DE102014013954B4

DE102014013954B4 - Handlingvorrichtung oder Formgebungsmaschine

Info

Publication number: DE102014013954B4
Application number: DE102014013954.9A
Authority: DE
Inventors: Gerhard Wimbauer; Josef Huber
Original assignee: Engel Austria GmbH
Current assignee: Engel Austria GmbH
Priority date: 2013-10-11
Filing date: 2014-09-19
Publication date: 2016-07-21
Anticipated expiration: 2034-09-20
Also published as: DE102014013954A1; CN104552847B; AT514426A4; AT514426B1; CN104552847A

Abstract

Handlingvorrichtung oder Formgebungsmaschine (1), insbesondere Spritzgießmaschine, mit einer Steuer- oder Regeleinheit (2) zum Steuern oder Regeln der Handlingvorrichtung oder Formgebungsmaschine (1) und einer mit der Steuer- oder Regeleinheit (2) verbundenen Bedienvorrichtung (3), wobei die Bedienvorrichtung (3) ein Gehäuse (4), ein relativ zum Gehäuse (4) in einem Bewegungsraum (B) bewegbares Bedienelement (5) und eine Verstellvorrichtung (6) zum Verstellen des Bedienelementes (5) relativ zum Gehäuse (4) aufweist, gekennzeichnet durch eine mechanische Sicherheitsvorrichtung (7), – durch die entweder der Bewegungsraum (B) abdeckbar ist – oder durch die das Bedienelement (5) von der Verstellvorrichtung (6) entkoppelbar ist, wobei die mechanische Sicherheitsvorrichtung (7) als magnetische Kupplung (9) ausgebildet ist, die bei Überlast das Bedienelement (5) von der Verstellvorrichtung (6) entkoppelt.

