DE10031913A1 - Verfahren und Vorrichtung zum Schutz vor Berührung verletzungsträchtiger Bauteile - Google Patents

Verfahren und Vorrichtung zum Schutz vor Berührung verletzungsträchtiger Bauteile

Info

Publication number
DE10031913A1
DE10031913A1 DE10031913A DE10031913A DE10031913A1 DE 10031913 A1 DE10031913 A1 DE 10031913A1 DE 10031913 A DE10031913 A DE 10031913A DE 10031913 A DE10031913 A DE 10031913A DE 10031913 A1 DE10031913 A1 DE 10031913A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
component
person
circuit
circuit according
dangerous
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
DE10031913A
Other languages
English (en)
Other versions
DE10031913C2 (de
Inventor
Manfred Hofmann
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Individual
Original Assignee
Individual
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Individual filed Critical Individual
Priority to DE10031913A priority Critical patent/DE10031913C2/de
Publication of DE10031913A1 publication Critical patent/DE10031913A1/de
Application granted granted Critical
Publication of DE10031913C2 publication Critical patent/DE10031913C2/de
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05CELECTRIC CIRCUITS OR APPARATUS SPECIALLY DESIGNED FOR USE IN EQUIPMENT FOR KILLING, STUNNING, OR GUIDING LIVING BEINGS
    • H05C1/00Circuits or apparatus for generating electric shock effects
    • H05C1/04Circuits or apparatus for generating electric shock effects providing pulse voltages
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23QDETAILS, COMPONENTS, OR ACCESSORIES FOR MACHINE TOOLS, e.g. ARRANGEMENTS FOR COPYING OR CONTROLLING; MACHINE TOOLS IN GENERAL CHARACTERISED BY THE CONSTRUCTION OF PARTICULAR DETAILS OR COMPONENTS; COMBINATIONS OR ASSOCIATIONS OF METAL-WORKING MACHINES, NOT DIRECTED TO A PARTICULAR RESULT
    • B23Q11/00Accessories fitted to machine tools for keeping tools or parts of the machine in good working condition or for cooling work; Safety devices specially combined with or arranged in, or specially adapted for use in connection with, machine tools
    • B23Q11/0078Safety devices protecting the operator, e.g. against accident or noise
    • B23Q11/0082Safety devices protecting the operator, e.g. against accident or noise by determining whether the operator is in a dangerous position
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23QDETAILS, COMPONENTS, OR ACCESSORIES FOR MACHINE TOOLS, e.g. ARRANGEMENTS FOR COPYING OR CONTROLLING; MACHINE TOOLS IN GENERAL CHARACTERISED BY THE CONSTRUCTION OF PARTICULAR DETAILS OR COMPONENTS; COMBINATIONS OR ASSOCIATIONS OF METAL-WORKING MACHINES, NOT DIRECTED TO A PARTICULAR RESULT
    • B23Q11/00Accessories fitted to machine tools for keeping tools or parts of the machine in good working condition or for cooling work; Safety devices specially combined with or arranged in, or specially adapted for use in connection with, machine tools
    • B23Q11/06Safety devices for circular cutters
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B27WORKING OR PRESERVING WOOD OR SIMILAR MATERIAL; NAILING OR STAPLING MACHINES IN GENERAL
    • B27GACCESSORY MACHINES OR APPARATUS FOR WORKING WOOD OR SIMILAR MATERIALS; TOOLS FOR WORKING WOOD OR SIMILAR MATERIALS; SAFETY DEVICES FOR WOOD WORKING MACHINES OR TOOLS
    • B27G19/00Safety guards or devices specially adapted for wood saws; Auxiliary devices facilitating proper operation of wood saws
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16PSAFETY DEVICES IN GENERAL; SAFETY DEVICES FOR PRESSES
    • F16P3/00Safety devices acting in conjunction with the control or operation of a machine; Control arrangements requiring the simultaneous use of two or more parts of the body
    • F16P3/12Safety devices acting in conjunction with the control or operation of a machine; Control arrangements requiring the simultaneous use of two or more parts of the body with means, e.g. feelers, which in case of the presence of a body part of a person in or near the danger zone influence the control or operation of the machine
    • F16P3/14Safety devices acting in conjunction with the control or operation of a machine; Control arrangements requiring the simultaneous use of two or more parts of the body with means, e.g. feelers, which in case of the presence of a body part of a person in or near the danger zone influence the control or operation of the machine the means being photocells or other devices sensitive without mechanical contact
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A41WEARING APPAREL
    • A41DOUTERWEAR; PROTECTIVE GARMENTS; ACCESSORIES
    • A41D1/00Garments
    • A41D1/002Garments adapted to accommodate electronic equipment

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Wood Science & Technology (AREA)
  • Forests & Forestry (AREA)
  • Insects & Arthropods (AREA)
  • Elimination Of Static Electricity (AREA)
  • Electrotherapy Devices (AREA)

Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft Verfahren und Vorrichtungen zum Schutz vor Berührung verletzungsträchtiger Bauteile (18), insbesondere rotierenden oder alternierend beweglichen Werkzeugen, Sägemesser, Sägeblätter etc. DOLLAR A Mit einer elektrischen Schaltung aus einfachen Bauelementen (10, 12, 14, 17) wird vorzugsweise das Bauteil (18) selbst mit einer elektrischen Hochspannung - bevorzugt von mehr als 1 Kilovolt - aufgeladen und die Person bzw. in bevorzugter Weise ein oder mehrere gefährdete Gliedmaßen von ihr direkt geerdet. Eine Person, die mit dem gefährlichen Bauteil (18) umgeht, bekommt einen merklichen, aber im Prinzip ungefährlichen elektrischen Schlag versetzt, wenn sie sich mit einem Körperteil (16) dem Bauteil (18) selbst zu sehr annähert.

