DE2236570A1

DE2236570A1 - Sicherheitsvorrichtung fuer maschinen

Info

Publication number: DE2236570A1
Application number: DE19722236570
Authority: DE
Inventors: Theo Einbrodt; Lothar Kuhl
Original assignee: BRUEHLSCHE UNIVERSITAETSDRUCKE
Current assignee: BRUEHLSCHE UNIVERSITAETSDRUCKE
Priority date: 1972-07-26
Filing date: 1972-07-26
Publication date: 1974-02-07

Description

Sicherheitsvorrichtung für Maschinen Die Erfindung bezieht sich auf eine Sicherheitsvorrichtung für Maschinen mit mindestens einem elektrischen Kontakt, der bei Gefahr durch Berührung mit einem Gegenstand, z.B. einem Werkstück oder Werkzeug, oder durch Berührung mit einem Eörperteil schließbar ist und dadurch den Stillstand der Maschine insgesamt oder gewisser Funktionen der Maschine auslöst.
Sicherheitsvorrichtungen dienen vor allem zum Schutz der die Maschine bedienenden Personen oder auch als Vorbeugung gegen eine Beschädigung der Maschine. Bekannt sind mechanische. Sicherheitsvorrichtungen, wie Handabweiser. Solche Vorrichtungen erfordern einen verhältnismäßig großen Hub, um eine Sicherheitsabschaltung hervorzurufen. Sie sind auch häufig bei der Bedienung der Maschine hinderlich, weshalb solche Vorrichtungen oft entfernt werden, auch wenn sie von der 3erufsgenossenschaft vorgeschrieben sind. 3ekannt sind auch Sicherheitsvorrichtungen mit Lichtschranken. Diese Bauart ist jedoch teuer und empfindlich, da elektronische Bauteile erforderlich sind.
Lichtschranken sind nicht geeignet, wenn ein Bereich überwacht werden soll, der sehr nahe bei einem Bauteil der Maschine liegt und der eine große Länge hat. Bekannt sind auch Sicherheitsvorrichtungen mit mehreren Mikroschaltern, die dadurch Beruhrung geschlossen werden. Wenn ein langer Bereich überwacht werden soll, sind viele Mikroschalter nötig, was entsprechend hohe Baukosten erfordert. Mikroschalter sind auch verhältnismäßig empfindlich.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde,eine Sicherheitsvorrichtung der eingangs genannten Art so auszubilden, daß sie bei geringem Bauaufwand besonders für die Uberwachung eines langen Bereiches geeignet ist, wobei Wert auf eine sichere Funktion der Vorrichtung gelegt wird.
Dieve Aufgabe wird nach der Erfindung dadurch gelöst, daß der Eontakt ein im Gefahrenbereich angeordnetes flexibles, elektrisch leitendes Band aufweist, das in geringem Abstand von einer durchlaufenden Kontaktschiene oder einer Reihe fester Kontaktstücke angeordnet ist.
Das Band kann beliebig lang ausgeführt werden, sodaß es ohne weiteres möglich ist, mit dem einzigen erlindungsgemäßen Kontakt einen Bereich von z.B. 2 m Länge zu überwachen0 Daß Band ist auch bei leichter Berührung so weit durchdrückbar, daß es die Kontaktschiene bzw. einen der Kontakte der Kontaktreihe berührt, wodurch eine Sicherheitsschaltung ausgelöst wird. Der Kontakt ist konstruktiv außerordentlich einfach und nicht störanfällig.
Am Band greift vorteilhafterweise eine das Band spannende Federkraft an. Z.B. kann die Federkraft durch am Band angehängte Zugfedern aufgebracht werden, die an einem festen Punkt verankert sind. Das Band kann jedoch auch auf andere Art und Weise unter Spannung gehalten werden, z.B. mittels eines Gewichtes.
Eine besonders einfache Bauart des Kontaktes erhält man, wenn das Band über isolierende Zwischenlagen an der Eontaktschiene befestigt ist. Die Kontaktschiene bildet in diesem Falle sozusagen ein Basisbauteil für den Kontakt. Denkbar ist jedoch ohne weiteres, daß das Band anderweitig verankert ist, also nicht an der Kontaktschiene. In jedem Falle aber erstreckt es sich parallel zur Eontaktschiene in geringem Abstand von dieser.
Vorteilhafterweise ist die der Kontaktschiene bzw. der Kontaktreihe abgewendete Seite des Bandes mit einem elektrisch isolierenden Belag versehen. Dies hat den Vorteil, daß Berührungen des Bandes an dieser Seite ein Elektrieieren einer Bedienungaperson nicht bewirken können.
Das Band kann aus verschiedenen Materialien bestehen. Verwendbar ist z.B. ein Stahlband. Stahlbänder sind besonders preiswert und sitzen überall zur Verfügung. Der Abstand des Bandes von der Kontaktschiene bzw. der Kontaktreihe kann im Bereich von 4 bis 6 mm liegen. Es kommen jedoch auch andere Abstände in Betracht. Bei relativ kurzen Bändern wird man häufig einen kleineren Abstand wählen können als bei sehr langen Bändern. Die Potentialdifferenz zwischen Band und Kontaktschiene bzw. Kontaktreihe hat vorteilhafterweise einen für den menschlichen Körper unschädlichen Betrag von z.B.
