DE102006002356A1

DE102006002356A1 - Verfahren zur Absicherung von Gefahrbereichen

Info

Publication number: DE102006002356A1
Application number: DE102006002356A
Authority: DE
Inventors: Alexander Cartellieri; Carsten Huschle; Bertram Lütke; Erich Dr. Zahn
Original assignee: Heidelberger Druckmaschinen AG
Current assignee: Heidelberger Druckmaschinen AG
Priority date: 2005-02-21
Filing date: 2006-01-18
Publication date: 2006-08-31
Anticipated expiration: 2026-01-19
Also published as: DE102006002356B4

Abstract

Verfahren zur Absicherung von Gefahrbereichen (5, 15) an Maschinen (19), insbesondere des An- oder Auslegerbereiches (5, 15) von Bogendruckmaschinen (19), wobei DOLLAR A - der Maschine (19) während des Betriebes Lasten (3, 13) zu- bzw. abgefördert werden, DOLLAR A - die Lasten (3, 13) jeweils von einem oder mehreren Sensoren (30, 31, 34) berührungslos abgetastet und Kontrollsignale (a, b, c, b', c', d', e', f') erzeugt werden, DOLLAR A - die Kontrollsignale (a, b, c, b', c', d', e', f') nach vorgegebenen Kriterien ausgewertet werden, DOLLAR A - beim Auftreten von Signalen (b', c', d', e', f'), die auf den Eintritt von unzulässigen Gegenständen oder Personen (42) schließen lassen, ein Fehlersignal erzeugt wird, DOLLAR A - die zu- bzw. abgeförderten Lasten (3, 13) weitestgehend quaderförmig sind, und DOLLAR A - als Kriterium für die fehlerfreie Zu- bzw. Abförderung das Auftreten von nicht mehr als zwei gegebenenfalls über einer Schwelle liegenden Signalsprüngen pro Sensor (30, 31, 34) während eines Zu- bzw. Abführvorganges dient. Die Erfindung betrifft weiterhin eine dazu geeignete Vorrichtung.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Absicherung von Gefahrbereichen an Maschinen, insbesondere des An- oder Auslegerbereiches von Bogendruckmaschinen.
Druckmaschinen mit hohem Automatisierungsgrad zeichnen sich durch eine Vielzahl von automatisch ablaufenden Bewegungen aus, insbesondere am Anleger und am Ausleger. Hiervon können Personen gefährdet werden. Es ist deshalb bekannt, solche Maschinen mit entsprechenden Sicherungseinrichtungen zu versehen, um damit Verletzungen des Bedienpersonals zu verhindern.

Einen guten Schutz bieten mechanische Schutzeinrichtungen, wie Türen oder Rollos, die beim Betrieb der Maschine geschlossen sind und dann den Zutritt von Personen verhindern, während die Maschine läuft. Solche Abschirmungen für den Stapelbereich einer Druckmaschine sind z. B. in der DE 102 43 733 oder der DE 197 01 645 beschrieben. Derartige Einrichtungen behindern jedoch auch die Sicht des Bedienpersonals auf den Produktionsfortschritt. Außerdem ist nicht sicher gewährleistet, dass sich nicht bereits vor dem Starten der Maschine in dem abgesicherten Bereich eine Person aufhält oder sich Zutritt verschafft, während die Tür oder das Rollo z. B. während des Stapelwechsels geöffnet ist.

Weiterhin ist es bekannt, Gefahrbereiche berührungslos abzusichern, indem das Vorhandensein von Personen oder Gegenständen im überwachten Bereich z. B. durch Infrarotkameras detektiert wird. Das ist jedoch dann nicht praktikabel, wenn z. B. während des Betriebs der Maschine Lasten in den Gefahrbereich zu- und abgefördert werden. Hier gilt es zu verhindern, dass Personen mit der zugeführten Last in den Gefahrbereich gelangen, ohne entdeckt zu werden. Zur Lösung dieses Problem sind beispielsweise Quittierschleusen mit einer Zutrittsabsicherung bekannt, durch welche die Last der Maschine zugeführt wird. Der Nachteil einer solchen Lösung besteht aber darin, dass dem Bedienpersonal der Zutritt nur bis zu Quittierschleuse möglich ist und es so nicht nahe genug an den Gefahrenbereich herantreten kann. Deshalb ist auch in diesem Falle die Beobachtung von Maschinenbewegungen oder des Produktionsfortschritts durch die Bedienpersonen von außen nur schwer möglich.

