below. The sensor according to the invention can therefore be reconfigured with little effort or used in a new danger area.

Ferner ermöglicht der kapazitive Sensor eine Unterscheidung der ermittelten Kapazitätsänderung danach, ob ein unzulässiger Eingriff (dielektrisches Medium, z.B. Hand einer Bedienperson) oder ein zulässiger Eingriff (geerdetes elektrisch leitendes Medium, z.B. Werkzeugteil oder Werkstück) in den Überwachungsbereich vorliegt. Durch verschiedene Medien wird die Kapazität der Kondensatorelektroden – bei gleicher Position und Form des betreffenden Objekts – nämlich in unterschiedlicher Weise beeinflusst. Diese Unterscheidungsmöglichkeit kann dazu genutzt werden, das Steuersignal zum Steuern der Maschinenbewegung wahlweise zu erzeugen oder trotz eines Eingriffs bewusst nicht zu erzeugen. Beispielsweise können spezielle Bereiche für ein automatisches Zuführen von Werkstücken definiert werden. Entsprechende Signalmuster (Kapazitätswerte) können insbesondere im Rahmen des erläuterten Einlernbetriebs eingelernt werden.Further allows the capacitive sensor distinguishes the determined capacitance change thereafter, whether an inadmissible Intervention (dielectric medium, e.g., operator's hand) or a legal one Engagement (grounded electrically conductive medium, e.g., tool part or workpiece) in the surveillance area is present. By different media, the capacitance of the capacitor electrodes - at the same Position and shape of the object in question - namely in different Influenced manner. This differentiation option can be used for this purpose optionally, the control signal for controlling the machine movement to produce or consciously not to produce despite an intervention. For example, you can special areas for an automatic feeding of workpieces To be defined. Corresponding signal patterns (capacitance values) can in particular in the context of the explained training operation to be taught.

Weiterhin ermöglicht der kapazitive Sensor eine Erkennung der Bewegungsrichtung eines in den Überwachungsbereich des Sensors eintretenden Objekts. Hierfür können die Kapazitätswerte bzw. Änderungen der Kapazitätswerte von mehreren Kondensatorelektroden ausgewertet werden, die benachbart zueinander nebeneinander oder hintereinander angeordnet sind, wobei anhand des zeitlichen Verlaufs der Änderung der Kapazitätswerte von benachbarten Kondensatorelektroden auf die Bewegungsrichtung geschlossen wird. Diese Art der Auswertung ist beispielsweise für die Überwachung von Maschinenbewegungen, bei Fahrzeugen oder für die Überwachung von Zugängen vorteilhaft.Farther allows the capacitive sensor detects the direction of movement of a in the surveillance area of the sensor entering object. For this, the capacity values or changes the capacity values be evaluated by several capacitor electrodes adjacent are arranged next to each other or one behind the other, wherein based on the time course of the change in the capacity values from adjacent capacitor electrodes in the direction of movement is closed. This type of evaluation is for example for monitoring machine movements, in vehicles or for monitoring accesses advantageous.

Es ist auch von Vorteil, wenn die Kondensatorelektroden unmittelbar an einem Werkzeugteil der Maschine angeordnet werden, insbesondere benachbart zu dem Überwachungsbereich einer zusätzlichen Schutzeinrich tung (Sicherungssensor). Hierdurch kann der kapazitive Sensor die Sicherungsfunktion der Schutzeinrichtung unterstützen.It is also advantageous if the capacitor electrodes directly be arranged on a tool part of the machine, in particular adjacent to the surveillance area an additional one Protective device (fuse sensor). This allows the capacitive Sensor support the safety function of the safety device.

Gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform besitzt die Auswerte- und Steuerschaltung wenigstens eine Vergleichseinrichtung, durch die für mehrere oder alle Kondensatorelektroden der ermittelte Kapazitätswert mit einem zugeordneten Referenzwert verglichen werden kann. Falls sich der ermittelte Kapazitätswert von dem Referenzwert um einen vorbestimmten Schwellenwert unterscheidet, so erzeugt die Vergleichseinrichtung ein positives Gegenstandsfeststellungssignal. Anderenfalls – also falls der ermittelte Unterschied den Schwellenwert nicht überschreitet – gibt die Vergleichseinrichtung ein negatives Gegenstandsfeststellungssignal aus.According to one advantageous embodiment has the evaluation and control circuit at least one comparison device, through the for several or all capacitor electrodes of the determined capacitance value with an associated reference value can be compared. If it is the determined capacity value differs from the reference value by a predetermined threshold, so the comparator generates a positive object detection signal. Otherwise - so if the detected difference does not exceed the threshold - the Comparing means a negative object detection signal out.

Vorzugsweise werden dabei für mehrere oder alle Kondensatorelektroden ein individueller Referenzwert und/oder ein individueller Schwellenwert herangezogen, so dass für verschiedene Kondensatorelektroden unterschiedliche Empfindlichkeiten eingestellt werden können.Preferably be there for several or all capacitor electrodes an individual reference value and / or an individual threshold, so that for different Capacitor electrodes set different sensitivities can be.

Es ist von Vorteil, wenn die Auswerte- und Steuerschaltung das genannte Steuersignal zum Steuern der Maschinenbewegung zumindest dann erzeugt, wenn der erläuterte Vergleich mittels der Vergleichseinrichtung für wenigstens eine der mehreren Kondensatorelektroden ergibt, dass sich der ermittelte Kapazitätswert von dem zugeordneten Referenzwert um den jeweiligen Schwellenwert unterscheidet. Zu diesem Zweck kann die Auswerte- und Steuerschaltung eine ODER-Schaltung aufweisen, durch die die Gegenstandsfeststellungssignale der Vergleichseinrichtung zu einer ODER-Verknüpfung verschaltet werden.It is advantageous if the evaluation and control circuit said Generates control signal for controlling the machine movement at least then when explained Comparison by means of the comparison device for at least one of the plurality Capacitor electrodes results in that the ascertained capacitance value of the assigned reference value by the respective threshold. For this purpose, the evaluation and control circuit, an OR circuit by which the object detection signals of the comparator interconnected to an OR operation become.

Zur Erhöhung der Detektionssicherheit können zusätzlich oder alternativ zu der genannten ODER-Verknüpfung andere Schaltkriterien berücksichtigt werden. Insbesondere können zumindest einige der Gegenstandsfeststellungssignale der genannten Vergleichseinrichtung zu einer UND-Verknüpfung verschaltet werden, wobei das Steuersignal zum Steuern der Maschinenbewegung erzeugt wird, wenn alle der UND-verknüpften Gegenstandsfeststellungssignale positiv sind.to increase the detection security can additionally or alternatively to the said OR operation other switching criteria considered become. In particular, you can at least some of the item detection signals of said Comparing means are connected to an AND operation, wherein the control signal is generated for controlling the machine movement, if all of the AND-linked Item detection signals are positive.

Besonders vorteilhaft ist es, wenn – wie bereits erwähnt – nach dem Anordnen der Kondensatorelektroden an dem Gefahrenbereich ein Einlernbetrieb durchgeführt wird, um den Sensor für die spezielle Anwendungssituation zu konfigurieren. Hierfür wird, während der Gefahrenbereich frei von unerlaubten Objekten ist, die jeweilige Kapazität der Kondensatorelektroden ermittelt. Die ermittelten Kapazitätswerte oder hieraus beispielsweise durch Skalierung abgeleitete Kapazitätswerte werden als Referenzwerte in einer Speichereinrichtung der Auswerte- und Steuerschaltung gespeichert. Für den Einsatz des Sensors in einem nachfolgenden Überwachungsbetrieb werden die dann aktuell ermittelten Kapazitätswerte der verschiedenen Kondensatorelektroden mit den Referenzwerten verglichen, die während des Einlernbetriebs ermittelt und gespeichert worden sind. Während dieses Überwachungsbetriebs kann der bereits erläuterte Vergleich der Kapazitätsänderung mit einem jeweiligen Schwellenwert durchgeführt werden, wobei gegebenenfalls ein positives oder negatives Gegenstandsfeststellungssignal erzeugt wird.Especially it is advantageous if - how already mentioned - after the Arranging the capacitor electrodes at the danger area a training operation carried out is going to be the sensor for to configure the special application situation. For this purpose, while the danger area is free from unauthorized objects, the respective ones capacity the capacitor electrodes determined. The determined capacity values or from this, for example, capacity values derived by scaling are used as reference values in a memory device of the evaluation and Control circuit stored. For the use of the sensor in a subsequent monitoring operation are the then currently determined capacity values the different capacitor electrodes compared with the reference values, the while of the training operation have been determined and stored. During this monitoring operation can the already explained Comparison of the capacity change with a respective threshold, where appropriate generates a positive or negative item detection signal becomes.

Durch den erläuterten Einlernbetrieb ist nicht nur ein einfaches Konfigurieren des Sensors hinsichtlich eines objektfreien Gefahrenbereichs möglich, sondern der Sensor kann nach demselben Prinzip auch für ein zulässiges Ausblenden wenigstens einer überwachungsfreien Zone aus dem Gefahrenbereich konfiguriert werden (so genanntes "blanking"). Diese Mög lichkeit ist wichtig, falls sich im Überwachungsbetrieb ein Gegenstand zulässigerweise an einer vorbestimmten Position innerhalb des Gefahrenbereichs befinden soll. Beispielsweise kann es erforderlich sein, während der Maschinenbewegung ein Werkstück an einer vorbestimmten Position durch den Gefahrenbereich in Richtung der Maschine zu führen. Dieser Umstand kann auf einfache Weise berücksichtigt werden, indem im Einlernbetrieb die jeweilige Kapazität der Kondensatorelektroden ermittelt wird, während sich das betreffende Werkstück oder beispielsweise ein Teil des Werkzeugs an der vorbestimmten Position im Gefahrenbereich befindet. Hierdurch werden also die entsprechenden Kapazitätswerte als korrekte Referenzwerte eingelernt.The described training operation not only a simple configuration of the sensor with respect to an object-free danger zone is possible, but the sensor can according to the same Prin zip can also be configured for permissible blanking of at least one monitoring-free zone from the danger zone (so-called "blanking"). This possibility is important if, during monitoring operation, an object is to be located at a predetermined position within the danger zone. For example, during machine movement it may be necessary to guide a workpiece at a predetermined position through the danger zone towards the machine. This fact can be taken into account in a simple manner by determining the respective capacitance of the capacitor electrodes in the training operation, while the relevant workpiece or, for example, a part of the tool is at the predetermined position in the danger zone. As a result, the corresponding capacitance values are learned as correct reference values.

