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"Vorrichtung zum Aufspüren von Objekten" Die Erfindung betrifft eine
Vorrichtung zum Aufspüren von geerdeten Objekten durch eine Kapazitätsänderung einer
kapazitiven Elektrode gegen Erde, wenn sich der Körper in der Nahe der Elektrode
befindet. Wie nus der nachfolgenden Beschreibung entnommen werden kann, wird die
Erfindung insbesondere als Schutzvorrichtung
ftlv Werkzeugmaschinen
odgln angewendet 9 um die Bedienungsperson zu sichern.
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Im allgemeinen besteht bei den bekannten Vorrichtungen dieser Art
das Problem, daB die Kapazität zwischen der Hand und dem Arm der Bedienungsperson
oder einem anderen geerdeten Objekt und der Elektrode im NebenschluB zuuder Streukapazität
zwischen der Elektrode und dem geerdeten Kdrper liegto Dies ist ein besonders ernste
haftes Problem bei einer Werkzeugmaschine, die im allgemeinen aus Metall besteht
und bei der die Kapazitäts-Elektroden-Schleife sich die gesamte Öffnung erstrecken
sollte, durch die ein Zutritt zu den bowegten Teilen möglich ist. Unter diesern
Umständen wird normalerweise zwischen der Elektrode und den geerdeten Metallteilen
der Maschine eine wesentliche Kapazität auftreten. Ist die offnung großp wird die
Anwesenheit einer Hand in der Öffnung nur eine sehr geringe Änderung der Kapazität
zwischen der Elektrode und der Erde bewirken. Solche geringe Kapazitätsänderungen
kann durch Kapazitätsmessbrücken aufgespürt und gemessen werden ;erfordertjedocheineBrückemitLangzeitstabilität,
wenn Prequensstabilisierungvermiedenwerdensoll.'" Weitere ProblemeergebensichdurchdenTemperaturkoeffi-'"'
ziaten der Kapazität zur BrAs der Zuführung, die die Elektrode
mit
der Hesseinriohtung verbindet. Wird ein abgeschirmtes Kabel zum Verringern der Kapazitätsänderungen
zwischen der Zuführung und der Erde verwendet ergibt der Schirm im Kabel eine gro#e
Kapazität zwischen der Zuführung und Erde.
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Bei einer bekannten Vorrichtung dieser Art zum Steuern einer Schutzvorrichtung
für eine Werkzeugmaschine kurde festgestell daß die Elektrode eine Kapazität gegen
die Erde von 20 pieofarad besitzt, während das abgeschirmte Kabel eine Kapazität
von 200 picofarad hat. Die Kapazitätsänderung, die durch Einbringen einer Hand in
das Zentrum einer rechteckigen Schleife von 50 cm x 25 em bewirkte betrug nur. ein
picofarad. Es ist klar, da# es bei derartigen Systemen erforderlich war, elektrische
Einrichtungen zu verweden, die genau auf kleine Xnderungen in einer gro#en Kapazität
ansprechen und es ist ferner erforderlich, die Stabilität dieser großen Kapazität
und diejenigen der, die Kapazitätsänderung messenden Einrichtung, sicher zu stellen.
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GemäB der Erfindung umfaBt eine mit Kapazitätsänderung wirkende Vorrichtung,
zum Aufspüren von geerdeten Objekten in einer Öffnung, die einen Eingang zu einem
su schützenden Bereich bildet, eine längliche Elektrode, die sich mindestens über
einen Teil des Umfanges der besagte Öffnung erstreckte wobei die Elektrode die Form
eines Streifens besitzt, dessen eine Oberfldohe der besagten Offnung
zugewandt
ist ferner Einen leitenden Schirm für die Elektrode, der sich um die andere Oberfläche
der Elektrode herum erstrecke um die gesamte Elektrode hinter der Ebene der besagten
einen Pläche zu umgebenp und einen dreigliedrigen Scheinwiderstandsmesskreis, der
dazu dient, in Abhängigkeit von der Anderung der Kapazität zwischen der besagten
Elektrode und der Erde ein Ausgangssignal zu geben und indessen eine Wapasltät swischen
der Elektrode und dem Schirm zu dbersehen ("seeing off") .Dreigliedrige Messkreise,
insbesondere Über-Tragerverhältniszweigbrücken sind bekannt und haben die Ligenschaft,
da# ein Ausgangssignal unabhägig vom Scheinwiderstand zwischen zwei Zuleitungen
erreicht werden kann, während sie von einem Scheinwiderstand zwischen einer dieser
Zuleitungen und der dritten Zuleitung unbeeinflußt sind. Im vorliegenden Falle ist
die dritte Zuleitung mit dem Schirm verbunden und von den beiden anderen Zuleitungen
ist der eine geerdet und der andere mit der Elektrode verbunden.
