DE202013003068U1

DE202013003068U1 - Safety cutting system with electric drive and potential separation of operating unit and cutting tool by optical fiber technology (cutting system with potential separation)

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Publication number: DE202013003068U1
Application number: DE201320003068
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Priority date: 2013-04-04
Filing date: 2013-04-04
Publication date: 2013-06-17
Anticipated expiration: 2023-04-05
Also published as: DE202013010602U1; ITBZ20140003U1

Abstract

Sicherheits-Schneidanlage mit Elektroantrieb und Potentialtrennung von Bedieneinheit und Schneidwerkzeug (Schneidanlage mit Potentialtrennung) dadurch gekennzeichnet, daß die bei einer Sicherheitsschneidanlage üblicher Bauart (SI-Anlage) zwischen Schneidwerkzeug und Antrieb als Isolierstrecke sowie den Sicherheitsabstand bestimmendes Element befindliche, elektrisch isolierende, flexible Hydraulikschlauchleitung sowie die in Hydraulikschlauchleitung und Hydrauliksystem als Druckmedium befindliche, isolierende Hydraulikflüssigkeit ersetzt sind durch eine für den Hydraulikbetrieb allgemeintaugliche, nicht durch ihre elektrischen (isolierenden) Kennwerte und ihre Länge bestimmte Hydraulikschlauchleitung sowie ein für allgemeine Hydraulikanwendungen übliches Hydrauliköl oder auch, daß der Antrieb für das Schneidwerkzeug; bei Weglassen der Hydraulikschlauchleitung, direkt an das Schneidwerkzeug angekuppelt ist und mit diesem eine Funktionseinheit bildet.Safety cutting system with electric drive and potential separation of control unit and cutting tool (cutting system with potential separation), characterized in that the safety device of conventional design (SI system) between cutting tool and drive as Isolierstrecke and the safety distance determining element located, electrically insulating, flexible hydraulic hose line and the insulating hydraulic fluid contained in the hydraulic hose line and the hydraulic system as the pressure medium are replaced by a hydraulic hose line which is generally suitable for hydraulic operation and not determined by its electrical (insulating) characteristics and length, as well as a hydraulic oil common for general hydraulic applications, or in that the drive for the cutting tool; on omission of the hydraulic hose line, is coupled directly to the cutting tool and forms a functional unit with this.

Description

Eine Sicherheits-Schneidanlage mit Elektroantrieb üblicher Bauart (SI-Anlage), in der Fachbranche auch bezeichnet als Kabel-Sicherheitsschneidanlage oder Hydraulisches Kabelschneidgerät, besteht in der Regel aus einem hydraulischen Schneidwerkzeug (auch Trennwerkzeug), einem Druckerzeuger (Elektrohydraulikpumpe) als Antrieb und einer, diese Komponenten verbindenden, elektrisch isolierenden Hydraulik-Schlauchleitung bestimmter Länge. Eine SI-Anlage wird vorwiegend in elektrischen Kabelnetzen zum gefahrlosen Schneiden von Kabeln bzw. Kabelsystemen eingesetzt, bei denen nicht eindeutig festgestellt werden kann, ob deren spannungsfreier Zustand im Bedarfsfall, wie z. B. vor bestimmten Arbeiten an Kabeln, hergestellt und sichergestellt ist.A safety cutting system with electric drive of conventional design (SI system), also referred to in the industry as a cable safety cutting machine or hydraulic cable cutting device, usually consists of a hydraulic cutting tool (also separating tool), a pressure generator (electrohydraulic pump) as a drive and a, these components connecting, electrically insulating hydraulic hose of certain length. An SI system is mainly used in electrical cable networks for the safe cutting of cables or cable systems where it can not be clearly established whether their voltage-free state in case of need, such. B. before certain work on cables, manufactured and ensured.

Sicherheitstechnisch relevante Elemente einer SI-Anlage sind

– die, aus elektrisch nicht leitenden Materialien bestehende, flexible Hydraulikschlauchleitung,
– eine, nicht elektrisch leitende (isolierende), Hydraulikflüssigkeit als Druckmedium sowie
– ein, durch die definierte Mindestlänge der isolierenden Hydraulik-Schlauchleitung gewährleisteter, Abstand zwischen Antrieb und damit in der Regel dem Bediener und dem Schneidwerkzeug.

Safety-relevant elements of an SI system are

The flexible hydraulic hose line made of electrically non-conductive materials,
- One, non-electrically conductive (insulating), hydraulic fluid as a pressure medium and
- A, guaranteed by the defined minimum length of the insulating hydraulic hose, distance between the drive and thus usually the operator and the cutting tool.

