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Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Überwachung von Maschinenbewegungen beweglicher Teile von Maschinen, Toren und Türen und dergleichen, welche mindestens eine Schutzvorrichtung mit jeweils mindestens einer Sendereinheit zum Senden von Ausgangssignalen in Form von Pulsen und eine Empfängereinheit zum Empfangen von Pulsen aufweist. Desweiteren ist eine Steuereinrichtung vorgesehen, die bei Fehlen einer Anzahl von Pulsen die Maschinenbewegung stoppt. Die Erfindung betrifft ferner ein Verfahren zur Überwachung von Maschinenbewegungen, beweglichen Teilen von Maschinen, Toren und Türen und dergleichen.
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Derartige Schutz- bzw. Überwachungsvorrichtungen sind aus dem Stand der Technik hinlänglich bekannt. So beschreibt zum Beispiel die
DE 20 2008 009 320 U1 eine Überwachungsvorrichtung mit einer optischen Schutzvorrichtung, die einen Überwachungssensor beinhaltet, um beispielsweise Gefahren durch bewegte Maschinenteile im Torbereich zu vermeiden. Desweiteren sind aus der
DE 37 28 354 Schutzeinrichtungen an Toranlagen, bestehend aus einer Sendereinheit, einer Empfängereinheit, einer Steuereinheit sowie Lichtquellen bekannt.
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Schutz- bzw. Überwachungsvorrichtungen im Sinne der vorliegenden Erfindung werden häufig dort verwendet, wo ein Durchgang, eine Durchfahrt oder ein sonstiger sicherheitsrelevanter Bereich mit Überwachungsmitteln überwacht werden muss, um beispielsweise Gefahren durch bewegte Maschinenteile, automatisch bewegte Türen oder Tore zu vermeiden. Typische Anwendungsgebiete sind beispielsweise automatisch schließende bzw. motorgetriebene Industrietore. Aufgrund der Robustheit und der einfachen Handhabbarkeit werden häufig optische Überwachungssensoren in entsprechenden Vorrichtungen verwendet. Diese Überwachungssensoren weisen jeweils eine Sendereinheit und eine Empfängereinheit auf, zwischen welchen Signale, beispielsweise in Form von Pulsen oder optischen Signalen, übermittelt werden.
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Derartige Vorrichtungen haben jedoch den Nachteil, dass kurze Unterbrechungen der Pulse zwar zu einem Ausbleiben eines Signals in der Empfängereinheit führen können, dieses Ausbleiben eines einzelnen Pulses jedoch nicht dazu ausreicht, die Maschinenbewegung zu stoppen, da der nachfolgende Puls die Maschinenbewegung unmittelbar wieder aufrechterhalten würde.
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Hiervon ausgehend liegt der vorliegenden Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung zur Überwachung von Maschinenbewegungen beweglicher Teile von Maschinen, Toren und Türen und dergleichen dahingehend zu verbessern, dass die Vorrichtung eine höchstmögliche Sicherheit bietet und dass bereits bei einer kurzzeitigen Unterbrechung der Pulse die Maschinenbewegung stoppt sowie unanfällig für Fehlfunktionen ist. Darüber hinaus ist es eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung ein entsprechendes Verfahren vorzuschlagen.
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Diese Aufgaben werden durch die im kennzeichnenden Teil des Patentanspruchs 1 angegebenen Merkmale gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung sind den Unteransprüchen zu entnehmen.
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Die Aufgabe wird dadurch gelöst, dass die Empfängereinheit über eine Signalleitung mit der Sendereinheit verbunden ist und die Sendereinheit Mittel zur Unterdrückung von Pulsen bei Detektion des Ausbleibens mindestens eines Pulses in der Empfängereinheit aufweist.
