DE10227879A1

DE10227879A1 - Lichtvorhang für bewegte Maschinen oder Maschinenteile

Info

Publication number: DE10227879A1
Application number: DE2002127879
Authority: DE
Inventors: Thomas Gress; Carl Dr. Hagemeyer
Original assignee: Klemm Bohrtechnik Zweigniederlassung der Bauer Maschinen GmbH
Current assignee: Klemm Bohrtechnik Zweigniederlassung der Bauer Maschinen GmbH
Priority date: 2002-06-22
Filing date: 2002-06-22
Publication date: 2004-01-15

Abstract

Zur Absicherung von bewegten Maschinen oder Maschinenteilen, vorzugsweise Bohrmaschinen 1, wird ein Lichtvorhang erzeugt, durch den der Gefahrenbereich 10 so abgedeckt wird, dass weder das Gerätepersonal noch irgendwelche Gegenstände ohne Stillsetzen der Maschinen eindringen können. Der Lichtvorhang in Form einer optischen Hüllfläche 20 wird durch Geber 14, 15 und Empfänger 16, 17 erreicht, die entsprechend geformten Halterungen 18, 19 zugeordnet sind.

Description

Die Erfindung betrifft eine Einrichtung mit sich bewegenden, vor allem von mehreren Seiten her zugänglichen Teilen, insbesondere Bohrmaschine zur Herstellung geotechnischer Bohrungen mit einem Maschinenrahmen, einer Lafette und einem auf der Lafette hin- und herbewegten und das Gestänge aufnehmenden Getriebeschlitten, wobei im Gefahrenbereich der Bohrmaschine eine das Gerätepersonal schützende Sicherung vorgesehen ist.