24 Volt. Dadurch wird ein schädliches Elektrisieren von Bedienungspersonen auch dann vermieden, wenn aus irgendwelchen Gründen die Seite des Bandes berührt wird, die nicht isoliert ist.
Durch den Kontakt kann ein Stromkreis über ein Relais schließbar sein, das Schaltorgane, wie z.B. ein Ventil oder einen Hochspannungskontakt, , betätigt. Durch die Betätigung eines solchen Schaltorganes kann dann z.B. ein Pneumatikzylinder oder ein kräftiger Magnet betätigt werden, der eine Ausschaltung der Maschine bewirkt.
In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Vorrich tung dargeste. Es zeigen Fig. 1 eine Vorderansicht eines waagerecht eingebauten Kontaktes gemäß der Erfindung, Fig. 2 einen Grundriß entsprechend dem Pfeil II in Fig. 1 und Fig. 3 einen Schaltplan über das Zusammenwirken des Kontaktes mit weiteren Einrichtungen.
Von der insgesamt mit 1 bezeichneten Maschine sind nur ein Beschickungatisch 2 und eine Einführöffnung 3 dargestellt, in die ein Werkstück 4 eingeschoben werden soll. Das Werkstück 4 kann z.B. eine Aluminiumplatte sein, deren Seitenkanten gefräst werden sollen. Die Bedienungsperson ist nun dadurch gefährdet, daß sie zu tief in die Öffnung 3 eingreift, was zur Folge haben könnte, daß die Hände der Bedienungsperson an den Gräsern verletzt werden. Um dies zu verhindern, ist der insgesamt mit 5 bezeichnete Kontakt vorgesehen.
Der Kontakt 5 hat ein Stahlband 6 und eine Kontaktschiene 7.
Die der Kontaktschiene 7 zugewendete Seite des Stahlbandes ist elektrisch leitend, während die in Fig. 1 sichtbare Vorderseite einen elektrisch isolierenden Belag aufweist. Das Stahlband hat einen nur geringen Abstand a von der Sch+"e 7.
Es ist an der Kontaktschiene 7 befestigt und zwar über isolierende Zwischenlagen 8 bzw. 9. Das linke Ende des Bandes ist mittels einer Klemmschraube 11 zwischen die Zwischenlage 8 und eine darauf aufliegende Klemmplatte 10 eingeklemmt. Die Platten 10, 8 sind mittels einer Schraube 12 an der Kontaktschiene 7 befestigt.
An dem in den Fig. 1 und 2 rechts befindlichen Ende des Bandes 6 greifen zwei Zugfedern13, 14 an, die an einer isolierenden Platte 15 angehängt sind. Die Platte 15 ist zusammen mit der Zwischenplatte 9 mittels Schrauben 16 an der Kontaktschiene befestigt. Die Kontaktschiene ihrerseits ist an Maschinenteilen 17, 18 befestigt. An das Band 6 ist ein Stromzuführungskabel 19 angeschlossen.
Aus dem Schaltplan nach Fig. 3 ist zu ersehen, daß die gontaktschiene 7 auf Nullpotential liegt, da sie mit dem Maschinenkörper verbunden ist. Das Kabel 19 ist über ein Relais 20 geführt und an die Sekundärseite eines Transformators 21 angeschlossen. Der Transformator 21 wird vom Netzatrom gespeist, der von einem glemmbrett 22 für einen die Maschine antreibenden Elektromotor abgenommen wird. Das Relais 20 dient zur Betätigung von zwei Kontakten 23, 24. Mittels dieser Kontakte ist ein Elektromagnet 25 an die Netzspannung anschließbar. Dieser Magnet ist als Zugmagnet mit Zugstange 26 ausgebildet, die mit einem Kniehebel 27 verbunden ist.
Die Zugstange 26 betätigt auch einen Selbsthaltekontakt 28 für das Relais 20.
Die Schutzvorrichtung arbeitet wie folgt.
Wenn eine Bedienungsperson in die Maschinenöffnung 3 einzugreifen versucht, berührt sie zwangsläufig das Band 6. Das Band 6 wird dadurch gegen die Kontaktschiene 7 gedrückt, wodurch, wie aus Fig. 3 leicht zu ersehen ist, ein Stromkreis über das Relais 20 geschlossen wird. Hierdurch werden die Kontakte 23, 24 geschlossen und der Zugmagnet 25 wird an die Netzspannung gelegt und dadurch die Zugstange 26 eingezogen.
Hierdurch wird die Maschine in nicht weiter dargestellter Art und Weise abgeschaltet. Damit die Maschine abgeschaltet bleibt, ist der Selbsthaltekontakt 28 vorgesehen, der den Stromkreis über das Relais 20 auch dann noch aufrecht erhält, wenn sich das Band 6 wieder von der Kontaktschiene 7 abgehoben hat. Der Kniehebel 27 bewirkt, daß der Magnet 25 nur in einer Richtung wirksam sein kann.
Durch die Zugfedern 13, 14 wird das Band 6 auf Spannung gehalten, sodaß es sich bei Wegfall eines Andruckes sofort wieder selbsttätig von der Kontaktschiene 7 abhebt.