Description

STAND DER TECHNIK
Die vorliegende Erfindung betrifft Verfahren und Vorrich­ tung zum Schutz vor Berührung verletzungsträchtiger Bau­ teile, insbesondere rotierenden oder alternierend beweg­ lichen Werkzeugen, Sägemesser, Sägeblätter, etc.
In der häuslichen, beruflichen und Freizeitumgebung fin­ den sich eine Vielzahl von Gegenständen und technischen Geräten, die - zumindest im Betriebszustand - an bestimm­ ten Stellen nicht berührt werden dürfen, ohne daß dies zu mehr oder minder beträchtlichen Verletzungen für Mensch oder Tier führen würde. Dies gilt insbesondere für nahezu alle elektrisch oder motorisch betriebenen Werkzeuge zur spanenden sowie spanlosen Bearbeitung, also etwa Kreissä­ gen (Tisch- oder Handkreissäge), Flex, Bohrmaschinen mit diversen Werkzeugaufsätzen, Messer, Schleifgeräte, Brot­ maschinen, aber ebenso wie beispielsweise für heiße Ge­ genstände, wie etwa heiße Herdplatten, oder auch für ex­ trem kalte Gegenstände.
Dabei obliegt die Vermeidung von Verletzungen weitestge­ hend der Aufmerksamkeit des Bedieners bzw. der sich im Gefahrenbereich aufhaltenden Personen oder Lebewesen, um Tiere für allgemeinst gehaltene Fälle mit einzuschließen. Im Umgang mit den vorgenannten Werkzeugen ist daher höch­ ste Vorsicht geboten. Da jedoch der Mensch sich nicht im­ mer völlig konzentrieren kann, und manchmal sogar mehrere Menschen im Gefahrenbereich gefährlicher Werkzeuge sind oder sein müssen, um ein Werkstück zu bearbeiten, ist die Gefahr von Verletzungen beim Umgang mit solche verlet­ zungsträchtigen Bauteilen an den Werkzeugen, also etwa dem rotierenden Sägeblatt, der rotierenden Schleifschei­ be, Messer oder dergleichen per se gegeben und niemals auszuschließen. Ein erhöhtes Risiko im Umgang mit solchen Werkzeugen findet seinen Niederschlag in den verschieden­ sten Statistiken und den erhöhten Beiträgen für solcher­ maßen gefährdete Arbeiter zu Berufsunfallversicherungen, Berufsgenossenschaften, etc.
Im Stand der Technik bekannte Mittel zur Verringerung des Ausmaßes von Verletzungen sind beispielsweise bei Ketten­ sägen eine automatische Schaltung, die sensibel auf eine plötzliche Verringerung des Sägewiderstandes im Werk­ stück, also beim Übergang von hartem auf weiches Werk­ stückmaterial anspricht, wie es etwa der Fall ist, wenn die Kettensäge in menschliches Fleisch eingreift, und verheerende Verletzungen drohen. Die Säge schaltet sich dann sofort ab. Dieser Mechanismus kann jedoch unwirksam sein, wenn die Säge gleich, d. h., praktisch übergangslos vom Werkstück in Knochenmaterial des Menschen eingreift oder während des Überganges in beide Materialien - hartes Werkstück und weiches Fleisch gleichzeitig eingreift. Dann erhöht sich der Gesamtsägewiderstand und eine Ver­ letzung ist für die Schutzautomatik nicht erkennbar. In beiden Fällen muß die Säge jedoch aufgrund mechanischer Trägheit verletzungsträchtig nachlaufen. Dagegen gibt es ohnehin keinerlei Schutz.
Ein weiteres Beispiel sind Handkreissägen. Sie sind auf­ grund ihrer Flexibilität und Mobilität für viele Tätig­ keiten im Beruf unersetzlich und stellen sogar für viele ambitionierte Heimwerker im Hobbybereich ein wichtiges und gleichzeitig preisgünstiges Werkzeug dar. Auch hier gibt es Modelle mit Schutzschaltungen in obigem Sinne, die jedoch die gleichen Nachteile aufweisen.
VORTEILE DER ERFINDUNG
Die erfindungsgemäße Schaltung mit den Merkmalen des An­ spruchs 1 sowie die entsprechende Vorrichtung gemäß An­ spruch 11 weisen gegenüber dem bekannten Lösungsansatz den Vorteil auf, dass sie gar keinen oder im Extremfall einer sehr schnellen Annäherung eines Körperteils an das gefährliche, verletzungsträchtige Bauteil einen nur äußerst kurzzeitigen Kontakt mit diesem zulassen. Damit gibt es keine Verletzungen mehr oder in dem geschilderten Extremfall wird ihr Ausmaß extrem reduziert.