Des Weiteren ist es bekannt, direkt vor den Gefahrbereichen Strahlenvorhänge, wie z. B. Lichtvorhänge oder Ultraschallmäntel anzubringen, die zwar den Durchtritt der Lasten, nicht jedoch den Durchtritt von Personen erlauben sollen. Die derzeit heute dafür verwendeten Systeme sind jedoch entweder aufwendig, störanfällig oder nicht sicher genug.

So ist es beispielsweise für quaderförmige Lasten bekannt, vor dem Gefahrenbereich zwei diagonal und symmetrisch angeordnete Lichtschranken vorzusehen, deren Strahlengänge von der Last gleichzeitig unterbrochen werden müssen um sicherzustellen, dass es sich um die quaderförmige Last und nicht um eine – unsymmetrische – Person handelt. Hier kann jedoch bei unsymmetrisch einfahrenden Lasten eine ungewollte Sicherheitsabschaltung erfolgen.

Weiterhin ist es bekannt, die Kontur der einfahrenden Lasten z. B. über eine Kamera zu erfassen und mit gespeicherten Konturen zu vergleichen. Eine solche Einrichtung lasst nur Objekte passieren, die sich in einem vorher als unkritisch festgelegten Bereich aufhalten. Nur bei Überschreitung dieses Bereichs wird eine Fehlermeldung ausgegeben. Der Nachteil eines solchen Systems ist jedoch der hohe Programmieraufwand für unterschiedliche Lasten bei der Signalauswertung und die hohen Kosten des eingesetzten Flächensensors. Völlige Sicherheit ist jedoch auch mit solchen Einrichtungen nicht gegeben, da beispielsweise Personen mit "kleineren" Lasten zusammen durch eine freigeschaltete "größere" Kontur hindurchfahren können, wenn diese nicht vorher zurückgesetzt worden ist.

Ein Problem, mit dem ohnehin alle Sicherheitseinrichtungen konfrontiert sind, liegt in der menschlichen Natur begründet. So wird immer wieder versucht, Sicherheitseinrichtungen außer Kraft zu setzen, um z. B. leichtsinnigerweise bei laufendem Betrieb der Maschine Wartungsarbeiten durchzuführen, kleine Störungen zu beheben etc.

Es ist deshalb die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, bei Maschinen, denen während des Betriebes Lasten zu- bzw. abgefördert werden, ein Verfahren zur Absicherung von Gefahrbereichen an den Maschinen anzugeben, das bei mäßigem Aufwand dennoch eine hohe Sicherheit gegen den Zutritt von Personen bietet.

Diese Aufgabe wird mit den in den Ansprüchen 1 und 9 angegebenen Maßnahmen gelöst.

Gemäß der Erfindung werden die zu- bzw. abgeförderten Lasten von einem oder mehreren Sensoren berührungslos abgetastet und Kontrollsignale erzeugt, wobei als Kriterium für die fehlerfrei Zu- bzw. Abförderung das Auftreten von nicht mehr als zwei Signalsprüngen pro Sensor während eines Zu- bzw. Abführvorganges dient.

Bei den Sensoren handelt es sich beispielsweise um fotoelektrische Abstandssensoren, beispielsweise solche, die nach dem Triangulationsprinzip arbeiten oder Ultraschallsensoren, die nach dem Laufzeitprinzip arbeiten. Solche Sensoren sind preiswert erhältlich. Bei Verwendung von Abstandssensoren ergeben sich die genannten zwei Signalsprünge aus einer Änderung des jeweiligen Abstandsmesswerts, wenn die zu- bzw. abgeführte Last die Sensoren passiert. Dabei werden nur Abstandsänderungen registriert, die einen bestimmten Schwellwert überschreiten. Somit wird verhindert, dass schon kleine Abweichungen in der Stapelseitenfläche ein weiteres Signal auslösen und ein Passieren des Stapels verhindern. Es ist jedoch auch möglich, die Sensoren nach Art von Lichtschranken auszubilden und die zeitliche Abfolge der beiden Signalsprünge mit der Länge der quaderförmigen Last und ihrer Zu- bzw. Abführgeschwindigkeit zu korrelieren. Hierbei wird beispielsweise dann ein Fehlersignal erzeugt, wenn ein Sensor die beiden Signalsprünge in einem zeitlichen Abstand liefert, der von der Bedingung t = s/v ± δt abweicht, wobei hier s die Länge der zugeführten Last, v die Zuführgeschwindigkeit und δt die Toleranzgrenze des Zeitfensters darstellt.)

Zweckmäßig werden die Abstände der Messstrahlen der Sensoren so gewählt, dass ein Zutritt von Personen ohne Kontakt mit einem der Messstrahlen nicht möglich ist, um eine Umgehung der Schutzeinrichtung zu verhindern.

