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Schwenkarmstanze ßchwenkarmstanzen mit horizontal verschwenkbarem,
senkreoht wirkendem Druckarm zum Stanzen von Leder, Kunstleder und anderen Materialien
mit Hilfe von aufzulegenden Stansmessern, die durch das ausgebreitete Stanzmaterial
gegen einen feststehenden Stanztisch mit Arbeitfläohe wirken, werden von einem vor
dem Tisch stehenden Bedienenden, deE das Stanzgut bei Zuführung desselben von Hand
oder mit Hilfe von Vorrichtungen nach das seiner Brauchbarkeit zu prüfen hat, betätigt.
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Zur Sichorung des Personals sind Vorkehrungen und Sloherheitsschaltungen
entwickelt worden, die verhindern sollen, dass der Arbeiter mit den Händen unter
den niedergehenden Presskopf greifen kann. So wird er z.B. bei der Zweihand.
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schaltung gezwungen mit beiden Händen auf Sperrschalter derart einzuwirken,
dass das Stanzwerkzeug nur bei Betätigung beider Druckknöpfe abwärts fahren kann.
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Es gibt auch Sicherheitsschaltungen nach dem gleichem Prinzip, die
anstello von elektronischen Mitteln Elektromagnete besitzen, wo zwei Steuerorgane
oder zusammengefasste Sätze von Steuerorganen, z.B. Hebel oder Knöpfe vorgesehen
sind und, um die Maschine in Gang su setzen,
unbedingt gleichzeitig
oder fast gleichseitig unbedingt mit beiden Händen geschaltet werden müssen, weil
drei parallele Steuerstromkreise, zwei Druckknöpfe mit je zwei Kontakten, ein aus
Hauptrelais und parallelgeschalteten Hilfsrelais und zwei Zeitrelais mit Verzögerungskontakt
vorgesehen sind.
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Perner sind Potozellen-Sicherungen bekannt geworden, die bei feststehenden
Stangen und Pressen ohne Schwenkarm einen Eingriff in den Stanzbereich verhüten
sollen und abschalten, wenn die Lichtschranke durchbrochen wird.
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Bei Stanzen mit schnellschwenkendem Druckarm treten aber noch weitere
Unfallquellen auf, weil der horisontal aussohwenkende Druokarm auf Grund der Massenkraft
sowohl durch den Stoss als auch durch die Folgeerscheinungen Unfälle herbeiführen
kann. Für die Sicherung gegen schnelle Schwenkbewegungen sind die vorgenannten Mittel
nicht brauchbar, weil sie zwar den Bedienenden sichern. aber nicht Dritte vor Unfällen
behühten können und s.B. beim Fotozellenschutz entsprechende Halterungen benötigten,
die eine aus zusätzliche Gefahrenquelle durch des mögliche Hängenbleiben beinhalten.
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Auch ein Versuch induktive Sicherungskreise anzubringen, n scheiterte
daran, dass die #otwendigen vorstehenden Halterungsteile, die zum Hängenbleiben
führen können, nicht entbehrt werden können, ganz abgesehen davon, dass Schaltkreise
dieser Art auf Grund ihrer Trägheit nicht schnell
genug zur Wirkung
konnen.
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Elektrische Schutzkreise, die bei BerUhrung über den Körperwiderstand
wirksam werden sollen, haben trotz umfangreicher Versuche nicht die gewunsohte Sioherheit
gebracht. Sie versagen in allen Fällen dann, wenn der Kontakt zwischen bewegtem
Maschinenteil und dem Unfallgefährdeten durch Isolierung bei erhöhtem Körperwiderstand
erfolgt. Dies ist z.B. dann der Fall, wenn der Schwenkarm auf den textilumhüllten
Arm des Werkers auftrifft und der elektrische Widerstand zum über Erde geschlossenen
Schaltkreis unendlich bleibt. Daher kommt es, dass viele mit dieser Sicherung ausgestattete
Maschinen ohne Berührungsschutz betrieben werden müssen. Das bedeutet eine neue
Gefährdung dann, wenn die sichtbaren Teile der Unfallverhütungsanlage am Schwenkarm
verbleiben, die Schaltung aber ausser Betrieb gesetzt wurde.
