-
Die
Erfindung betrifft eine Vorrichtung und ein Verfahren zum Schutz
gegen einen stumpfen Gegenstand, insbesondere gegen ein Bruchstück eines Werkzeugs,
der mit hoher Geschwindigkeit aus einer Werkzeugmaschine herausgeschleudert
wird, die zur Verarbeitung von Holz oder vergleichbaren Materialien
ausgerüstet
ist.
-
Es
kann nämlich
geschehen, dass bei Maschinen zur Holzbearbeitung ein Werkzeug aufgrund der
erforderlichen hohen Betriebsgeschwindigkeit teilweise bricht und
Bruchstücke
herausgeschleudert werden, die einen Bediener, der sich in der Nähe solcher
Maschinen befindet, treffen können.
-
Um
dies zu verhindern, sind Schutzvorrichtungen bekannt, die an den
Holzverarbeitungsmaschinen montiert werden und die eine Schranke
umfassen, die aus Streifen aus Polyvinylchlorid (PVC) besteht, die
nebeneinander angeordnet sind und konzentrische Schichten bilden.
-
Typisch
dafür ist,
dass die Schranke, um einen angemessenen Schutz für den Bediener
zu gewährleisten,
das heißt,
um die herausgeschleuderten Bruchstücke wirksam aufzuhalten, eine
beträchtliche Anzahl
von Schichten umfassen muss.
-
Bei
den bekannten Vorrichtungen trifft das Bruchstück eines Werkzeugs, wenn es
herausgeschleudert wird, auf die Schranke und wird davon aufgehalten,
dabei wird seine kinetische Energie in Verformungsarbeit der Schranke
verwandelt.
-
Ein
Nachteil der bekannten Vorrichtungen ist die zu hohe Anzahl von
Schichten und damit von Streifen, die nötig sind, um den Aufprall des
Bruchstücks
des Werkzeugs wirkungsvoll zu absorbieren.
-
Dies
führt dazu,
dass die bekannten Vorrichtungen besonders schwer und starr sind.
-
Dies
ist besonders schädigend,
da diese Schranken an Bord von Arbeitsköpfen angebracht sind und sich
zusammen mit diesen bewegen, dadurch ist es möglich, dass sie in den Bewegungsphasen
unabsichtlich gegen ein zu bearbeitendes Werkstück stoßen, was zu Schäden am Werkstück führen kann,
die manchmal irreparabel sind.
-
Außerdem bringt
die zu hohe Anzahl der Schichten bemerkenswerte Kosten mit sich.
-
Schließlich ist
die Anordnung der Schichten so, dass – obwohl die Streifen einer
Schicht zu den Streifen der weiter innen und/oder weiter außen liegenden
Schicht verschoben sind – die
Ränder
nebeneinander liegender Streifen der verschiedenen Schichten dazu
neigen, bevorzugte Durchdringungswege für die herausgeschleuderten
Bruchstücke
zu bilden, durch welche die Bruchstücke die Schranke durchdringen
können
und sie dadurch unwirksam machen.
-
-
In
der
DE 296 20 304
U1 ist eine Schutzbürste
zum Abschirmen der Bearbeitungsstelle einer Werkzeugmaschine gegenüber der
Umgebung beschrieben. Die Schutzbürste weist mehrere Reihen von
Borsten auf, welche die Bearbeitungsstelle ringförmig umgeben. Die Borstenreihen
weisen in radialer Richtung gesehen unterschiedlich harte bzw. unterschiedlich
elastische Borsten auf. Dabei ist es bevorzugt, die der Bearbeitungsstelle
nächstliegende Reihe
von Borsten mit besonders stabilen starren Borsten auszustatten.
-
Es
ist eine Aufgabe der Erfindung, eine Vorrichtung und ein Verfahren
zu schaffen, die bzw. das auf kostengünstige Weise einen besonders
wirksamen Schutz gegen stumpfe Gegenstände, die mit hoher Geschwindigkeit
aus einer Werkzeugmaschine herausgeschleudert werden, bietet und
unabsichtliche Beschädigungen
eines bearbeiteten Werkstücks verhindert,
falls dieses mit der Schutzvorrichtung in Berührung kommt.