In der Industrie aber auch in anderen Bereichen gibt es eine Vielzahl von Einrichtungen, bei denen sich bewegende Teile oder gar gegeneinander bewegende Teile durch eine Sicherung so abgeschottet werden müssen, dass Geräteführer oder Helfer auch versehentlich nicht in den Gefahrenbereich eindringen können. Dazu ist es bekannt, dass beispielsweise bei stationären Stahlbearbeitungsmaschinen, Kunststoffspritzmaschinen u.ä. die Gefahrenbereiche durch klappbar ausgebildete Schutzschilder abgedeckt werden. Insbesondere bei Bohrmaschinen zur Herstellung geotechnischer Bohrungen wird das Bohrgestänge aus einzelnen Gestängeabschnitten zusammengesetzt und dann in das Bohrloch eingesetzt, um die Bohrung ins Gebirge voranzutreiben. Die einzelnen Gestängeabschnitte werden dazu auf einer Bohrlafette nacheinander mit dem Bohrstrang verbunden und über den Getriebeschlitten über die Länge der Lafette drehend verfahren. Beim Ziehen des Gestänges wird dann umgekehrt vorgegangen. Zur Arbeitserleichterung stehen für schwere Gestänge zwar heute automatisierte Handhabungsvorrichtungen zur Verfügung, nach wie vor erfordert ein Großteil der Bohrungen aber immer noch manuelle Bedientätigkeiten beim Gestängewechsel. Ebenso sind heute häufig noch manuelle Nebentätigkeiten im Bereich des Bohrgestänges zu verrichten, wie z.B. das Einfetten von Gewindeverbindern, das Reinigen von Schneckenwendeln, das Einschlagen von Sicherungsstiften, das Kontrollieren der Bohrlafettenneigung mittels Wasserwaage usw.. Bei der heutigen Konzeption der Bohrlafetten mit ihrer bezüglich des rotierenden Werkzeuges "offenen" Bauweise besteht somit stets die Gefahr, dass der Geräteführer oder ein Helfer in die Nähe des sich drehenden und bewegenden Bohrwerkzeuges gerät, eingezogen wird und sich schwerste oder gar tödliche Verletzungen zuzieht. Aus Erfahrungen weiß man heute, dass Gestänge mit Schneckenwendeln die größte Gefährdung darstellen. Durch den Gesetzgeber sind verschiedene Sicherungen vorgeschrieben, vor allem Not-Austaster an verschiedenen, gut erreichbaren Stellen, sowie auch Kontakt-Leinen mit Seilzugschaltern, die in Längsrichtung der Lafette verlaufen. Bei einer Aktivierung der Kontakt-Leine durch ein Körperteil oder einen Gegenstand werden die Maschinenfunktionen sofort stillgesetzt. Zum einen können diese Not-Austaster und auch die Kontakt-Leinen nur eine punktuelle Sicherung ergeben und zum anderen ist es auch problematisch, diese Sicherung an den richtigen Stellen zu positionieren. Darüber hinaus werden diese Sicherungen gerne vom Gerätepersonal als hinderlich entfernt oder zumindest überbrückt, sodass die Sicherung dann gar nicht gegeben ist. Nicht zuletzt aus diesem Grund werden klappbar ausgebildete Schutzschilde oder Käfige, ähnlich wie bei stationären Bohr- und Bearbeitungsmaschinen diskutiert oder auch schon eingesetzt. Diese Konstruktionen erfüllen zwar das Schutzziel, sind allerdings mit erheblichen Nachteilen hinsichtlich Gerätetechnik und Arbeitsablauf verbunden. Da auch hier die Bohrachse zum Gestängeein- und -ausbau zugänglich sein muss, sind Elemente zum Öffnen des Käfigs erforderlich. Bei nicht senkrecht gestellten Lafetten erfordern diese Elemente aufgrund ihres Eigengewichts erhebliche Betätigungskräfte, sodass sie normalerweise nur mittels Hilfsenergie z.B. hydraulisch geöffnet werden können. Das Gewicht dieser Konstruktionen kann also das Gewicht der Bohrlafette erheblich vergrößern, was Folgemaßnahmen wie Einschränkungen der Standsicherheit des Gesamtgerätes oder größere und schwerere Trägergeräte erfordert. Im Übrigen sind diese Käfigkonstruktionen problematisch beim Arbeiten unter extrem beengten Verhältnissen, beispielsweise bei Gebäudeunterfangungen oder aus engen Kellerräumen heraus. Grundsätzlich bekannt ist es auch, ergänzend zu den Kontakt-Leinen oder diese ersetzend eine Lichtschranke einzusetzen. Mit den Lichtschranken sind die beschriebenen Nachteile nicht zu beheben.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, im Gefahrenbereich von Maschinen und sonstigen Einrichtungen weitgehend flächig wirkende Sicherungen für das Gerätepersonal zu schaffen und dies unter Wahrung der Standsicherheit derartiger Maschinen.

Die Aufgabe wird gemäß der Erfindung dadurch gelöst, dass die Sicherung von mehreren, eine den Gefahrenbereich umhüllende Schutzhülle bewirkenden Lichtschrankengebern und Lichtschrankenempfängern gebildet ist, wobei die Geber und die Empfänger und die Empfänger korrespondierenden Halterungen zugeordnet sind und mit benachbarten Gebern/Empfängern eine Hüllfläche um den Gefahrenbereich ergebend ausgebildet und/oder angeordnet sind.

Mit Hilfe einer derart ausgebildeten Einrichtung ist die Möglichkeit gegeben, genau den entscheidend zu schützenden Gefahrenbereich so abzuschotten, dass ohne wesentliche Erhöhung des Gewichtes der Gesamteinrichtung ein Eindringen des Gerätepersonals oder irgendwelcher Gegenstände während des Betriebs automatisch zu einem sofortigen Stillsetzen der Einrichtung bzw. der Bohrmaschine führt. Durch die besondere Auswahl geeigneter Lichtschranken sowie der besonderen Anordnung dieser Lichtschranken an der Bohrmaschine bzw. an der Lafette wird eine geschlossen überwachbare Schutzhülle vor dem besagten Gefahrenbereich geschaffen, ohne dass Konstruktionsteile wie Gitter, Türen oder dergleichen dafür benötigt werden. Beim Annähern bzw. beim Eindringen in diesen Gefahrenbereich wird ein Signal erzeugt, dass dafür sorgt, dass sämtliche Bohr- oder Maschinenfunktionen sofort abgeschaltet werden. Somit sind die Auswirkungen beim Eindringen in diese Hüllfläche dieselben wie beim Betätigen der bekannten Sicherungen, nur dass statt der punktuellen Absicherung oder der linienförmigen Absicherungen hier eine umhüllende Sicherung geschaffen ist, die sich noch dadurch auszeichnet, dass das Gesamtgewicht der Einrichtung bzw. der Bohrmaschine nur unwesentlich verändert wird. Durch den so geschaffenen deutlich größeren Überwachungsraum ist eine optimale und vollständige Absicherung gewährleistet und dies praktisch unabhängig von der Größe des Gefährdungsbereiches, da die Lichtschranken auf den jeweilig zu schützenden Gefährdungsbereich eingestellt werden sollen und können.