Die Länge der, im Betriebszustand vorschriftsgemäß in einer geraden Linie zwischen Schneidwerkzeug und Antrieb (Druckerzeuger) ausgelegten, Hydraulik-Schlauchleitung, in der Regel 10 m, ist dabei gleichzeitig der aus Sicherheitsgründen einzuhaltende Mindestabstand des Bedieners der Technik während des Schneidvorganges. Der Bediener steht deshalb dabei in der Regel in unmittelbarer Nähe zum Antrieb und bedient diesen entweder über die, in den Antrieb bzw. dessen Gehäuse integrierten, Bedienelemente direkt, oder mittels einer, an den Antrieb angeschlossenen, Kabel-Fernbedienung. Das Kabel der Kabel-Fernbedienung besteht dabei aus elektrisch leitenden, einzeln isolierten und mit einer Schutzhülle (Mantel) umfaßten Einzeldrähten. Weil das Schneidwerkzeug beim Schneiden des, im Fehlerfall Betriebsspannung führenden, Kabels dessen elektrisches Potential, je nach Kabeltyp und -netz auch Hochspannung annehmen kann, zudem aufgrund der Wirkungen eines, durch den Schneidvorgang möglicherweise verursachten Lichtbogens, ist es unzulässig, sich der Schnittstelle bzw. dem Schneidwerkzeug während des Schneidvorganges auf einen bestimmten Abstand zu nähern und/oder, zum Beispiel durch Aufstellen des Antriebes unmittelbar beim Schneidwerkzeug, den erforderlichen Sicherheitsabstand der Bedienperson durch eine entsprechend lange Kabel-Fernbedienung üblicher Bauart herzustellen. Im Fall einer unzulässigen Näherung des an die Kabel-Fernbedienung angekuppelten Antriebes an das Schneidwerkzeug besteht unter bestimmten Bedingungen die Gefahr, daß das elektrische Potential des Schneidwerkzeuges, beim Schneiden eines unter Spannung stehenden Kabels, über den Antrieb und die Leiter der Kabelfernbedienung zum Bediener der Technik übertragen wird und so den Bediener gefährden kann. Weiterhin ist es unzulässig, möglicherweise spannungsführende Kabel mit handgeführter Technik, z. B. mit akkubetriebenen Schneidwerkzeugen, also in unmittelbarer Näherung der Bedienperson zum Kabel, zu schneiden.The length of, in the operating condition in accordance with regulations in a straight line between the cutting tool and drive (pressure generator) designed hydraulic hose, usually 10 m, while maintaining the minimum safety distance of the operator of the technique during the cutting process. The operator is therefore usually in the immediate vicinity of the drive and operated this either via the built-in drive or its housing, controls directly, or by means of a, connected to the drive, cable remote control. The cable of the remote control cable consists of electrically conductive, individually insulated and covered with a protective cover (sheath) individual wires. Because the cutting tool when cutting the operating voltage in the event of a fault leading cable whose electrical potential, depending on the cable type and network can also assume high voltage, also due to the effects of one, possibly caused by the cutting arc, it is inadmissible, the interface or to approach the cutting tool during the cutting process to a certain distance and / or, for example, by setting up the drive directly at the cutting tool to produce the required safety distance of the operator by a correspondingly long cable remote control conventional design. In the event of an improper approach of the drive coupled to the cable remote control to the cutting tool there is a risk, under certain conditions, that the electrical potential of the cutting tool, cutting a live cable, through the drive and the cables of the cable remote control to the operator of the art transmitted to the operator. Furthermore, it is inadmissible, possibly live cables with hand-guided technology, eg. B. with battery-powered cutting tools, so in the immediate approximation of the operator to the cable to cut.

In anderen Bereichen, zum Beispiel im Wirkbereich starker elektrischer Felder, wie in der Nähe von Hochspannungsleitungen, können die Leiter einer üblichen Kabel-Fernbedienung, auch von sonstiger Technik, unter bestimmten Bedingungen eine Spannung annehmen und so den eine solche Kabel-Fernbedienung Handhabenden gefährden.In other areas, for example in the area of strong electric fields, such as in the vicinity of power lines, the conductors of a conventional cable remote control, even of other technology, under certain conditions, a voltage and thus endanger such a cable remote control operators.

Eine Gefährdung des Benutzers oder von anderen Personen durch eine Kabel-Fernbedienung üblicher Bauart ist auch dann möglich, wenn, z. B. bei einem Leiterbruch oder einer Beschädigung von Kabelmantel und Leiterisolation, spannungführende Leiterdrähte freigelegt und berührt werden.A risk to the user or other persons by a cable remote control of conventional design is also possible if, for. B. in a broken wire or damage to the cable sheath and conductor insulation, live conductor wires are exposed and touched.