-
Zur
Lösung
der Aufgabe sind eine Vorrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs
1 und ein Verfahren mit den Merkmalen des Anspruchs 25 vorgesehen.
-
Gemäß einem
ersten Aspekt der Erfindung ist eine Schutzvorrichtung gegen einen
Gegenstand vorgesehen, der aus einer Werkzeugmaschine herausgeschleudert
wird. Die Vorrichtung umfasst erste Schrankenmittel und zweite Schrankenmittel,
die jeweils eine Struktur aus mehreren Schichten umfassen und die
sich in einem gewissen Abstand voneinander befinden, sodass sie
einen Zwischenraum bilden. Die ersten Schrankenmittel sind infolge
eines Aufpralls des Gegenstands derart verformbar, dass ein Bereich
der Außenfläche eines
Teils der ersten Schrankenmittel einen Bereich der Außenfläche des Gegenstands
zumindest teilweise umhüllt.
-
Gemäß einem
zweiten Aspekt der Erfindung ist ein Verfahren zum Abbremsen eines
Gegenstands, der aus einer Werkzeugmaschine herausgeschleudert wird,
durch erste und zweite Schrankenmittel vorgesehen, die jeweils eine
Struktur aus mehreren Schichten umfassen. Das Abbremsen umfasst, dass
ein Bereich der Außenfläche des
Gegenstands durch einen Bereich der Außenfläche eines Teils der Schrankenmittel
zumindest teilweise umhüllt
wird.
-
Aufgrund
dieser Aspekte der Erfindung ist es möglich, eine Vorrichtung zum
Schutz gegen einen stumpfen Gegenstand, der aus einer Werkzeugmaschine
herausgeschleudert wird, zu schaffen, die eine geringere Anzahl
an Schichten umfasst als die Anzahl an Schichten der bekannten Vorrichtungen.
-
Dies
ermöglicht
es bei gleicher Wirksamkeit eine leichtere und biegsamere Vorrichtung
zu erhalten.
-
Außerdem erlaubt
dies, unabsichtliche Beschädigungen
des bearbeiteten Werkstücks
zu vermeiden, falls es mit der Schutzvorrichtung in Berührung kommen
sollte.
-
Außerdem ist
es aufgrund der Erfindung möglich,
eine Vorrichtung mit besonders niedrigen Kosten zu erhalten.
-
Aufgrund
des Zwischenraums werden die bevorzugten Durchdringungswege unterbrochen,
die von den herausgeschleuderten Bruchstücken durchlaufen werden könnten, was
zu einer höheren Schutzwirkung
führt.
-
Die
Erfindung kann mit Bezugnahme auf die beiliegenden Zeichnungen,
die eine beispielhafte und nicht einschränkende Anwendungsform darstellen,
besser verstanden und angewendet werden. Diese Zeichnungen zeigen
Folgendes:
-
1 ist
eine schematische Seitenansicht einer Schutzvorrichtung gegen stumpfe
Gegenstände
in einer ersten Betriebsstellung.
-
2 ist
eine schematische Seitenansicht der Vorrichtung der 1 in
einer zweiten Betriebsstellung.
-
3 ist
eine schematische Seitenansicht der Vorrichtung der 1 in
einer dritten Betriebsstellung.
-
4 ist
eine schematische Seitenansicht der Vorrichtung der 1 in
einer vierten Betriebsstellung.
-
5 ist
ein schematischer Querschnitt entlang der V-V-Ebene der Vorrichtung
der 1.
-
Mit
Bezug auf die 1 wird eine Schutzvorrichtung 1 gegen
einen stumpfen Gegenstand 2, zum Beispiel ein Bruchstück eines
Werkzeugs, das aus einer Maschine zur Verarbeitung von Holz oder vergleichbaren
Materialien, die nicht dargestellt ist, herausgeschleudert wird,
in einer ersten Betriebsstellung A1 gezeigt.
-
In
der Stellung A1 nähert
sich der stumpfe Gegenstand 2, der mit einer Außenfläche 21 ausgestattet
ist, mit hoher Geschwindigkeit der Schutzvorrichtung 1.