Eine gezielte Hüllfläche um den Gefahrenbereich, d.h. diesem angepasst, wird bei einer Bohrmaschine dadurch erreicht, dass die Halterung mit den Gebern und die mit den Empfängern eine gekrümmte Hüllfläche, die in Längsrichtung der Lafette achsparallel verlaufend ausgebildet ist, ergebend angeordnet und geformt sind. Durch die Halterungen mit den Gebern und Empfängern kann somit eine sehr gezielte und dem jeweiligen Einsatzbereich optimal genügende Fläche erzeugt werden, die den Gefahrenbereich entsprechend absichert. Dies hat sowohl im Bereich Bohrmaschinen wie bei anderen Maschinen den Vorteil, dass die durch die schützende Hüllfläche ja nun einmal gegebene räumliche Einengung soweit reduziert wird, wie dies für den sicheren Betrieb notwendig ist.

Eine weitere zweckmäßige Ausbildung der Erfindung sieht vor, dass die Halterungen Aufnahmen für die Geber und die Empfänger aufweisen, sodass diese Geber und Empfänger bei Bedarf ausgewechselt werden können, andererseits aber genau so platziert sind und der Halterung zugeordnet sind, dass der gewünschte Lichtvorhang bzw. die Hüllfläche erzeugt werden kann.

Die Halterung wird für den Betrieb der Bohrmaschine benötigt, kann dagegen beim Transport eine Behinderung darstellen, auch wenn sie praktisch nur ein Bügel ist. Um vor allem Beschädigungen unnötiger Art während des Transportes zu vermeiden, oder auch bei bestimmten Einsätzen, sieht die Erfindung vor, dass die Halterungen und die Bohrmaschine über eine lösbare und nur mit Hilfe von Spezialwerkzeug bedienbare Verbindung verfügen. Damit ist sichergestellt, dass die Halterung während eines Betriebes der Bohrmaschine nicht einfach entfernt werden kann, es sei denn, durch den Besitzer des Spezialwerkzeuges. Dann aber kann sehr leicht nachverfolgt werden, wer die für die Sicherheit notwendigen Teile abgebaut hat.

Wegen der besonders rauen Bedingungen im Baustelleneinsatz muss mit Schmutz und Feuchtigkeit gerechnet werden, wodurch das optische System der Empfänger und der Geber beeinträchtigt werden kann. Außerdem sollen ja kleine Partikel den Lichtvorhang ohne Signalauslösung durchdringen können, beispielsweise Bohrklein, welches vom Bohrgestänge herunterfällt oder zur Seite abgeschleudert wird. Andererseits müssen Gegenstände sowie das Gerätepersonal beim Eindringen in den Schutzbereich auch bei ungünstigsten Umweltbedingungen das Signal auslösen. Um dies sicherzustellen, sieht die Erfindung vor, dass die Geber und Empfänger mit einem externen, einstellbaren Verstärker verbunden sind, der seinerseits mit dem oder den Antrieben insbesondere dem Getriebeschlitten oder dem Bohrantrieb, diese regelnd geschaltet ist. Der Schwellwert, der den Zeitpunkt der Signalauslösung festlegt, kann dadurch sicher eingestellt werden und damit in Bezug auf die Partikelgröße eine sichere Kalibrierung vorgegeben werden.