Hinsichtlich der Ermittlung der jeweiligen Kapazität der Kondensatorelektroden oder einer Änderung der jeweiligen Kapazität ist es bevorzugt, wenn der Sensor wenigstens einen Schwingkreis aufweist, der mit der jeweiligen Kondensatorelektrode verbunden ist, so dass die Resonanzfrequenz des Schwingkreises von der Kapazität der Kondensatorelektrode abhängt. Die Kapazität oder eine Änderung der Kapazität der betreffenden Kondensatorelektrode wird somit ermittelt, indem mittels der Auswerte- und Steuerschaltung die Schwingungsfrequenz des Schwingkreises bestimmt und ausgewertet wird. Insbesondere kann zu diesem Zweck ein Vergleich der Schwingungsfrequenz mit der Schwingungsfrequenz eines Referenz-Schwingkreises oder mit einem Taktsignal eines Taktgebers erfolgen.Regarding the determination of the respective capacitance of the capacitor electrodes or a change the respective capacity it is preferred if the sensor at least one resonant circuit which is connected to the respective capacitor electrode is, so that the resonant frequency of the resonant circuit depends on the capacitance of the capacitor electrode. The capacity or a change the capacity the relevant capacitor electrode is thus determined by by means of the evaluation and control circuit, the oscillation frequency the resonant circuit is determined and evaluated. In particular, can For this purpose, a comparison of the oscillation frequency with the oscillation frequency of a Reference resonant circuit or with a clock signal of a clock.

Alternativ hierzu kann die Auswerte- und Steuerschaltung die Kapazitäten von Paaren der Kondensatorelektroden miteinander vergleichen, wobei das Steuersignal für die Maschine oder das fahrerlose Transportsystem erzeugt wird, falls sich für wenigstens ein Paar der Kondensatorelektroden der Unterschied zwischen den hierzu ermittelten Kapazitäten und einem Referenzwert einen vorbestimmten Schwellenwert überschreitet. Bei dieser Alternative werden also die ermittelten Kapazitäten direkt miteinander verglichen, wobei Änderungen der Kapazitätsunterschiede der Kondensatorelektroden gegenüber zuvor ermittelten oder eingelernten Referenzwerten ausgewertet werden. Somit kann auf den erläuterten Referenz-Schwingkreis oder Taktgeber verzichtet werden. Für dieses Auswertungsprinzip können die Kondensatorelektroden zu beliebigen Paaren oder sonstigen Kombinationen verknüpft werden.alternative For this purpose, the evaluation and control circuit, the capacities of Compare pairs of capacitor electrodes with each other, where the control signal for the machine or the driverless transport system is generated, if for at least a couple of capacitor electrodes the difference between the For this purpose determined capacities and a reference value exceeds a predetermined threshold. With this alternative, the determined capacities become direct compared with each other, with changes the capacity differences the capacitor electrodes over before evaluated or learned reference values are evaluated. Thus, to the illustrated reference resonant circuit or clock are dispensed with. For this evaluation principle can the capacitor electrodes to any pairs or other combinations connected become.

Die Erfindung bezieht sich auch auf ein entsprechendes Verfahren zum Überwachen eines Gefahrenbereichs einer Maschine, bei dem mehrere Kondensatorelektroden an einer Begrenzung des Gefahrenbereichs angeordnet werden, wobei die jeweilige Kapazität der Kondensatorelektroden ermittelt wird, die durch das Umgebungsmedium oder ein Objekt in der Nähe der jeweiligen Kondensatorelektrode bestimmt ist, und wobei in Abhängigkeit von den ermittelten Kapazitätswerten ein Steuersignal zum Steuern einer Maschinenbewegung erzeugt wird.The The invention also relates to a corresponding method for monitoring a hazardous area of a machine where multiple capacitor electrodes be arranged on a boundary of the danger area, wherein the respective capacity the capacitor electrodes is determined by the surrounding medium or an object nearby the respective capacitor electrode is determined, and depending on from the ascertained capacity values a control signal for controlling a machine movement is generated.

Ferner bezieht sich die Erfindung auf die Verwendung eines kapazitiven Sensors der erläuterten Art zur Unterstützung der Sicherungsfunktion einer Schutzeinrichtung einer Maschine, insbesondere die Verwendung eines kapazitiven Sensors zur Unterstützung einer "muting"-Funktion (5a) einer solchen Schutzeinrichtung.Furthermore, the invention relates to the use of a capacitive sensor of the type described to support the safety function of a protective device of a machine, in particular the use of a capacitive sensor to support a "muting" function ( 5a ) of such a protective device.

Weitere Ausführungsformen der Erfindung sind in den Unteransprüchen genannt.Further embodiments The invention are named in the subclaims.

Die Erfindung wird nachfolgend lediglich beispielhaft unter Bezugnahme auf die Zeichnungen erläutert.The The invention will now be described by way of example only explained on the drawings.

1 zeigt ein Blockschaltbild eines kapazitiven Sensors. 1 shows a block diagram of a capacitive sensor.

2a und 2b zeigen verschiedene Ausführungsformen der Auswerte- und Steuerschaltung des Sensors. 2a and 2 B show various embodiments of the evaluation and control circuit of the sensor.

3a bis 3c zeigen einen zu überwachenden Gefahrenbereich mit unterschiedlichen Feldlinienverläufen der Kondensatorelektroden. 3a to 3c show a danger zone to be monitored with different field lines of the capacitor electrodes.

4 zeigt eine abzusichernde Maschine in einer Vorderansicht. 4 shows a machine to be secured in a front view.

5a bis 5c zeigen verschiedene Möglichkeiten zur Anordnung eines kapazitiven Sensors an der Maschine gemäß 4 in einer jeweiligen Seitenansicht. 5a to 5c show various possibilities for arranging a capacitive sensor on the machine according to 4 in a respective side view.

1 zeigt einen kapazitiven Sensor mit mehreren Kondensatorelektroden 11, die mit einer Auswerte- und Steuerschaltung 13 verbunden sind. Diese besitzt einen Signalausgang 15 zum Ausgeben eines Steuersignals, wie nachfolgend noch erläutert wird. Die Kondensatorelektroden 11 sind aus einem elektrisch leitenden Metall beispielsweise als Drähte, Streifen oder Geflecht ausgebildet. 1 shows a capacitive sensor with multiple capacitor electrodes 11 equipped with an evaluation and control circuit 13 are connected. This has a signal output 15 for outputting a control signal, as will be explained below. The capacitor electrodes 11 are made of an electrically conductive metal, for example as wires, strips or braid.

Der gezeigte Sensor dient zum Überwachen eines Gefahrenbereichs einer Maschine mit einem beweglichen Werkzeug (nicht gezeigt). Hierfür sind die Kondensatorelektroden 11 an einer Begrenzung des Gefahrenbereichs angeordnet, wie nachfolgend im Zusammenhang mit 3a bis 3c, 4 und 5a bis 5c noch eingehender erläutert wird. Mittels der Auswerte- und Steuerschaltung 13 wird die jeweilige Kapazität jeder Kondensatorelektrode 11 ermittelt und ausgewertet. Die Kondensatorelektroden 11 bilden mit Masse bzw. Erde einen jeweiligen Kondensator mit einer bestimmten Kapazi tät, wie in 1 durch die gestrichelt eingezeichneten Ersatzschaltbilder illustriert ist. Falls sich ein Objekt – beispielsweise ein Arm einer Bedienperson oder ein an der Maschine zu bearbeitendes metallisches Werkstück – in die Nähe einer Kondensatorelektrode 11 bewegt, so wirkt sich die geänderte Umgebung der betreffenden Kondensatorelektrode 11 (dielektrisches oder leitendes Medium) auf die Kapazität des gebildeten Kondensators aus. Durch Ermittlung der erfolgten Änderung der Kapazität der betreffenden Kondensatorelektrode 11 kann somit auf das Vorhandensein des Objekts in der Umgebung dieser Kondensatorelektrode 11 und/oder die Art des Objekts geschlossen werden.The sensor shown serves to monitor a danger zone of a machine with a movable tool (not shown). For this purpose, the capacitor electrodes 11 arranged at a boundary of the danger area, as described below in connection with 3a to 3c . 4 and 5a to 5c will be explained in more detail. By means of the evaluation and control circuit 13 becomes the respective capacity of each capacitor electrode 11 determined and evaluated. The capacitor electrodes 11 form with earth or earth a respective capacitor with a certain capacity, as in 1 is illustrated by the dashed lines equivalent circuit diagrams. If an object - for example, an operator's arm or a metal workpiece to be machined on the machine - is near a capacitor electrode 11 moves, so affects the changed environment of the respective capacitor electrode 11 (Dielectric or conductive medium) on the capacity of the capacitor formed. By determining the change in the capacity of the respective capacitor electrode 11 Thus, the presence of the object in the vicinity of this capacitor electrode 11 and / or the type of object to be closed.

Sobald die Auswerte- und Steuerschaltung 15 auf diese Weise eine Änderung der jeweiligen Kapazität einer Kondensatorelektrode 11 detektiert, die einen vorbestimmten Schwellenwert überschreitet oder unterschreitet, wird an dem Signalausgang 15 ein Steuersignal zum Steuern der Maschinenbewegung bzw. Werkzeugbewegung (z.B. Unterbrechen oder Verlangsamen der Bewegung) ausgegeben. Hierdurch wird eine mögliche Verletzung der Bedienperson verhindert.As soon as the evaluation and control circuit 15 in this way a change in the respective capacitance of a capacitor electrode 11 detected, which exceeds or falls below a predetermined threshold, is at the signal output 15 a control signal for controlling the machine movement or tool movement (eg interrupting or slowing down the movement) output. As a result, a possible injury to the operator is prevented.