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Die besagte Elektrode kann die Form eines Metallstreifens haben,
der eine geschloeeene Schleife bildet, die sich um den Bereich herum erstreckt,
in dem die Anwesenheit eines geerdeten Körpers aufzuspüren ist, wobei die Eben"
des Streifens parallel zur Achse der durch die Schleife gebildeten Öffnung liegte
Der Schirm ist vorzugsweise dann auch ein Streifen etwas grö#erer Weite als die
Elektrode
und erstreekt sich um die Elektrode auf derren anderer
Seibe herum und hat vorzugsweise Flanche, die sich ein-» wärts der Öffnmg erstrecken,
um die Kanten des Blektroden-Streifens zu. schützen.
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Wird eine Elektrode aus einer einzigen geschlossenen Schleife verwendet,
um einen Bereich zu schützen, so mu# die Schleife nicht in einer flachen Ebene liegen.
Ihre Ebene kann entsprechend der Form des zu schützenden Bereiches gestaltet sein.
Es ist jedoch nicht wesentlich für die Elektrode die Öffnung volsständig zu umgeben.
Es ist beispielsweise mögliche zwei gegeneinandergerichtete Elektroden zu nehmen
oder eine bogenförmig gekrümmte Elektrode, beispielsweise halbkreisförmige um den
zu schützenden Bereich teilwelse zu umgeben.
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Vorzugsweise ist die oder jede Elektrode mit einem isolierenden Werkstoff
bedeckt. Bei einer Werkzeugmaschine kann die doer ejde Elektrode so angeordnet sein,
da# sie von der Hnd der Bedienungsperson oder einem anderen geerdeten Körper nicht
berührt werden kann.
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Der dreigliedrige Scheinwiderstandsmesskreis kann vorzugsweise eine
Kapazitätsaufspüreinrichtung sein, die eine Wechselspannungsquelle umfaßt, deren
eine Stromzuführung
geerdet und deren andere durch einen Drahty
der nachfolgend als neutrale Linie bezeichnet wird, mit dem Eingang eines Wechseltsromdetektors
verbudnen ist, dessen anderer Eingangspol durch den inneren Leiter eines Koaxialkabels
mit der besagten Elektrode in Verbidnung steht, während der äu#ere Lei-ter des Koaxialkabels
mit dem Schirm und der neutralen Linie und einem Ausgleichs- oder Kompensationsstromkreis
zum Zuführen von Wechselstrom zum DEtektor verbunden ist, um den Wechselstrom im
Hinblick auf die Anwesenheit eines geerdeten Körpers zu kompensieren, der eine Kapazität
zwischen dem Kdrper und der besagten Elektrode oder den Elektroden hat. Die Kapazitätsaufspüreinrichtung
bildet eine Dreileiterkapazitätsbrücke, bei der eine Kapazität zwischen dem Schirm
und der Erde von der besagten Spannungsquelle gespeist wird und die den Detektor
nicht stbrto Die Kapazität der Koaxialleitung liegt im Nebenschluß liber den Eingang
des Detektors und da, ivenn das System kompensiert ist keine Spannung am Eingang
anliegt, ist die Kapazität des Kabels vernachlässigbar. Die Brücke kann abgeglichen
sein, wenn sich kein geerdeter Kdrper in der Nähe der Elektrode (der der Elektroden
befidnet und eX wird dann keine Ausgangsinformation auftreten, bis ein geerdeter
Körper in der Niche der oder einer der Elektroden eine Kapazität zwischen dieser
Elektrode oder Erde ergibt.