Description

Die Erfindung betrifft eine Handlingvorrichtung oder Formgebungsmaschine, insbesondere Spritzgießmaschine, mit einer Steuer- oder Regeleinheit zum Steuern oder Regeln der Handlingvorrichtung oder Formgebungsmaschine und einer mit der Steuer- oder Regeleinheit verbundenen Bedienvorrichtung, wobei die Bedienvorrichtung ein Gehäuse, ein relativ zum Gehäuse in einem Bewegungsraum bewegbares Bedienelement und eine Verstellvorrichtung zum Verstellen des Bedienelementes relativ zum Gehäuse aufweist.
Bei Handlingvorrichtungen und bei Formgebungsmaschinen, insbesondere Spritzgießmaschinen, Spritzpressen oder Pressen, wurden in den letzten Jahrzehnten die Bedienmöglichkeiten ständig verbessert und modernisiert. Da sich ein Bediener für oft recht lange Zeiträume an der Bedienvorrichtung aufhält, war ein wesentlicher Aspekt in den letzten Jahren vor allem die Erhöhung der Bedienerfreundlichkeit und eine verbesserte Ergonomie beim Bedienen der Formgebungsmaschine.
Ein Beispiel für eine solche verbesserte Bedieneinheit geht aus der anmeldereigenen AT 504 642 B1 hervor, gemäß der neben der Bildschirmhelligkeit auch die Stellung des Bildschirms verändert werden kann. Ein Problem bei solchen verstellbaren Bildschirmen bzw. Bedienelementen besteht darin, dass sich ein Bediener zwischen dem Bedienelement und dem Gehäuse bei einer Bewegung des Bedienelements die Finger einklemmen und sich damit verletzen kann. Es ist auch möglich, dass Gegenstände in diesen Bereich kommen und somit Beschädigungen auftreten.
Die DE 10 2008 019 108 A1 zeigt eine Verpackungsmaschine mit einer Bedienvorrichtung, die in ihrer Position veränderbar ist. Mittels eines Sensors kann eine drohende Verklemmung eines Gegenstands bzw. einer Hand zwischen der Bedienvorrichtung und einem Maschinenelement frühzeitig erkannt werden, wobei über eine geeignete Steuerung automatisch ein Schwenken bzw. eine Bewegung des Maschinenelements und/oder der Bedienvorrichtung veranlasst wird, bevor es zu Verletzungen bzw. Störungen kommen kann.
Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht daher darin, eine gegenüber dem Stand der Technik verbesserte Formgebungsmaschine zu schaffen. Insbesondere sollen Verletzungen und Beschädigungen möglichst ausgeschlossen werden.
Dies wird durch eine Formgebungsmaschine mit den Merkmalen von Anspruch 1 gelöst. Demnach ist eine Sicherheitsvorrichtung vorgesehen, durch die entweder der Bewegungsraum abdeckbar ist oder durch die das Bedienelement von der Verstellvorrichtung entkoppelbar ist. Gemäß der ersten Möglichkeit ist demnach der Bewegungsraum abgedeckt, wodurch nichts mehr in den Bewegungsraum gelangen kann. Gemäß der zweiten Variante kann die Bewegungsübertragung zwischen Bedienelement und Verstellvorrichtung, beispielsweise bei einer Überlast, einfach entkoppelt werden.
Dabei ist die Sicherheitsvorrichtung selbst mechanisch ausgebildet.
Bei der mechanischen Ausbildung ist bevorzugt vorgesehen, dass sie als, vorzugsweise faltbare, Abdeckung ausgebildet ist, die einerseits am Bedienelement und andererseits am Gehäuse befestigt ist, wobei die Abdeckung den Bewegungsraum umschließt. Wichtig dabei ist, dass die Abdeckung die Bewegung des Bedienelements mitmachen kann ohne zerstört zu werden oder einen Eingriff in den Bewegungsraum zu ermöglichen. Der gesamte Bewegungsraum wird bei dieser Ausführung von einem Teil des Gehäuses, von der Rückseite des Bedienelements und von der Abdeckung begrenzt bzw. umgeben. Es kann aber durchaus auch vorgesehen sein, dass die Abdeckung als nicht falt- oder biegbare Abdeckung zum Beispiel in Form einer Blechabdeckung ausgebildet ist. Dabei kann diese Blechabdeckung an der Rückseite des Bedienelements angeordnet sein und bei einer Einschwenkbewegung in einer passenden Öffnung im Gehäuse „verschwinden”. Auch bei dieser Lösung ist dadurch garantiert, dass nicht in den Bewegungsraum gegriffen werden kann.
Erfindungsgemäß ist die mechanische Sicherheitsvorrichtung als magnetische Kupplung ausgebildet, die bei Überlast das Bedienelement von der Verstellvorrichtung entkoppelt. Somit kann sich das Bedienelement nicht mehr weiter in Richtung Gehäuse bewegen sobald eine Überlast bzw. eine Verklemmung vorliegt. Eine weitere gleichwertige Möglichkeit ist eine formschlüssige Kupplung bzw. Klemmlösung.
Es ist an sich möglich, dass die Verstellvorrichtung rein händisch durch Drücken auf das Bedienelement oder durch Ziehen am Bedienelement verstellt wird. Bevorzugt ist allerdings vorgesehen, dass die Verstellvorrichtung eine, vorzugsweise elektromotorische, Antriebsvorrichtung aufweist. Natürlich können auch andere, beispielsweise pneumatische oder hydraulische, Antriebsvarianten vorgesehen sein.
Das Bedienelement an sich bildet eine Mensch-Maschinen-Schnittstelle zwischen eben dem Bediener und der Steuer- oder Regeleinheit. Als wesentliche Komponenten kann dabei das Bedienelement einen Bildschirm und/oder eine Tastatur umfassen. Beispielsweise kann der Bildschirm auch als Touchscreen ausgebildet sein, wodurch der Bildschirm selbst die Tastatur bildet.
Es ist möglich, dass das Bedienelement linear oder beispielsweise über ein Drehpunktgelenk am Gehäuse bewegbar gelagert ist. Für eine einfache Bewegungsmöglichkeit ist aber bevorzugt vorgesehen, dass das Bedienelement über ein Gelenk mit einer Drehachse verschwenkbar am Gehäuse gelagert ist.
Weitere Einzelheiten und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden anhand der Figurenbeschreibung unter Bezugnahme auf die im Folgenden dargestellten Zeichnungen näher erläutert. Darin zeigen:
1 eine Formgebungsmaschine mitsamt einer Bedienvorrichtung,
2 eine Bedienvorrichtung,
3 eine Seitenansicht eines aufgeschwenkten Bedienelements,
4 eine Seitenansicht eines zurückgeschwenkten Bedienelements,
5–7 Seitenansichten einer Verstellvorrichtung mit einer ersten, nicht erfindungsgemäßen mechanischen Sicherheitsvariante,
8 eine Seitenansicht einer Verstellvorrichtung mit einer zweiten mechanischen Sicherheitsvariante nach einer Ausbildung der Erfindung, und
9 eine Seitenansicht einer mechanischen Sicherheitsvorrichtung in Form einer Abdeckung.