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Der Erfinder stellte sich daher die Aufgabe, eine immer betriebsbereite
und selbsttätig wirksame Sicherheiteeinrichtung zu schaffen, die nach Berührung
des hydraulisch bewegten Schwenkarmes diesen an jeder Stelle sofort stillsetzt.
Ausserdem soll die Funktion der Sicherheitseinrichtung zwangsläufig vor jedem Inbetriebsetzen
der Maschine überprüfbar sein.
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Diese Aufgabe wird erfindungsgemäss dadurch gelöst, dass am tischseitigen
unteren Rand des Schwenkarmes ein Druckschlauch vorgesehen wird, der durch iechaniache
Einwirkung,
d.h. durch Druckänderung, diese als Schaltimpuls zu
einem empfindlichen Membranrelais führt, welches über Schütze und weitere Schaltnittel
durch die gegebenen Impulse zur Stillsetzung des Schwenkantriebes dient.
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ine zwangsläufige Funktionskontrolle der Sicherheitseinrichtung wird
über eine Sperrschaltung derart in den Linschaltvorgang der Maschine eingebaut,
dass die Betriebsbereitschaft erst nach DurchfUhrung einer Probe schaltung gegeben
wird. Selbst bei durchlaufendem Betrieb wird auf diese Weise erreicht, dase nach
jedem Pausen- und 9chichtwechsel-Stillstand Je Schicht also mindestens zwei- bis
dreimal Kontrollen der Sicherheitseinrichtung absolviert werden müssen.
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Durch Verwendung eines elastischen Materials als Umrandung des schwenkenden
Maschinenteils wird dank der stossdämpfenden Wirkung schon ein beträchtlicher mechanischer
Schutz geboten.
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Der Schlauch ist nach einem gegebenen Beispiel an der dem Maschinenteil
zugewendeten Seite mit Führungsformen versehen, die es gestatten diesen in eine
glatte - im Querschnitt U-förmige - am Schwenkarm befestigte Schiene einzustecken,
wodurch eine Befestigung des Sicherungsmittels ohne vorstehende Teile möglich ist
und der elastische Schlauch sich harmonisch der übersichtlichen Maschinenkontur
anpaset.
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Er kann aber auch direkt an das schwenkende, gefahrbringende Teil
geklemmt oder sonstwie befestigt werden. Da der elastische Druckschlauch halbrund
ausgebildet ist, wird die Breite des Schwenkarmes durch die Sicherungsmaßnahme so
geringfügig vergrössert, dass die übersicht am Stanztisch nicht behindert wird.
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Besonders vorteilhaft ist es, dass keine vorstehenden e Befestigungsmittel
zum Hängenbleiben Anlass geben können, und dass die gesamte Sicherung einschliesslich
Steuerung 90 konstruiert ist, dass alle Maschinen mit betriebsgegebenen Mitteln
nach Bedienungsanweisung nachträglich damit ausgerostet und notfalls auch nur die
äusseren Kanten des schwenkenden Armes mit dem Druckimpulsschlauch versehen werden
können. Ausserdem ist dieFunktionskontrolle durch eine sinnvolle Schaltung so schnell
- nämlich durch Druck auf den Schutzschlauch und den Entsperrtaster - durchgeführt,
dass sich der Bedienende nicht dadurch behindert fühlen kann, weil die Freigabe
der Bedienungsbereitschaft sofort und automatisch folgt, selbst im Falle einer Perfora,tion
des Druckschlauches oder eines anderen Schadens sind der Schlauch, die Zuleitungen
oder das Steuerteil schnell und mit wenigen lIandgriffen austauschbar. Die Bauteile
der Anordnung wurden so gestaltet, dass die elektrische Steuerung und das Membranrelais
in einem Gehäuse untergebracht sind, wodurcii sich der Einbau der Montageteile praktisch
nur auf drei bis vier Einzelteile beschränkt.