Zwecks Überwachung einer möglichst langen Strecke aufgrund der teilweise großen Lafettenlänge bei Bohrmaschinen, sieht die Erfindung vor, dass den Halterungen Einweglichtschranken mit einem eigenen Gehäuse für den jeweiligen Geber und einem separaten Empfänger zugeordnet sind. Dabei sendet ein Geber in einem eigenen Gebergehäuse das Licht an einen separaten, ihm zugeordneten und mit ihm korrespondierend angeordneten Empfänger. Dadurch ergeben sich die derzeit maximalen Reichweiten bzw. es bleiben hohe Leistungsreserven, die auch unter den genannten Umweltbedingungen wie Staub, Schmutz, Nässe, Feuchtigkeit und Fremdlichteinwirkung einen immer sicheren Betrieb ermöglichen.

Einmal um eine zu dichte Anordnung von Lichtschranken, d.h. Gebern und Empfängern zu vermeiden und andererseits um dennoch eine durchgehend flächige Sicherung zu schaffen, sieht die Erfindung vor, dass Geber und Empfänger auch innerhalb der wechselseitigen räumlichen Überschneidung der jeweiligen divergierenden Sende- und Empfangscharakteristik eine Signalauslösung ermöglichend ausgebildet sind. Dies erreicht man dadurch, dass bei den Lichtschranken bezüglich des überwachten Strahles zusätzlich zum sog. Kernbereich eine größere Toleranzzone geschaffen wird, also praktisch eine optische Keule. Geometriefehler der Anordnung sowie dynamische Effekte durch Erschütterung und ähnliches haben dadurch keinen Einfluss mehr auf das Entstehen des Signals. Außerdem ist, wie schon erwähnt, eine praktisch durchgehende flächige Absicherung gegeben.

Auch das Tageslicht und andere Lichtquellen werden vorteilhaft ausgeschaltet, indem Geber und Empfänger hinsichtlich des Frequenzbandes und der Sendeamplitude gegenüber dem Tageslicht unempfindlich, vorzugsweise damit nicht übereinstimmend, ausgebildet sind. Gleichzeitig kann bei einer entsprechenden Auswahl dafür gesorgt werden, dass eine ausreichende Leistungsreserve vorhanden ist. Vorzugsweise arbeiten die Geber und Empfänger im Infrarotbereich, um den Einfluss des Tageslichts zu überbrücken oder zu vermeiden.

Unter Berücksichtigung des weiter vorn erwähnten Toleranzbereiches durch die räumlichen Überschneidungen ist es zweckmäßig, wenn die Geber und Empfänger in den Halterungen einen Abstand zueinander von 50 bis 200 mm, vorzugsweise 80 bis 12 mm, aufweisend angeordnet sind. Bei dieser Anordnung der Geber und Empfänger kann der durchgehende Schutzbereich bzw. die Schutzhülle geschaffen werden, die den optimalen Schutz für das Geräte-personal erbringt.

Gemäß der Erfindung werden die Geber- und Empfängerpaare durch eine Verstärkereinheit angesteuert und hinsichtlich einer Strahlunterbrechung abgefragt.

Gemäß der Erfindung gibt es dafür zwei Möglichkeiten, wozu die Erfindung vorsieht, dass die Geber und die Empfänger simultan oder im Multiplexbetrieb sequentiell ansteuerbar ausgebildet sind.

Bei der sequentiellen Ansteuerung wird eine geringere Verstärkerleistung benötigt. Außerdem ist eine gewisse Reaktionszeit bis zur Erzeugung des Schaltsignales im Verhältnis zu den Annäherungsgeschwindigkeiten der zu schützenden Objekte relativ gering, weshalb sich als besonders zweckmäßig herausstellt, die Abtastraten beim simultanen Ansteuerbetrieb auf 20 ms und weniger einstellbar auszubilden. Dadurch kann das günstige Schaltungsprinzip hier mit Erfolg eingesetzt werden.

