-
Die
Erfindung betrifft eine Lichtgittereinrichtung zur Absicherung von Gefahrbereichen
einer Maschine nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1. Eine solche
Lichtgittereinrichtung wird im Wesentlichen von mindestens zwei
Sende- und/oder Empfangseinheiten gebildet, die eine Anzahl von
zwischen sich verlaufenden Lichtstrahlen erzeugen, um ein Lichtgitter
zu bilden. Mindestens eine dieser Sende- und/oder Empfangseinheiten
ist mit Detektoren zum Erkennen einer Unterbrechung eines oder mehrerer Lichtstrahlen
des Lichtgitters versehen. Die Bezeichnung „Sende- und/oder
Empfangseinheit" bedeutet hierbei, dass es sich um eine Sendeeinheit
zum Aussenden von Lichtstrahlen, um eine Empfangseinheit zum Empfangen
von Lichtstrahlen, eine kombinierte Sende-/Empfangseinheit zum Aussenden
und Empfangen von Lichtstrahlen, oder aber um eine passive Einheit,
die Lichtstrahlen nicht aktiv aussendet und/oder empfängt,
sondern diese lediglich passiv reflektiert, handeln kann.
-
Wird
ein Lichtgitter der vorliegenden Art vor einem Gefahrenbereich einer
Maschine aufgestellt, kann das Erkennen einer Unterbrechung eines
oder mehrerer Lichtstrahlen beispielsweise zu einer Notabschaltung
der Maschine verwendet werden. Hierdurch kann also wirksam verhindert
werden, dass Personen oder Gegenstände unbeabsichtigt in
den Gefahrenbereich der Maschine eindringen, ohne dass die Gefahrenquelle
durch Stillsetzen der Maschine beseitigt wird.
-
Die
Absicherung von Gefahrenbereichen einer Maschine kann auch durch
Abdeckungen, Schutzzäune und dergleichen gewährleistet
werden. Die Verwen dung eines Lichtgitters bietet demgegenüber
jedoch den entscheidenden Vorteil, dass der abgesicherte Bereich
der Maschine durch einfaches Abschalten des Lichtgitters vollständig
und frei zugänglich wird.
-
Das
bevorzugte Anwendungsgebiet der vorliegenden Erfindung ist die Absicherung
von Profiliermaschinen, in denen eine Anzahl von in Linie hintereinander
angeordneten Umformstationen mit Rollumformwerkzeugen ein sukzessives
Kaltverformen von Metallbändern in Metallprofile oder Rohre
bewirkt. Gegebenenfalls werden die Umformstationen durch eine Schweißstation
sowie Kalibrierstationen ergänzt. Allerdings ist das Anwendungsgebiet
der vorliegenden Erfindung nicht auf die Absicherung von Profiliermaschinen
beschränkt; die Erfindung kann vielmehr überall
dort eingesetzt werden, wo die Überwachung eines unbeabsichtigten
oder unberechtigten Zugangs zu einem Gefahrenbereich oder einem
sonstigen Überwachungsbereich erwünscht oder notwendig
ist.
-
Bei
der Absicherung von Maschinen wie einer Profiliermaschine muss es
jedoch möglich sein, Teile der Maschine auch während
des Betriebs derselben zugänglich zu machen. Insbesondere
bei einer Profiliermaschine sind Justierungen und Verstellungen
während des laufenden Betriebs der Maschine unverzichtbar.
Hinzu kommt, dass bei einer Profiliermaschine nicht nur ein klein
umrissener Bereich während des Betriebs zugänglich
sein muss, sondern einmal dieser, einmal jener Bereich der Maschine.
Um einen Zugriff bei laufender Maschine zu ermöglichen,
müsste also jeweils die gesamte Lichtgittereinrichtung
inaktiv geschaltet werden. Dies birgt jedoch großes Gefahrenpotential.
Ein Vorsehen von mehreren Lichtgittern, die jeweils nur einen Bereich der
Maschine absichern und separat deaktiviert werden können,
könnte in diesem Punkt Abhilfe schaffen. Dies wäre
jedoch nicht nur mit erheblich höheren Kosten verbunden,
sondern würde den entscheidenden Vorteil eines Lichtgitters,
nämlich die freie Zugänglichkeit der gesamten
abgesicherten Maschine bei deaktiviertem Lichtgitter, wegen der
dann notwendigen Vielzahl von Sende- und/oder Empfangseinheiten
beseitigen.