1 zeigt eine Formgebungsmaschine 1, wobei wesentliche Teile der Formgebungsmaschine von einer Einhausung 20 umgeben sind. Diese wesentlichen, nur schematisch dargestellten Bewegungskomponenten 35 einer Formgebungsmaschine 1 sind beispielsweise die Schließeinheit, die Spritzeinheit und die Handlingvorrichtung. Diese Bewegungskomponenten 35 werden über eine Steuer- oder Regeleinheit 2 gesteuert bzw. geregelt. Die Steuer- oder Regeleinheit 2 ist über Signalleitungen 19 mit den einzelnen Bewegungskomponenten 35 der Formgebungsmaschine 1 verbunden. Um einem Bediener eine leichte Einflussnahme auf die Steuer- oder Regeleinheit 2 zu ermöglichen, ist eine Mensch-Maschine-Schnittstelle in Form einer Bedienvorrichtung 3 vorgesehen. Diese Bedienvorrichtung 3 ist mittig an der Einhausung 20 angeordnet. Die Bedienvorrichtung 3 ist über die Signalleitung 18 signaltechnisch mit der Steuer- oder Regeleinheit 2 verbunden, welche auch einen Speicher aufweisen kann. Die wesentlichen Komponenten der Bedienvorrichtung 3 sind das Gehäuse 4, das Bedienelement 5 und die Verstellvorrichtung 6 für eine Verstellbewegung des Bedienelements 5 relativ zum Gehäuse 4.
Das Bedienelement 5 selbst weist einen Bildschirm 15 und/oder eine Tastatur 16 auf. In 1 ist die Erfindung anhand einer Formgebungsmaschine 1 dargestellt. In gleicher Art und Weise kann die Bedienvorrichtung 3 auch bei einer nicht dargestellten Handlingvorrichtung eingesetzt werden.
In 2 ist die Bedienvorrichtung 3 mit aufgeschwenktem Bedienelement 5 ersichtlich. In diesem Fall ist die Verstellvorrichtung 6 in Form einer pneumatischen oder hydraulischen Kolben-Zylinder-Einheit ausgebildet.
In 3 ist in einer schematischen Seitenansicht das Bedienelement 5 und das Gehäuse 4 ersichtlich, wobei das Bedienelement 5 über das Gelenk 17 verschwenkbar am Gehäuse 4 gelagert ist. Der Verschwenkbereich bildet den Bewegungsraum B für das Bedienelement 5.
In 4 ist das Bedienelement 5 komplett zurückgeschwenkt und liegt plan am Gehäuse 4 an. Wenn nun beim Schließen der Bediener mit der Hand oder ein sonstiger Gegenstand in den Bewegungsraum B gelangt, kann es zu Verletzungen oder Beschädigungen kommen.
Um dieses Problem zu lösen ist nun in 5 eine erste Variante einer Sicherheitsvorrichtung 7 dargestellt. Gemäß 5 ist das Bedienelement 5 komplett aufgeschwenkt, wobei die Öffnungs- und Schließbewegung durch die Verstellvorrichtung 6 erfolgt. Die Verstellvorrichtung 6 umfasst eine Antriebsvorrichtung 14, die eine Spindel 21 und eine Spindelmutter 22 aufweist, wobei die Spindelmutter 22 von einem Elektromotor 23 antreibbar ist. Durch eine Drehbewegung der Spindelmutter 22 wird die Spindel 21 linear bewegt. Am Ende der Spindel 21 ist diese mit einem Verbindungselement 24 verbunden, welches wiederum drehbar über ein Drehgelenk 26 am Bedienelement 5 angelenkt ist. Am Verbindungselement 24 sind mehrere, regelmäßig beabstandete Rasterungen 25 ausgebildet, an dem ein mit der Spindel 21 verbundener Riegel 28 anliegt. Dieser Riegel 28 ist wiederum von einer Feder 27 beaufschlagt. Der Riegel 28 und eine Rasterung 25 bilden zusammen eine mechanische Kupplung 9 um die Bewegung der Spindel 21 auf das Verbindungselement 24 und somit weiter auf das Bedienelement 5 zu übertragen. Der Riegel 28 und die Feder 27 bilden zusammen die mechanische Sicherheitsvorrichtung 7.
Um die Funktion dieser Sicherheitsvorrichtung 7 näher zu erläutern sei auf die 6 und 7 verwiesen. In 6 ist dazu ersichtlich, dass sich aufgrund einer Bewegung des Elektromotors 23 die Spindel 21 nach rechts verschoben hat. Da der Riegel 28 an der ersten Rasterung 25 anliegt, wird auch das Bedienelement 5 in Schließrichtung verschwenkt. Wenn nun in dieser Position ein Bediener mit seiner Hand 29 in den Bewegungsraum B eingreift, wird die Hand 29 zwischen dem Gehäuse 4 und dem Bedienelement 5 leicht eingeklemmt.
Wenn sich nun die Antriebsvorrichtung 14 weiterbewegt und somit die Spindel 21 weiter nach rechts bewegt wird, würde die Hand 29 immer weiter eingeklemmt werden. Aufgrund der Überlast durch die Verklemmung wird aber ab einer bestimmten erreichten Kraft die Kupplung 9 gelöst. Sobald nämlich die Klemmkraft höher ist als die Federkraft der Feder 27, kann der Riegel 28 über die erste Rasterung 25 gleiten und an der nächsten Rasterung 25 wieder verrasten. Wenn dort die Kraft wieder zu hoch wird, kann natürlich wieder eine weitere Entkuppelung erfolgen. In 7 ist ersichtlich wie die Verstellvorrichtung 6 komplett eingefahren ist, aber das Bedienelement 5 sich noch in leicht geöffneter, also nicht komplett eingeschwenkter Stellung sich befindet. Wenn dann das Teil bzw. die Hand 29 zwischen dem Gehäuse und dem Bedienelement 5 entfernt ist, kann das Bedienelement 5 durch Drücken wieder in die komplette Schließstellung gebracht werden. Dadurch kann sich anschließend wieder die Verstellvorrichtung 6 normal in Öffnungsrichtung bewegen. Diese mechanische Sicherheitsvorrichtung 7 bildet somit einen guten Schutz vor Beschädigungen und vor Verletzungen.
Eine ähnliche mechanische Sicherheitsvorrichtung 7 ist in 8 gezeigt. Dabei ist wieder eine Antriebsvorrichtung 14 mit einer Spindel 21 vorgesehen, wobei die Spindel 21 mit dem am Bedienelement 5 angeordneten Drehgelenk 26 verbunden ist. Diese Verbindung erfolgt über die zwei Magnete 30. Diese zwei Magnete bilden eine Kupplung 9. Wenn nun in gleicher Art und Weise wie in 6 bzw. 7 eine Verklemmung durch eine Hand 29 oder einen Gegenstand im Bewegungsraum B auftritt, so lösen sich die Magnete 30 der Kupplung 9 voneinander. Somit bildet diese magnetische Kupplung 9 auch eine Variante der mechanischen Sicherheitsvorrichtung 7.
Eine wiederum mechanische Variante ist in 9 dargestellt. Dabei ist zwischen dem Bedienelement 5 und dem Gehäuse 4 ein Faltbalg 34 angeordnet, der die mechanische Sicherheitsvorrichtung 7 bildet. Dieser Faltbalg 34 macht die Bewegungen des Bedienelements 5 mit. Da durch diesen Faltbalg 34 keine Gegenstände und keine Hand in den Bewegungsraum B gelangen kann, sind auch Verletzungen und Beschädigungen sicher ausgeschlossen.
Mit der vorliegenden Erfindung ist somit eine neuartige Sicherheitsmöglichkeit für Bedienvorrichtungen 3 von Formgebungsmaschinen 1 bzw. Handlingvorrichtungen geschaffen, die Beschädigungen an der Bedienvorrichtung 3 verhindert und Verletzungen von Bedienern ausschließt.