Das Schaltsignal ist gemäß der Erfindung ein offener oder geschlossener Kontakt, der in die Schaltschleife von Kontaktleinen, Not-Austastern o.ä. in Reihenschaltung eingesetzt ist. Das Abschaltsignal für die Bohrmaschine entsteht somit durch eine logische ODER-Verknüpfung der vorhandenen Kontaktleine, Not-Austastern o.ä. sowie der oben beschriebenen Lichtschrankenverstärkereinheit. Besonders vorteilhaft ist hierbei, dass die vorhandenen Sicherungen mit einbezogen werden, wenn sie denn an der Bohrmaschine bzw. an der sonstigen Einrichtung vorhanden sind.

Die Erfindung gemäß Einrichtung mit dem Lichtvorhang ist für das Gerätepersonal als solche nicht ersichtlich, wobei sie gemäß der Erfindung dennoch dem Gerätepersonal angezeigt wird, indem nämlich der Bohrmaschine eine den Betriebszustand anzeigende Warnhupe und/oder Warnlampe zugeordnet ist. Damit kann das Gerätepersonal auch seinerseits klar erkennen, ob die Sicherung eingeschaltet ist oder nicht. Es ist auch denkbar, dass das Warnsignal bzw. die Warnlampe stets einen aktiven Zustand der Sicherung anzeigt und bei Erzeugen des Schaltsignals ausgeschaltet wird. Eine dauerhafte und verlässliche Entfernung der Sicherung wird somit jederzeit auch Aussenstehenden, wie etwa den Personen, welche die Baustelle überwachen, Sicherheitsfachleuten usw., angezeigt. Somit trägt dieses zusätzliche Signal zu einer deutlich höheren Sicherheit bei.

Gerade bei immer wieder an anderen Einsatzorten eingesetzten Bohrmaschinen ist es besonders zweckmäßig, wenn eine Halterung an das Klemmen aufweisende untere Enden der Lafette und die andere Halterung am oberen Ende der Lafette oder am Getriebeschlitten angeordnet ist. Bei beiden Anordnungen ist insbesondere die am unteren Ende angeordnete Klemm- und Brechvorrichtung mit abgesichert, wobei die Zuordnung der oberen Halterung zur Lafette den Vorteil hat, dass sie dann stationär ist, also ihre Intensität nicht verändert, während der Getriebeschlitten auf der Lafette in Richtung Klemmen verfahren wird.

Die geschilderten Halterungen werden für den jeweiligen Einsatzfall zugeschnitten angeliefert und montiert. Es besteht aber auch die Möglichkeit, sie erst am Einsatzort den jeweiligen Bedingungen entsprechend auszuformen, was dadurch möglich ist, dass die Halterungen aus miteinander zu verbindenden, vorzugsweise durch Verstecken zu verbindenden Rahmenteilen bestehen. Die Halterungen können so genau die Form einnehmen bzw. erhalten, die für den jeweiligen Einsatzbereich richtig und optimal ist, ohne dass der dafür erforderliche Aufwand nennenswert ist, weil ja die einzelnen Rahmenteile einfach ineinander oder aneinander gesteckt werden.

Die Erfindung zeichnet sich insbesondere dadurch aus, dass eine leichte und sicher einzusetzende Sicherung geschaffen ist, die auf dem technisch bekannten Prinzip der Lichtschranke basiert. Durch eine besondere Auswahl geeigneter Lichtschranken sowie ein besonderen Anordnung am Bohrgerät bzw. an der Lafette wird eine geschlossen überwachbare Schutzhülle bzw. eine Hüllfläche um den besagten Gefahrenbereich geschaffen, ohne dass dafür Gitter, Türen oder sonstige schwere Konstruktionsteile eingesetzt werden müssen. Durch die besondere Anordnung und Ausbildung der Geber und Empfänger wird eine flächige Absicherung erreicht. Bei Annäherung bzw. beim Eindringen in den Gefahrenbereich wird über den Verstärker ein Signal erzeugt, das dazu dient, sämtliche Bohrfunktionen sofort abzuschalten oder die sonstige Einrichtung sofort stillzusetzen. Vorteilhaft ist dabei einmal, dass das Gesamtgewicht der Einrichtung bzw. der Bohrmaschine sich bei Einsatz dieser Sicherung nur unwesentlich erhöht, dennoch aber gezielt genau der Gefahrenbereich abgesichert wird, der hier relevant ist. Hierzu können die entsprechend anpassbaren Halterungen verwendet werden, die auch noch veränderbar sind und mit Empfängern und Gebern bestückt sind, die den geschilderten Hüllvorhang erzeugen. Durch den zugeordneten Verstärker kann dann ergänzend sichergestellt werden, dass den jeweiligen Gegebenheiten entsprechend intensive bzw. eingestellte Lichtschranken dafür sorgen, dass auch nur beim gefährdenden Eindringen die Abschaltung der Maschine erfolgt.