Die der vorliegenden Erfindung zugrunde liegende Idee be­ steht darin, dafür zu sorgen, dass die Person, die mit dem gefährlichen Bauteil umgeht, einen merklichen, aber im Prinzip ungefährlichen elektrischen Schlag versetzt bekommt, wenn sie sich dem Bauteil selbst zu sehr annä­ hert. Dabei wird unter Annäherung entweder eine so geringe Entfernung verstanden, dass beim elektrischen Schlag ein Funkenüberschlag durch den Luftspalt zwischen Bauteil und Körperteil zustande kommt, oder alternativ ein Strom durch direkten Kontakt zwischen Bauteil und Körperteil fließt, wie in obig geschildertem Extremfall.
Dafür wird vorzugsweise das Bauteil selbst mit einer elektrischen Hochspannung - bevorzugt von mehr als 1 Kilovolt aufgeladen und die Person bzw. in bevorzugter Weise ein oder mehrere gefährdete Gliedmaßen von ihr di­ rekt geerdet. Eine einfache Schaltung zum hauptsächlichen Einsatz in netzgekoppelten Werkzeugen enthält einen netz­ koppelbaren Transformator zur Erzeugung einer Hochspan­ nung aus der 220 V Netzspannung, einen Gleichrichter, und einen Kondensator, der eine gewisse, wohl-einstellbare Ladungsmenge bei einer bestimmten, wohl-definierten Spannung halten kann. Die Bauteilkapazität kann selbst Teil der Kondensatorkapazität sein. Es wird über den Kondensa­ tor aufgeladen und entlädt sich im Moment der Annäherung. Vorzugsweise wird danach der Kondensator und das Bauteil erneut aufgeladen, damit es für den nächsten Einsatz oder für den gleichen Einsatz einen wiederholten Schlag auto­ matisch abgeben kann, falls der vorhergehende Schlag durch unerwartetes Ausbleiben des Zurückzuckens keine Wirkung gezeigt haben sollte. Eine Kaskadenschaltung aus Kondensatoren und Dioden kann auch als Hochspannungser­ zeuger verwendet werden.
Damit wird ein bislang unbekanntes technisches Prinzip für solche gefährlichen Werkzeuge, wie sie eingangs er­ wähnt wurden, eingeführt: Das bewußte Herbeiführen eines elektrischen Schlags mit der bewußten Herbeiführung der natürlichen, unwillkürlichen körperlichen Folge des Schlags- einem Zurück-Zucken, das seinerseits dazu dient, den Abstand zwischen Körperteil und Bauteil ebenso un­ willkürlich und unmittelbar wieder zu vergrössern, so dass keine weitere Annäherung oder gar ein Kontakt statt­ finden kann. Das erfinderische Prinzip "Hochspannung als Schutz vor Verletzungen" kehrt das bisherige Prinzip um: "Schutz vor Hochspannungsverletzungen".
Der bewußt herbeigeführte, elektrische Schlag bewirkt zu­ mindest bei gesunden Personen, daß die Nerven des berüh­ renden Körperteils die Muskeln der gefährdeten Körperpar­ tie so ansteuern, daß diese unwillkürlich - über vegeta­ tive Reizleitung und Reizverarbeitung - zurückzuckt, be­ vor die anderenfalls unmittelbar bevorstehende Berührung überhaupt stattfinden konnte. Wenn eine Berührung auf­ grund besonderer Umstände etwa bei zu schneller Annähe­ rung oder hoher Massenträgheit des Körperteils oder auf­ grund der Ausprägung irgendeines Ausführungsbeispiels der vorliegenden Erfindung bereits erfolgt sein sollte, so bewirkt der Stromstoß auch ein Zurückzucken, so daß die zeitliche Dauer der Berührung - und damit die Schwere der Verletzung - signifikant vermindert wird im Vergleich zu der Reizleitung bei üblichen Körperreaktionen bei Verlet­ zungen.
In einer mit verschiedenen Personen durchgeführten Ver­ suchsreihe ist es beispielsweise keiner einzigen Person gelungen, einen 30 cm langen Aluminiumstab mit der bloßen Hand so nahe an ein mit einer erfindungsgemäßen Schutz­ vorrichtung versehenes, rotierendes Kreissägeblatt heran­ zuführen, daß dem Stab auch nur ein Kratzer zugefügt wor­ den ist.
In bevorzugter Weise ist das gefährliche Bauteil (Messer, Sägeblatt, etc.) elektrisch in seiner Vorrichtung iso­ liert, damit Spannung, Potentialdifferenz und Ladungsmenge des Stromschlages gut und verlässlich dimensioniert werden können, damit auch sichergestellt ist, dass die Person keinen Schaden nimmt.
Die Wirkung des Stromschlages ist abhängig von den ein­ zelnen, elektrischen Eigenschaften des Gesamtsystems, wie etwa wirksame Leitfähigkeiten der beteiligten elektri­ schen Verbindungen, Stromstärken, Spannungsstärken, Kapazitätsgrößen, etc., enthaltend die Bedienperson(en), deren Kontakt zur Erde, dem gefährlichen Bauteil, der Maschine, die das Bauteil trägt und dem Werkstück, falls vorhanden. Eine bevorzugte Dimensionierung des Stromschlags sollte immer an die in dem Gesamtsystem vorherrschenden elektri­ schen Bedingungen angepasst sein.