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Der Schirm um die oder jede Elektrode kann leicht s angeordnet sein,
da# er den grö#ten Teil der zwischen der Elektrode und der Erde auftretenden Kapazität
beseitigt.
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1. Verwendung eines dreigliedrigen Messkreisse beseitigt die Wirkung
der Kapazität des Kabels und, da der Kompensationskreis sehr leichte falls dies
erforderlich ist. wieder abgeglichen werden kann, ist das Problem der Bangzeitstabilität
beseitigte Die Erfindung betrifft ein mit Kapazitätsänderungen wirkendes System
zum Aufspüren der Anwesenheit von geerdeten Objekten, daseinegeschlossene?sich um
den zu übersraQhxnden Bereich herum erstreckende Elektrodenschleife und einen leitenden,
sich um die äußere Seite der geschlossenen Blektrodenschleife diehbum diese herum
erstreckenden Schirm umfa#t, so daß dieser zwischen der Elektrode und einem diesen
umgehenden Korper in Verbindung mit einer Kapazitätsaufspüreinrichtung liegte die
eine Wechselspannungsquelle umfa#t, deren einer Pol geerdet. und deren anderer über
eine Leitung, die nachfolgend als neutrale Linie bezeichnet ist, mit einem Ningangspol
eines Wechseltsromdetektros verbunden ist, dessen anderer Eingangspol durch den
inneren Leiter eines Koaxialkabels mit der besagten Elektrode verbunden ist, während
der äußere Leiter des Koaxialkahels mit dem Schirm, der neutralen Linie
und
einen Ausgleichs oder kompensationskreis zum Zuführen von Wechselstrom zum Detektor
verbunden ist, um den Wechselstrom bei der Anwesenheit eines geerdeten Körpers zu
kompensieren, der eine Kapazität zwischen dem Körper und der besagten Elektrode
hat, Vorzugsweise umfaßt der Detektor einen stars. en Verstärker mit einem Rückkopplungskreis,
um einen Rückkopplungastrom zum Eingang des Verstärkers zu erzeugen, wobei diese
Rückkopplung eine Verstärkungsstabilität für den Verstärker schafft und den Eingangsscheinwiderstand
erhöht, wodurch ein Veratarker mit den gewünschten Charakteristiken geschaffen wird.
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Die Ausgangsspannung des Verstärkers oder der Rück. -kopplungsstrom
kann als Ma# für die Kapazität verwendet werden. Vorzugsweise wird die Ausgangsspannung
einem phasenempfindlichen Gleichrichter zugeführt, der ein von der Wechselstromquelle
geliefertes Bezugssignal hat. Dieser phasenempfindliche Gleichrichter erzeugt einen
Sieichstrom, der beispielsweise zum Steuern eines Relais benutzt werden kann.
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Obwohl der Schirm um die Elektrode nicht die gesamte Kapazität zwischen
der Elektrode und der Erde beseitigen kann kans dieser leicht so angeordnet werden,
da# er den größten Teil dieser Kapazität beseitigt undp in dem vorerwdhnten
Beispiel
kann die Zwischenschaltung eines solchen Schirmes die Kapazität zwischen der rechteckigen
Elektrode von 50 cm x 25 cm von 20 picofarad auf 4 picofarad verringert werden.
Wichtiger jedoch ist, da# die Verwendung der dreigliedrigen Messeinrichtung die
Wirkung der Kapazität des , Kabels beseitigt, so da# eine Veränderung von 1 picofarad
in der Kapazität durch die Anwesenheit einer Hand in der Offnung eine Veränderung
von 25 % der Grundkapazität bedeutet, deren Wirkung durch den Kompensationskreis
zu kompensieren ist.
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Bei einer so großen Veränderung sind die Probleme der Langzeitstabilität,
die den bekannten Einrichtungen dieser Art anhaften, beseitigte Das Kompensieren
kann durch einen Kompensationskreis bewirkt werden, der von der vorerwähnten Wechselspannungsquelle
durch einen Verhältnistransformator gespeist wird, der eine Wechselspannung in Gegenphaae
doch im bekannten Verhältnis zur Spannung zwischen der neutralen Linie und Erde
erzeugte Diese Spannung lient zwischen der neutralen Linie und einem Pol eines einstellbaren
Kompensationskondensators, dessen anderer Pol mit dem Eingagspol des vorerwähnten
Verstärkers verbunden ist.