2a zeigt eine mögliche Ausgestaltung der Auswerte- und Steuerschaltung 13. Dabei ist jeder Kondensatorelektrode 11 ein jeweiliger Schwingkreis 21 parallel geschaltet. Jeder Schwingkreis 21 besitzt einen Kondensator 23 und eine Induktivität 25, die an dem jeweiligen einen Anschluss mit der betreffenden Kondensatorelektrode 11 und einem ersten Eingang einer Vergleichseinrichtung 27 verbunden sind und an dem jeweiligen anderen Anschluss mit Erde verbunden sind. Der jeweilige Schwingkreis 21 schwingt mit einer Resonanzfrequenz, die von der Kapazität des Kondensators 23 und von der Induktivität 25 abhängt und die typischerweise zwischen 100 und 1000 kHz beträgt. 2a shows a possible embodiment of the evaluation and control circuit 13 , Each capacitor electrode is 11 a respective resonant circuit 21 connected in parallel. Every resonant circuit 21 has a capacitor 23 and an inductance 25 connected to the respective one terminal with the respective capacitor electrode 11 and a first input of a comparator 27 are connected and connected to earth at the respective other connection. The respective resonant circuit 21 resonates at a resonant frequency that depends on the capacitance of the capacitor 23 and from the inductance 25 depends and which is typically between 100 and 1000 kHz.

Die jeweilige Resonanzfrequenz der Schwingkreise 21 wird jedoch auch von der Kapazität der zugeordneten Kondensatorelektrode 11 bzw. der Kapazität des hierdurch gebildeten Kondensators beeinflusst, welcher dem Kondensator 23 des Schwingkreises 21 parallel geschaltet ist. Da die Kapazität der jeweiligen Kondensatorelektrode 11 wiederum – wie bereits erläutert – von dem umgebenden Medium abhängt, kann durch Bestimmung der Resonanzfrequenz des Schwingkreises 21 auf die Kapazität der jeweiligen Kondensatorelektrode 11 und somit auf das Vorhandensein eines Objekts in der Nähe der Kondensatorelektrode 11 geschlossen werden. Die Kapazität des Kondensators 23 und die Induktivität 25 des jeweiligen Schwingkreises 21 sind nämlich bekannt und können demzufolge berücksichtigt werden.The respective resonance frequency of the oscillating circuits 21 however, it is also affected by the capacitance of the associated capacitor electrode 11 or the capacitance of the capacitor formed thereby, which affects the capacitor 23 of the resonant circuit 21 is connected in parallel. As the capacity of the respective capacitor electrode 11 in turn - as already explained - depends on the surrounding medium, can by determining the resonant frequency of the resonant circuit 21 on the capacity of the respective capacitor electrode 11 and thus the presence of an object near the capacitor electrode 11 getting closed. The capacity of the capacitor 23 and the inductance 25 of the respective resonant circuit 21 are known and can therefore be taken into account.

Um für diese Kapazitätsermittlung einen geeigneten Referenzwert zur Verfügung zu stellen, ist jeder Kondensatorelektrode 11 ein jeweiliger Referenz-Schwingkreis 31 zugeordnet. Jeder Referenz-Schwingkreis 31 besitzt einen Kondensator 33 mit einstellbarer Kapazität (Varactor) und eine Induktivität 35. Jeder Referenz-Schwingkreis 31 erzeugt für den zugeordneten Schwingkreis 21 eine einstellbare konstante Schwingungsfrequenz als Referenzsignal. Dieses Referenzsignal liegt an einem zweiten Eingang der jeweiligen Vergleichseinrichtung 27 an. Anstelle der in 2a gezeigten LC-Schwingkreise 21, 31 können natürlich auch RC-Schwingkreise vorgesehen sein.In order to provide a suitable reference value for this capacitance determination, each capacitor electrode is 11 a respective reference resonant circuit 31 assigned. Each reference resonant circuit 31 has a capacitor 33 with adjustable capacitance (varactor) and an inductance 35 , Each reference resonant circuit 31 generated for the associated resonant circuit 21 an adjustable constant oscillation frequency as a reference signal. This reference signal is located at a second input of the respective comparison device 27 at. Instead of in 2a shown LC resonant circuits 21 . 31 Of course, RC resonant circuits can be provided.

In der jeweiligen Vergleichseinrichtung 27 wird das am ersten Eingang anliegende Schwingungssignal des Schwingkreises 21 – also die von der Umgebung der Kondensatorelektrode 11 abhängige Resonanzfrequenz des Schwingkreises 21 – mit der Schwingungsfrequenz des Referenz-Schwingkreises 31 verglichen. Beispielsweise können die beiden Schwingungen in der Vergleichseinrichtung 27 zu einem gemeinsamen Oszillator signal zusammengesetzt werden, dessen Amplitude in Abhängigkeit von dem Unterschied zwischen den Schwingungsfrequenzen der beiden Schwingkreise 21, 31 variiert. Alternativ hierzu können beide Schwingungen zu einer niederfrequenten Schwingung gemischt werden.In the respective comparison device 27 is the voltage applied to the first input vibration signal of the resonant circuit 21 - That of the environment of the capacitor electrode 11 dependent resonant frequency of the resonant circuit 21 - with the oscillation frequency of the reference resonant circuit 31 compared. For example, the two oscillations in the comparator 27 be assembled to a common oscillator signal whose amplitude as a function of the difference between the oscillation frequencies of the two resonant circuits 21 . 31 varied. Alternatively, both vibrations may be mixed into a low frequency vibration.

Die Vergleichseinrichtung 27 erzeugt ein positives Gegenstandsfeststellungssignal, wenn die Schwingungsfrequenz des Schwingkreises 21 um einen vorbestimmten Schwellenwert von der Schwingungsfrequenz des Referenz-Schwingkreises 31 abweicht. Ein positives Gegenstandsfeststellungssignal wird also beispielsweise dann ausgegeben, wenn die Amplitude des gemeinsamen Oszillatorsignals oder die Frequenz der genannten niederfrequenten Schwingung sich um einen vorbestimmten Schwellenwert von einem entsprechenden Referenzwert unterscheidet. Anderenfalls erzeugt die Vergleichseinrichtung 27 ein negatives Gegenstandsfeststellungssignal.The comparison device 27 generates a positive object detection signal when the oscillation frequency of the oscillation circuit 21 by a predetermined threshold of the oscillation frequency of the reference resonant circuit 31 differs. A positive object detection signal is thus output, for example, when the amplitude of the common oscillator signal or the frequency of said low-frequency oscillation differs by a predetermined threshold value from a corresponding reference value. Otherwise, the comparator generates 27 a negative item detection signal.

Die Ausgänge der Vergleichseinrichtungen 27, an denen die genannten Gegenstandsfeststellungssignale ausgegeben werden, sind mit einer ODER-Schaltung 41 verbunden. Diese erzeugt an dem Signalausgang 15 das Steuersignal zum Steuern der Maschinenbewegung bzw. Werkzeugbewegung, wenn eingangsseitig wenigstens ein positives Gegenstandsfeststellungssignal anliegt, d.h. wenn an wenigstens einer Kondensatorelektrode 11 eine signifikante Änderung der Kapazität detektiert worden ist. Selbstverständlich kann die gezeigte ODER-Schaltung 41 mehrstufig ausgebildet sein, um eine größere Anzahl von Kanälen – d.h. die Gegenstandsfeststellungssignale für eine größere Anzahl von Kondensatorelektroden 11 – zu einer ODER-Verknüpfung zu verschalten.The outputs of the comparators 27 at which said object detection signals are output are with an OR circuit 41 connected. This generates at the signal output 15 the control signal for controlling the machine movement or tool movement, if at least one positive object detection signal is present on the input side, ie if at least one capacitor electrode 11 a significant change in capacity has been detected. Of course, the shown OR circuit 41 multi-stage to a larger number of channels - ie the object detection signals for a larger number of capacitor electrodes 11 - interconnect to an OR operation.

Optional kann bei der Ausführungsform gemäß 2a auch eine Steuereinrichtung 43 vorgesehen sein, durch die die jeweilige Kapazität der Kon densatoren 33 der Referenz-Schwingkreise 31 eingestellt werden kann. Dieses Einstellen der Kondensatorkapazitäten kann aufgrund eines vorherigen Einlernbetriebs erfolgen. Die Steuereinrichtung 43 kann beispielsweise einen Mikrocontroller mit nachgeschaltetem Digital/Analog-Wandler aufweisen. Mittels der Steuereinrichtung 43 können die Kapazität jedes Kondensators 33 und somit die Resonanzfrequenz jedes Referenz-Schwingkreises 31 an die Resonanzfrequenz des jeweiligen Schwingkreises 21 angepasst werden. Mit anderen Worten kann das der jeweiligen Vergleichseinrichtung 27 zugeführte Referenzsignal des Referenz-Schwingkreises 31 an eine bestimmte Detektionsaufgabe der betreffenden Kondensatorelektrode 11 angepasst werden. Hierdurch ist es beispielsweise möglich, innerhalb der Vergleichseinrichtung 27 unabhängig von der speziellen Anwendungssituation mit festen Schwellenwerten zu arbeiten. Alternativ hierzu kann die Detektionsempfindlichkeit einer Kondensatorelektrode 11 jedoch auch dadurch einer speziellen Anwendung angepasst werden, dass bei einer festen Resonanzfrequenz des Referenz-Schwingkreises 31 die jeweilige Vergleichseinrichtung 27 einen individuellen Schwellenwert berücksichtigt.Optionally, in the embodiment according to 2a also a control device 43 be provided through which the respective capacity of the Kon capacitors 33 the reference resonant circuits 31 can be adjusted. This setting of the capacitor capacities can be done due to a previous teach-in operation. The control device 43 may for example have a microcontroller with downstream digital / analog converter. By means of the control device 43 can change the capacity of each capacitor 33 and thus the resonance frequency of each reference resonant circuit 31 to the resonance frequency of the respective resonant circuit 21 be adjusted. In other words, that of the respective comparison device 27 supplied reference signal of the reference resonant circuit 31 to a specific detection task of the respective capacitor electrode 11 be adjusted. This makes it possible, for example, within the comparator 27 regardless of the specific application situation with fixed thresholds to work. Alternatively, the detection sensitivity of a capacitor electrode 11 However, this also be adapted to a special application that at a fixed resonant frequency of the reference resonant circuit 31 the respective comparison device 27 considered an individual threshold.