Der im Schutzanspruch 1 angegebenen Erfindung liegt das Problem zugrunde, daß bei einer SI-Anlage üblicher Bauart zum Schutz des Bedieners zwischen Schneidwerkzeug und Antrieb ein elektrisch isolierendes Funktionselement bestimmter Mindestlänge in Form einer speziellen, isolierenden Hydraulikschlauchleitung (Isolierschlauch) angeordnet ist. Als Druckmedium wird eine isolierende Hydraulikflüssigkeit (Isolieröl) verwendet. Isolierschlauch und Isolieröl unterliegen, in Bezug auf allgemeine Hydraulikkomponenten, zusätzlichen, aufwendigen und kostenintensiven Prüf- und Zulassungsbedingungen und sind in der Anwendung an spezielle technische Vorgaben und Einsatzkriterien gebunden (z. B. Nichtvertauschbarkeit von Kuppelsystemen, Gefahr unzulässiger Ölvermischungen, unzulässige Verwendung der Sicherheitskomponenten für auch allgemeine Anwendungen, zusätzliche Prüfvorgaben). Zudem sind Fertigung und Betrieb von SI-Anlagen üblicher Bauart aufwendiger und kostenintensiver und sind mit höheren Folgekosten belastet, als herkömmliche Technik gleicher Funktionsprinzipien.The protection specified in claim 1 invention is based on the problem that in an SI system of conventional design to protect the operator between cutting tool and drive an electrically insulating functional element of certain minimum length in the form of a special, insulating hydraulic hose (insulating hose) is arranged. As the pressure medium, an insulating hydraulic fluid (insulating oil) is used. In relation to general hydraulic components, insulating hose and insulating oil are subject to additional, complex and costly testing and approval conditions and are subject to special technical specifications and application criteria (eg non-interchangeability of coupling systems, risk of impermissible oil mixing, impermissible use of safety components for also general applications, additional test specifications). In addition, production and operation of SI systems of conventional design are more complicated and cost-intensive and are burdened with higher consequential costs than conventional technology the same operating principles.

Mit den in Schutzanspruch 1 aufgeführten Merkmalen werden die aufgeführten Probleme dadurch gelöst, daß die sicherheitstechnisch relevanten Komponenten einer SI-Anlage durch herkömmliche Komponenten für allgemeine Hydraulikanwendungen ersetzt werden.With the features listed in protection claim 1, the problems listed are solved in that the safety-relevant components of an SI system are replaced by conventional components for general hydraulic applications.

Mit den in Schutzanspruch 2 aufgeführten Merkmalen wird das Problem gelöst, daß bisher, aus Gründen der Personensicherheit für die Aufgabe „Sicherheitsschneiden” nicht zulässige, handgeführte Werkzeugtechnik in die Gruppe „SI-Anlagen” einbezogen werden kann und somit die zunehmend im Markt eingeführten Elektro-Kompaktwerkzeuge, z. B. Akku-Kabelschneider, Verwendung finden können.With the features listed in protection claim 2, the problem is solved that so far, for reasons of personal safety for the task "safety cutting" inadmissible, hand-held tool technology can be included in the group "SI systems" and thus the increasingly introduced in the market electric Compact tools, e.g. B. cordless cable cutter, can be used.

Mit den in Schutzanspruch 3 aufgeführten Merkmalen wird das Problem gelöst, die Sicherheit des Bedieners der Technik während des gesamten Schneid- bzw. Trennprozesses zu gewährleisten und diesem dabei die Komplettsteuerung der Technik aus einem definierten Sicherheitsabstand zu ermöglichen.With the features listed in protection claim 3, the problem is solved to ensure the safety of the operator of the technology throughout the cutting or separation process and to allow this while the complete control of the technique from a defined safety distance.

Mit den Merkmalen nach Schutzanspruch 4 wir das Problem gelöst, die Sicherheit des Bedieners und dessen sicherheitsrelevanten Zugriff (Bedienung) auf die Technik unter Weglassen von üblicher, drahtgebundener Kabelfernbedienung oder auch LWL-Fernbedienung zu gewährleisten.With the features of protection claim 4, we solved the problem of ensuring the safety of the operator and its security-relevant access (operation) on the technology omitting the usual, wired wired remote control or fiber optic remote control.

Das Problem, daß übliche, drahtgebundene Kabel-Fernbedienungen unter bestimmten Anwendungsbedingungen, z. B. in Näherung zu Hochspannung führenden Leitungen, nicht oder nur unter bestimmten Sicherheitsvorkehrungen verwendet werden können, wird mit den Merkmalen nach Schutzanspruch 5 gelöst.The problem that common wired cable remote controls under certain conditions of use, for. B. in approximation to high voltage leading lines, not or can only be used under certain security precautions, is achieved with the features of protection claim 5.