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Die erfindungsgemä#e Einrichtung kann insbesondere zur Steuerung
von Schutzeinrichtungen für angetriebene Werkzeuge
maschinen verwendet
werden. Bei derartigen Werkzeugmaschinen ist eine relativ gro#e dffnung vorhanden,
die einen Zugang ou den beweglichen Teilen bildete Mit der Anordnung gemä# der Erfindung
kann die Anwesenheit der Hand der Bedienungsperson irgendwo in dieser Offnung leicht
festgestellt werden und die Einrichtung kann zur Erzeugung eines Signals benutzt
werden, abald sich die Hand der Bedienungsperson in n dieser Offnung befindet. Ferner
kann die Veränderung des Signales, wenn die Hand æurUckgezogen wird, dazu verwendet
werden, selbsttätig eine mechanische Schutzvorrichtung wirksam werden zu lassent
und dadurch die Werkzeugmaschine abzuschlaten, so da# eine Bedienungsperson leicht
ein Werkstock in Stellung bringen und seine Hand vor dem Wiederanlaufen der Maschine
zurückziehen kann, wodurch ein Wiederanlaufen der Maschine mit Sicherheit unmöglich
gemacht ist. solange sich eine Hand oder ein Arm der Bedienungsperson in dieser
Offnung befindet.
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Ein Ausführungsbeispiel einer mechanischen Schutzeinrichtung fUr
eine Werkezeugmaschine umfaßt zwei gegeneinander bewegbare Tore, durch die eine
Öffnung verschlossen wird, und zwei Elektroden, die auf den Toren der dffnung zugewandt,
angeordnet sind, wenn die Tore voneinanderbewegt sind. Die Elektroden sind parallel
mit den dreigliedrigen
Scheinwiderstandsmesskreis verbunden. Die
Tore Können so ausgebildet sein, da# sie sich im geschlossenen Zustand Uberiappen
und, in diesem Falls, sind die ElektrodenVorzugs weise so angeordnet, da# sie sich
gegenüberliegen. sobals die Tore geöffnet sind, um eine Ebene zu bilden, in der
Jeder geerdete Körper feststellbar ist. Ile Elektroden mit ihren Schirmen können
isolierendem Werkstoff angeordnet oder in diesel eingebettet sein. Dieser Werkstoff
kann beispielsweise Gummi oder gummielastischer Kunststoff seino Bei dieser Konstruktion
sowie bei anderen Schutzvorrichtungen für Werkzeugmaschinen können das Elektrodensysfem
zozo und der Messkreis dazu verwendet werden, ein Schutzsignal zu geben, um das
Arbeiten der Maschine zu verhindern, wenn sich ein geerdeter Körper in der bffnung
befindet. Die Anordnung gemäß der Erfindung kann besonders günstig bei Systemen
angewandt werden, bei denen das Zurückziehen eines geerdeten Körpers, im allgemeinen
der Hand der Bedienungsperson, selbsttätig das Anlaufen der Maschine bewirkt. Das
Signal kann beipielsweise verwendet werden, um das Schließen einer mechanischen
Schutz vorrichtung einzuleiten, die geschlossen sein muß, bevor das Werkzqug oder
dergleichen in dem umgebenden Bereich getAtigt werden kann. GewUnschtenfalls kdnnen
getrennte Elektrodensysteme vorgesehen werden, um sowohl Schutz-als auch Ausldsefunktionen
zu bewirkenD Bi* anderes Beispiel der Anwendung der Erfindung besteht darin9 bei
einer Stanze oder dergleichen, bei der zwei
Formplatten gegeneinandergebracht
werdeni. gegen die Anwesenheit eines geerdeten Körpers zwischen den Formplatten
zu schUtzenz Dabei können die Elektroden um die Formplatten herum oder teilweise
um diese herum angeordnet werden, wobei die Elektrode oder die Elektroden um eine
Formplatte herum der Elektrode oder den ElelXroden der anderen zugewandt sind. Jedes
der beiden verwendeten Elektrodensysteme kann eine geschloseene Schleife seinf die
quadratisch oder rechteckig geformt und an der Pormplatte oder an den Platten angeordnet
ist,. die die Formplatte tragen « Es ist jedoch nicht erforderlich, eine geschlossene
Schleife zu verwaden ; jedes Elektrodensystem kann zwei oder mehrere gestreckte
oder gebogene Elektroden umfassen, die um den Umfang der Formplatte oder der Formplatten
herum angeordnet sind.