Die Schwingkreise 21, die Referenz-Schwingkreise 31, die Vergleichseinrichtungen 27 und/oder die ODER-Schaltungen 41 müssen nicht unbedingt mehrfach ausgebildet sein, wie in 2a gezeigt. Stattdessen kann die Ermittlung und Auswertung der jeweiligen Kapazität der Kondensatorelektroden 11 auch sequentiell aufgrund einer Multiplexer-Schaltung erfolgen. Die Vergleichseinrichtungen 27 und die ODER-Schaltungen 41 können auch Teil eines Mikroprozessors sein.The resonant circuits 21 , the reference resonant circuits 31 , the comparison facilities 27 and / or the OR circuits 41 Do not necessarily have to be trained multiple times, as in 2a shown. Instead, the determination and evaluation of the respective capacitance of the capacitor electrodes 11 also be done sequentially due to a multiplexer circuit. The comparison devices 27 and the OR circuits 41 can also be part of a microprocessor.

Anstelle des erläuterten Vergleichs der Schwingung des jeweiligen Schwingkreises 21 mit dem Referenzsignal des jeweiligen Referenz-Schwingkreises 31 kann auch vorgesehen sein, dass die Kapazitäten von Paaren der Kondensatorelektroden 11 miteinander verglichen werden. Dabei werden Änderungen gegenüber denjenigen Kapazitätsunterschieden detektiert und ausgewertet, die bei störungsfreier Umgebung des betreffenden Elektrodenpaars ermittelt werden.Instead of the explained comparison of the oscillation of the respective resonant circuit 21 with the reference signal of the respective reference resonant circuit 31 may also be provided that the capacitances of pairs of the capacitor electrodes 11 compared with each other. In this case, changes compared to those capacity differences are detected and evaluated, which are determined in trouble-free environment of the respective electrode pair.

2b zeigt eine Weiterbildung der Ausführungsform gemäß 2a, bei der zusätzlich für jeden Empfangskanal – d.h. für jede Kondensatorelektrode 11 – eine weitere Vergleichseinrichtung 51 vorgesehen ist. Jede der weiteren Vergleichseinrichtungen 51 ist eingangsseitig wiederum mit der zugeordneten Kondensatorelektrode 11 und dem Referenz-Schwingkreis 31 verbunden. Auch in den weiteren Vergleichseinrichtungen 51 wird das Signal des betreffenden Schwingkreises 21 mit dem Referenzsignal des Referenz-Schwingkreises 31 verglichen. Allerdings wird diesem Vergleich vorzugsweise ein niedrigerer Schwellenwert zugrunde gelegt, als dem Vergleich innerhalb der jeweiligen Vergleichseinrichtung 27. Mit anderen Worten erzeugen die Vergleichseinrichtungen 51 bereits bei einer geringeren Änderung der Kapazität der betreffenden Kondensatorelektrode 11 ein jeweiliges positives Gegenstandsfeststellungssignal, als dies bei der jeweiligen Vergleichseinrichtung 27 der Fall ist. 2 B shows a development of the embodiment according to 2a , in addition to each receiving channel - ie for each capacitor electrode 11 - Another comparison device 51 is provided. Each of the other comparison facilities 51 is on the input side again with the associated capacitor electrode 11 and the reference resonant circuit 31 connected. Also in the other comparison facilities 51 becomes the signal of the relevant resonant circuit 21 with the reference signal of the reference resonant circuit 31 compared. However, this comparison is preferably based on a lower threshold value than the comparison within the respective comparison device 27 , In other words, the comparators produce 51 even with a smaller change in the capacitance of the respective capacitor electrode 11 a respective positive item detection signal, than that at the respective comparator 27 the case is.

Ausgangsseitig sind einige (oder alle) der weiteren Vergleichseinrichtungen 51 an einer UND-Schaltung 53 zu einer UND-Verknüpfung miteinander verschaltet. Die UND-Schaltung 53 liefert also nur dann ein Steuersignal, wenn sie von sämtlichen der angeschlossenen Vergleichseinrichtungen 51 ein positives Gegenstandsfeststellungssignal erhält. Ausgangsseitig ist die UND-Schaltung 53 mit einem Eingang einer weiteren ODER-Schaltung 55 verbunden, an der auch das Ausgangssignal der bereits erläuterten ODER-Schaltung 41 anliegt. Der Ausgang der ODER-Schaltung 55 bildet den bereits genannten Signalausgang 15. An diesem wird ein Steuersignal zum Steuern der Maschinenbewegung ausgegeben, wenn von der ODER- Schaltung 41 (Vergleichseinrichtungen 27) oder der UND-Schaltung 53 (Vergleichseinrichtungen 51) ein entsprechendes Steuersignal empfangen wird.On the output side are some (or all) of the other comparators 51 on an AND circuit 53 interconnected to an AND operation. The AND circuit 53 So only provides a control signal when it comes from all of the connected comparators 51 receives a positive item detection signal. The output side is the AND circuit 53 with an input of another OR circuit 55 connected to the also the output signal of the already explained OR circuit 41 is applied. The output of the OR circuit 55 forms the already mentioned signal output 15 , At this, a control signal for controlling the machine movement is outputted when from the OR circuit 41 (Comparison means 27 ) or the AND circuit 53 (Comparison means 51 ) a corresponding control signal is received.

Die Weiterbildung gemäß 2b erweist sich als besonders vorteilhaft, wenn für einige der Kondensatorelektroden 11 lediglich ein geringes Signal, d.h. eine geringe Kapazitätsänderung erwartet wird, also wenn das zu detektierende Objekt voraussichtlich einen relativ großen Abstand zu den betreffenden Kondensatorelektroden 11 besitzt. In einem solchen Fall werden lediglich die betroffenen Kondensatorelektroden 11 an die UND-Schaltung 53 angeschlossen.The training according 2 B proves to be particularly advantageous when for some of the capacitor electrodes 11 only a small signal, ie a small change in capacitance is expected, so if the object to be detected is expected to be a relatively large distance to the respective capacitor electrodes 11 has. In such a case, only the affected capacitor electrodes 11 to the AND circuit 53 connected.

3a bis 3c zeigen einen mittels des erläuterten Sensors abzusichernden Gefahrenbereich 61. Dieser ist durch eine Eingriffsöffnung vorgegeben, die zu einer Maschine mit einem bewegten Werkzeug führt (in den 3a bis 3c nicht gezeigt). Der Gefahrenbereich 61 bzw. die genannte Eingriffsöffnung ist entlang eines geschlossenen Umfangs durch einen Gehäuseabschnitt 63 der betreffenden Maschine begrenzt, der in den Figuren lediglich beispielhaft rahmenförmig gezeigt ist. 3a to 3c show a protected by means of the illustrated sensor danger area 61 , This is predetermined by an engagement opening, which leads to a machine with a moving tool (in the 3a to 3c Not shown). The danger area 61 or said engagement opening is along a closed circumference by a housing portion 63 limited to the machine in question, which is shown as an example frame-shaped in the figures.

Entlang der umfänglichen Begrenzung des Gefahrenbereichs 61 und somit an der Innenkontur des rahmenförmigen Gehäuseabschnitts 63 sind mehrere längliche Kondensatorelektroden 11 nebeneinander angeordnet. Die Kondensatorelektroden 11 sind in der im Zusammenhang mit 1 und 2 beschriebenen Weise mit einer Auswerte- und Steuerschaltung 13 verbunden (in den 3a bis 3c nicht gezeigt). Aus den 3a bis 3c ist ohne Weiteres ersichtlich, dass die Anordnung der Kondensatorelektroden 11 in flexibler Weise an nahezu jede beliebige Begrenzung bzw. Kontur des Gefahrenbereichs 61 angepasst werden kann, wobei die Kondensatorelektroden 11 beispielsweise auch kurvenförmig ausgebildet sein können, um runde Begrenzungen des Gefahrenbereichs 61 zu überwachen. Vorteilhaft ist es, wenn die Begrenzung des Gefahrenbereichs 61 – wie gezeigt – mittels mehrerer Kondensatorelektroden 11 überwacht wird, die letztlich jeweils einem Segment des Gefahrenbereichs 61 zugeordnet sind. Hierdurch wird eine besonders hohe Detektionsempfindlichkeit erzielt.Along the perimeter of the danger area 61 and thus on the inner contour of the frame-shaped housing portion 63 are several elongated capacitor electrodes 11 arranged side by side. The capacitor electrodes 11 are in the context of 1 and 2 described manner with an evaluation and control circuit 13 connected (in the 3a to 3c Not shown). From the 3a to 3c is readily apparent that the arrangement of the capacitor electrodes 11 in a flexible way to almost any limit or contour of the danger zone 61 can be adjusted, the capacitor electrodes 11 for example, may be curved, round boundaries of the danger area 61 to monitor. It is advantageous if the limitation of the danger area 61 - As shown - by means of several capacitor electrodes 11 is monitored, each one ultimately a segment of the danger area 61 assigned. As a result, a particularly high detection sensitivity is achieved.

3a zeigt den Verlauf der von den Kondensatorelektroden 11 ausgehenden elektrischen Feldlinien bei objektfreiem Gefahrenbereich 61. Falls ausgehend von dem Zustand gemäß 3a ein Objekt – beispielsweise eine Hand einer Bedienperson oder ein Teil eines Werkstücks – den Gefahrenbereich 61 durchdringt, so beeinflussen die dielektrischen oder elektrisch leitenden Eigenschaften des Objekts den gezeigten Feldlinienverlauf, und es werden Verschiebungsströme in den Kondensatorelektroden 11 erzeugt. Diese können als Kapazitätsänderungen mittels der Auswerte- und Steuerschaltung 13 detektiert und ausgewertet werden. 3a shows the course of the capacitor electrodes 11 Outgoing electric field lines at object-free danger area 61 , If based on the state according to 3a an object - for example a hand of an operator or a part of a workpiece - the danger zone 61 penetrates, the dielectric or electrically conductive properties of the object influence the field line course shown, and there are displacement currents in the capacitor electrodes 11 generated. These can be used as capacity changes by means of the evaluation and control circuit 13 be detected and evaluated.