Des Weiteren ist es vorteilhaft, wenn ein Teil der Sensoren auf die Oberfläche der Last und ein anderer Teil der Sensoren auf die Seitenflächen der Last gerichtet sind. Damit wird verhindert, dass sich Personen neben der Last verbergen können, um auf diese Weise in den abgesicherten Bereich einzufahren.

Insbesondere in den Fällen, in denen die Lasten auf Wagen oder Paletten transportiert werden, die über die Abmessungen der Last hinausreichen, kann es zweckmäßig sein, ein zusätzliches Kriterium in die Signalauswertung einzufügen, das die fehlerfreie Zu- bzw. Abförderung der Palette selbst bzw. des Wagens selbst ohne Maschinenunterbrechung sicherstellt. Näheres hierzu ist in einem Ausführungsbeispiel beschrieben.

Ein großer Vorteil der Erfindung ist es, dass die Abmessungen der Last, d.h. die Größe zum Beispiel des Papierstapels, der in den Anlegerbereich einer Druckmaschine einfährt, nicht durch die Sicherheitseinrichtung übermittelt werden muss, da nicht die Abmessungen, sondern die Form der Last bei der Generierung des Fehlersignals geprüft wird. Damit ist das Verfahren sicherer als andere Verfahren, die das Anpassen der Auslösekriterien der Sicherheitseinrichtung beim Übergang von Lasten mit großem Querschnitt zu solchen mit kleinem Querschnitt erfordern, da die Abmessungen wie bereits angedeutet keine Rolle spielen.