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Die e wird anhand der Zeichnung, die mehrere Ausführungsbeispiele
darstellt, näher beschrieben. In dieser Zeichnung zeigen : Fige 1 eine Vorderansicht
einer Presse mit Schutzeinrichtungen, die durch ein auf geerdete Eörper ansprechendes,
mit Kapazitätsänderungen wirkendes Aufspürsystem gesteuert sind ; Fig. 2 einen Querschnitt
durch das Elektrodensystem nach gO 1 ; Fig. 3 ein Schaltschema des bei der in Fig
l dargestellten
Presse verwendeten Asupürsystems ; Fig. 4 eine
perspektivische Ansicht einer Nietpresse ; Fig, 5 ein Schaltschema des bei der in
Figez 4 dargestellten Presse verwendeten Aufspürsyatema ; Fig. 6 eine schematische
Ansicht, aus der dieAnordnung von Schutzelektroden an einer Formmaschine zu ersehen
sind ; Fig. 7 eine schematische Darstellung der Verwendung eines Elektrodenpaares
zum Schutz eines Bereiches ; Figo 8 ein Querschnitt nach der Linie 8 - 8 in Fig.
7 ; Fig. 9 ein Schnitt durch ein Paar Schutzgitter fUr eine Werkzeugmaschine und
Fig. 10 eine perspektivische Ansicht einer anderen Elektroden anordnung zum Schutz
gegen Maschinenteile.
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In Figo 1 der Zeichnung ist eine Presse mit einem Rammbären 1 dargestellt,
der durch einen Exzenter 2 einer Exzenterwelle 3 angetrieben wird. Die Schutzeinrichtung
dieser Presse umfa#t ein an vertikalen Scharnieren aufgehängtes Vordergitter, seitliche
Gitter 5 und zwei vertikal verschiebbare Tore 6, zum Abschlie#en einer Offnung 7
im Vordergitter 4
Nur eines der Tore 6 ist in Fig. @ dargestellt.
DEr Pressen. rahmen besteht aus Metall und ist elektrisch geerdet.
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Diese geerdete Konstruktion ist in dem in Fig. 2 und 3 dargestellten
Schaltbild mit 10 bezeichnet. Wenn die Tore 6 gedffnet sind, hat die Bedienungaperaon
der Presse durch die 0ffnung 7 Zugang zu den sich bewegenden Teilen-Diese Offntmg
ist an ihrem dußeren Rand von einer eine geschlossene 8chleife bildenden Metallelektrode
14 umgeben, die aus einem Streifen bestehta Dicht neben diesem Streifen und diesen
umgebend, ist ein metallischer Schirm 15 vorgesehen, der etwas weiter als der Streifen
ist und der sich über die Ecken des Streifens erstreckende Planche aufweist. Dieser
Sçhirm dient dazu, die Kapazität zwischen der Elektrode unddem geerdeten Rahmen
der Maschine su verringern, obwohl dadurch eine beträchtliche Kapazität zwischen
der Elektrode 14 und dem Schirm 15 entsteht. Die Erfindung betrifft insbesondere
das AufspUren eines geerdeten Objektes in dem von der Elektrode umgehenen Bereich.
Die Elektrode 14 ist durch den inneren Leiter 16 eines Koaxialkabels 17 mit einer
in Fig. 3 mit 18 beseichneten Kapazitätsempfindlichen Einrichtung angeschlossen.