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Eine beispielhafte, konstruktive Ausführung des Erfindungsgegenstandes
wird anhand der nachstehenden Zeichnungen erläuternd beschrieben.
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Es zeigen: Fig. 1 schematisch den Aufriss der Schwenkarmstanze, Fig.
2 das Grundrisschema des Schwenkarmes mit dem Berührungsschutz, Fig. 3 einen Teilschnitt
durch die untere Schwenkarmkante, Fig. 4 einen Teil des Maschinenwirkschaltbildee,
soweit es für das Zusammenwirken mit der Sicherungeeinrichtung notwendig ist, Fig.
5 das Wirkschaltbild der herungseinrichtung, Fig. 6 die räumliche Anordnung der
Sicherungsschaltung.
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Der Maschinenfuss 41 der in Fig. 1 schematisch dargestellten Schwenkarmstanze
tragt auf der Bedienungseeite 41t den Stanztisch 55 mit einer Stanzauflage 42 und
aui der Gegenseite die Führung 47 für eine senkrecht stehende Säule 43, an der ein
horizontal verschwenkbarer und senkrecht stanzender Druckarin 44 montiert ist. An
der Rückseite der Säulenführung 47 ist der c,,chaltschrank 48 und ein Sicherungssteuerteilgeheiuse
49 vorgesehen. Das Stanzgut 45 wird z.B. in die in der Ausnehmung 50 vorgesehene
Stanzgutwanne 52 #### als Werkstoffrolle 51 oer als einzelne Haut eingelegt, vom
Stanzer iiber die Stanztischauflage 42 vorgeholt, ausgebreitet
und
nach Auflage eines Stanzmessers 46 durch senkrechte Abwärtsbewegung des Druckarmes
44 ausgeschnitten. Bei deren Schwenkarmstanzen erfolgt die Stanzgutzu- und Abführun
von links her nach rechts hin längs des Stanstlches.
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Die Distanz zwischen Maschinentischauflage 42 und Druckarm 44 ist
durch ein Handrad 13 verstellbar. Die Tlubhöhe kann an einem Drehknopf 12 verstellt
werden.
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Zum Schutz gegen unabsichtliches Eingreifen unter den herabgehenden
Druckarm sind entweder am Druckarm 44 oder an der Bedienungsseite 41 des Maschinentisches
zwei Handgriffe 53 und eine entsprechende Schaltung mit Drucktaster 54 derart vorgesehen,
duss der Bedienende nur dann den Stanzhub auslösen kann, wenn beide Drucktastschalter
54 durch Daumendruck betätigt werden.
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Zu jeaer Stanzmesserauflage ist das Aus- und Einschwenken des Soliwenkarmes
44 erforderlich. Bei dieser schnellen Horizontalbewegung kann es unbeabsichtigt
zur Berührung einer am Stanzlich arbeitenden Person kommen, so dass aie schnelle
Unterbrechung der Schwenkbewegung erforderlich wird.
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Du diesem Zweck erhält der schwenkende Druckarm 44 erfindungsgemäss
einen Berührungsschutz durch einen an der unteren Kante befestigten Druckschlauch
14, der mittels Druckimpulsleitung 16 mit einem Membranrelais 15, das im Steuerteil
49 untergebracht ist, verbunden wird. Der
Druckschlauch 14 ist beispielhaft
im Schnitt halbrund gestaltet und besitzt an der dem Maschinenteil zugewandten Seite
ein T-förmig ausgebildetes Profil 17, das in einer Führungsschiene 18 mit C-förmigem
Querschnitt befestigt wird.
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Die Führungsschine 18 ist mit bekannten Befestigungsmitteln 19 am
unteren Rand 20 des Druckarmes 44 z.B. verschraubt oüer in anderer Weise verbunden.
Der Schlauch kann nach dieser Erfindung ein- oder mehrteilig ausgebildet sein oder
auch nur um die mit grossem Radius echwenkenden Kanten des Druckarmee gelegt werden.