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So kann bei Ausbleiben mindestens eines Pulses durch die Schutzeinrichtung eine Maschinenbewegungen beweglicher Teile von Maschinen, Toren und Türen gestoppt werden, ein Warnsignal ertönen und/oder die Motorsteuerung das Signal erhalten, keine weitere Motorbewegung durchzuführen. Somit wird die Sicherheit der Vorrichtung dahin erhöht, dass nach Auftreten eines Fehlers die überwachte Maschine zwangsweise stillgesetzt wird und nur von einer Bedienperson durch Betätigung der Rücksetztaste wieder in Betrieb genommen werden kann.
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In einer ersten Ausführungsform ist das Mittel zur Unterdrückung von Pulsen durch eine über Hard- und/oder Software realisierte Ablaufsteuerung realisiert.
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In einer besonders vorteilhaften Ausführungsform ist das Mittel zur Unterdrückung von Pulsen durch eine analoge und/oder digitale und/oder programmierbare Schaltung realisiert.
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In einer weiteren Ausführungsform ist das Mittel in der Steuereinrichtung integriert.
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In einer bevorzugten Ausführung ist die Steuereinrichtung in der Sendereinheit integriert.
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In einer besonderen Ausgestaltung der Erfindung ist die Signalleitung als kabelgebundene und/oder kabellose Leitung, insbesondere Funk- oder optische Signalleitung, ausgebildet. Durch den Einsatz einer Funkübertragung, induktiv oder optisch, wird ein Verkabelungsaufwand reduziert.
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Neben optischen Signalleitungen sind auch Funksysteme denkbar. In einer bevorzugten Ausführung kann die optische Signalleitung ein- oder mehrstrahlig ausgebildet sein. Optische Signalleitungen arbeiten zuverlässig über die gesamte Länge/Breite des Tores.
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In einer weiteren Ausbildung ist die Schutzeinrichtung als optische Schaltleiste ausgebildet. Bei einer optischen Schaltleiste können die Sendereinheit und die Empfängereinheit der Schutzvorrichtung in einem flexiblen Profil eingebettet sein, welches beispielsweise aus einem flexiblen Elastomer besteht. Damit sind die Sender- und die Empfängereinheit vor möglichen Beschädigungen geschützt. Darüber hinaus gewährleistet die optische Schaltleiste, dass aufgrund der Verwendung des zumeist geschlossenen, flexiblen Profils die nichtkabelgebundene, optische Signalstrecke der Signale besser vor Fremdlichteinflüssen geschützt ist.
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Für die Überwachung des Schutzbereiches ist die Schutzeinrichtung vorzugsweise als vorauseilende Lichtschranke ausgebildet. Diese vorauseilende Lichtschranke weist im Wesentlichen eine vertikale und/oder schräge Strahlausrichtung auf. Die Sensoren der Lichtschranke oder einer andere Meßvorrichtung können an geeigneten Auslegern angeordnet sein.
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In einer hierzu weiterführenden Ausführung ist die Schutzeinrichtung als unbewegte Lichtschranke ausgebildet.
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Neben der vorauseilenden und unbewegten Lichtschranke als solche umfasst die Erfindung daher weiterhin ein Lichtgitter zur Überwachung eines Schutzbereichs aus einer Mehrzahl von übereinander angeordneten Lichtschranken. Vorteilhafterweise weist das Lichtgitter dabei eine gemeinsame Steuerung zur Ansteuerung der Lichtschranken auf. Weiterhin kann das erfindungsgemäße Lichtgitter vorteilhafterweise eine gemeinsame Auswerteeinheit zur Auswertung der Signale der Lichtschranke umfassen.
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Vorzugsweise weist das Ausgangssignal eine Pulsweite von 0,1 ms bis 2,5 ms auf.
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Vorzugsweise weist das Ausgangssignal eine Pulsfrequenz von 200 Hz bis 2000 Hz auf. Üblicherweise wird ein Rechtecksignal verwendet. Der Energieverbrauch der Vorrichtung wird maßgeblich bestimmt durch die Dauer und Anzahl der gesendeten Überwachungs- und Empfängersignale. Über eine Änderung des Tastverhältnisses kann die Dauer des Sendevorganges und damit auch der Energieverbrauch minimiert werden.