-
In
der
DE 198 35 884
A1 ist in einem solchen Zusammenhang vorgeschlagen worden,
zwei Zwischensende- und/oder Zwischenempfangseinheiten zwischen
die beiden Sende- und/oder Empfangseinheiten innerhalb des Lichtgitters
anzuordnen und diese Zwischensende- und/oder Zwischenempfangseinheiten
so voneinander zu beabstanden, dass sie zwischen sich einen Teil
des Lichtgitters ausblenden. Die Zwischensende- und/oder Zwischenempfangseinheiten
sind gegenüber den beiden Sende- und/oder Empfangseinheiten
beweglich, so dass sie eine verfahrbare Lücke im Lichtgitter
bilden. In der
DE
198 35 884 A1 ist dies so gelöst, dass eine der
beiden Sende- und/oder Empfangseinheiten eine reine Sendeeinheit,
und die andere eine reine Empfangseinheit ist, während
von den Zwischensende- und/oder Zwischenempfangseinheiten ebenfalls
eine Einheit eine reine Zwischensendeeinheit und die andere Einheit eine
reine Zwischenempfangseinheit ist. Wenn nun von der Sendeeinheit
ausgesendete Lichtstrahlen von der Zwischenempfangseinheit unterbrochen werden,
sorgt die Zwischensendeeinheit dafür, dass hinter der Lücke
im Lichtgitter die unterbrochenen Lichtstrahlen quasi weitergeführt
werden und schließlich zur Empfangseinheit gelangen. Die
Empfangseinheit geht insofern davon aus, dass sie ununterbrochene
Lichtstrahlen von der Sendeeinheit empfängt. Die beiden
Zwischensende- bzw. Zwischenempfangseinheiten blenden somit die
zwischen ihnen liegende Fläche aus dem Lichtgitter aus,
während das Lichtgitter insgesamt aktiv bleibt. Diese Lücke
kann innerhalb des Lichtgitters beliebig bewegt werden, insbesondere
auch in vertikaler Richtung.
-
Da
die Zwischensendeeinheit und die Zwischenempfangseinheit nach diesem
Stand der Technik jedoch dieselben technischen Funktionen übernehmen,
wie die stationären Sende- und Empfangseinheiten, sind
an sie dieselben Anforderungen zu stellen, insbesondere hinsichtlich
der Intensität und Genauigkeit der in der Zwischensendeinheit
erzeugten Lichtstrahlen und hinsichtlich des Erfordernisses, in
der Zwischenempfangseinheit Detektoren zum Erkennen einer Lichtstrahlunterbrechung
unterzubringen. Dies bedingt insbesondere das Einbinden der Zwischensende-
und Zwischenempfangseinheit in die Elektronik des gesamten Systems.
Auch eine Stromversorgung beider Zwischeneinheiten ist notwendig,
so dass entsprechende Verkabelungen und Führungen vorhanden
sein müssen. Dies erhöht nicht nur den Aufwand
und die Kosten der Lichtgittereinrichtung, sondern birgt auch zusätzliche
Fehlerquellen.
-
Ausgehend
von diesem Stand der Technik liegt der vorliegenden Erfindung die
Aufgabe zugrunde, eine Lichtgittereinrichtung der eingangs genannten
Art, mit einer verfahrbaren Lücke im Lichtgitter, zu vereinfachen.
-
Gelöst
ist diese Aufgabe durch eine Lichtgittereinrichtung mit den Merkmalen
des Anspruchs 1. Bevorzugte Ausgestaltungen und Weiterbildungen dieser
Lichtgittereinrichtung sind in den Ansprüchen 2 bis 9 niedergelegt.