Er kann aber auch direkt ohne zusätzliche Befestigungs- und Führungsmittel mit dem
Schwenkteil verbunden sein, z.B. durch Klemmittel, Haftmittel, Verklebung oder anders
gehalten werden.
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Das in Fig. 6 gezeigte Steuerteil 49 ist kastenartig ausgebildet.
Die Seitenwände sind sum Druckausgleich bei 56 dachartig aufgebogen. An der oberen
Deckplatte 57 sind Anschlußstutzen 58 für den Schutzechlauch der Impulsleitungen
16 vorgesehen. Auf einer Montageplatte 6o sind ein Relais mit Uberschneidender Kontaktgabe
21, ein Sicherungsrelais 25 und ein Membranrelais 15 angeordnet. An der Klemmlelste
61 sind die Anschlüsse der Schaltmittel verdrahtet und die Zuleitungen vom Schaltschrank
sowie zum Entsperrtaster aufgenommen, Das Steuerteil ist grössenmässig auf die Breite
des Schaltschrankes abgestimmt. Es kann mit zwei Befestigungsmitteln und der Durchführung
an diesem befestigt werden.
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In Fig. 4 sind die an der Sicherungsschaltung beteiligten Stromlireisteile
des Maschinenuirkschaltbildes skizziert.
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Die Druckkopftaster "Ein" und Aus" liegen im Strompfad 4
Pos. 29 und 35. Ein Bimetallrelais 36 und die Motorschütze / 37 uiid 38 der Sterndreieckschalter
für die Verbindung zwischen den Strompfaden 4 und 6 sind im Schaltschrank 48 untergebracht,
die Anzeigelämpchen 27 und 28 ebenso wie die Schalter 29 und 35 am Oberteil der
Stirnseite 41 im Sichtbereich des Bedienenden. An diesem Ort befindet sich auch
der Entsperrtaster 33.
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Das Relais mit überschneidender Kontaktgabe 21 besitzt Schliessk on
takts im Strompfad 1 und 3 der Sicherheitsschaltung und im Strompfad 6 der Maschinenschaltung.
Der Öffner -liegt im Strompfad 2. Das Sicherungsrelais 25 hat einen 25@ Ruhekontakt
/ im Motorstrompfad 6 und einen Schliesskontakt 25' im Strompfad 3.
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Hiernach ergibt sich folgender Funktionsablauf.
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Das Membranrelais 15 wirkt auf das Relais mit Uberschneidenier Kontaktgabe
21 im Stromkreis 2 der Fig.5. Durch das Schliessen des Membranrelaiskontaktes 15
erhält das Relais mit überschneidender Kontaktgabe 21 im Strompfad 2 Spannung und
zieht an, dabei werden die Schliesser 21' und 21" in Strompfad 6 und 3 betätigt.
Voreilend schliesst bereits der Selbsthaltekontakt 21"' im Pfad 1, so dass die Spule
von 21 hierüber versorgt werden kann und die durch den nacheilend kommenden Üffnerkontakt
21IV bewirkte
Trennung vom Sicherungsstromkreis 2 ohne Einwirkung
auf das Sicherungsrelais 25 im Pfad 3 bleibt.
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Durch die verspatete Öffnung von 21IV erhält das Sicherungsrelais
25 auf dem Weg über Strompfad 1 - 2 - 3 einen Stromimpuls. Seine Spule wird erregt,
es zieht an. Das Sicherungsrelais 25 hat einen als Selbsthaltekontakt ausgebildeten
Schliesskontakt 25' im Strompfad 3 und einen Öffner 25" im Strompfad 6. Es würde
aleo im Strompfad 6 öffnen, dadurch würde die Betrieb sbereitschaft 'unterbrochen,
Um diese Unterbrechung aufzuheben, ist die Betätigung der Entsperrtaste 33 erforderlich,
so dass das Sicherungsrelais 25 wieder abfällt, der Öffnerkontakt 25" im Strompfad
6 wieder geschlossen wird und der Schliesskontakt 25' im Stronkreis 3 sich wieder
öffnet.