Nachstehend sind Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand der 1 bis 9 der beigefügten Zeichnungen näher erläutert.
1: ist eine vereinfachte Darstellung einer Bogenoffsetdruckmaschine in Seitenansicht,
2: ist die Prinzipskizze einer erfindungsgemäßen Sicherheitseinrichtung für die Zutrittsöffnungen der in 1 dargestellten Maschine,
3: zeigt als Prinzipdarstellung eine mögliche Anordnung der Sensoren der Sicherheitseinrichtung nach 2 in der Messebene,
4 und 4a: zeigen beispielhaft einen Signalverlauf einzelner Sensoren aus 3 für einen Stapel beim Passieren der Öffnung,
5 und 5a: zeigen beispielhaft einen Signalverlauf einzelner Sensoren aus 3 für einen Stapel mit dahinter stehender Person beim Passieren der Öffnung,
6 und 6a: zeigen beispielhaft einen Signalverlauf einzelner Sensoren aus 3 für einen Stapel mit daneben stehender Person beim Passieren der Öffnung,
7 und 7a: zeigen beispielhaft einen Signalverlauf einzelner Sensoren aus 3 für einen Stapel mit darauf sitzender Person beim Passieren der Öffnung,
8: zeigt zulässige Signalverläufe der Sensoren in 3 und
9: zeigt Beispiele für unzulässige Signalverläufe der Sensoren aus 3 im Vergleich mit einem zulässigen Signalverlauf.
Die 1 zeigt eine Druckmaschine 19 mit zwei Druckwerken 7, 8, welche von einem Bogenanleger 1 mit weißen bogenförmigen Bedruckstoffen von einem ersten Bogenstapel 3 versorgt werden. Die in den Druckwerken 7, 8 bedruckten Bogen werden mittels Greiferketten 11 im Bogenausleger 9 auf einem zweiten Stapel 13 abgelegt. Die Greiferketten 11 können von einem separaten Antriebsmotor 12 bewegt werden. Im Anleger 1 werden die leeren Bedruckstoffe solange vom Bogenstapel 3 entnommen, bis dieser fast oder völlig abgearbeitet wurde. In diesem Fall bleibt dann eine leere Palette 4 zurück. Vom Bogenstapel 3 werden die Bedruckstoffe mittels eines Saugkopfes 2 abgehoben und über einen Saugbändertisch 6 dem ersten Druckwerk 7 zugeführt. Wenn die Palette 4 leer ist, muss sie durch eine neue ersetzt werden, wobei die Palette 4 durch eine seitliche Öffnung 5 am Bogenausleger 1 entnommen werden kann. Die seitliche Öffnung 5 wird von den Wänden 10 des Anlegers begrenzt, wobei zwischen den seitlichen Begrenzungen 23a, 23b der Anlegerwände 10 eine so große Öffnung 5 verbleibt, dass auch ein neuer Bogenstapel 3 auf einer Palette 4 hinein geschoben werden kann. Insbesondere kann die Öffnung 5 so ausgestaltet sein, dass mittels eines Förderbands 18 gemäß 2 die Palette 4 durch die Öffnung 5 hindurch in den Bogenanleger 1 ein- und ausgefahren werden kann. Dieser automatische Stapeltransport erleichtert den Druckern die Arbeit, da sie den schweren Bogenstapel 3 dann nicht mehr selbst bewegen müssen.
Ähnlich wie der Bogenanleger 1 ist auch der Bogenausleger 9 ausgestaltet. Auch der Bogenausleger 9 weist eine Öffnung 15 auf, deren seitliche Begrenzung 23a, 23b die Auslegerwände 20 darstellen. Durch die Auslegeröffnung 15 hindurch kann die Auslegerpalette 14 mit den darauf gestapelten Bogen entnommen werden, wenn die maximale Stapelhöhe erreicht wird. An ihrer Stelle wird dann eine leere Auslegerpalette 14 durch die Öffnung 15 eingebracht, um den Druckbetrieb fortsetzen zu können. Nach oben hin wird die Öffnung des Auslegers 15 durch eine Verkleidung 24 begrenzt, welche verhindert, dass das Bedienpersonal unmittelbar in den gefährlichen Bereich der Greiferketten 11 eingreifen kann. Auch beim Bogenausleger 9 kann die Entnahme der Palette 14 mit dem Auslegerstapel 13 gegebenenfalls mittels eines Transportbands 18 geschehen, so dass auch hier das Bedienpersonal beim Stapelwechsel keine Muskelkraft aufwenden muss. Da die Öffnungen 5, 15 am Anleger und Ausleger in Abhängigkeit des bedruckenden Formats in Dimensionen liegen, die das Betreten des Innere des Anlegers 1 und des Auslegers 9 durch das Bedienpersonal ermöglichen, müssen Maßnahmen zur Abwehr der daraus resultierenden Gefahren getroffen werden. Da sich sowohl im Anleger 1 als auch im Ausleger 9 bewegliche Teile wie z. B. die Greiferketten 11 oder der Saugkopf 2 befinden, von den eine erhebliche Verletzungsgefahr ausgeht, ist sicherzustellen, dass beim Betreten von Personen Bogenanleger 1 und Bogenausleger 9 rechtzeitig stillgesetzt werden.