-
Die
Schutzvorrichtung 1 umfasst erste Schrankenmittel 3 und
zweite Schrankenmittel 4, die im Wesentlichen jeweils in
gleichem Abstand zueinander sind.
-
Zwischen
den ersten Schrankenmitteln 3 und den zweiten Schrankenmitteln 4 liegt
ein Zwischenraum 10.
-
Der
Zwischenraum 10 ermöglicht
es, die ersten Schrankenmittel 3 um einen Abstand gleich ”d” von den
zweiten Schrankenmitteln 4 auf Abstand zu halten.
-
In
einer Version der Erfindung liegt der Abstand ”d” zwischen einem Wert von 2
cm und einem Wert von 4,5 cm.
-
Die
ersten Schrankenmittel 3 umfassen erste Schichtenmittel 5,
zweite Schichtenmittel 6 und dritte Schichtenmittel 7,
die zwischen den ersten Schichtenmitteln 5 und den zweiten
Schichtenmitteln 6 angebracht sind.
-
Die
ersten Schichtenmittel 5, die zweiten Schichtenmittel 6 und
die dritten Schichtenmittel 7 sind im Wesentlichen parallel
zueinander und sind im Wesentlichen nebeneinander angeordnet.
-
Im
Einzelnen sind die ersten Schichtenmittel 5, die zweiten
Schichtenmittel 6 und die dritten Schichtenmittel 7 in
einem ersten Anteil 27 mit ersten Halterungsmitteln 8,
zum Beispiel Klemmenmitteln, verknüpft.
-
Die
ersten Schichtenmittel 5, die zweiten Schichtenmittel 6 und
die dritten Schichtenmittel 7 sind also mit Ausnahme des
ersten Anteils 27 über den
Großteil
ihrer Ausdehnung hinweg nicht miteinander verbunden.
-
Außerdem sind
die ersten Schichtenmittel 5, die zweiten Schichtenmittel 6 und
die dritten Schichtenmittel 7 mit einer Mehrzahl an Streifenmitteln 9 ausgestattet.
-
Die
Streifenmittel 9, die im Wesentlichen die Form eines rechteckigen
Parallelepipeds haben, erstrecken sich in einer zweiten Richtung
Y, diese zweite Richtung Y ist im Wesentlichen senkrecht, und sind
aus Kunststoff hergestellt, zum Beispiel aus PVC.
-
Im
Einzelnen umfassen die Streifenmittel 9 eine erste Seite
mit der Länge
U (2), die sich im Wesentlichen parallel zur zweiten
Richtung Y erstreckt, eine zweite Seite mit der Länge S, die
sich im Wesentlichen parallel zu einer ersten Richtung Z erstreckt
und im Wesentlichen senkrecht zur besagten zweiten Richtung Y liegt,
und eine dritte Seite mit der Länge
V (5), die sich im Wesentlichen parallel zu einer
dritten Richtung X erstreckt, die im Wesentlichen senkrecht zu der besagten
ersten Richtung Z und zu der besagten zweiten Richtung Y liegt.
-
Die
erste Richtung Z, die zweite Richtung Y und die dritte Richtung
X erzeugen drei Achsen, die im Wesentlichen im rechten Winkel zueinander
stehen.
-
Die
zweiten Schrankenmittel 4 sind mit vierten Schichtenmitteln 12 und
mit fünften
Schichtenmitteln 13 ausgestattet.
-
Im
Einzelnen sind die vierten Schichtenmittel 12 und die fünften Schichtenmittel 13 in
einem zweiten Anteil 28 mit zweiten Halterungsmitteln 11,
zum Beispiel Klemmenmitteln, verknüpft.
-
Außerdem sind
die vierten Schichtenmittel 12 und die fünften Schichtenmittel 13 im
Wesentlichen parallel zueinander und sind nebeneinander angeordnet.
-
Im
Einzelnen sind die vierten Schichtenmittel 12 und die fünften Schichtenmittel 13 über einen Großteil ihrer
Ausdehnung hinweg voneinander getrennt, ausgenommen am zweiten Anteil 28,
mit dem sie jeweils gegenseitig fest verbunden sind.