Claims

Patentansprüche:

1. Sicherheitsvorrichtung für Maschinen mit mindestens einem elektrischen kontakt, der bei Gefahr durch Beruhrung mit einem Gegenstand, z.B. einem Werkstttck oder einen Werkzeug, oder durch Beruhrung mit einem Körperteil schließbar ist und dadurch den Stillstand der Maschine insgesamt oder gewisser Funktionen der Maschine auslöst, dadurch gekennzeichnet, daß der Kontakt ein im Gefahrenbereich angeordnetes flexibles, elektrisch leltendes Band (6) aufweist, das in geringem Abstand (a) von einer durchlaufenden Kontaktschiene (73 oder einer Reihe fester Kontaktstücke angeordnet ist.

2. Sicherheitsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß am Band (6) eine dieses spannende Federkraft angreift.

3. Sicherheitsvorrichtung nach Anspruch 2, gekennzeichnet durch am Band angehängte Zugfedern (13, 14), die an einem festen Punkt verankert sind.

+. Sicherheitsvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Band (6) Uber isolierende Zwi@chenlagen (8, 9) an der Kontaktschiene (7) befestigt ist.

5. Sicherheitsvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die der Kontaktechiene (7) bzw. der Kontaktreihe abgewendete Seite des Bandes (6) einen elektrisch isolierenden Belag hat.

6. Sicherheitsvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Band (6) aus Stahl besteht.

7. Sicherheitsvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Abstand (a) des Bandes (6) von der Kontaktschiene (7) bzw der Xontaktreihe ca. 4 bis 6 mm ist.

8. Sicherheitsvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Potentialdiffereni zwischen Baad (6) und Kontaktschiene (7) bzw. Xontaktreihe einen flir. dqn menschliche körper unschädlichen Betrag von Z.b 24 Volt hat.

9. Sicherheitsvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß durch den Kontakt (5) ein Stromkreis über ein Relais (20) schließbar ist, das Schaltorgane, wie s,B, ein Ventil oder einen Hochspannungskontakt (23, 24), betätigt.