-
Eine
Lichtgittereinrichtung nach der vorliegenden Erfindung unterscheidet
sich vom bisherigen Stand der Technik also im Wesentlichen dadurch, dass
die Zwischensende- und/oder Zwischenempfangseinheiten alle Lichtstrahlen
des Lichtgitters zwischen sich ausblenden. Dies ermöglicht
insbesondere, komplett inaktive Zwischensende- bzw. Zwischenempfangseinheiten
zu verwenden, die die Lichtstrahlen des Lichtgitters lediglich reflektieren
und somit weder eine eigene Stromversorgung benötigen noch in
die Elektronik des Systems eingebunden werden müssen. Die
(in der Regel stationären) Sende- und Empfangseinheiten
sind im Gegenzug jeweils als kombinierte Sende- und Empfangseinheiten
ausgebildet; sie senden also Lichtstrahlen aus und empfangen die
an den Zwischeneinheiten reflektierten Lichtstrahlen wieder, wobei
Detektoren in beiden Einheiten vorhanden sind, die detektieren,
wenn ein ausgesendeter Lichtstrahl nicht wieder empfangen wird – was
eine Unterbrechung des Lichtstrahls und damit ein Eindringen einer
Person oder eines Gegenstands in den Bereich des Lichtgitters anzeigt.
-
Gleichwohl
kann die durch die beiden Zwischeneinheiten gebildete Lücke
im Lichtgitter beweglich sein, und zwar durch eine horizontale Verfahrbarkeit
der Zwischeneinheiten.
-
Besonders
einfach und kostengünstig zu realisieren ist die erfindungsgemäße
Lichtgittereinrichtung, wenn die beiden Zwischeneinheiten untereinander
verbunden sind und dementsprechend zusammen horizontal verfahrbar
sind. Hierdurch wird ein Tor im Lichtgitter gebildet, das jeweils
an diejenige Stelle der Maschine verfahren werden kann, die zugänglich
werden soll, ohne das Lichtgitter als Ganzes abzuschalten. Beispielsweise
können die Zwischeneinheiten auf einem Wagen befestigt
sein, der entlang des Lichtgitters verfahrbar ist, und zwar vorzugsweise
auf einer Schiene, die beispielsweise an der abzusichernden Maschine
befestigt ist. Eine solche Anordnung der Zwischeneinheiten ermöglicht, alternativ
zur rein passiven Ausbildung der Zwischeneinheiten, eine recht einfache
Anbindung der Zwischeneinheiten an die Stromversorgung und die Elektronik
der Lichtgittereinrichtung, so dass die Zwischeneinheiten als echte
Zwischensende- und/oder Zwischenempfangseinheiten ausgebildet sein
können.
-
Gerade
im Zusammenhang mit der Ausbildung der Lücke im Lichtgitter
als verfahrbares Tor bietet es Vorteile, wenn dieses Tor zumindest
temporär mit einer weiteren Sicherheitseinrichtung versehen
werden kann. Diese weitere Sicherheitseinrichtung kann ein weiteres
Lichtgitter sein, jedoch vorzugsweise auch ein mechanisches Schutzgitter
oder eine mechanische Abdeckung, die gegebenenfalls entfernbar und/oder
aufschwenkbar ausgebildet sind. Ein mechanisches Schutzgitter bietet
hierbei den großen Vorteil, auch in geschlossenem Zustand einen
bedingten Zugang zu Verstelleinrichtungen der Maschine zu ermöglichen,
beispielsweise mittels Handwerkzeugen, die gegebenenfalls verlängert werden,
um von außen durch das Schutzgitter hindurchgeführt
bis zu den Verstelleinrichtungen der Maschine zu reichen.
-
Ein
Ausführungsbeispiels der vorliegenden Erfindung wird im
Folgenden anhand der beigefügten Zeichnungen näher
beschrieben und erläutert.
-
Es
zeigen:
-
1 eine
schematische perspektivische Ansicht eines Profiliermaschinenabschnitts
mit einer erfindungsgemäß ausgebildeten Lichtgittereinrichtung;
-
2 eine
Ansicht wie 1, jedoch eines anderen Ausführungsbeispiels;
-
3 die
Ansicht aus 2, in einem anderen Betriebszustand;
-
4 die
Ansicht aus 2, in einem weiteren Betriebszustand;
-
5 eine
Ansicht wie 1, jedoch eines weiteren Ausführungsbeispiels.