In 2 ist schematisch ein Bogenausleger 9 der Druckmaschine 19 aus 1 abgebildet, durch dessen Öffnung 15 Auslegerstapel 13 aus dem Inneren des Bogenauslegers 9 mittels eines Förderbands 18 heraus transportiert werden können. Analog dazu können mittels des Transportbands 18 auch leere Paletten 14 in den Ausleger 9 hinein transportiert werden. Statt auf Paletten 14 kann der Auslegerstapel 13 auch auf Holzplatten 40 gelagert werden, welche zusätzlich mit Transportbohlen 41 unterbaut sein können. An der Öffnung 15 des Auslegers sind im seitlichen Bereich auf der rechten und linken Seite Abstandssensoren 30, 31 angebracht. Diese Abstandssensoren 30, 31 können z. B. als Lichtschranken ausgestaltet sein, welche beim Unterbrechen des Lichtstrahls ein entsprechendes Signal abgeben. In diesem Fall sind dann die einen Sensoren 30 als Lichtsender ausgeführt, während die anderen Sensoren 31 auf der gegenüberliegenden Seite als Empfänger ausgeführt sind. Anstelle der Lichtschranke können aber auch messende Sensoren wie z. B. Ultraschallabstandssensoren verwendet werden. In diesem Fall sind die Sensoren 30, 31 auf beiden Seiten der Öffnung 15 gleich ausgestaltet, d. h. sie können den Abstand zwischen sich und dem die Öffnung 15 passierenden Auslegerstapel 13 erfassen. Beispielhaft sind in 2 auf jeder Seite der Öffnung 15 drei Sensoren 30, 31 abgebildet, die Anzahl der Sensoren kann jedoch auch deutlich erhöht werden, wenn eine höhere Auflösung gewünscht ist. Die Mindestanzahl der Sensoren 30, 31 wird dadurch festgelegt, dass zumindest ein Bogenstapel 13 einwandfrei von einer Person 42 unterschieden werden kann, da sonst die Sicherheitsfunktion nicht gewährleistet ist. 2 zeigt, dass von einem Auslegerstapel 13, welcher niedrig auf einer Platte 40 steht, beim Passieren der Öffnung 15 lediglich die zwei unteren Sensoren 30, 31 abgedeckt werden, während der Raum zwischen den oberen Sensoren unberührt bleibt. Steht der Stapel 13 aber zusätzlich auf höheren Transportbohlen 41, so werden alle drei Sensoren auf beiden Seiten der Öffnung 15 passiert. Es wird also in Abhängigkeit der Stapelhöhe von den Sensoren 30, 31 ein Signal unterschiedlich hoher Amplitude ausgegeben, welches von einer hier nicht gezeigten Maschinensteuerung der Druckmaschine 19 oder einem separaten Rechner verarbeitet werden kann.
3 ist eine Draufsicht auf die Öffnung 15 des Bogenauslegers 9. Die durch die Öffnung 15 hindurch transportierten Gegenstände weisen je nach Breite und Form einen unterschiedlichen rechten Zwischenraum 32 und linken Zwischenraum 33 zwischen den Sensoren 31, 30 und dem Gegenstand selbst auf. In 3 besteht der Gegenstand aus einer Stapelplatte 40 und einen darauf positionierten Bogenstapel 13. Die Sensoren 31, 30 tasten somit transportierte Gegenstände 13, 40, 41 seitlich ab und sind jeweils in den Seitenwänden 20 des Anlegers 9 im Abstand d zueinander untergebracht, so dass der volle Zwischenraum zwischen den Wänden 20 als Öffnung 15 zur Verfügung steht. Nach oben ist die Öffnung 15 durch eine Verkleidung 24 beschränkt, welche zusätzliche Sensoren 34 aufweisen kann, die die Oberfläche von transportierten Gegenständen 13 auch von oben abtasten können. Wenn die Zwischenräume 32, 33 so beschaffen sind, dass zwischen dem Auslegerstapel 13 und den Seitenwänden 20 keine Person sich derart verstecken kann, dass ihre Konturen nicht von den Sensoren 30, 31 erfasst werden können, so reicht es aus, wenn die Sensoren 30, 31 als Lichtschranken ausgebildet sind. Eine hinter, auf oder vor dem Stapel 13 stehende oder sitzende Person lasst sich aufgrund ihrer unterschiedlichen Konturen von den Sensoren 30, 31 auch in der Ausführung einer Lichtschranke eindeutig von der Kontur eines Bogenstapels 13 unterscheiden.