3b zeigt eine mögliche Veränderung des Feldlinienverlaufs, die durch ein dielektrisches Objekt 65 – beispielsweise eine Hand einer Bedienperson – verursacht wird. 3b shows a possible change in the course of the field through a dielectric object 65 - For example, a hand of an operator - is caused.

3c zeigt den Einfluss eines elektrisch leitenden Objekts 67 – beispielsweise eines metallischen Werkstücks oder eines Teils des Werkzeugs – im Gefahrenbereich 61. 3c shows the influence of an electrically conductive object 67 - For example, a metallic workpiece or a part of the tool - in the danger area 61 ,

Zu den Figuren ist noch anzumerken, dass die Referenzwerte – beispielsweise die Einstellungen der variablen Kondensatoren 33 gemäß 2a und 2b –, die dem Vergleich des aktuellen Kapazitätswerts der jeweiligen Kondensatorelektrode 11 zugrunde gelegt werden, im Rahmen eines Einlernbetriebs ermittelt werden können. Hierfür wird während des Einlernbetriebs die jeweilige Kapazität der Kondensatorelektroden 11 ermittelt, während der Gefahrenbereich 61 frei von unzulässigen Objekten ist (3a). Die somit ermittelten Kapazitätswerte oder hieraus abgeleitete Einstellungen können als Referenzwerte in einer Speichereinrichtung der Auswerte- und Steuerschaltung 13 gespeichert werden. In einem nachfolgenden Überwachungsbetrieb kann ein aktueller Kapazitätswert der jeweiligen Kondensatorelektrode 11 ermittelt und mit dem gespeicherten Referenzwert verglichen werden, wobei im Falle einer signifikanten Abweichung ein positives Gegenstandsfeststellungssignal erzeugt wird.It should also be noted that the reference values - for example the settings of the variable capacitors 33 according to 2a and 2 B - comparing the current capacitance value of the respective capacitor electrode 11 can be determined as part of a training operation. For this purpose, during the training operation, the respective capacitance of the capacitor electrodes 11 determined while the danger area 61 is free from illegal objects ( 3a ). The capacitance values thus determined or the settings derived therefrom can be used as reference values in a memory device of the evaluation and control circuit 13 get saved. In a subsequent monitoring operation, a current capacitance value of the respective capacitor electrode 11 determined and compared with the stored reference value, wherein in case of a significant deviation, a positive object detection signal is generated.

Der erläuterte Einlernbetrieb kann auch durchgeführt werden, während sich im Gefahrenbereich zulässigerweise ein Teil eines Werkzeugs oder eines Werkstücks befindet (3c), sofern dieser Zustand auch während des nachfolgenden Überwachungsbetriebs erlaubt sein soll (so genanntes "blanking"). Dadurch werden bereits im Einlernbetrieb die geeigneten Referenzwerte ermittelt und gespeichert, ohne dass es hierfür besonderer Einstellungsmaßnahmen bedarf.The explained training operation can also be carried out while in the danger zone a part of a tool or a workpiece is permissible ( 3c ), if this condition should also be allowed during the subsequent monitoring operation (so-called "blanking"). As a result, the suitable reference values are already determined and stored in teach-in operation, without requiring special adjustment measures for this purpose.

Die Erfassung der Referenzwerte während des Einlernbetriebs und/oder die Erfassung der Kapazitätswerte während des Überwachungsbetriebs des Sensors können zeitabhängig erfolgen, insbesondere synchron zu einem externen Synchronisationssignal, das dem Bewegungsablauf der Maschine bzw. eines Werkzeugs oder eines Werkstücks entspricht. Hierdurch kann insbesondere ein zeitabhängig oder zyklusabhängig erlaubter Eingriff in den Gefahrenbereich 61 (zeitabhängiges "blanking") eingelernt werden.The detection of the reference values during the training operation and / or the detection of the capacitance values during the monitoring operation of the sensor can be time-dependent, in particular synchronous with an external synchronization signal corresponding to the movement of the machine or of a tool or a workpiece. As a result, in particular a time-dependent or cycle-dependent permitted intervention in the danger area 61 (time-dependent "blanking").

Bei der Anordnung gemäß 3a bis 3c können die Kapazitätswerte der Kondensatorelektroden 11 auch hinsichtlich der Richtung ausgewertet werden, in der sich das im Gefahrenbereich 61 befindliche Objekt 65, 67 innerhalb des Gefahrenbereichs 61 bewegt (x/y-Richtung). Hierfür wird der zeitliche Verlauf der jeweiligen Änderung der Kapazitätswerte von benachbarten Kondensatorelektroden 11 berücksichtigt.In the arrangement according to 3a to 3c can the capacitance values of the capacitor electrodes 11 also be evaluated in terms of the direction in which this is in the danger zone 61 located object 65 . 67 within the danger area 61 moves (x / y direction). For this purpose, the time course of the respective change in the capacitance values of adjacent capacitor electrodes 11 considered.

Alternativ oder zusätzlich hierzu können auch mehrere Kondensatorelektroden 11 in Betrachtungsrichtung hintereinander, d.h. parallel zueinander angeordnet sein. Hierdurch kann insbesondere die Bewegungsrichtung eines Objekts 65, 67 erfasst werden, das sich in die Eingriffsöffnung (Gefahrenbereich 61) hinein oder aus dieser heraus bewegt (z-Richtung).Alternatively or in addition to this, a plurality of capacitor electrodes can also be used 11 in viewing direction one behind the other, ie be arranged parallel to each other. In this way, in particular, the direction of movement of an object 65 . 67 be detected, which is in the intervention opening (danger area 61 ) into or out of this (z-direction).

Die Kondensatorelektroden 11 können auch lediglich an einigen Abschnitten der Begrenzung des Gefahrenbereichs 61 der betreffenden Maschine angeordnet werden. Dies wird nachfolgend im Zusammenhang mit 4 und 5 erläutert.The capacitor electrodes 11 may also be limited to some sections of the hazardous area boundary 61 the machine concerned are arranged. This will be related below 4 and 5 explained.

4 zeigt in einer Vorderansicht eine Gesenkbiegepresse. Diese besitzt ein Oberwerkzeug 71, das zu einer Arbeitsbewegung vertikal nach unten gegen ein Unterwerkzeug 73 angetrieben werden kann, um ein auf dem Unterwerkzeug 73 aufliegendes Werkstück 75 zu biegen. Das Werkstück 75 liegt an hinteren Anschlägen 77 an. Der Raumbereich zwischen dem Oberwerkzeug 71 und dem Unterwerkzeug 73 bildet einen Gefahrenbereich 61 der Gesenkbiegepresse. 4 shows a Gesenkbiegepresse in a front view. This has an upper tool 71 leading to a working movement vertically down against a lower tool 73 can be driven to one on the lower tool 73 rest of the workpiece 75 to bend. The workpiece 75 is due to rear stops 77 at. The space between the upper tool 71 and the lower tool 73 forms a danger area 61 the press brake.

Die Gesenkbiegepresse ist mit einem als Schutzeinrichtung dienenden optoelektronischen Sicherungssensor ausgestattet. Hierfür ist an beiden Seiten des Oberwerkzeugs 71 jeweils ein Haltearm 79 vorgesehen. Die Haltearme 79 tragen einen Lichtsender 81 und einen Lichtempfänger 83. Der Lichtsender 81 besitzt eine Sendeoptik, die das Sendelicht zu einem Lichtstrahl 85 aufweitet. Sobald eine Auswerte- und Steuerschaltung der Schutzeinrichtung eine zumindest teilweise Unterbrechung des Lichtstrahls 85 detektiert, löst sie ein Steuersignal aus, beispielsweise um die Bewegung des Oberwerkzeugs 71 zu unterbrechen oder zu verlangsamen. Dadurch wird eine Bedienperson, die beispielsweise der Presse das Werkstück 75 zuführt, vor Verletzungen durch das Oberwerkzeug 71 geschützt.The press brake is equipped with an opto-electronic safety sensor serving as a protective device. This is on both sides of the upper tool 71 one holding arm each 79 intended. The holding arms 79 wear a light transmitter 81 and a light receiver 83 , The light transmitter 81 has a transmission optics, which transmits the transmitted light to a light beam 85 expands. As soon as an evaluation and control circuit of the protective device an at least partial interruption of the light beam 85 detected, it triggers a control signal, for example, the movement of the upper tool 71 to interrupt or slow down. As a result, an operator, for example, the press the workpiece 75 feeds, from injuries caused by the upper tool 71 protected.

Die Sicherungsfunktion der erläuterten Schutzeinrichtung wird durch einen kapazitiven Sensor unterstützt, der mehrere Kondensatorelektroden 11 aufweist, die am Rand des Gefahrenbereichs 61 angeordnet sind und den Gefahrenbereich 61 oder die Umgebung des Gefahrenbereichs 61 ergänzend überwachen. Hierfür wird die jeweilige Kapazität der Kondensatorelektroden 11 ermittelt und ausgewertet. Dies wird nachfolgenden anhand der 5a bis 5c erläutert.The fuse function of the described protective device is supported by a capacitive sensor which has a plurality of capacitor electrodes 11 which is at the edge of the danger zone 61 are arranged and the danger area 61 or the environment of the danger zone 61 additionally monitor. For this purpose, the respective capacity of the capacitor electrodes 11 determined and evaluated. This will be explained below with reference to 5a to 5c explained.

5a bis 5c illustrieren verschiedene Möglichkeiten zur Anordnung der Kondensatorelektroden 11 am Gefahrenbereich 61, wobei in einer jeweiligen Seitenansicht das Oberwerkzeug 71 der Gesenkbiegepresse gemäß 4, das Unterwerkzeug 73 und der dazwischen liegende Gefahrenbereich 61 und Lichtstrahl 85 gezeigt sind. 5a to 5c illustrate various possibilities for arranging the capacitor electrodes 11 at the danger area 61 , wherein in a respective side view of the upper tool 71 the press brake according to 4 , the lower tool 73 and the intervening danger area 61 and beam of light 85 are shown.