Der Schirm 15 ist mit dem CuXeren Leiter dieses Koaxialkabels verbunden.
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Die Einrichtung 18 1smfa3t einen Ossillator 20, der einen Wechselstrom
erzeugt, der der Primärwicklung 21 eines Transformators
22 zugeführt
wird, der kurzgeschlossene Wicklungen 23. 24 hat. Diese Wicklungen erzeugen zwei
Ausgangsspannungen im einem bekannten Verhältnis, da die Wicklung 23 zehn Windungen
mehr als die Wicklung 24 besitzt. Die beiden Wicklungen sind in Serie geschaltet
und die Verbindung dieser beiden Wieklungen ist mit einem Leiter 25 verbunden, der
maenfolgend als neutrale Linie bezeichnet wird. Das andere Ende der Wicklung 23
ist geerdet. Der Schirm des Koaxialkabels l 17 ist mit der neutralen Linie 25 verbunden.
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Die neutrale Linieist ferner mit einem Eingangspol eines Verstärkers
26 verbudnen, dessen anderer Pol mit dem inneren Leiter 16 des Koaxialkabels 17
in Verbindung steht.
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Die Wicklung 24-gibt eine Spannung an einen Pol eines einstellbaren
Kondensators 27, dessen anderer Pol mit dem Eingang des Verstärkers verbunden ist.
Der Verstärker hat einen Rückkopplungskreis, der einen Scheinwiderstand. 28 umfaßt.
Der Kondensator 27 ist abgeglichen, wenn kein geerdeter Souper in oder in der Nahe
der Elektrodenschleife 14 istpumeinenEingangsstromzuschaffen, der jeden störenden
Eingang von der Elektrode 14 durch die Streukapazität zwischen dieser Elektrode
und Erde kompensierte Dadurch, da. die ung 23 zehn Windungen mehr als die Wicklung
24 besitst, muS der Kondensator 27 eine größere Kapasität haben als diejenige, die
kompensiert werden mu# und es ist auf
dieae Weise leicht mdglich,
einen geeigneten Kondensator 27 zu konstruieren. Dieser Kondeneator ist so abgeglichen,
daß bei Abwesenheit eines geerdeten Körpers in der Nähe der Elektrode 14 eine praktisch
vernachlässigbare Ausgangsspannung am Verstärker 26 auftritt. Wird eine Hand in
der Ndhe der Elektrode 14 gebracht, wird, durch die Erdung der Hand, ein nennenswerter
Strom in den Verstarker eingeführt, was dessen Ausgangsspannung verändert. Diese
Ausgangsssannung wird einem phasenempfindlichen Gleichrichter 30 zugeführt, der
ein Wechselstrombezugssignal von einer weiteren Wicklung 31 des Transformators 22
erhält.
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Der phaseneqfindliche Gleichrichter erzeugt einen Gleichstrom, der
einem Gleichstromverstärker 32 ugeSffhrt wird und dieser kann verwendet werden,
um ein Relais oder einen elektronischen Auslösserkreis in einem Steuerkreis 33 schaltet.
Der Steuerkreis ist so aufgebaut, daß. dann, wenn ein geerdeter Körper von der Elektrodenöffnung
wenn die Tore 11, 12 geöffnet sind, abgezogen wird, das Schließen der Tore und die
Arbe@@ Der Maschine eingeleitet wird.