-
In
den 1 bis 5 ist in einer schematischen
perspektivischen Ansicht ein Profiliermaschinenabschnitt 1 dargestellt,
der nach vorne durch ein Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen
Lichtgittereinheit gesichert ist. Der Profiliermaschinenabschnitt 1 enthält
acht einzelne, in Linie hintereinander angeordnete Umformstationen 2,
die jeweils paarweise zusammenwirkende Rollformwerkzeuge 3 enthalten,
um ein Metallband oder Metallprofil sukzessive in Längsrichtung
umzuformen. Der Antrieb der Rollformwerkzeuge 3 ist der
besseren Übersichtlichkeit halber nicht dargestellt.
-
Der
gezeigte Profiliermaschinenabschnitt 1 umfasst demnach
eine Mehrzahl an sich bewegenden Teilen, die eine erhebliche Gefahrenquelle
darstellen. Gleichzeitig ist es jedoch notwendig, mitunter auch
bei laufender Maschine auf Verstellelemente 4 für
die Rollformwerkzeuge 3 zuzugreifen, um diese an Gestellen 5 verschieben
bzw. verstellen zu können, beispielsweise um die vertikale
oder horizontale Ausrichtung eines Rollformelementes 3 zu
verändern.
-
Die
Umformstationen 2 sind auf einem Maschinenträger 6 angeordnet,
und zwar sind sie dort jeweils paarweise auf einer Wechselplatte 7 befestigt,
die über Schnellspannmittel 18 am Maschinenträger 6 befestigt
werden können. Dies ermöglicht, dass die Umformstationen
leicht modular ausgetauscht werden können, so dass sich
insgesamt eine sehr hohe Flexibilität der Profiliermaschine
ergibt.
-
Um
zu verhindern, dass eine Person unbeabsichtigter Weise in den Bereich
der sich angetrieben bewegenden Teile des Profiliermaschinenabschnitts 1 gelangt,
ist ein Lichtschutzgitter 8 aus einzelnen Lichtstrahlen
vorgesehen, das durch zwei Sende- und Empfangseinheiten 9a und 9b sowie zwei
Zwischeneinheiten 10a und 10b aufgespannt wird.
Die Lichtstrahlen werden jeweils von einer Sende- und Empfangseinheit 9a bzw. 9b ausgesendet, an
der zugehörigen Zwischeneinheit 10a bzw. 10b reflektiert
und an der jeweiligen Sende- und Empfangseinheit 9a bzw. 9b wieder
aufgefangen und detektiert. Sobald einer dieser Lichtstrahlen unterbrochen
wird, erkennen die Detektoren der Sende- und Empfangseinheiten 9a, 9b,
dass ein Gegenstand oder eine Person in das Lichtgitter 8 eingedrungen ist,
und veranlassen eine Notabschaltung des überwachten Profiliermaschinenabschnitts 1.
Hierdurch wird also zuverlässig verhindert, dass beispielsweise ein
stolpernder Bediener unfreiwillig zwischen die Umformstationen 2 gerät
und von Rollformwerkzeugen 3 erfasst wird.
-
Aufgrund
einer Lücke 11, die zwischen den beiden Zwischeneinheiten 10a und 10b im
Lichtgitter gebildet ist, verfügt die in 1 dargestellte
Lichtgittereinrichtung über eine Möglichkeit,
die Verstellelemente 4 der Umformstationen 2 zu
betätigen, ohne das Lichtgitter 8 deaktivieren
zu müssen, also auch bei laufender Maschine. Diese Lücke 11 bildet
dadurch, dass die Zwischeneinheiten 10a und 10b sämtliche
Lichtstrahlen des Lichtgitters 8 unterbrechen, eine Art
Tor im Lichtgitter 8, durch dieses hindurch die Maschine
zugänglich ist. Gleichzeitig ist dieses Tor relativ klein,
so dass nur eine Umformstation 2 zugänglich, jedoch
hierdurch auch unabgesichert ist. Wie ein Doppelpfeil 19 andeutet,
ist die Lücke 11 bzw. das Tor im Lichtgitter 8 horizontal
verfahrbar, so dass wahlweise sämtliche Umformstationen 2 bzw.
deren Verstellelemente 4 bei eingeschaltetem Lichtgitter 8 zugänglich
sind. Diese Verfahrbarkeit wird im vorliegenden Ausführungsbeispiel
dadurch erzielt, dass die beiden Zwischeneinheiten 10a und 10b auf
einem Wagen 12 befestigt sind, welcher seinerseits an einer
am Maschinenträger 6 befestigten Schiene 13 entlang
des Lichtgitters 8 zwischen den Sende- und Empfangseinheiten 9a und 9b verfahren werden
kann. Selbstverständlich sind auch andere Mechanismen denkbar,
um die Lücke 11 im Lichtgitter 8 horizontal
verfahren zu können. Darüber hinaus ist es auch
nicht notwendig, einen festen Abstand zwischen den Zwischeneinheiten 10a und 10b vorzusehen.