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Vorzugsweise beträgt die Dauer der Unterdrückung des Pulses eine Pulslänge von 5 ms bis 500 ms. Im Besonderen beträgt die Dauer eine Pulslänge von 60 ms bis 70 ms.
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Um zu verhindern, dass die Empfängereinheit unmittelbar mit dem Fehlen eines Ausgangssignals aus der Sendereinheit ein Fehlersignal auslöst und einen Maschinenstopp aktiviert, kann eine gewisse Dauer eingestellt werden, während derer ein Unterdrücken der folgenden Pulse erfolgt. Die Dauer der Unterdrückung des Pulses kann gemäß der Anforderungen der spezifischen Anwendungen gewählt werden.
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Gemäß einer zweiten Lehre der Erfindung wird die oben aufgezeigte Vorrichtung durch ein Verfahren zur Überwachung von Maschinenbewegungen gelöst. Hierbei werden durch die Sendereinheit Ausgangssignale in Form von Pulsen gesendet und durch die Empfängereinheit diese Pulse empfangen, derart, dass die Maschinenbewegung möglich ist. Bei Detektion mindestens eines fehlenden Pulses in der Empfängereinheit wird über eine Signalleitung ein Signal zur Sendereinheit gesendet, die nachfolgend das Aussenden weiterer Pulse zur Empfängereinheit unterdrückt, derart, dass die Maschinenbewegung gestoppt wird.
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Nachfolgend wird die Erfindung anhand einer bevorzugten Ausführungsform unter Bezugnahme auf die anliegenden Zeichnungen näher erläutert
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Es zeigen:
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1: eine schematische Ansicht einer Vorrichtung zur Überwachung von Maschinenbewegungen,
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2: eine Übersicht über die in der Vorrichtung zur Überwachung von Maschinenbewegungen aus 1 vorgesehenen Bauteile,
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3: ein Flussdiagramm des Ablaufszenarios des Verfahrens zur Überwachung von Maschinenbewegungen durch die in 1 dargestellte Vorrichtung, und
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4: einen Vergleich der Pulsaussendung aus der Sendereinheit und des Pulsempfanges aus der Empfängereinheit der Vorrichtung zur Überwachung von Maschinenbewegungen aus 1.
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Die 1 zeigt eine erfindungsgemäße Vorrichtung zur Überwachung von Maschinenbewegungen beweglicher Teile von Maschinen, Toren und Türen und dergleichen. In diesem Ausführungsbeispiel ist eine Toreinheit 2 mit einem als Sektionaltor ausgebildeten Torblatt 4 dargestellt. Das Torblatt 4 kann mittels einer Antriebsvorrichtung 6 über seitlich angebrachte Zugseile in eine Offen-Position, eine Geschlossen-Position oder eine Zwischen-Position bewegt werden. Im vorliegenden Ausführungsbeispiel befindet sich das Torblatt 4 der Toreinheit 2 in einer Geschlossen-Position. Das Torblatt 4 weist eine Schlupftür 10 auf, wodurch ein einfaches Betreten eines Raumes ohne Öffnen des Torblattes 4 möglich ist. Das Torblatt 4 ist in einen Torblattrahmen 5 integriert.
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Die Antriebsvorrichtung 6 ist auf bekannte Weise mit einer Antriebssteuereinheit 12 verbunden.
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Im unteren Bereich des nicht beweglichen Torblattrahmens 5 ist eine Schutzeinrichtung 13 mit einer Sendereinheit 16 zum Senden von Ausgangssignalen in Form von Pulsen 15 und einer Empfängereinheit 17 zum Empfangen von Pulsen 15 angeordnet. Die Sendereinheit 16 ist über eine Signalleitung 7 mit der Empfängereinheit 17 verbunden. Die Schutzeinrichtung 13 überwacht den Bereich unmittelbar unterhalb des Tores. Die Schutzeinrichtung 13 besitzt hierzu desweiteren noch eine Abstandserkennungseinrichtung.