Bei der Ausführungsform gemäß 5a sind im unteren Bereich des bewegten Oberwerkzeugs 71 zwei Kondensatorelektroden 11 eines kapazitiven Sensors angeordnet, die sich entlang der Länge des Oberwerkzeugs 71 und somit bezüglich der Darstellung gemäß 5a senkrecht zur Papierebene erstrecken. Die Kondensatorelektroden 11 erstrecken sich entweder entlang der gesamten Länge des Oberwerkzeugs 71, oder es sind entlang der Länge des Oberwerkzeugs 71 mehrere Kondensatorelektroden 11 hintereinander angeordnet, wie in 4 gezeigt. Die Kondensatorelektroden 41 überwachen einen jeweiligen Überwachungsbereich 87, der sich schräg nach unten erstreckt und teilweise an den mittels des Lichtstrahls 85 überwachten Raumbereich angrenzt.In the embodiment according to 5a are in the lower part of the moving upper tool 71 two capacitor electrodes 11 a capacitive sensor arranged along the length of the upper tool 71 and thus with respect to the illustration according to 5a extend perpendicular to the paper plane. The capacitor electrodes 11 extend either along the entire length of the upper tool 71 , or it is along the length of the upper tool 71 several capacitor electrodes 11 arranged one behind the other, as in 4 shown. The capacitor electrodes 41 monitor a respective surveillance area 87 which extends obliquely downwards and partly to the means of the light beam 85 monitored room area adjacent.

Die genannten Kondensatorelektroden 11 dienen zum ergänzenden Schutz einer Bedienperson (nicht gezeigt), insbesondere während einer Biegebewegung des Oberwerkzeugs 71, die einer schnelleren Schließbewegung folgt. Während der eigentlichen Biegebewegung des Oberwerkzeugs 71 wird die eigentliche Schutzeinrichtung (optoelektronischer Sicherungssensor gemäß 4) nämlich deaktiviert, d.h. die Schutzeinrichtung reagiert nicht mehr auf eine Unterbrechung des Lichtstrahls 85, um somit die für das Biegen des Werkstücks 75 erforderliche Annäherung des Oberwerkzeugs 71 an das Werkstück 75 zu gestatten. Ein derartiges absichtliches zeitweiliges Deaktivieren einer Schutzeinrichtung wird auch als "muting" bezeichnet. Während dieser Deaktivierung der Schutzeinrichtung überwachen jedoch die Kondensatorelektroden 11 den jeweiligen Überwachungsbereich 87. Im Falle eines Eingriffs in den Überwachungsbereich 87 durch die Bedienperson, d.h. im Falle einer entsprechenden Änderung der Kapazität der jeweiligen Kondensatorelektrode 11, veranlasst eine zugeordnete Auswerte- und Steuerschaltung 13 (1, 2a, 2b) eine Unterbrechung auch der langsameren Biegebewegung des Oberwerkzeugs 71.The mentioned capacitor electrodes 11 serve for the additional protection of an operator (not shown), in particular during a bending movement of the upper tool 71 which follows a faster closing movement. During the actual bending movement of the upper tool 71 the actual protection device (optoelectronic safety sensor according to 4 ), ie, the protective device is no longer responding to an interruption of the light beam 85 Thus, for the bending of the workpiece 75 required approach of the upper tool 71 to the workpiece 75 to allow. Such intentional temporary deactivation of a guard is also referred to as "muting". During this deactivation of the protective device, however, monitor the capacitor electrodes 11 the respective surveillance area 87 , In case of intervention in the surveillance area 87 by the operator, ie in the case of a corresponding change in the capacitance of the respective capacitor electrode 11 , causes an associated evaluation and control circuit 13 ( 1 . 2a . 2 B ) an interruption of the slower bending movement of the upper tool 71 ,

5b zeigt eine Ausführungsform, bei der im unteren Bereich des Oberwerkzeugs 71 – insbesondere oberhalb der beiden in 5a gezeigten Kondensatorelektroden – eine Kondensatorelektrode 11 befestigt ist. Diese Kondensatorelektrode 11 erstreckt sich ebenfalls entlang der Länge des Oberwerkzeugs 71, und zwar einstückig oder – wie in 4 gezeigt – segmentiert. Diese Kondensatorelektrode 11 überwacht einen Überwachungsbereich 87, der sich oberhalb des mittels des Lichtstrahls 85 überwachten Raumbereichs in Richtung der Vorderseite der Gesenkbiegepresse, d.h. in Richtung der Bedienperson erstreckt. Diese Kondensatorelektrode 11 ist mit einer Auswerte- und Steuerschaltung verbunden, die über ein entsprechendes Steuersignal eine Bewegung des Oberwerkzeugs 71 stoppt, sobald innerhalb des zugeordneten Überwachungsbereichs 87 die Bedienperson detektiert wird. Hierdurch kann während des Biegens des Werkstücks 75 eine Quetsch- oder Scherverletzung der Bedienperson durch einen Teil des Werkstücks 75 verhindert werden, der sich aufgrund der Biegebearbeitung nach oben bewegt. 5b shows an embodiment in which in the lower region of the upper tool 71 - especially above the two in 5a shown capacitor electrodes - a capacitor electrode 11 is attached. This capacitor electrode 11 also extends along the length of the upper tool 71 , in one piece or - as in 4 shown - segmented. This capacitor electrode 11 monitors a surveillance area 87 which is above the by means of the light beam 85 monitored space area towards the front of the press brake, that extends in the direction of the operator. This capacitor electrode 11 is connected to an evaluation and control circuit, which via a corresponding control signal, a movement of the upper tool 71 stops as soon as it is within the assigned monitoring area 87 the operator is detected. This may occur during the bending of the workpiece 75 a crushing or shearing injury of the operator by a part of the workpiece 75 be prevented, which moves upwards due to the bending work.

5c zeigt eine Ausführungsform, bei der entlang der hinteren Anschläge 77, die zum Justieren des zu bearbeitenden Werkstücks 75 dienen, an der Vorderseite jeweils eine Kondensatorelektrode 11 eines kapazitiven Sensors angeordnet ist. Diese Kondensatorelektrode 11 dient zur ergänzenden Überwachung eines Überwachungsbereichs 87 an der Oberseite des Unterwerkzeugs 73. Hierdurch kann eine Bedienperson während eines automatischen Verfahrens des betreffenden Anschlags 77 geschützt werden. Hierfür verhindert eine Auswerte- und Steuerschaltung, die mit den Kondensatorelektroden 11 verbunden ist, über ein entsprechendes Steuersignal eine Bewegung des betreffenden Anschlags 77 und/oder eine Bewegung des Oberwerkzeugs 71, solange innerhalb des jeweiligen Überwachungsbereichs 87 eine Hand der Bedienperson und somit eine entsprechende Kapazitätsänderung detektiert wird. Alternativ oder zusätzlich kann eine derartige Kondensatorelektrode 11 an der Rückseite des betreffenden Anschlags 77 angeordnet sein, um einen rückwärtigen Überwachungsbereich 87 zu überwachen, wie in 5c gestrichelt gezeigt ist. 5c shows an embodiment in which along the rear stops 77 used to adjust the workpiece to be machined 75 serve, at the front in each case a capacitor electrode 11 a capacitive sensor is arranged. This capacitor electrode 11 serves to supplement the monitoring of a surveillance area 87 at the top of the lower tool 73 , This allows an operator during an automatic procedure of the relevant attack 77 to be protected. This prevents an evaluation and tax connection with the capacitor electrodes 11 is connected, via a corresponding control signal, a movement of the relevant stop 77 and / or a movement of the upper tool 71 as long as within the respective surveillance area 87 a hand of the operator and thus a corresponding capacity change is detected. Alternatively or additionally, such a capacitor electrode 11 at the back of the relevant stop 77 be arranged to a rear surveillance area 87 to monitor, as in 5c shown in dashed lines.

Die Ausführungsformen gemäß 5a, 5b und/oder 5c können selbstverständlich kombiniert werden, d.h. die Begrenzung des Gefahrenbereichs 61 kann durch mehrere der gezeigten Kondensatorelektroden 11 mit einer gemeinsamen Auswerte- und Steuerschaltung gesichert werden.The embodiments according to 5a . 5b and or 5c can of course be combined, ie the limitation of the danger zone 61 can through several of the capacitor electrodes shown 11 be secured with a common evaluation and control circuit.

Hinsichtlich sämtlicher der in 5a bis 5c gezeigten Kondensatorelektroden 11 erweist es sich als vorteilhaft, wenn der kapazitive Sensor beispielsweise aufgrund eines vorherigen Einlernbetriebs eine ermittelte Ka pazitätsänderung dahingehend auswertet, ob der Eingriff in den jeweiligen Überwachungsbereich 87 der betreffenden Kondensatorelektrode 11 durch ein dielektrisches Medium (z.B. Hand einer Bedienperson) oder durch ein elektrisch leitendes Medium erfolgt (z.B. Werkzeugteil oder Werkstück). Hierdurch kann der Hilfssensor derart eingestellt werden, dass ein Steuersignal zum Unterbrechen oder Verlangsamen der Werkzeugbewegung oder Anschlagbewegung nur dann erzeugt wird, wenn ein Eingriff durch die Bedienperson erfolgt, wobei Eingriffe durch das Werkstück hingegen toleriert werden.Regarding all of the in 5a to 5c shown capacitor electrodes 11 it proves to be advantageous if the capacitive sensor, for example, due to a previous training operation evaluates a determined Ka pazitätsänderung to the effect whether the intervention in the respective monitoring area 87 the respective capacitor electrode 11 through a dielectric medium (eg, the hand of an operator) or through an electrically conductive medium (eg, tool part or workpiece). In this way, the auxiliary sensor can be adjusted such that a control signal for interrupting or slowing down the tool movement or stop movement is only generated when an intervention by the operator, with intervention by the workpiece, however, be tolerated.