Es ist statt dessen beispielsweise denkbar, dass die beiden Zwischeneinheiten 10a und 10b relativ
zueinander verfahren werden können, so dass beispielsweise
die Lücke 11 hierdurch geschlossen werden kann.
-
Die
Verfahrbarkeit der Zwischeneinheiten 10a und 10b ermöglicht
auch, den Vorteil eines Lichtgitters 8 vollständig
auszunutzen, der sich daraus ergibt, dass der Profiliermaschinenabschnitt 1 bei deaktiviertem
Lichtgitter 8 vollständig zugänglich
ist und keine Hindernisse vorhanden sind, die eine Entnahme einer
Wechselplatte 7 mit den darauf befindlichen Umformstationen 2 aus
dem Profiliermaschinenabschnitt 1 behindern könnten.
-
Die 2 bis 4 zeigen
eine Modifikation der erfindungsgemäßen Lichtgittereinrichtung,
die in 1 dargestellt ist: Bei dieser Modifikation wird
die Lücke 11 bzw. das Tor im Lichtgitter 8 durch
ein mechanisches Schutzgitter 14 geschlossen. Hierdurch ist
das Tor 11 zwar eine Lücke im Lichtgitter 8,
jedoch bildet es keine Lücke in der Absicherung des abgesicherten
Profiliermaschinenabschnitts 1. Denn das Schutzgitter 14 verhindert
ebenso zuverlässig den unbeabsichtigten oder unberechtigten
Zugang zu den Umformstationen 2 und somit zu den Gefahrenquellen.
Gleichzeitig ist es jedoch dennoch möglich, handelsübliche
Verstellwerkzeuge 15 – gegebenenfalls nach einer
Verlängerung derselben – von außen durch
das Schutzgitter 14 hindurch an die Verstellelemente 4 der
Umformstationen 2 heranzuführen und Verstellungen
bei laufender Maschine vorzunehmen. Dies kann mittels der horizontalen
Verfahrbarkeit des Wagens 12 an der Schiene 13 wiederum,
wie 3 zeigt, an jedem beliebigen Verstellelement 4 des
Profiliermaschinenabschnitts 1 erfolgen.
-
4 zeigt
eine bevorzugte Ausgestaltung der Modifikation der Lichtgittereinrichtung,
die in den 2 und 3 dargestellt
ist, denn hier ist das mechanische Sicherheitsgitter 14 an
einem Scharnier 16 befestigt und daher nach außen
verschwenkbar, um die Lücke 11 vollständig
freizugeben und temporär einen vollständigen Zugang
zur entsprechenden Umformstation 2 auch bei laufender Maschine
und aktiviertem Lichtgitter 8 zu ermöglichen.
-
5 zeigt
schließlich eine alternative Modifikation des in 1 dargestellten
Ausführungsbeispiels einer erfindungsgemäß ausgebildeten
Lichtgittereinrichtung. Hier kann die Lücke 11 im
Lichtgitter 8 durch Aktivieren eines weiteren Lichtgitters 17 zwischen
den beiden Zwischeneinheiten 10a und 10b abgesichert
werden, wenn kein Zugang zu einem Verstellelement 4 des
Profiliermaschinenabschnitts 1 während laufender
Maschine nötig ist. Diese Modifikation des dargestellten
Ausführungsbeispiels setzt allerdings voraus, dass die
Zwischeneinheiten 10a und 10b nicht nur passiv
ausgebildet sind, sondern ebenfalls vollständige Sende-
und Empfangseinheiten sind. Deren Stromversorgung und elektrische Kontaktierung
erfolgt dann über den Wagen 12.
-
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
-
Diese Liste
der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert
erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information
des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen
Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt
keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
-
Zitierte Patentliteratur
-
- - DE 19835884
A1 [0006, 0006]