Zusammenfassung der Vorteile der ErfindungSummary of the advantages of the invention

Der Verzicht auf teure, nicht wieder verwertbare, besonders prüfpflichtige Produkte (Isolierschlauch) sowie spezielle, für das jeweils komplette Hydrauliksystem notwendige, isolierende Hydraulikflüssigkeiten verbessert, neben den positiven Wirkungen bezüglich Umweltfreundlichkeit, den Gesamt-Kostenfaktor einer SI-Anlage, bezogen auf deren Lebensdauer, erheblich. Zudem wird, mit der erfindungsgemäß möglichen Verkürzung von Hydraulikschlauchleitungen oder mit deren gänzlicher Weglassung, das Volumen benötigten Hydrauliköles im System verringert und, im Havariefall, die möglicherweise in die Umwelt (z. B. Erdreich, Gewässer) austretende Ölmenge reduziert oder sogar verhindert.The avoidance of expensive, non-reusable, particularly testable products (insulating hose) and special, necessary for each complete hydraulic system, insulating hydraulic fluids improved, in addition to the positive effects on environmental friendliness, the total cost of an SI plant, based on their life, considerably. In addition, with the inventively possible shortening of hydraulic hose lines or with their complete omission, the volume of hydraulic oil required in the system is reduced and, in case of an accident, the amount of oil possibly escaping into the environment (eg soil, water) is reduced or even prevented.

Das Austauschen nicht mehr ausreichend elektrisch isolierender Hydraulikflüssigkeiten entfällt.The replacement of insufficient electrical insulating hydraulic fluids is eliminated.

Die Handhabung einer SI-Anlage mit LWL-Fernbedienung verbessert sich, im Vergleich zu einer SI-Anlage üblicher Bauart, erheblich. Das maßgeblich durch den Isolierschlauch bestimmte Bauvolumen (und damit Transportvolumen) einer SI-Anlage üblicher Bauart sowie deren Gewicht werden reduziert. Die aufwendige Handhabung des Isolierschlauches entfällt.The handling of an SI system with fiber optic remote control improves significantly compared to a SI system of conventional design. The volume of construction (and therefore transport volume) of a conventional type of SI system determined by the insulating hose and its weight are reduced. The complex handling of Isolierschlauches deleted.

Mit einer LWL-Fernbedienung werden somit die Ansprüche an eine, die Schutzansprüche von Personen für die aufgezeigten Anwendungen gewährleistende, leicht handhabbare, umweltfreundliche und kostengünstige Funktionseinheit umfassend erfüllt.With a fiber optic remote control thus the demands on a, the protection claims of persons for the applications shown ensuring, easy to handle, environmentally friendly and cost-effective functional unit is fully met.

Claims

Safety cutting system with electric drive and potential separation of control unit and cutting tool (cutting system with potential separation), characterized in that the safety device of conventional design (SI system) between cutting tool and drive as Isolierstrecke and the safety distance determining element located, electrically insulating, flexible hydraulic hose line and the insulating hydraulic fluid contained in the hydraulic hose line and the hydraulic system as the pressure medium are replaced by a hydraulic hose line which is generally suitable for hydraulic operation, not by its electrical (insulating) characteristics and its length, as well as a hydraulic oil customary for general hydraulic applications, or also that the drive for the cutting tool; when omitting the hydraulic hose line, is coupled directly to the cutting tool and forms a functional unit with this.

Cutting system with potential separation for protection claim 1, characterized in that as SI system, in addition to, consisting of technical individual components, SI systems of conventional design also compact, consisting of a unit, designed electromechanically and / or electro-hydraulically designed for general applications , previously hand-held tools or cutters (compact devices) can be used by their electrical or electronic control or their power supply with an external coupling possibility (eg., Junction box) are equipped. A mechanical stabilizing element serves to prevent as far as possible changes in the position of the tool during the cutting process.

Cutting system with potential separation according to protection claims 1 and 2, characterized in that as the electrically insulating and the safety distance of the operator determining and the data and commands for z. B. operation, control and measurement and signaling transmitting element to the drive of the SI system or to a compact device a completely from non-electrically conductive (insulating) materials existing fiber optic cable defined length is coupled and the commissioning and control of the operating conditions of SI system by the operator by means of a, connected to this fiber optic cable, control element takes place.

Cutting system with electrical isolation protection claims 1 to 3, characterized in that acting as a defined insulating and acting as a data carrier fiber optic cable can be replaced by protection claim 3 by an electrically insulating marking element of a certain length, for. As a plastic rope or other, the prescribed safety distance indicating marking and that as a non-physical medium, for. B. a radio signal is used.

Cutting system with potential separation according to protection claims 1 to 4, characterized in that, omitting conventional cable remote controls, the functional unit of control element, fiber optic cable and coupling (fiber optic remote control) can be used for safety-related operation or the operation of other tool drives and techniques.