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Dieser Steuerkreis umfa#t einen Schalter 34 an der Kurbelwelle 3,
um sicherzustellen, da# @@@ Tore nicht geöffnet werden könneng bevor sich der Rammbär
1 in seiner obersten Stellung befindet, und einen Schalter 35 an dem Tor 6, um sicherzustellen,
da# die Maschine nicht in Gang gesetzt
werden kann, bevor dieses
Tor vollständig geschlossen isto Die Bewegung des Tores 6 wird durch einen pneumatischen
Zylinder 36 bewirkte dem tuber ein Magnetventil 37 Luft zugeführt wird, das vom
Steuerkreis 33 gesteuert isto Fig. 4 der Zeichnung veranschaulicht eine Nietpresse,
die nicht vollständig won einem mechanischen Schutz umgeben werden kann da während
des Arbeitsvorganges für ein zu nietendes Werkstück 40 Zugang zu dem Bereich unter
dem Nietwerkzeug 41 erforderlich ist, Bei diesem Ausführungsbeispiel ist ein halbkreisförmiges
Elektrodensystem 42 mit einem Schirm versehen, der so gestaltet ist, daB ein Empfindlichkeitsbereich
entsteht, der im Bogen der Elektrode liegt und nur geringe Abmessungen in der vertikalen
Ebene hat so daB geerdete Objekte in dem unmittelbar oberhalb des Werkstückes 40
liegenden Bereich aufgespürt werden können. Bei einer derartigen Maschine kann kein
mechanischer Schutz verwendet werden und das System zum Feststellen geerdeter Objekte
ist aus diesem Grunde direkt zum Hemmen des Arbeitsvorganges der Maschine verwendete
Figc 5 der Zeichnung veranschaulicht ein elektrisches Schaltbild dieser Einrichtung
zum Hemmen des Arbeitsvorganges der Presse, wenn die Hand der Bedienungsperson oder
ein anderes geerdetes Objekt in den zu
schützenden Bereich gebracht
wird. Das Werksttick ist direkt unterhalb des Schutzbereiches angeordnet, so daß
dieses selbst nicht den Vorgang der Maschine unterbrechen kann. Der elektrische
Kreis in Fig, 5 ist bei 44 in Fi. g. 4 untergebracht und entsprcht in vielen Einzelheiten
dem in Pigc 3 der Zeichnung dargestellten. Gleiche Bezugs.. zeichen sind in Fig.
3 und 5 zur Bezeichnung entsprechender E verwendet worden. In Figfi 5 speist die
Ausgangsleistung des Verstarkers 32 die e Magnetspule 48 eines Relais, das einen
Arbeitskontakt 45 hats der in dem von einer Stromquelle 46 zu dem hydraulischen
Ventil 47 fuhrenden Stromkreis lieht. Die Ausgangsleistung des Verstärkers 32 erregt
bei Abwesenheit eines geerdeten Körpers im m Schutzbereich die Spule 48, so da#
der Kontakt 45 geschlossen wird.
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Ein Fußschalter 49. wird verwendet, um den Stromkreis zu schließen,
wenn die Presse arbeiten soll. Befindet sich ein geerdeter Körper im Schutzbereich,
wird die Relaisspule 48 entregt und der Kontakt 45 geöffnet, vias ein Arbeiten der
Presse unmöglich macht. Ein Mikroschalter 59 wird durch einen Tauchkolben der Presse
geschaltet, gerade bevor das Werkseug in den Schutzbereich eintritt und schließt
einen parallel mit dem Kontakt 45 geschalteten Stromkreis um zu verhindern, da#
die Maschine angehalten wird, da die Anwesenheit des Werkzeuges vom Elektrodensystem
bemerkt wird.
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Fig. 6 der Zeichnung veranschaulicht die Anwendung
einer
erfindungsgemäßen Einrichtung an einer Formmaachine oder- presse, die zusammenwirkende
Formplatten 50, 51 besitzt, die von Platten 52 und 53 getragen werden.
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In diesem Falle sind zwei geschlossene Schleifenelektrodensysteme
vorhanden, von denen eines bei 54 zu sehen ist.
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Dieses Elektrodensystem, jedes besitzt einen zugeordneten Schirm,
erstreckt sich um den Umfang der zwei Platten 52, 53 und ist dem anderen zugerichtet.
Diese Elektrodensyateme dienen auf diese Weise dazu, um die Anwesenheit irgendeines
geerdeten Körpers zwischen denbeiden Elektroden aufzuspüren, In einer Formmaschine
oder-presse, wie sie in Figo 6 der Zeichnung dargestellt ist, können die fertiggeformten
Artikel durch einen Luftstrom ausgeworfen werden und, wenn die Artikel aus Metall
bestehen, sind diese während des Auswerfens nicht geerdet und ergeben damit nicht
eine ungewünschte oder faluche Anzeige, die die Maschine stillsetzen wärde.