Weitere Einzelheiten und Vorteile des Erfindungsgegenstandes ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung und den zugehörigen Zeichnungen, in denen ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel mit den dazu notwendigen Einzelheiten und Einzelteilen dargestellt ist. Es zeigen:
1 ein Bohrgerät mit dem gekennzeichneten, durch die Lichtschranken zu schützenden Bereich,
2 eine Draufsicht auf die Bohrlafette mit schützender Hüllfläche,
3 eine Seitenansicht und eine Draufsicht auf den zu schützenden Bereich einer Bohrmaschine,
4 eine gleiche Ansicht mit anderer Anordnung einer der Halterungen,
5 eine vereinfachte Wiedergabe der Überwachungsschaltung,
6 ein Lichtschrankenpaar mit Kernzone und Toleranzzone und
7 eine schematische Wiedergabe mehrer derartiger Lichtschrankenpaare.
1 zeigt eine Bohrmaschine 1 mit Fahrwerk 2 und dem Tragarm 3 zugeordneten Maschinenrahmen 4. Dieser Maschinenrahmen 4 ist bei der Bohrmaschine 1 eine Lafette 5, an der das über den Getriebeschlitten 7 gehaltene Bohrgestänge 6 in Richtung Bohrloch verschoben, d.h. verfahren werden kann. Dieser Getriebeschlitten 7 stellt mit dem Bohrgestänge 6 die oder das bewegte Teil 8 dar. Das Bohrgestänge 6 stellt hier eine zusätzliche Gefährdung dadurch dar, dass ihm eine Wendel 12 zugeordnet ist. Dieses Bohrgestänge 6 wird bis zu den Klemmen 13 über den Getriebeschlitten 7 verfahren, worauf dann der Getriebeschlitten 7 sich wieder in die umgekehrte Richtung bewegt, um einen neuen Abschnitt des Bohrgestänges 6 aufzunehmen.
Der Gefahrenbereich 10, in dem die bewegten Teile 8 angeordnet sind, wird über die Sicherung 11 so abgeschottet, dass unbeabsichtigt niemand in diesen Bereich hineingelangen kann, auch nicht Werkzeuge oder ähnliches. Dabei wird der Gefahrenbereich 10 durch die Hüllfläche 20 abgesichert, die zwischen einer oberen Halterung 18 und einer unteren Halterung 19 erzeugt ist. Einzelheiten werden weiter hinten noch erläutert.
2 zeigt eine Draufsicht, wobei hier deutlich wird, dass die durch die Halterungen 18, 19 vorgegebene Hüllfläche 20 gekrümmt wiedergegeben ist, um zu verdeutlichen, dass nur der wirkliche Gefahrenbereich 10 abgeschottet werden soll. Erkennbar ist bei 1 und bei 2, dass die geschilderte Hüllfläche 20 achsparallel zum Bohrgestänge 6 verläuft, wobei es auch denkbar ist, dass die übrigen Flächen mit abgesichert werden, insbesondere der obere Endbereich der durch die obere Halterung 18 vorgegeben ist.
Die 3 und 4 zeigen eine Anordnung der Halterungen 18, 19, wobei in beiden Fällen die untere Halterung 19 erdseitig angeordnet ist, also im Bereich der Klemmen 13. Die obere Halterung 18 dagegen ist bei 3 dem Getriebeschlitten 7 zugeordnet und bei 4 ist sie ortsfest am oberen Lafettenende angebracht, sodass sich dementsprechend auch ein größerer Schutzbereich ergibt. Die Halterungen 18, 19 sind lösbar angebracht, wobei diese Verbindung 22 nur mit Spezialwerkzeug gelöst werden kann.