In den Unteransprüchen finden sich vorteilhafte Weiter­ bildungen und Verbesserungen des jeweiligen Gegenstandes der Erfindung. In den nachgeordneten Nebenansprüchen fin­ den sich weitere, erfindungsgemäße Gegenstände.
Eine Spannung von mehr als 1 kV unter normalen Bedingun­ gen, d. h., eine Person ist zumindest an einem Gliedmaß schutzgeerdet - bevorzugt eine Spannung von 5 oder 6 kv und eine Entladekapazität von 200 picoFarad bewirkt einen ausreichenden Stromschlag. Eine geringere Kapazität, z. B., 50 picoFarad gekoppelt mit höherer Spannung ist vorteilhaft, wenn eine gewisse automatische Anpassung an die Isolierungsverhältnisse der Person und des Bauteils vorgenommen werden soll.
Es versteht sich von selbst, dass die angegebenen Größen innerhalb vernünftig anzunehmender Bereiche variiert wer­ den können, und dabei zumindest für den weitaus überwie­ genden Teil von Personen in vielen verschiedenen Lebens­ situationen zu dem beabsichtigten Schutz durch Zurück­ zucken von dem gefährlichen Bauteil führen.
Die Schaltung kann in bevorzugter Weise mit einem Regler versehen sein, der die Entladespannung regelt. Damit kann automatisch eine Anpassung der Potentialdifferenz zwi­ schen Bauteil und Person vorgenommen werden, etwa in ei­ nem Fall, bei dem Kriech- oder Fremdströme durch das Bau­ teil abfließen und daher die erfinderisch wirksame Poten­ tialdifferenz beeinflussen. Die Spannung kann also mit verschiedenen Regelstrategien einem vorgegebenen Sollwert oder alternativ einem von den elektrisch relevanten Umge­ bungsbedingungen abhängigen Sollwert nachgeführt werden.
Eine Einrichtung zur Aktivierung bzw. Deaktivierung der Schaltung gleichzeitig oder zeitversetzt zum Einschalt­ vorgang bzw. Ausschaltvorgang eines mechanisch nachlau­ fenden Geräts wie etwa einer Kreissäge hat den Vorteil, dass der Schutz immer vorhanden ist, wenn er benötigt wird, nicht vorher - und nicht danach. Denn ein nachlau­ fendes Bauteil ist ja immer noch gefährlich, obwohl das zugehörige gerät längst ausgeschaltet ist. Unnötige, elektrische Schläge werden somit vermieden. Ein in Ruhe befindliches Sägeblatt soll ja erfindungsgemäß angefaßt werden können. Eine solche Einrichtung kann z. B. einen festen oder zuschaltbaren Widerstand enthalten, über den die Ladung des Kondensators abfliessen kann, ohne jeman­ den zu gefährden. Damit ist die Vorrichtung innerhalb ei­ nes kurzen Zeitraum automatisch entschärft.
Dasselbe gilt sinngemäß für die Nachheizphase einer ge­ fährlich heißen Wärmequelle, wie etwa einem Küchenherd.
Desweiteren kann in vorteilhafter Weise ein Gummireibrad oder eine Walze als Reibkörper zur Erzeugung einer elek­ trostatisch aufgebrachten elektrischen Ladung genutzt werden, wenn sich das Bauteil bewegt, durch Translation oder Rotation. Dann kann ein Reibrad diese mechanische Bewegungsenergie durch mechanische Kopplung aufnehmen, und die durch Reibung entstehende Ladungstrennung auf einen Kondensator oder - falls geeignet auf das gefährliche Bauteil selbst und allein übertragen, sofern dessen Kapazität groß genug, bzw., geeignet ist. Diese Variante kann unter Umständen im wesentlichen ohne eine weitere explizite Schaltung auskommen, wie sie oben beschrieben wurde. Sie setzt eine Drehung des Reibrades voraus, die dann ausgenutzt werden kann. Es kann vorteilhaft überall dort angewendet werden, wo eine Stromquelle zur Erzeugung der Hochspannung nicht oder nur schwer genutzt werden kann.
In ähnlicher Weise läßt sich ein Dynamo-Generatorsystem zur Erzeugung einer Spannung nutzen, wobei die Bewegung des gefährlichen Bauteils oder eines anderen beweglichen Teils der das gefährliche Bauteil tragenden Vorrichtung vorteilhafterweise in das Dynamo-Generatorsystem inte­ griert werden kann. Beispielsweise kann ein feststehender Magnet von einer rotierenden Induktivität umgeben sein. Eine Drehachse kann dabei beispielsweise den Magnet ent­ halten.