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Wie aus Pigç 7 und 8 zu ersehen ist, sind zwei streifenformige Elektroden
60 verwendet, deren breite Oberflächeneinander zugewandt sind. Jede Elektrode ist
durch einen kan&lfSrmiggestaltetenSchirm61abgeschirmt, der sich tuber die RUckseite
dcr Elketrode erstreckt und zwet Arme 62 63 des Kanals erstrecken sich vorärts zur
Vorderseite der Elketroden hin. Wie aus der Zeichnung
zu erkennen
ist, ist einer 62 der Arme länger als der andere 63, wodurch eine genauere Grenze
des geschützten Bereiches zwischen den Elektroden 60 gebildet ist, in der ein geerdeter
Kdrper festgestellt werden tanna Die Elektroden 60 sind durch Koaxialkabel 64 mit
einer dreigliedrigen Kapazitätsmessbrücke verbunden, wobei die äu#eren Leiter dieser
Kabel mit dem Schirm 61 verbunden sind Der BrUckenkreis kann dem in Fig. 3 und 5
beschriebenen entsprechen.
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Die Elektroden und Schirmsysteme der Fign 7 und 8 können an festen
Teilen 66, 67 angeordnet sein, wie dies aus Figo 7 der Zeichnung zu entnehmen ist.
Solche festen Teile können geerdete Metallteile des Ramena, beispielsweise einer
Werkzeugmaschine sein. Die Schirme 61 sind elektrisch vom Metall der Maschine isoliert
und liegen zwischen den Elektroden und den geerdeten Metallteilen, um sicherzustellen,
daß die Blettes nur auf die Kapazitäten geerdeter Körper ansprechen, die sich zwischen
den einander zugewandten Oberflächen der Elektroden befidnen. Obwohl dort grole
Kapazitäten zwischen den Elektroden und den Schirmen auftreten, werden diese durch
die Verwendung eines dreigliedrigen Messkreises "übersehen" ("seen off") und stören
nicht die Empfindlichkeit des Kreises auf Veränderungen in don Kapazitäten zwischen
den Elektroden und den geerdeten Körpern., Wie aus Figo 9 der Zeichnung zu entnehmen
ist, kann
es auch erforderlich sein Elektroden 70, 71 mit ihren
entsprechezlden Sehirmen 729 73 an beweglichen Schutzeinrichtungen 74. 75 vorzusehen.
Bei dem in Fig. 9 dargestellten Ausführungsbeispiel sind die Elektroden und die
Schirme gleich denjenigen, die in Fig. 7 und 8 verwendet worden sind ; sind Ledi
auf lich auf diegsame Träger 76, 77 aufgebracht. Die beiden Schutzeinrichtungen
bilden Tore, die in Richtung der Pfeile 78, 79 zu gleiten vermögen und sich im geschlossenen
Zustand überlappen. Die Elektroden sind so angeordnet, da# sie sich bei geöffneten
Toren gegenüberstehen, d.h, dann, wenn maximale Empfindlichkeit erforderlich isfo
Figo 10 der Zeichnung seigt schematisch eine einzige geschlossenen Schleifenelektrode
80. Diese Elektrode istnmit einem S chirm versehen, der denn Schirm 61 in Figo 7
und 8 entspricht und ist an einer Werkzeugmaschine angeordnet, c° ° . r es cu-i.
chu . a. k'. ° . . c. 3asenen belle besittaieEbemdieserSchleifeineinerverti-Isle.enedes.hinterenSemitOber-undUnterteilendie
sich nach vorne erstrecken, und so einen Arbeitsbereich schaffen, zu dem man von
vorn und von den beiden Seiten Zugang hat. En der Zeichnung ist dies durch die unterschiedlichen
Stellungen der Hand einer Bedienungsperson dargestellt.
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Der Schirm, der die Elektroden umgibt stellt sicher, daß der empfindliche
Bereich, in dem geerdete Körper festgestellt werden, sich vertikal vom Oberteil
der Elektrode zum Bodenteil hin erstreckt und tatsächlich drei Schut@@Wändo bildet,
nämlich die Vorderfront un die beiden Seiten des vorgenannten Arbeitsbreiches.