Eine ergänzende kapazitive Überwachung wie vorstehend im Zusammenhang mit 4 und 5a bis 5c erläutert kann beispielsweise für den jeweiligen Gefahrenbereich von Biegemaschinen, Scherwerkzeugen, Papierschneidemaschinen, Fördereinrichtungen oder zur Absicherung von Einzugsstellen beispielsweise an Rollenwalzanlagen durchgeführt werden.Supplementary capacitive monitoring as above related 4 and 5a to 5c explained, for example, for the respective danger area of bending machines, shearing tools, paper cutting machines, conveyors or to secure catchment points, for example, be performed on roller rolling mills.

1111
Kondensatorelektrodecapacitor electrode
1313
Auswerte- und Steuerschaltungevaluation and control circuit
1515
Signalausgangsignal output
2121
Schwingkreisresonant circuit
2323
Kondensatorcapacitor
2525
Induktivitätinductance
2727
Vergleichseinrichtungcomparator
3131
Referenz-SchwingkreisReference resonant circuit
3333
Kondensatorcapacitor
3535
Induktivitätinductance
4141
ODER-SchaltungOR circuit
4343
Steuereinrichtungcontrol device
5151
Vergleichseinrichtungcomparator
5353
UND-SchaltungAND circuit
5555
ODER-SchaltungOR circuit
6161
Gefahrenbereichdanger area
6363
Gehäuseabschnitthousing section
6565
dielektrisches Objektdielectric object
6767
elektrisch leitendes Objektelectrical conductive object
7171
Oberwerkzeugupper tool
7373
Unterwerkzeuglower tool
7575
Werkstückworkpiece
7777
Anschlagattack
7979
Haltearmholding arm
8181
Lichtsenderlight source
8383
Lichtempfängerlight receiver
8585
Lichtstrahlbeam of light
8787
Überwachungsbereichmonitoring area

Claims (26)