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Die Schutzeinrichtung 13 ist steuerungstechnisch mit einer Sensorsteuereinrichtung 20 verbunden. In dieser Sensorsteuereinrichtung 20 sind Referenzwerte/Kennfelder hinterlegt. Die Sensorsteuereinrichtung 20 ist sowohl ausgangsseitig 24 wie auch eingangsseitig 26 mit der Antriebssteuereinheit 12 verbunden. Ausgehend von der Sensorsteuereinrichtung 20 verläuft eine Signalleitung 7 zur Sendereinheit 16 und eine weitere Signalleitung 7 verläuft zur Empfängereinheit 17.
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In der 2 ist in einer strukturierten Übersicht die Schutzeinrichtung 13 der Vorrichtung 1 zur Überwachung von Maschinenbewegungen dargestellt. Die Sendereinheit 16 sendet Ausgangssignale in Form von Pulsen 15 zu einer Empfängereinheit 17. Von der Empfängereinheit 17 ausgehend werden die Pulse 15 daraufhin über die Signalleitung 7 sowohl zurück zur Sendereinheit 16, als auch zur Steuereinrichtung 20 gesendet.
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In 3 ist mittels eines Flussdiagramms das Ablaufszenario des Verfahrens zur Überwachung von Maschinenbewegungen durch die zuvor dargestellte Vorrichtung aus 1 veranschaulicht. In dem dargestellten Verfahren werden durch die Sendereinheit 16 Ausgangssignale in Form von Pulsen 15 gesendet. Diese Pulse 15 werden im normalen Betrieb von der Empfängereinheit 17 empfangen. Empfängt die Empfängereinheit 17 alle von der Sendereinheit 16 ausgesendete Pulse 15, so beginnt das Ablaufszenario von Neuem, indem die Sendereinheit 16 weitere Pulse 15 an die Empfängereinheit 17 sendet. Über die Signalleitung 7 zwischen der Sendereinheit 16 und der Empfängereinheit 17 bekommt die Sensorsteuereinrichtung 20 bzw. die Sendereinheit 16 die Rückmeldung, dass der normale Betrieb gewährleistet wird und die Maschinenbewegung bzw. das Betätigen des Torblattes 4 weiterhin möglich ist.
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Kommt es in der Empfängereinheit 17 zur Detektion mindestens eines fehlenden Pulses 15 so wird über die Signalleitung 7 ein Signal zur Sendereinheit 16 gesendet und daraufhin nachfolgend das Aussenden weitere Pulse 15 ausgehend von der Sendereinheit 16 zur Empfängereinheit 17 gestoppt, siehe hierzu die Darstellung in der 4. Das Aussenden weiterer Pulse 15 aus der Sendereinheit 16 erfolgt dabei für eine gewisse Zeitdauer t0. Durch das fehlende Senden von Pulsen 15 ausgehend der Sendereinheit 16 wird folgend auch die Maschinenbewegung gestoppt.
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In 4 ist der Vergleich der Pulsaussendung bzw. Pulsempfangs der Sendereinheit 16 und der Empfängereinheit 17 graphisch gegenübergestellt. Aus der Sendereinheit 16 werden kontinuierlich Pulse 15 gesendet. Durch Unterbrechung dieses Sendeprozesses, beispielsweise indem sich ein Objekt zwischen der Sendereinheit 16 und der Empfängereinheit 17 befindet, werden durch die Empfängereinheit 17 nicht mehr alle von der Sendereinheit 16 ausgesendeten Pulse 15 empfangen. Bei diesem Szenario wird über die Steuereinrichtung 20 und die Signalleitung 7 eine Rückmeldung an die Sendereinheit 16 gesendet, dass die Sendereinheit 16 keine weiteren Pulse 15 aussenden darf und somit für einen Zeitraum t0 nicht aktiv ist.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 202008009320 U1 [0002]
- DE 3728354 [0002]