Wie in den nachfolgenden Figuren dargestellt werden beim Eintritt des Stapels 13 zugleich alle in Stapelhöhe befindlichen Sensoren 30 von den gegenüberliegenden Sensoren 31 abgeschattet, so dass ein Rechtecksignal bestimmter Amplitude erzeugt wird. Wenn der Stapel 13 komplett in den Innenraum durch die Öffnung 15 hinein gefahren ist, werden die Sensoren 30 im Stapelbereich wieder mit Licht versorgt, so dass ein Abfallen des Rechtecksignals entsteht. Ein Rechtecksignal lässt somit eindeutig auf erlaubte Stapel 13 schließen, da ein rechteckiger Anstiegt und Abfall eindeutig auf eine Stapelform schließen lässt. Bewegt sich nun eine Person auf dem Förderband 18 durch die Öffnung 15, so werden je nach Position der Person 42 entsprechend mehr oder weniger Sensoren 30 zeitlich versetzt abgeschattet, da eine Person 42 nicht rechteckförmig ist. Es entsteht somit auf jeden Fall kein Rechtecksignal, sondern ein Signal mit Treppenstrukturen. Sobald diese Strukturen auftreten, wird ein Not-Halt ausgelöst.
Falls die Sensoren 30, 31, 34 als abstandsmessende Ultraschallsensoren ausgeführt sind, so kann auch eine Person 42 detektiert werden, welche sich in den Zwischenraum 32, 33 zwischen den Wänden 10 und dem Stapel 13 versteckt hält. In den Bereichen des Stapels 13, welche von der Person nicht abgedeckt werden, messen die Sensoren 30, 31 nämlich einen anderen Abstand als in dem Bereich, welchen die Person vor dem Stapel 13 verdeckt. In diesem Fall wird dem ausgegebenen Signal eine weitere seitliche Komponente als zusätzliche Dimension hinzugefügt. Falls also sehr unterschiedliche Stapelbreiten verwendet werden, so dass die Zwischenräume 32, 33 entsprechend breit sein können, kann mit abstandsmessenden Ultraschallsensoren auch eine von dem Stapel 13 verdeckte Person 42 festgestellt werden, da sich im Bereich der Person 42 vor dem Stapel 13 die Abstände ändern. So kann mittels einer entsprechenden Auswerteelektronik festgestellt werden, dass es sich nicht um einen zulässigen Stapel handelt, sondern um ein am Eindringen zu hinderndes Objekt. In diesem Fall kann die Druckmaschine 19 sofort stillgesetzt werden, um eine verdeckte Person nicht zu gefährden.
4 zeigt einen Bogenstapel 13 auf einem Förderband 18, welcher mit einer bestimmten Geschwindigkeit in Richtung der Öffnung 15 eines Auslegers 9 oder Anlegers 1 bewegt wird. In Abhängigkeit der Geschwindigkeit des Transportbands 18 und den Abmessungen des Bogenstapels 13 wird ein entsprechend charakteristisches Signal erzeugt. Dieses Signal ist in 4a abgebildet. Sobald der Bogenstapel 13 an den Sensoren 30, 31 vorbeifährt, wird eine bestimmte Anzahl von Sensoren 30, 31 in Abhängigkeit der Höhe des Bogenstapels abgeschattet. Die Anzahl der abgeschatteten Sensoren ergibt die Höhe S der ansteigenden Flanke des Rechtecksignals in 4a aufgetragen über der Zeit T. Die Impulsdauer des Rechtecksignals hängt von der Geschwindigkeit des Transportbands 18 und der Länge des Bogenstapels 13 ab. Sobald der Bogenstapel 13 den Bereich der Sensoren 30, 31 passiert hat, endet die Abschattung der Sensoren und der Rechteckimpuls fällt wieder ab. Ein solches Rechtecksignal lässt auf einen Stapel 13 schließen, so dass die Maschinensteuerung die Druckmaschine 19 nicht anhält.
In 5 steht hinter dem Bogenstapel 13 auf dem Transportband 18 zusätzlich eine Person 42. Wenn diese Anordnung auf dem Transportband 18 den Bereich der Sensoren 30, 31 passiert, wird neben dem vom Stapel verursachten Rechtecksignal ein entsprechendes Signal ausgegeben. Dieses Signal ist in 5a zu sehen. Hier ist zu erkennen, dass nach dem Rechtecksignal des Stapels 13 ein weiteres kurzes von der Person 42 herrührendes Signal erzeugt wird. Das von der Person 42 verursachte Signal ist in der 5a vereinfacht als Signal mit schräg ansteigender Flanke dargestellt. In Abhängigkeit der Anzahl der Sensoren 30, 31 und der Haltung und Figur der Person 42 handelt es sich tatsächlich jedoch um eine treppenförmige Flanke, denn das von den Sensoren 30, 31 erzeugte Signal ist digital, entweder wird ein Sensor 30, 31 zu einer bestimmten Zeit abgeschattet oder nicht. Da ein solches Signal einen zweiten Flankenanstieg enthält und daher nicht mit dem Signal eines zulässigen Stapels übereinstimmt, tritt die Notabschaltung ein.