Kapazitiver Sensor zum Überwachen eines Gefahrenbereichs (61) einer Maschine, dadurch gekennzeichnet, dass der Sensor mehrere Kondensatorelektroden (11) und eine Auswerte- und Steuerschaltung (13) aufweist, die mit den Kondensatorelektroden verbunden ist, dass die Kondensatorelektroden (11) an einer Begrenzung des Gefahrenbereichs (61) angeordnet sind, dass mittels der Auswerte- und Steuerschaltung (13) die jeweilige Kapazität der Kondensatorelektroden (11) ermittelbar ist, die durch das Umgebungsmedium oder ein Objekt (65, 67) in der Nähe der jeweiligen Kondensatorelektrode bestimmt ist, und dass mittels der Auswerte- und Steuerschaltung (13) in Abhängigkeit von den ermittelten Kapazitätswerten ein Steuersignal zum Steuern einer Maschinenbewegung erzeugbar ist.Capacitive sensor for monitoring a hazardous area ( 61 ) of a machine, characterized in that the sensor has a plurality of capacitor electrodes ( 11 ) and an evaluation and control circuit ( 13 ), which is connected to the capacitor electrodes, that the capacitor electrodes ( 11 ) at a boundary of the danger area ( 61 ) are arranged, that by means of the evaluation and control circuit ( 13 ) the respective capacitance of the capacitor electrodes ( 11 ) that can be determined by the surrounding medium or an object ( 65 . 67 ) is determined in the vicinity of the respective capacitor electrode, and that by means of the evaluation and control circuit ( 13 ) as a function of the determined capacitance values, a control signal for controlling a machine movement can be generated. Sensor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Auswerte- und Steuerschaltung wenigstens eine Vergleichseinrichtung (27, 51) aufweist, mittels derer für jede Kondensatorelektrode (11) der ermittelte Kapazitätswert mit wenigstens einem zugeordneten Referenzwert vergleichbar ist, wobei mittels der Vergleichseinrichtung ein positives Gegenstandsfeststellungssignal erzeugbar ist, falls sich der ermittelte Kapazitätswert von dem zuge ordneten Referenzwert um einen vorbestimmten Schwellenwert unterscheidet, und wobei andernfalls ein negatives Gegenstandsfeststellungssignal erzeugbar ist.Sensor according to Claim 1, characterized in that the evaluation and control circuit has at least one comparison device ( 27 . 51 ), by means of which for each capacitor electrode ( 11 ) the determined capacitance value is comparable to at least one associated reference value, wherein by means of the comparison means a positive object detection signal can be generated if the determined capacitance value differs from the associated reference value by a predetermined threshold value and otherwise a negative object detection signal can be generated. Sensor nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass mehreren oder allen Kondensatorelektroden (11) ein individueller Referenzwert und/oder ein individueller Schwellenwert zugeordnet ist.Sensor according to claim 2, characterized in that several or all capacitor electrodes ( 11 ) an individual reference value and / or an individual threshold value is assigned. Sensor nach einem der Ansprüche 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Auswerte- und Steuerschaltung wenigstens eine ODER-Schaltung (41) aufweist, mittels derer die Gegenstandsfeststellungssignale der Vergleichseinrichtung (27) zu einer ODER-Verknüpfung verschaltbar sind, wobei das Steuersignal zum Steuern der Maschinenbewegung erzeugbar ist, wenn an der ODER-Schaltung (41) wenigstens ein positives Gegenstandsfeststellungssignal anliegt.Sensor according to one of claims 2 or 3, characterized in that the evaluation and control circuit has at least one OR circuit ( 41 ) by means of which the object detection signals of the comparison device ( 27 ) are connectable to an OR operation, wherein the control signal for controlling the machine movement is generated when at the OR circuit ( 41 ) at least one positive item detection signal is present. Sensor nach einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Auswerte- und Steuerschaltung wenigstens eine UND-Schaltung (53) aufweist, mittels derer mehrere der Gegenstandsfeststellungssignale der Vergleichseinrichtung (51) zu einer UND-Verknüpfung verschaltbar sind, wobei das Steuersignal zum Steuern der Maschinenbewegung er zeugbar ist, wenn sämtliche der an der UND-Schaltung (53) anliegenden Gegenstandsfeststellungssignale positiv sind.Sensor according to one of claims 2 to 4, characterized in that the evaluation and control circuit has at least one AND circuit ( 53 ) by means of which a plurality of the object detection signals of the comparison device ( 51 ) are interconnectable to an AND operation, wherein the control signal for controlling the machine movement he is producible, if all the on the AND circuit ( 53 ) are positive. Sensor nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Auswerte- und Steuerschaltung (13) eine Speichereinrichtung aufweist und dass die Auswerte- und Steuerschaltung zum Durchführen eines Einlernbetriebs ausgebildet ist, wobei während des Einlernbetriebs die jeweilige Kapazität der Kondensatorelektroden (11) ermittelbar ist, während der Gefahrenbereich (61) frei von unzulässigen Objekten ist, und wobei die während des Einlernbetriebs ermittelten Kapazitätswerte oder hieraus abgeleitete Kapazitätswerte als Referenzwerte in der Speichereinrichtung speicherbar sind.Sensor according to one of the preceding claims, characterized in that the evaluation and control circuit ( 13 ) has a memory device and that the evaluation and control circuit is designed to perform a teach-in operation, wherein during the teach-in operation the respective capacitance of the capacitor electrodes ( 11 ), while the danger zone ( 61 ) is free of impermissible objects, and wherein the capacitance values or the capacitance values derived therefrom during the training operation can be stored as reference values in the memory device. Sensor nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass in dem Einlernbetrieb die jeweilige Kapazität der Kondensatorelektroden (11) ermittelbar ist, während sich im Gefahrenbereich (61) ein Teil eines Werkzeugs oder eines Werkstücks (67) befindet.Sensor according to claim 6, characterized in that in the teach-in operation the respective capacitance of the capacitor electrodes ( 11 ), while in the danger zone ( 61 ) a part of a tool or a workpiece ( 67 ) is located. Sensor nach einem der Ansprüche 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Auswerte- und Steuerschaltung (13) zum Durchführen eines Überwachungsbetriebs ausgebildet ist, wobei während des Überwachungsbetriebs die jeweilige Kapazität der Kondensatorelektroden (11) ermittelbar ist, und wobei die Auswerte- und Steuerschaltung eine Vergleichsein richtung aufweist, mittels derer die während des Überwachungsbetriebs ermittelten Kapazitätswerte mit den in der Speichereinrichtung gespeicherten Referenzwerten vergleichbar sind.Sensor according to one of claims 6 or 7, characterized in that the evaluation and control circuit ( 13 is designed to perform a monitoring operation, wherein during the monitoring operation, the respective capacitance of the capacitor electrodes ( 11 ), and wherein the evaluation and control circuit has a Vergleichsein direction, by means of which the capacitance values determined during the monitoring operation are comparable to the reference values stored in the memory means. Sensor nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass mittels der Auswerte- und Steuerschaltung (13) das Steuersignal zum Steuern der Maschinenbewegung in Abhängigkeit davon erzeugbar ist, ob die ermittelte Kapazität der Kondensatorelektroden (11) der Anwesenheit eines dielektrischen Mediums oder eines elektrisch leitenden Mediums in der Nähe der jeweiligen Kondensatorelektrode entspricht.Sensor according to one of the preceding claims, characterized in that by means of the evaluation and control circuit ( 13 ), the control signal for controlling the machine movement can be generated depending on whether the determined capacitance of the capacitor electrodes ( 11 ) corresponds to the presence of a dielectric medium or an electrically conductive medium in the vicinity of the respective capacitor electrode. Sensor nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Auswerte- und Steuerschaltung (13) zum Auswerten der jeweiligen Kapazität der Kondensatorelektroden (11) hinsichtlich der Bewegungsrichtung eines sich in der Nähe der Kondensatorelektroden bewegenden Objekts (65, 67) ausgebildet ist.Sensor according to one of the preceding claims, characterized in that the evaluation and control circuit ( 13 ) for evaluating the respective capacitance of the capacitor electrodes ( 11 ) with respect to the direction of movement of an object moving in the vicinity of the capacitor electrodes ( 65 . 67 ) is trained. Sensor nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Kondensatorelektroden (11) als Draht- oder Streifenelektroden ausgebildet sind.Sensor according to one of the preceding claims, characterized in that the capacitor electrodes ( 11 ) are formed as wire or strip electrodes. Sensor nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Kondensatorelektroden (11) an einem Werkzeug (71, 73, 77) der Maschine angeordnet sind.Sensor according to one of the preceding claims, characterized in that the capacitor electrodes ( 11 ) on a tool ( 71 . 73 . 77 ) of the machine are arranged. Sensor nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass jede Kondensatorelektrode (11) mit einem zugeordneten Schwingkreis (21) verbunden ist, dessen Resonanzfrequenz von der Kapazität der jeweiligen Kondensatorelektrode (11) abhängt, und dass zur Ermittlung der jeweiligen Kapazität der Kondensatorelektroden mittels der Auswerte- und Steuerschaltung (13) die Schwingungsfrequenz des zugeordneten Schwingkreises (21) auswertbar ist.Sensor according to one of the preceding claims, characterized in that each capacitor electrode ( 11 ) with an associated resonant circuit ( 21 ) whose resonant frequency depends on the capacitance of the respective capacitor electrode ( 11 ), and that for determining the respective capacitance of the capacitor electrodes by means of the evaluation and control circuit ( 13 ) the oscillation frequency of the associated oscillatory circuit ( 21 ) is evaluable. Sensor nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Auswerte- und Steuerschaltung wenigstens einen Referenz-Schwingkreis (31) oder Taktgeber und wenigstens eine Vergleichseinrichtung (27, 51) aufweist, und dass zur Auswertung der jeweiligen Schwingungsfrequenz der Schwingkreise (21) mittels der Vergleichseinrichtung (27, 51) die jeweilige Schwingungsfrequenz mit der Schwingungsfrequenz des Referenz-Schwingkreises (31) oder einem Taktsignal des Taktgebers vergleichbar ist.Sensor according to claim 13, characterized in that the evaluation and control circuit at least one reference resonant circuit ( 31 ) or clock and at least one comparison device ( 27 . 51 ), and that for the evaluation of the respective oscillation frequency of the resonant circuits ( 21 ) by means of the comparison device ( 27 . 51 ) the respective oscillation frequency with the oscillation frequency of the reference oscillation circuit ( 31 ) or a clock signal of the clock is comparable. Sensor nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass mittels der Auswerte- und Steuerschaltung die jeweiligen Ka pazitäten von Paaren der Kondensatorelektroden (11) miteinander vergleichbar ist, und wobei das Steuersignal zum Steuern der Maschinenbewegung in Abhängigkeit davon erzeugbar ist, ob sich für ein Paar der Kondensatorelektroden (11) der Unterschied der jeweils ermittelten Kapazitäten von einem Referenzwert um einen vorbestimmten Schwellenwert unterscheidet.Sensor according to one of the preceding claims, characterized in that by means of the evaluation and control circuit, the respective Ka capacities of pairs of the capacitor electrodes ( 11 ), and wherein the control signal for controlling the machine movement can be generated depending on whether a pair of the capacitor electrodes ( 11 ) the difference of the respectively determined capacities differs from a reference value by a predetermined threshold value. Verfahren zum Überwachen eines Gefahrenbereichs (61) einer Maschine, dadurch gekennzeichnet, dass mehrere Kondensatorelektroden (11) an einer Begrenzung des Gefahrenbereichs (61) angeordnet werden, dass die jeweilige Kapazität der Kondensatorelektroden (11) ermittelt wird, die durch das Umgebungsmedium oder ein Objekt (65, 67) in der Nähe der jeweiligen Kondensatorelektrode bestimmt ist, und dass in Abhängigkeit von den ermittelten Kapazitätswerten ein Steuersignal zum Steuern einer Maschinenbewegung erzeugt wird.Method for monitoring a danger zone ( 61 ) of a machine, characterized in that a plurality of capacitor electrodes ( 11 ) at a boundary of the danger area ( 61 ) are arranged such that the respective capacitance of the capacitor electrodes ( 11 ) determined by the surrounding medium or an object ( 65 . 67 ) in the vicinity of the respective capacitor electrode, and in dependence on the ascertained capacitance values a control signal for controlling a machine movement is generated. Verfahren nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, dass für jede Kondensatorelektrode (11) der ermittelte Kapazitätswert mit wenigstens einem zugeordneten Referenzwert verglichen wird, wobei ein positives Gegenstandsfeststellungssignal erzeugt wird, falls sich der ermittelte Kapazitätswert von dem zugeordneten Referenzwert um einen vorbestimmten Schwellenwert unterscheidet, und wobei andernfalls ein negatives Gegenstandsfeststellungssignal erzeugt wird.Method according to claim 16, characterized in that for each capacitor electrode ( 11 ) the determined capacitance value is compared with at least one associated reference value, wherein a positive item detection signal is generated if the determined capacitance value differs from the associated reference value by a predetermined threshold, and otherwise a negative item detection signal is generated. Verfahren nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, dass die Gegenstandsfeststellungssignale zu einer ODER-Verknüpfung verschaltet werden, und dass das Steuersignal zum Steuern der Maschinenbewegung erzeugt wird, wenn wenigstens eines der ODER-verknüpften Gegenstandsfeststellungssignale positiv ist.Method according to claim 17, characterized in that that interconnects the object detection signals to an OR operation be, and that the control signal for controlling the machine movement is generated when at least one of the OR-linked item detection signals is positive. Verfahren nach einem der Ansprüche 17 oder 18, dadurch gekennzeichnet, dass mehrere der Gegenstandsfeststellungssignale zu einer UND-Verknüpfung verschaltet werden, und dass das Steuersignal zum Steuern der Maschinenbewegung erzeugt wird, wenn sämtliche der UND-verknüpften Gegenstandsfeststellungssignale positiv sind.Method according to one of claims 17 or 18, characterized that interconnecting a plurality of the object detection signals to an AND operation be, and that the control signal for controlling the machine movement is generated when all the AND-linked Item detection signals are positive. Verfahren nach einem der Ansprüche 16 bis 19, dadurch gekennzeichnet, dass während eines Einlernbetriebs die jeweilige Kapazität der Kondensatorelektroden (11) ermittelt wird, während der Gefahrenbereich (61) frei von unzulässigen Objekten ist, und dass die während des Einlernbetriebs ermittelten Kapazitätswerte oder hieraus abgeleitete Kapazitätswerte als Referenzwerte gespeichert werden.Method according to one of claims 16 to 19, characterized in that during a training operation, the respective capacitance of the capacitor electrodes ( 11 ), while the danger zone ( 61 ) is free of impermissible objects, and that the capacitance values determined during the training operation or the capacitance values derived therefrom are stored as reference values. Verfahren nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, dass während des Einlernbetriebs ein Teil eines Werkzeugs oder eines Werkstücks (67) in dem Gefahrenbereich (61) angeordnet wird.A method according to claim 20, characterized in that during the training operation, a part of a tool or a workpiece ( 67 ) in the danger area ( 61 ) is arranged. Verfahren nach einem der Ansprüche 20 oder 21, dadurch gekennzeichnet, dass während eines Überwachungsbetriebs die jeweilige Kapazität der Kondensatorelektroden (11) ermittelt wird, und dass die während des Überwachungsbetriebs ermittelten Kapazitätswerte mit den gespeicherten Referenzwerten verglichen werden.Method according to one of claims 20 or 21, characterized in that during a monitoring operation, the respective capacitance of the capacitor electrodes ( 11 ) and that the capacitance values determined during the monitoring operation are compared with the stored reference values. Verfahren nach einem der Ansprüche 16 bis 22, dadurch gekennzeichnet, dass für die Erzeugung des Steuersignals zum Steuern der Maschinenbewegung danach unterschieden wird, ob die ermittelte Kapazität der Kondensatorelektroden (11) der Anwesenheit eines dielektrischen Mediums oder eines elektrisch leitenden Mediums in der Nähe der jeweiligen Kondensatorelektrode entspricht.Method according to one of Claims 16 to 22, characterized in that, for generating the control signal for controlling the movement of the machine, a distinction is made according to whether the determined capacitance of the capacitor electrodes ( 11 ) corresponds to the presence of a dielectric medium or an electrically conductive medium in the vicinity of the respective capacitor electrode. Verfahren nach einem der Ansprüche 16 bis 23, dadurch gekennzeichnet, dass die Kondensatorelektroden (11) an einem Werkzeug (71, 73, 77) der Maschine angeordnet werden.Method according to one of claims 16 to 23, characterized in that the capacitor electrodes ( 11 ) on a tool ( 71 . 73 . 77 ) of the machine. Verfahren nach einem der Ansprüche 16 bis 24, dadurch gekennzeichnet, dass die jeweiligen Kapazitäten von Paaren der Kondensatorelektro den (11) miteinander verglichen werden, wobei das Steuersignal zum Steuern der Maschinenbewegung erzeugt wird, falls sich für ein Paar der Kondensatorelektroden (11) der Unterschied der jeweils ermittelten Kapazitäten von einem Referenzwert um einen vorbestimmten Schwellenwert unterscheidet.Method according to one of Claims 16 to 24, characterized in that the respective capacitances of pairs of the capacitor electrodes are the ( 11 ) are compared with each other, wherein the control signal for controlling the machine movement is generated, if for a pair of the capacitor electrodes ( 11 ) the difference of the respectively determined capacities differs from a reference value by a predetermined threshold value. Verfahren nach einem der Ansprüche 16 bis 25, dadurch gekennzeichnet, dass die jeweilige Kapazität der Kondensatorelektroden (11) hinsichtlich der Bewegungsrichtung eines sich in der Nähe der Kondensatorelektroden bewegenden Objekts (65, 67) ausgewertet wird, wobei das Steuersignal zum Steuern der Maschinenbewegung in Abhängigkeit von der ermittelten Bewegungsrichtung erzeugt wird.Method according to one of claims 16 to 25, characterized in that the respective capacitance of the capacitor electrodes ( 11 ) with respect to the direction of movement of an object moving in the vicinity of the capacitor electrodes ( 65 . 67 ) is evaluated, wherein the control signal for controlling the machine movement in response to the determined direction of movement is generated.
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