Während der schützende Lichtvorhang, d.h. also die Hüllfläche 20 nach 3 relativ eng um den Gefährdungsbereich bzw. den Gefahrenbereich 10 herumgelegt ist, sieht 4 einen entsprechend vergrößerten Schutzbereich bzw. eine größere Hüllfläche 20 vor. In dieser Hüllfläche 20 kann sich der Getriebeschlitten 7 mit dem Bohrgestänge 6 gesichert auf und ab bewegen. Dieser größere Schutzbereich vermeidet den Nachteil der Ausführung nach 3, wo die Lichtschrankenstrecke aufgrund des Vorschubes unterschiedliche Empfindlichkeiten aufweist, sodass nicht immer die Ansprechschwelle des Signals genau eingehalten werden kann.
Der einzelnen Halterung 18 bzw. 19 sind verteilt Geber 14, 15 und Empfänger 16, 17 bzw. 14', 15', 16', 17' zugeordnet, um die beschriebene Hüllfläche sicherzustellen. Diese Geber 14, 15 und Empfänger 16, 17 sind über eine Aufnahme 21 der jeweiligen Halterung 18, 19 zugeordnet und sorgen dafür, dass sich dicht nebeneinander liegende Lichtschranken ergeben.
5 verdeutlicht die Funktion der elektrischen Überwachungsschaltung 26. An einem Verstärker 24 ist die erforderliche Anzahl der Lichtschrankenpaare, d.h. der Geber 14, 15 und der Empfänger 16, 17 angeschlossen, hier nur durch ein solches Paar bzw. durch die Hüllfläche 20 charakterisiert. Der Verstärker 24 mit justierbarem Verstärkungsfaktor für die Lichtschrankenpaare besitzt zumindest einen Ausgang 33, an dem ein zusätzliches Kontrollsignal, hier für eine Warnlampe 32 angeschlossen werden kann. Das Schaltsignal, in diesem Falle ein Kontakt 29, ist in Reihe mit dem Schaltsignal einer vorhandenen Unfallverhütungsvorrichtung 30, 31, beispielsweise eine Kontaktleine oder ein Not-Austaster, geschaltet. Wenn nur ein Kontakt durch Auslösen eines äußeren Ereignisses geöffnet wird, dann fällt die Versorgungsspannung am Vorsteuerventil für die Bohrmaschine 1 ab und sämtliche Bewegungen sind blockiert.
In 3 ist der Bohrantrieb mit 25 gekennzeichnet, der Teil des Getriebeschlittens 7 ist.
6 zeigt ein Lichtschrankenpaar 37 mit der Kernzone 35 und der Toleranzzone 36 anhand der räumlichen Überschneidung der Sende- und Empfangscharakteristiken des jeweiligen Lichtschranken-paares 37.
7 verdeutlicht dann die Entstehung bzw. die Aufrechterhaltung der Hüllfläche 20 dadurch, dass eine Vielzahl derartiger Lichtschrankenpaare 37, 38, 39, 40 so angeordnet ist, dass es sich immer wieder überdeckende Überschneidungen 27, 28 gibt. Durch die parallele Anordnung von n-Lichtschrankenpaaren im Abstand dL wird eine Hüllfläche 20 mit den Abmessungen H und L aufgespannt. Der Einfachheit halber ist diese Hüllfläche 20 hier in einer Ebene dargestellt, während sie innerhalb der beschriebenen Erfindung vorzugsweise räumlich gekrümmt ist, um den dahinter liegenden Gefahrenbereich 10 sicher abzusichern.
Alle genannten Merkmale, auch die den Zeichnungen allein zu entnehmenden, werden allein und in Kombination als erfindungsreich angesehen.