Eine weitere gefahrenträchtige Situation ist der 6 zu entnehmen. Hier ist der Bogenstapel 13 außermittig auf dem Transportband 18 angeordnet, so dass sich neben dem Stapel noch eine Person 42 aufhalten kann. In diesem Fall schaut jedoch zumindest der Kopf der Person 42 über den Stapel 13 hinaus, so dass auch der Kopf der Person 42 von den Sensoren 31, 30 beim Passieren erfasst wird. Das zugehörige Signal ist der 6a zu entnehmen. Nach dem durch den Stapel verursachten Ansteigen des Rechtecksignals wird durch den Kopf der Person 42 durch Erfassen der oberen Sensoren 30, 31 ein weiterer Signalanstieg festgestellt, so dass sich ein verformtes Rechtecksignal einstellt. Auch dies ist ein unzulässiges Signal, da es nicht einem zulässigen Bogenstapel 13 entspricht. Dadurch kann die entsprechende Notabschaltung ausgelöst werden. Falls jedoch in 6 die Person 42 so klein bzw. der Bogenstapel 13 so groß ist, dass sich die Person 42 komplett von dem Bogenstapel 13 verdecken lässt, so besteht die Gefahr bei der Ausbildung der Sensoren 30, 31 als reine Lichtschrankensensoren, dass durch die Umrisse des Bogenstapels 13 bedingt, welche die Person 42 vollständig verdecken, ein zulässiges Signal erzeugt wird. Auf diese Art und Weise könnte die Person 42 unbemerkt durch die Öffnung 15 gelangen. Deshalb müssen bei einer solchen Konstellation die Sensoren 30, 31 als abstandsmessende Sensoren ausgeführt sein. Diese können zusätzlich zu den Lichtschranken installiert sein oder deren Aufgabe vollständig übernehmen. Mit abstandsmessenden Sensoren 30, 31 lässt sich dann auch eine vom Bogenstapel 13 vollständig verdeckte Person 42 erfassen, da beim Durchfahren der Person 42 der Abstand zwischen dem Stapel 13 und dem Sensor 31 in 6 entsprechend vermindert wird und ein weiterer Anstiegt einer Signalflanke auftritt, welcher als unzulässig erkannt wird. Somit wird ein räumliches Signal erzeugt, welches diesen gefährlichen Zustand erkennen lässt.
In 7 sitzt eine Person 42 oben auf dem Bogenstapel 13. Das entsprechende Signal beim Passieren der Sensoren 30, 31 ist in 7a abgebildet. Es ist offensichtlich, dass der zusätzliche große Flankenanstieg nach der ersten Rechteckflanke offensichtlich nicht einem zulässigen Stapelsignal entspricht.
In der 8 sind beispielhaft drei Signal a, b, c abgebildet, welche in jedem Fall zulässig sind. Das Signal c entspricht dabei einem leeren Förderband 18. Das Signal a entspricht einem hohen Bogenstapel 13, während das Signal b einem niedrigeren Bogenstapel 13 entspricht.
In 9 sind einem zulässigen Signal a mehrere unzulässige Signale gegenüber gestellt. Die Länge des Rechtecksignals eines Stapels 13 wird mit DS bezeichnet. Das Signal b' hingegen weist eine unzulässige Form auf, da die Flanke nach dem Passieren des Stapels 13 nicht rechteckförmig in einem Schritt abfällt, sondern eine Stufe aufweist. Ein solches Signalprofil entspricht nicht einem zulässigen Bogenstapel 13 und würde somit in der Maschinensteuerung einen Not-Halt auslösen. Ähnliches gilt für das nicht zulässige Signal c', wobei hier die Unzulässigkeit im Bereich des Signalanstiegs vorhanden ist, welche auf einen Gegenstand hindeutet, der sich vor dem Stapel 13 befindet. d' ist ein typisches unzulässiges Signal, welches darauf schließen lässt, dass sich hinter dem Bogenstapel 13 noch eine Person 42 aufhält. Analog dazu befindet sich bei einem Signalverlauf gemäß e' die Person 42 vor dem Bogenstapel 13.
Es muss von der Maschinensteuerung nur zwischen zulässigem und unzulässigem Flankenanstieg bzw. Flankenabfall unterschieden werden. Weiterhin wird die Anzahl der Flankenanstiege bzw. Flankenabfälle berücksichtigt. Die Stapellänge und Stapelbreite spielt dagegen keine Rolle, so dass ein Stapel 13 unabhängig von seiner Dimensionierung immer die Öffnungen 5, 15 passieren kann. Je mehr Sensoren 30, 31 im Bereich der Öffnung 15 übereinander angebracht werden, desto feiner ist Auflösung der Flankenanstiege und des Flankenabfalls von gemessenen Signalen in Richtung der S-Achse. Die zeitliche Auflösung in Richtung der T-Achse hängt davon ab, wie oft die Sensoren 30, 31 abgefragt werden.