Claims

Handlingvorrichtung oder Formgebungsmaschine (1), insbesondere Spritzgießmaschine, mit einer Steuer- oder Regeleinheit (2) zum Steuern oder Regeln der Handlingvorrichtung oder Formgebungsmaschine (1) und einer mit der Steuer- oder Regeleinheit (2) verbundenen Bedienvorrichtung (3), wobei die Bedienvorrichtung (3) ein Gehäuse (4), ein relativ zum Gehäuse (4) in einem Bewegungsraum (B) bewegbares Bedienelement (5) und eine Verstellvorrichtung (6) zum Verstellen des Bedienelementes (5) relativ zum Gehäuse (4) aufweist, gekennzeichnet durch eine mechanische Sicherheitsvorrichtung (7), – durch die entweder der Bewegungsraum (B) abdeckbar ist – oder durch die das Bedienelement (5) von der Verstellvorrichtung (6) entkoppelbar ist, wobei die mechanische Sicherheitsvorrichtung (7) als magnetische Kupplung (9) ausgebildet ist, die bei Überlast das Bedienelement (5) von der Verstellvorrichtung (6) entkoppelt.
Handlingvorrichtung oder Formgebungsmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die mechanische Sicherheitsvorrichtung (7) als, vorzugsweise faltbare, Abdeckung (8) ausgebildet ist, die einerseits am Bedienelement (5) und andererseits am Gehäuse (4) befestigt ist, wobei die Abdeckung (8) den Bewegungsraum (B) umschließt.
Handlingvorrichtung oder Formgebungsmaschinen nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Verstellvorrichtung (6) eine, vorzugsweise elektromotorische, Antriebsvorrichtung (14) aufweist.
Handlingvorrichtung oder Formgebungsmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Bedienelement (5) einen Bildschirm (15) und/oder eine Tastatur (16) umfasst.
Handlingvorrichtung oder Formgebungsmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Bedienelement (5) über ein Gelenk (17) verschwenkbar am Gehäuse (4) gelagert ist.