-
Die
vierten Schichtenmittel 12 und die fünften Schichtenmittel 13 umfassen
eine Mehrzahl von Streifenmitteln 9, die im Wesentlichen
gleich wie die der ersten, zweiten und dritten Schichtenmittel sind.
-
In
der 5 ist ein Querschnitt der Schutzvorrichtung 1 gezeigt,
bei dem die Anordnung der Streifenmittel 9 zu sehen ist.
-
Im
Einzelnen sind die Streifenmittel 9 der ersten Schichtenmittel 5,
der zweiten Schichtenmittel 6 und der dritten Schichtenmittel 7 jeweils
in einer ersten Reihe 14, in einer zweiten Reihe 15 und
in einer dritten Reihe 16 angeordnet.
-
Außerdem sind
die erste Reihe 14 und die dritte Reihe 16 in
einer dritten Richtung X um eine Länge gleich der Hälfte der
dritten Seite mit der Länge
V gegeneinander verschoben.
-
Analog
dazu sind die dritte Reihe 16 und die zweite Reihe 15 in
der oben genannten Richtung um eine Länge gleich der Hälfte der
dritten Seite mit der Länge
V gegeneinander verschoben.
-
Auf
diese Art und Weise entsteht eine Anordnung der ersten Reihe 14,
der zweiten Reihe 15 und der dritten Reihe 16,
die so beschaffen ist, dass keine bevorzugten Richtungen vorhanden
sind, die der stumpfe Gegenstand 2 durchlaufen könnte, ohne
auf besonderen Widerstand zu stoßen.
-
In
einer alternativen, nicht dargestellten Version, sind die erste
Reihe 14, die zweite Reihe 15 und die dritte Reihe 16 in
einer dritten Richtung X um eine Länge gleich dem Verhältnis zwischen
1 und N gegeneinander verschoben, wobei N gleich der Anzahl der
Schichten ist, mit denen die ersten Schrankenmittel 3 ausgestattet
sind.
-
Analog
dazu sind die Streifenmittel 9 der vierten Schichtenmittel 12 und
der fünften
Schichtenmittel 13 jeweils in einer vierten Reihe 18 und
in einer fünften
Reihe 19 angeordnet.
-
Im
Einzelnen sind die vierte Reihe 18 und die fünfte Reihe 19 in
einer dritten Richtung X um eine Länge gleich der Hälfte der
dritten Seite mit der Länge
V gegeneinander verschoben.
-
In
einer nicht dargestellten alternativen Version sind die vierte Reihe 18 und
die fünfte
Reihe 19 in einer dritten Richtung X um eine Länge gleich
dem Verhältnis
zwischen 1 und N gegeneinander verschoben, wobei N gleich der Anzahl
der Schichten ist, mit denen die zweiten Schrankenmittel 4 ausgestattet sind.
-
Außerdem ist
zu bemerken, wie ein mittleres Element 22 der ersten Reihe 14 in
die erste Richtung Z ausgerichtet ist, wobei die erste Richtung
Z im Wesentlichen einer Verlaufsbahn des stumpfen Gegenstands 2 entspricht,
in Bezug auf ein weiteres mittleres Element 23 der vierten
Reihe 18.
-
Dies
ermöglicht,
auch mithilfe des Zwischenraums 10, die Schwierigkeit der
Bildung einer bevorzugten Verlaufsbahn für den stumpfen Gegenstand 2 einzuschränken.
-
Außerdem wurden
in der 5 die Streifenmittel 9, die von der Absorbierung
des Aufpralls des stumpfen Gegenstands 2, der eine Verlaufsbahn
hat, die im Wesentlichen mit der ersten Richtung Z überein stimmt,
betroffen sind, gestrichelt dargestellt.
-
Die
Streifenmittel 9, die von dem Zusammenstoß betroffen
sind, sind in höherer
Anzahl vorhanden, als die Anzahl derer wäre, die betroffen wären, wenn
zwischen den ersten Schrankenmitteln 3 und den zweiten
Schrankenmitteln 4 nicht der Zwischenraum 10 eingeschoben
wäre.