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Beim Betrieb der Stanze wird bei einem Stoss auf den Schlauch 14 eine
Druckwelle erzeugt, die über die Impulsleitung 16 zum Membranrelais 15 geleitet
einen empfindlichen elektrischen Kontakt schliesst, durch den die Berührungsschutzsicherung
betätigt wird und die Schwenkbewegung sofort gestoppt wird.
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Bei Betätigung des Einschalters 29 schliesst der Kontakt 38, die Kontrollampe
für den Motor im Pfad 6 bekommt Strom.
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Der Kontakt 21' ist - wie gezeigt - noch offen, dadurch ist eine Betatigung
der Schwenkeinrichtung nicht möglich, ehe nicht die Funktion der Sicherheitsschaltwig
geprüft ist.
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Sobald der Berührungsschutzschlauch einen Druckimpuls erhält, wiru
das Mernbranrelais 15 zum Schliessen des Kontaktes im Stromweg 2 veranlasst, dadurch
kann über die Verbindung 31 zwischen Stromweg 2 und 3 - wie geschildert -das Sicherungsrelais
25 bei eingeschaltetem Kontakt 21" Strom bekommen.
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Die Arbeitsweise der Sicherheitsschaltung läuft in folgender Weise
ab. Nach Druck auf den Berührungsschutzschlauch 14 wird das Membranrelais 15 geschlossen.
Im Stromweg 2 erhält das Relais 21 mit überschneidender Kontaktgabe Spunnung wid
wird mit seinen Kontakten in den Pfaden 6, 1, 3 und 2 derart tätig, dass der Kontakt
21' geschlossen wird, 21"' dadurch bekommt der selbsthaltende Kontakt / im Strompfad
1 Spannung, so dass bei Unterbrechung des Druckimpulees die übrigen Kontakte nicht
mehr beeinflusst werden. Im Strompfad 3 wird der Kontakt 21" geschlossen, so dass
das Sicherungsrelais 25 Spannung bekommt und nach Anzug des Relais dessen Schliesskontakt
im Strompfad 3 selbsthaltend tätig werden kann und der Kontakt 5"1m Strompfad 6
geöffnet werden kann, wodurch der Stromkreis über 25 zum Pfad 6a zur Betriebsanzeigenleuchte
28 unterbrochen wird. Nun muss die Entsperrtaste 33 betätigt werden, wodurch der
Kontakt im Stromkreis 3 öffnet und das Relais 25 spannungslos wird.
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Dadurch wird der Kontakt 25" wieder geschlossen. Der Selbsthaltekontakt
25 im Pfad 3 öffnet, damit bekommt die Leuchte 28 im Strompfad 6a Spannung und zeigt
die Betriebsbereitschaft an.
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Die Druckimpulssicherungsschaltung wird komplett mit allen notwendigen
Schaltelementen in einem Schaltungekasten 49 montiert, der verschraubt und so gesichert
ist, dass die Bedienungsperson keine Manipulationen an der Steuerung durchführen
kann, wenn die Sicherungseinrichtung schadhaft sein sollte odor nicht anspricht.
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Die Reparatur eines schadhaften Schutzschlauches kann ohne Eingriffe
an den Steuerteilen durch Einschieben eines Ersatzschlauches in die Führung mit
betriebseigenen Mitteln leicht durchgeführt werden, da die Schlauchtülle nur an
dem Verbindungsstück der Impulsleitung zum Membranrelais aufgesteckt wird. Bei Schäden
in der Sicherungsschaltung wird der ganze Schaltkasten durch Ab- und neu sinklemmen
der Anschlüsse an der Klemmleiste und Verschrauben sm Schaltkasten ausgetauscht,
Alle anderen Bauteile sind so gestaltet, dass die Sicherungsanlage ohne Spezialkenntnisse
an Jeder im Betrieb befindlichen Maschine nachträglich angebracht werden kann und
jede Stanze den Bestimmungen des Maschinenschutzgesetztes entsprechend geschützt
werden kann.