Das erfinderische Verfahren zum Schützen einer Person vor Gefahren im Kontakt mit einem gefährlichen Bauteil, ent­ hält im wesentlichen die Schritte des Erzeugens und/ oder Bereithaltens einer Spannung, und des Abgebens eines Stromschlages einer gewissen, vorzugsweise vorbestimmbaren Ladungsmenge an die zu schützende Person, wenn diese dem Bauteil zu nahe kommt. Dabei kann auf die oben gemachten Ausführungen zur Ausgestaltung und Dimensionierung der Spannung Bezug genommen werden.
Die erfindungsgemäße Schaltung kann in vielerlei Geräte und Vorrichtungen eingebaut oder je nach Anwendungsfall als Modul angekoppelt werden. Geeignet sind im wesentli­ chen alle gefährliche Werkzeuge oder Wärmequellen, sofern eine Berührung durch Personen oder Tiere mit einiger Si­ cherheit statistisch annehmbar ist.
Insbesondere elektrisch oder motorisch betriebene Werk­ zeuge, etwa Kreissägen wie Handkreissägen oder Tischkreis­ sägen, Kettensägen, Fräsen, oder weitere gefährliche Werkzeuge oder Maschinen lassen sich erfindungsgemäß schützen. Desweiteren auch fest installierte Maschinen, die in der Industrie irgendein gefährliches Arbeitsver­ fahren durchführen und dabei gefährliche Bauteile einsetzen, etwa Pressen, Stanzen, etc., die beispielsweise noch zusätzlich durch leitfähige Vorhänge, etc., je nach Arbeitsplatzsituation abgesichert werden können.
Die Umgebung des verletzungsträchtigen Bauteils kann auch elektronisch überwacht werden, beispielsweise durch elek­ trische Felder, Lichtschranken, Infrarotsensoren oder an­ dere Sensorik. Daraus kann ein Signal zur Stromunterbre­ chung einer Induktivität, oder eines Transformators ge­ wonnen werden, das geeignet ist, einen Schlag auszulösen, bzw., die vorbestimmte elektrische Ladungsmenge auf das Bauteil überzuleiten.
Desweiteren kann eine erzwungene Schutzerdung des Bedie­ ners oder/und anderer gefährdeter Personen bzw. Lebewesen vorgenommen werden, z. B. durch erzwungenes Berühren eines geerdeten AUS/EIN Knopfes oder Griffs der Maschine. Dies hat den Vorteil, dass die beim Schlag wirksame Potential­ differenz wenigstens nach einer Richtung genau definiert ist und nicht durch den Isolationsgrad der gefährdeten Person oder deren statische Aufladung - etwa durch Rei­ bung zwischen Teppichboden und Gummisohlen weiter beein­ flußbar ist. Dabei wird ein elektrisch direkter Hautkon­ takt zum Schutzleiter oder über geeignete elektronische Bauelemente wie Dioden, Widerstände, Varistoren, etc., oder bedingt leitende Materialien hergestellt.
Eine Schutzerdung kann insbesondere nahe einer oder meh­ rerer gefährdeter Extremität(en) oder Körperpartie(n) - ins­ besondere im Bereich von Hand- oder Fußgelenk(en) - allein oder zusätzlich durch Hand- oder Fußgelenkbänder mit leitender Verbindung zu einer Ankopplung an Erdpoten­ tial - an festem externen Kontakt oder an der Werkzeug selbst vorgenommen werden. Diese Maßnahme ist sinnvoll einsetzbar bei Menschen mit Herzschrittmachern, da der Strom dann nicht in Richtung Herz fliesst. Eine Schutzerdung kann auch lediglich mittelbar, z. B. über eine vorab definierte kurze Funkenflugstrecke geschaffen sein.
Weiter kann erfindungsgemäß auch Arbeits- und insbesonde­ re Schutzkleidung - etwa beispielsweise Arbeitshandschuhe oder Arbeitsschuhe mit elektrisch leitenden Elementen versehen sein, die sicherstellt, dass der schützende Stromschlag auch durch diese meist elektrisch isolierende Kleidung an die Haut der Person durchdringt. Dies kann beispielsweise durch leitfähige Elemente, etwa metallhal­ tige Umkleidungen, Ein-/Aufwebungen an der Außenseite von Arbeitshandschuhen oder Arbeitsschuhen erfolgen, die eine leitfähige Verbindung zur Innenseite des Schuhes bzw. Handschuhes und von dort eine Kontaktfläche zum Strumpf und /oder zur Haut der Person aufweisen.
Schließlich kann vorteilhafterweise auch eine Strombe­ grenzung in die beim Stromschlag wirksame, elektrische Verbindung eingefügt werden, um die Person zu schützen.
ZEICHNUNGEN
Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert.
Es zeigt:
Fig. 1 ein schematisches Schaltbild für eine Schutz­ schaltung mit einem gefährlichen Bauteil (schematisch);
BESCHREIBUNG DER AUSFÜHRUNGSBEISPIELE