Claims

Einrichtung mit sich bewegenden, vor allem von mehreren Seiten her zugänglichen Teilen (8), insbesondere Bohrmaschine (1) zur Herstellung geotechnischer Bohrungen mit einem Maschinenrahmen (4), einer Lafette (5) und einem auf der Lafette (5) hin- und herbewegten und das Gestänge (6) aufnehmenden Getriebeschlitten (7), wobei im Gefahrenbereich (10) der Bohrmaschine (1) eine das Gerätepersonal schützende Sicherung (11) vorgesehen ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Sicherung (11) von mehreren, eine den Gefahrenbereich (10) umhüllende Schutzhülle bewirkenden Lichtschrankengebern (14, 15) und Lichtschrankenempfängern (16, 17) gebildet ist, wobei die Geber (14, 15) und die Empfänger (16, 17) korrespondierenden Halterungen (18, 19) zugeordnet sind und mit benachbarten Gebern/Empfängern (14', 15', 16', 17') eine Hüllfläche (20) um den Gefahrenbereich (10) ergebend ausgebildet und/oder angeordnet sind.
Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Halterungen (18, 19) mit den Gebern (14, 15) und die mit den Empfängern (16, 17) eine gekrümmte Hüllfläche (20), die in Längsrichtung der Lafette (5) achsparallel verlaufend ausgebildet ist, ergebend angeordnet und geformt sind.
Einrichtung nach einem der vorhergehende Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Halterungen (18, 19) Aufnahmen (21) für die Geber (14, 15) und Empfänger (16, 17) aufweisen.
Einrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Halterungen (18, 19) und die Bohrmaschine (1) über eine lösbare und nur mit Hilfe von Spezialwerkzeug bedienbare Verbindung (22) verfügen.
Einrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Geber (14, 15) und Empfänger (16, 17) mit einem externen, einstellbaren Verstärker (24) verbunden sind, der seinerseits mit dem oder den Antrieben, insbesondere dem Getriebeschlitten (7) oder dem Bohrantrieb (25), diese regelnd geschaltet ist.
Einrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass den Halterungen (18, 19) Einweglichtschranken mit einem eigenen Gehäuse für den jeweiligen Geber (14, 15) und einem separaten Empfänger (16, 17) zugeordnet sind.
Einrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass Geber (14, 15) und Empfänger (16, 17) auch innerhalb der wechselseitigen räumlichen Überschneidungen (27) oder jeweiligen divergierenden Sende- und Empfängercharakteristik eine Signalauslösung ermöglichend ausgebildet sind.
Einrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass Geber (14, 15) und Empfänger (16, 17) hinsichtlich des Frequenzbandes und der Sendeamplitude gegenüber dem Tageslicht unempfindlich, vorzugsweise damit nicht übereinstimmend, ausgebildet sind.
Einrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Geber (14, 15) und Empfänger (16, 17) in den Halterungen (18, 19) einen Abstand zueinander von 50 bis 200 mm aufweisend angeordnet sind.
Einrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Geber und Empfänger (14, 15, 16, 17) simultan oder im Multiplexbetrieb sequentiell ansteuerbar ausgebildet sind.
Einrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Abtastraten beim simultanen Ansteuerbetrieb auf 20 ms und weniger einstellbar sind.
Einrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Schaltsignal ein offener oder geschlossener Kontakt (29), ist, der in die Schaltschleife (30, 31) von Kontaktleinen, Not-Austastern o.ä. in Reihenschaltung eingesetzt ist.
Einrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Bohrmaschine (1) eine den Betriebszustand anzeigende Warnhupe und/oder Warnlampe (32) zugeordnet ist.
Einrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine Halterung (19) am die Klemmen (13) aufweisenden unteren Ende der Lafette (5) und die andere Halterung (18) am oberen Ende der Lafette (5) oder am Getriebeschlitten (7) angeordnet ist.
Einrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Halterungen (18, 19) aus (vorzugsweise durch Verstecken) miteinander zu verbindenden Rahmenteilen bestehen.