-
Dies
erlaubt es bei gleicher Schichtenanzahl, eine bessere Absorbierung
des Aufpralls zu gewährleisten,
und infolgedessen die Wirksamkeit der Schutzvorrichtung 1 gegenüber den
bekannten Vorrichtungen zu erhöhen.
-
In
der 2 ist die Schutzvorrichtung 1 in einer
zweiten Arbeitsstellung A2 gezeigt.
-
In
dieser Stellung bewegt sich der stumpfe Gegenstand 2 in
der ersten Richtung Z und trifft auf die ersten Schrankenmittel 3.
-
Dank
dem Zwischenraum 10 verformt der stumpfe Gegenstand 2 die
ersten Schrankenmittel 3, die mit einem Anteil ihrer Außenfläche 35 die
Außenfläche 21 des
stumpfen Gegenstands 2 umhüllen, und dadurch eine weitere
Außenfläche 24 bilden,
die größer als
die Außenfläche 21 ist.
Dies erlaubt es, den stumpfen Gegenstand 2 stark abzubremsen
und einen Großteil
der kinetischen Energie, mit der er ausgestattet ist, in Verformungsarbeit
umzuwandeln.
-
In
einer nicht dargestellten, alternativen Version sind die Streifenmittel 9 der
ersten Schrankenmittel 3 mit einer weiteren zweiten Seite
der Länge
S' ausgestattet,
die kürzer
ist als die entsprechende zweite Seite der Länge S, mit der die zweiten
Schrankenmittel 4 ausgestattet sind.
-
Dadurch
können
die Streifenmittel 9 der ersten Schrankenmittel 3 leichter
werden und dies ermöglicht
es deshalb dem stumpfen Gegenstand 2, die ersten Schrankenmittel 3 stärker zu
verformen; diese wickeln sich noch mehr um die Außenfläche 21 und
bremsen den stumpfen Gegenstand 2 weiter ab.
-
In
der 3 ist die Schutzvorrichtung 1 in einer
dritten Arbeitskonfiguration A3 gezeigt, bei der der stumpfe Gegenstand 2,
der von den ersten Schrankenmitteln 3 umwickelt ist, gegen
die zweiten Schrankenmittel 4 stößt.
-
Der
stumpfe Gegenstand 2 zerstreut die restliche kinetische
Energie, mit der er beim Zusammenstoß zwischen der weiteren Außenfläche 24 und
den zweiten Schrankenmitteln 4 ausgestattet ist.
-
Es
ist zu beachten, wie die zweiten Schrankenmittel 4 sich
heben, um die kinetische Energie, die von dem stumpfen Gegenstand 2 abgegeben wird,
zu absorbieren.
-
Nun
kann man in der vierten Arbeitsstellung A4, die in der 4 dargestellt
ist, sehen, wie der stumpfe Gegenstand 2, der mittlerweile
keine kinetische Energie mehr hat, auf einer horizontalen Oberfläche 25 liegt.
-
In
einer Arbeitsstellung A4, die alternativ zu der vorigen ist, kann
der stumpfe Gegenstand 2 nach dem Zusammenstoß in den
ersten Schrankenmitteln 3 eingeklemmt bleiben.
-
Wie
in der 4 gezeigt, weisen die ersten Schrankenmittel 3 nach
dem Zusammenstoß mit dem
stumpfen Gegenstand 2 einen teilweise verformten Anteil 26 auf.
-
Es
wurden Labortests durchgeführt,
um die Wirksamkeit der Schutzvorrichtung entsprechend der Erfindung
zu überprüfen; dies
geschah im Labor ISPELS D.T.S. in Monte Porzio Catone (Provinz Rom).
-
Diese
Tests, die entsprechend den Vorschriften der geltenden Richtlinie
durchgeführt
wurden, haben eine viel höhere
Wirksamkeit der Vorrichtung, die Gegenstand der Erfindung ist, im
Vergleich zu den bekannten Vorrichtungen ergeben.