Fig. 1 ist auf einen willkürlich herangezogenen Anwen­ dungsfall einer Schutzschaltung für Handkreissägen bezo­ gen. Eine Handkreissäge hat mit dem schnell rotierenden Sägeblatt ein gefährliches Bauteil. Sie wird viel bewegt, Bewegungen werden nicht immer kontrolliert ausgeführt, und es gibt den Fall des Nachlaufens nach erfolgtem Aus­ schalten. Damit ist ein geeigneter Anwendungsfall gege­ ben.
Die Schaltung gemäß diesem Ausführungsbeispiel enthält einen klein dimensionierten Hochspannungstransformator 10, der lediglich eine geringe Stromlieferfähigkeit hat, die bei direkter Berührung durch eine Person oder ein Tier nicht ausreicht, diese zu gefährden. Die erzeugte Hochspannung - etwa 20 Kilovolt - wird in einem Gleich­ richter 12 gleichgerichtet und lädt einen Hochspannungs­ kondensator 14 binnen Sekundenbruchteilen, z. B. 0,3 bis 0,5 sec. auf. Das gefährliche Bauteil 18 ist schematisch linsenförmig dargestellt. Das Bauteil 18 ist das rotie­ rende Sägeblatt. Es ist über seine Achse oder wahlweise oder aus Sicherheitsgründen zusätzlich über einen Schleifkontakt als Verbindung 17 - in Fig. 1 nur schema­ tisch angedeutet - mit dem Kondensator 14 verbunden. Da­ mit sammelt sich Ladung auch im Sägeblatt 14. Das Säge­ blatt ist Teil des Kondensators, der eine Gesamtkapazität von 50 picoFarad besitzt. Die Gesamtladungsmenge, die dann als Stromschlag abfließt, wäre dann in erster Nähe­ rung gemäß der Formel
Q = C*U mit
Q: = Ladung,
C: = 50 pF Kapazität und
U: = 20 kV Spannung
Q = 1 Millicoulomb.
Die so erzeugte, im Kondensator vorgehaltene Ladung er­ zeugt dann bei einem Berührungsversuch mit einem Finger 16 einen merklichen, aber für die Person in dieser Grö­ ßenordnung ungefährlichen Stromschlag.
Der Stromschlag geht durch den Finger 16 einer Person, die gerade das gefährliche Bauteil 18 berührt. Dieses ist als Teil der Schaltung ausgebildet. Dieser Schlag geht als Funkenüberschlag durch den Luftspalt zwischen Finger­ spitze und Sägeblatt. Er entfaltet dann die rettende Wir­ kung, die den Finger vor einer Berührung mit dem Säge­ blatt schützt. Das heißt, im vorliegenden Anwendungsfall berührt der Finger nicht das Sägeblatt, selbst wenn die Person den Finger mit geschlossenen Augen an das Säge­ blatt heranführen würde. Statt dessen zuckt er unwillkür­ lich und unabhängig vom Bewußtseinszustand der Person zu­ rück.
Obwohl die vorliegende Erfindung anhand eines bevorzugten Ausführungsbeispiels vorstehend beschrieben wurde, ist sie darauf nicht beschränkt, sondern auf vielfältige Weise modifizierbar.
In einer erweiterten Schaltung können auch mehrere Pulse nacheinander erzeugt werden, wie oben bereits erwähnt. Auch positive und negative Pulse bezogen auf Erdpotential sind möglich, eine alternierende Folge ebenfalls, um Schäden am Körper der Person gering zu halten.
Eine Umkehrung der elektrischen Verhältnisse ist prinzipiell auch möglich, bei der die Person elektrisch aufge­ laden wird und das Bauteil geerdet ist. Dies empfiehlt sich etwa, wenn über das Werkstück dauernd Strom abfließen würde, weil es aufgrund von Feuchtigkeit oder Stoffnatur elektrisch leitend ist.
Ebenso kann ein Spartransformator oder eine Induktivität zur Erzeugung der aufzubringenden elektrischen Spannung benutzt werden.
Bei elektrisch nicht leitfähigen, gefährlichen Bauteilen, wie etwa manche Trennscheiben bei einer Flex, können die oben erwähnten elektrisch leitenden Elemente beispiels­ weise als Fäden, Fadennetz, Leitungsnetz oder als durch­ gehende Außenoberflächenschicht auf das Bauteil aufge­ bracht werden, um die Ladung an das gefährliche Bauteil heranzuleiten.
Die Erfindung umfasst auch Nachrüstsätze für einzelne Vorrichtungen mit gefährlichen Bauteilen. Ein solcher Nachrüstsatz kann etwa eine Schaltung enthalten, wie sie erfindungsgemäß beansprucht und offenbart wird. Oder er kann ein gefährliches Bauteil enthalten, das als Ver­ schleißteil sowieso öfter ausgetauscht wird, etwa ein Sä­ geblatt mit einem Adapter, der die Schutzvorrichtung ent­ hält, die nach Einbau in das zugehörige Werkzeuggerät wirksam wird und die erfinderische Schutzwirkung beim Be­ trieb entfaltet.