1: Bogenanleger
2: Saugkopf
3: Bogenstapel
4: Palette
5: seitliche Öffnung des Anlegers
6: Saugbändertisch
7: erstes Druckwerk
8: zweites Druckwerk
9: Bogenausleger
10: Anlegerwände
11: Greiferketten im Ausleger
12: Antrieb des Transportbands
13: Auslegerstapel
14: Auslegerpalette
15: seitliche Öffnung des Auslegers
18: Transportband
19: Druckmaschine
20: Auslegerwände
23A, 23B: seitliche Begrenzungen der Öffnung
24: horizontale Begrenzung der Öffnung
30: Sensoren auf der linken Seite
31: Sensoren auf der rechten Seite
32: rechter Zwischenraum
33: linker Zwischenraum
34: zusätzliche Sensoren
40: Transportplatte
41: Transportbohlen
42: Person
a, b, c: zulässige Signalverläufe
b', c', d', e': unzulässige Signalverläufe
d: Abstand zwischen zwei Sensorenstrahlen
DS: zu einer Stapellänge gehörige Signallänge
S: Höhe eines Signals
T: Zeit

Claims

Verfahren zur Absicherung von Gefahrbereichen (5, 15) an Maschinen (19), insbesondere des An- oder Auslegerbereiches (5, 15) von Bogendruckmaschinen (19), wobei – der Maschine (19) während des Betriebes Lasten (3, 13) zu- bzw. abgefördert werden, – die Lasten (3, 13) jeweils von einem oder mehreren Sensoren (30, 31, 34) berührungslos abgetastet und Kontrollsignale (a, b, c, b', c', d', e', f') erzeugt werden, – die Kontrollsignale (a, b, c, b', c', d', e', f') nach vorgegebenen Kriterien ausgewertet werden, – beim Auftreten von Signalen (b', c', d', e', f'), die auf den Eintritt von unzulässigen Gegenständen oder Personen (42) schließen lassen, ein Fehlersignal erzeugt wird, – die zu- bzw. abgeförderten Lasten (3, 13) weitestgehend quaderförmig sind, und – als Kriterium für die fehlerfreie Zu- bzw. Abförderung das Auftreten von nicht mehr als zwei gegebenenfalls über einer Schwelle liegenden Signalsprüngen pro Sensor (30, 31, 34) während eines Zu- bzw. Abführvorganges dient.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei die zwei Signalsprünge im Wesentlichen symmetrische Änderungen eines Abstandsmesswerts darstellen.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 oder 2, wobei ein Fehlersignal erzeugt wird, wenn ein Sensor (30, 31, 34) mehr als zwei Signalsprünge während eines Fördervorgangs liefert, die über einem Schwellwert liegen.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei zusätzlich die Signale von Sensoren (30, 31, 34) ausgewertet werden, die den Bereich neben der Last (3, 13) abtasten.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei die Last (3, 13) auf einer Unterlage (4, 14, 40, 41) ruht und die fehlerfreie Zu- bzw. Abförderung entweder der Unterlage (4, 14, 40, 41) selbst oder der Unterlage (4, 14, 40, 41) mit Last (3, 13) als zusätzliches Kriterium ausgewertet wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei zusätzlich die zeitliche Abfolge der Signalsprünge ausgewertet wird.
Verfahren nach Anspruch 6, wobei ein Fehlersignal erzeugt wird, wenn ein Sensor (30, 31, 34) Signalsprünge liefert, bei denen der zeitliche Abstand von der Bedingung t = s/v + δ_t abweicht.
Vorrichtung zur Absicherung von Gefahrbereichen (5, 15) an Maschinen (19), insbesondere des An- oder Auslegerbereiches (5, 15) von Bogendruckmaschinen (19) – mit einer Einrichtung (18), die der Maschine (19) während des Betriebes Lasten (3, 13) zu- bzw. abführt – sowie einer weiteren Einrichtung, welche die Lasten (3, 13) mit Hilfe von eines oder mehrerer Sensoren (30, 31, 34) abtastet zur Generierung von Kontrollsignalen (a, b, c, b', c', d', e', f'), die nach vorgegebenen Kriterien ausgewertet werden, – wobei ein Fehlersignal erzeugt wird beim Auftreten von Signalen, die auf den Eintritt von Personen (42) oder unzulässigen Gegenständen schließen lassen, – wobei die zu- bzw. abgeförderten Lasten (3, 13) weitestgehend quaderförmig sind – und die weitere Einrichtung eine Auswertelogik besitzt, die als Kriterium für die fehlerfrei Zu- bzw. Abförderung das Auftreten von nicht mehr als zwei Signalsprüngen pro Sensor (30, 31, 34) während eines Zu- bzw.- Abfördervorganges benutzt.
Vorrichtung nach Anspruch 8, wobei die Sensoren (30, 31, 34) auf die Oberseite und/oder die Seitenflächen der zu- bzw.- abgeförderten Lasten (3, 13) gerichtet sind.
Vorrichtung nach Anspruch 8 oder 9, wobei ein Teil der Sensoren (34) auf die Oberfläche der Last und ein anderer Teil der Sensoren (30, 31) auf die Seitenflächen der Last (3, 13) gerichtet ist.
Vorrichtung nach einen der Ansprüche 8 bis 10, wobei die Sensoren (30, 31) Messstrahlen in einer zur Förderrichtung senkrechten Ebene aussenden bzw. empfangen.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 8 bis 11; wobei die Abstände (d) der Messstrahlen der Sensoren (30, 31, 34) so eng gewählt sind, dass ein Zutritt von Personen (42) ohne Kontakt mit mindestens einem der Messstrahlen nicht möglich ist.
Vorrichtung nach Anspruch 8 bis 12, wobei es sich bei den Sensoren (30, 31, 34) um abstands- bzw. entfernungsmessende Sensoren handelt.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 8 bis 13, wobei es sich bei der Last um einen Stapel (3, 13) aus bogenförmigen Bedruckstoffen handelt, der vom Anleger (1) oder Ausleger (9) einer Bogendruckmaschine (19) zu- bzw. abgefördert wird.