Claims (20)

1. Schaltung, enthaltend eine Spannungsquelle (14) und eine elektrische Verbindung (17) zwischen Spannungsquelle (14) und einem gefährlichen Bauteil (18), wobei die Schaltung dazu eingerichtet ist, einen Stromschlag an eine Person abzugeben, wenn diese dem Bauteil (18) zu nahe kommt.
2. Schaltung nach Anspruch 1, enthaltend eine Einrichtung zum Begrenzen der Dauer des Stromschlages und/ oder dessen abgegebener Ladungsmenge.
3. Schaltung nach Anspruch 1 oder 2, enthaltend einen Kondensator (14) zur Speicherung wenigstens eines Teils der Ladungsmenge.
4. Schaltung nach einem der vorstehenden Ansprüche, ent­ haltend einen Transformator (10) zur Erzeugung von Hoch­ spannung.
5. Schaltung nach einem der vorstehenden Ansprüche, ent­ haltend einen Reibkörper zur Erzeugung von Hochspannung.
6. Schaltung nach einem der vorstehenden Ansprüche, ent­ haltend ein Dynamo-Generatorsystem zur Erzeugung von Hochspannung.
7. Schaltung nach einem der vorstehenden Ansprüche, ent­ haltend einen Regler zum Regeln von Hochspannung.
8. Schaltung nach mindestens einem der vorhergehenden An­ sprüche, aufweisend eine Einrichtung zur Aktivierung der Schaltung gleichzeitig oder zeitversetzt zum Einschaltvorgang einer die Schal­ tung und das gefährliche Bauteil enthaltenden Vorrich­ tung.
9. Schaltung nach mindestens einem der vorhergehenden An­ sprüche, aufweisend eine Einrichtung zur Deaktivierung der Schaltung gleichzeitig oder zeitversetzt zum Ausschaltvorgang einer die Schal­ tung und das gefährliche Bauteil (18) enthaltenden Vor­ richtung.
10. Verfahren zum Schützen einer Person vor Gefahren im Kontakt mit einem gefährlichen Bauteil (18), enthaltend die Schritte, Erzeugen und/oder Bereithalten einer Spannung, Abgeben eines Stromschlages an die Person, wenn diese dem Bauteil (18) zu nahe kommt.
11. Vorrichtung mit einem gefährlichen Bauteil (18), ent­ haltend eine Schaltung nach einem der vorstehenden An­ sprüche 1 bis 9.
12. Vorrichtung nach dem vorstehenden Anspruch, weiter enthaltend eine Überwachungseinrichtung zum Überwachen einer Annäherung eines Gegenstandes an das gefährliche Bauteil (18) oder einer dieses wenigstens teilweise um­ schliessenden Vorrichtung, und eine Auslöse-Einrichtung, die das Bauteil (18) bei erfolgter Annäherung elektrisch auf lädt.
13. Vorrichtung nach einem der beiden vorstehenden An­ sprüche, wobei diese ein elektrisch oder motorisch be­ triebenes Werkzeuggerät darstellt.
14. Vorrichtung nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche, enthaltend eine Schutzerdungseinrichtung für deren Bediener.
15. Vorrichtung nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche, enthaltend eine Kopplung zu einer Bedienungs­ einrichtung der Vorrichtung.
16. Vorrichtung nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche, enthaltend einen Erdungsset für eine oder meh­ rere Extremitäten des Bedieners.
17. Vorrichtung nach Anspruch 9 oder 10, wobei das ge­ fährliche Bauteil (18) eine Wärmequelle oder ein Kälte­ quelle enthält.
18. Erdungsset, enthaltend ein oder mehrere Elemente aus elektrisch leitfähigem Material zum Ableiten von elektri­ scher Ladung von einer Extremität einer Person und wenig­ stens eine elektrische Verbindung zur Ankopplung an einen Erdungskontakt an einer Vorrichtung nach einem der An­ sprüche 11 bis 17 oder einen von der Vorrichtung unabhän­ gigen Erdungskontakt.
19. Kleidungsstück, insbesondere Arbeitsschuh oder Ar­ beitshandschuh, mit elektrisch leitfähigen Elementen, die dazu eingerichtet sind, einen elektrischen Strom von der Außenseite des Kleidungsstücks her an die Haut der das Kleidungsstück tragenden Person zu leiten.
20. Nachrüstsatz für Vorrichtungen nach einem der Ansprü­ che 11 bis 17, enthaltend eine Schaltung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, oder ein gefährliches Bauteil (18) mit einer Schaltung nach einem der Ansprüche 1 bis 9.
DE10031913A 2000-05-31 2000-06-30 Verfahren und Vorrichtung zum Schutz vor Berührung verletzungsträchtiger Bauteile, Nachrüstsatz für eine derartige Vorrichtung und Verwendung eines Arbeitskleidungsstücks in einem derartigen Verfahren Expired - Fee Related DE10031913C2 (de)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE10031913A DE10031913C2 (de) 2000-05-31 2000-06-30 Verfahren und Vorrichtung zum Schutz vor Berührung verletzungsträchtiger Bauteile, Nachrüstsatz für eine derartige Vorrichtung und Verwendung eines Arbeitskleidungsstücks in einem derartigen Verfahren

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE10026866 2000-05-31
DE10031913A DE10031913C2 (de) 2000-05-31 2000-06-30 Verfahren und Vorrichtung zum Schutz vor Berührung verletzungsträchtiger Bauteile, Nachrüstsatz für eine derartige Vorrichtung und Verwendung eines Arbeitskleidungsstücks in einem derartigen Verfahren

Publications (2)

Publication Number Publication Date
DE10031913A1 true DE10031913A1 (de) 2002-01-03
DE10031913C2 DE10031913C2 (de) 2002-11-14

Family

ID=7644151

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE10031913A Expired - Fee Related DE10031913C2 (de) 2000-05-31 2000-06-30 Verfahren und Vorrichtung zum Schutz vor Berührung verletzungsträchtiger Bauteile, Nachrüstsatz für eine derartige Vorrichtung und Verwendung eines Arbeitskleidungsstücks in einem derartigen Verfahren

Country Status (1)

Country Link
DE (1) DE10031913C2 (de)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7173537B2 (en) 2002-12-23 2007-02-06 Robert Bosch Gmbh Device for protecting against accidental contact and method for protecting against accidental contact of a displaceable part

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102018216569A1 (de) * 2018-09-27 2020-04-02 Robert Bosch Gmbh Handwerkzeugmaschine mit einer Elektronik

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE8716102U1 (de) * 1987-01-02 1988-06-01 Venhaus, Adolf, 2807 Achim Schutzgitter zum Abschirmen von Gefahrenquellen
DE19832454A1 (de) * 1998-07-18 2000-01-20 Andreas Franken Entladungsgerät

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE8716102U1 (de) * 1987-01-02 1988-06-01 Venhaus, Adolf, 2807 Achim Schutzgitter zum Abschirmen von Gefahrenquellen
DE19832454A1 (de) * 1998-07-18 2000-01-20 Andreas Franken Entladungsgerät

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7173537B2 (en) 2002-12-23 2007-02-06 Robert Bosch Gmbh Device for protecting against accidental contact and method for protecting against accidental contact of a displaceable part

Also Published As

Publication number Publication date
DE10031913C2 (de) 2002-11-14

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP2363768B1 (de) Sicherheitsbremseinrichtung für bewegte Maschinenelemente
DE69406070T2 (de) Sicherheitsvorrichtung für ein von einer Bedienungsperson zu handhabendes Gerät mit elektrischem Motor
DE69230432T2 (de) Photoelektischer schalter
EP0052185B1 (de) Elektronische Zweihandsicherung für Werkzeuge
DE69624124T2 (de) Verfahren und vorrichtung zur erfassung der distanz zwischen einem ersten objekt und einem zweiten objekt
EP0581821B1 (de) Sicherheitsschaltung in elektrisch betriebenen geräten
EP2020275A2 (de) Automatische Sicherheitsabschaltung von Werkzeugen oder Arbeitsgeräten
EP1563962A1 (de) Sicherheitssteuereinrichtung für ein Elektrowerkzeug
DE202019102935U1 (de) Sicherheitseinrichtung für Werkzeugmaschinen
DE10031913C2 (de) Verfahren und Vorrichtung zum Schutz vor Berührung verletzungsträchtiger Bauteile, Nachrüstsatz für eine derartige Vorrichtung und Verwendung eines Arbeitskleidungsstücks in einem derartigen Verfahren
DE19507955A1 (de) ESW-Ergonomischer Sicherheits-Winkeltrennschleifer
EP1440756B1 (de) Motorische Schneidevorrichtung
DE3903828A1 (de) Elektrischer hornhautschleifer
EP3873697B1 (de) Sicherheitsbremsvorrichtung mit zwei bremsstufen
DE9014859U1 (de) Maschine zur Fleischenthäutung
EP2174055B1 (de) Gerätesicherungsvorrichtung
CH639155A5 (de) Drehzahlsteuereinrichtung fuer eine haushaltnaehmaschine.
AT380821B (de) Vorrichtung zum schutze der bedienungsperson von schneidmaschinen, insbesondere entschwartungs- und enthaeutungsmaschinen fuer die fleischerei
DE10227749A1 (de) Elektronische Personenverletzungsschutzvorrichtung für motorisch angetriebene Säge-, Hobel-, Schneide- und Fräsmaschinen, insbesondere Kettensägen, Kreissägen und Heckenscheren
DE102016207861A1 (de) Vorrichtung und Verfahren zur sicherheitstechnischen Steuerung einer Maschine
EP0312779A1 (de) Elektrische Steuer-Schalteinrichtung für an einer senkrechten Wand montierte Schrank- und/oder Tischmöbel
DE10332267B4 (de) Verfahren zum Betreiben eines Elektrozaungerätes und Elektrozaungerät
EP3653344A1 (de) Akkubetriebene handwerkzeugmaschine
DE4106638A1 (de) Schutzhandschuh zur arbeit an rotierenden maschinenteilen
DE4104887A1 (de) Antriebseinrichtung fuer eine waschmaschinentrommel

Legal Events

Date Code Title Description
OP8 Request for examination as to paragraph 44 patent law
D2 Grant after examination
8339 Ceased/non-payment of the annual fee