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Die Erfindung betrifft eine Sicherheitsplattform für Bedienungs-
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personen von Arbeitsmaschinen, bestehend aus einer eine Stehfläche
bildenden Platte und einer elektrischen Einrichtung, welche in Abhängigkeit von
einer Gewichtsbelastung der Platte die zugehörige Arbeitsmaschine sperrt.
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Unter Arbeitsmaschinen werden vorzugsweise im industriellen Produktionsprozeß
verwendete Maschinen, wie z. B. Pressen zum Ziehen, Stanzen, Schmieden, Schweißautomaten
usw. verstanden. Die mit der Beschickung beschäftigten Maschinenwerker sind einer
erhöhten Unfallgefahr ausgesetzt, weil die taktförmig gleichmäßige Arbeitsweise
zur Unaufmerksamkeit verleitet. Mit einer Sicherheitsplattform der vorgenannten
Art wird deshalb der Metallwerkur gezwungen, sich jedes Mal nach dem Beschickungsvorgang
an einen sicheren Stehplatz zu begeben. Andernfalls kann die Maschine nicht in Betrieb
gesetzt werden und ihren Arbeitsvorgang nicht ausführen.
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Für die Einflußnahme in das Steuersystem der Arbeitsmaschine gibt
es verschiedene Möglichkeiten. Beispielsweise kann die Sicherheitsplattform an der
Beschickungsstelle angeordnet sein. In diesem Falle ist eine Betätigung der Maschine
nicht möglich bzw.
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der Arbeitsvorgang wird augenblicklich unterbrochen wenn die Plattform
durch eine Person belastet ist. Die Sicherheitsplattform kann aber auch an einer
geschützten Stelle in bestimmtem Abstand von der Arbeitsmaschine angebracht sein,
wobei dann die Belastung der Plattform eine Voraussetzung für die Inbetriebsetzung
der Arbeitsmaschine ist.
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Bekannte Sicherheitsplattformen sind entgegen einer Federkraft neigbar
oder mit Hilfe von Hebelanordnungen senkrecht zur Plattenebene parallel bewegbar,
wobei nach Durchmessen eines wenn auch kleinen Bewegungsweges ein elektrischer Kontakt
betätigt wird. Der Nachteil solcher beweglicher Plattformen besteht darin, daß sie
einerseits viele Einzelteile und einen entsprechend hohen Arbeitsaufwand zur Montage
erfordern und andererseits durch die Nachgiebigkeit und den fühlbaren Schalthub
dem Maschinenwerker ein unsicheres Gefühl geben. Es wurde deshalb immer wieder beobachtet,
daß Maschinenwerker unzulässigerweise die Sicherheitsplattformen durch Unterlegen
oder Einschieben von Keilen blockiert haben.
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Es sind auch signalgebende Trittmatten bekannt, beispielsweise mit
Hohlräumen durchzogene Gummimatten, deren Innendruck bei Belastung steigt, was durch
elektrische Drucksensoren erfaßt wird.
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Andere Trittmatten enthalten Scharen sich kreuzender Drähte, die elastisch
in einem geringen Abstand voneinander gehalten werden und sich bei örtlicher Belastung
der Matte berühren und dadurch elektrischen Kontakt geben. Diese Matten sind aber
äußerst empfindlich gegen mechanische Oberbeanspruchung, so daß scharfkantige Werkstücke
nicht darauf abgestellt oder gar darüber geschleift werden dürfen. Aus diesem Grunde
sind solche Sicherheitsmatten bei den meisten Arbeitsmaschinen nicht verwendbar.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Sicherheitsplattform
mit
widerstandsfähiger Oberfläche vorzuschlagen, die mechanisch einfach aufgebaut ist
und ihre Schaltsignale in einer für den Maschinenwerker nicht wahrnehmbaren Weise
abgibt.
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Diese Aufgabe wird ausgehend von einer Sicherheitsplattform der einleitend
bezeichneten Art erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Platte auf wenigstens einem
auf einer unbeweglichen Unterlage befestigten elektrischen Kraftmeßgeber aufruht,
der an eine Auswerteschaltung angeschlossen ist.
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Elektrische Kraftmeßgeber werden auch als Biegekraftgeber oder Druckmeßdosen
bezeichnet. Diese handelsüblichen Komponenten enthalten Dehnungsmeßstreifen, die
an wenigstens einem meist auf Biegung beanspruchten Kraftaufnehmer angeordnet sind
und eine elektrische Brückenschaltung bilden. Obwohl die Kraftaufnehmer dieser Kraftmeßgeber
außerordentlich steif sind, so daß nicht einmal ihre maximale Auslenkbewegung mit
menschlichen Sinnesorganen erfaßt werden kann, lassen sich doch die Widerstandsänderungen
der Dehnungsmeßstreifen, die zur angelegten Kraft genau proportional sind, elektronisch
mit großer Genauigkeit und Sicherheit messen. Somit ist die vorgeschlagene Sicherheitsplattform
zuverlässig und - im Rahmen des menschlichen Wahrnehmungsvermögens - feststehend
angebracht. Sie wird vorzugsweise als biegesteife Stahlplatte ausgebildet, so daß
durch Punkenflug oder Kratz- und Stoßbeanspruchungen keine Beschädigung befürchtet
werden muß.
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Vorteilhafterweise kann die Platte jede beliebige Form haben. Um die
an jeder beliebigen Stelle angreifenden Gewichtsbelastungen insgesamt sicher zu
erfassen, ist es zweckmäßig, die Platte auf mehreren Kraftmeßgebern aufruhen zu
lassen, die elektrisch parallel geschaltet sind. Man kann aber auch die Platte in
der Nähe eines Randes um einen horizontale Achse neigbar anordnen und sie im übrigen
nur mit einem einzigen Kraftmeßgeber unterstützen.
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Um auch jede Verschiebung der Platte in horizontaler Richtung, welche
für eine die Platte betretende Person besonders unangenehm ist, zu vermeiden, wird
vorgeschlagen, daß formschlüssig auf die Kraftaufnehmer der Kraftmeßgeber passende
Verbindungsorgane an der Platte befestigt sind. Die Form der Verbindungsorgane hängt
im einzelnen vom Typ des verwendeten Kraftmeßgebers ab.
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Da Kraftmeßgeber gewöhnlich einen sehr großen Meßbereich haben, wird
die universelle Anwendbarkeit eines bestimmten Kraftmeßgebertyps und einer diesem
angepaßten Auswerteschaltung dadurch wesentlich verbessert, daß das Grenzgewicht,
bei dessen Überschreitung die Arbeitsmaschine stillgesetzt wird, einstellbar ist.
Das erlaubt die Serienfertigung solcher Einrichtungen und ihre Verwendung für Trittplatten
beliebiger Größe und beliebigen Gewichts sowie die Berücksichtigung bestimmter Vorbelastungen
der Trittplatte, beispielsweise durch Werkstücke,
Werkzeugkästen
oder Arbeitswerkzeuge, die der Maschinenwerker zur Ausübung seiner Tätigkeit in
der Hand hält.
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Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird nachfolgend anhand der
Zeichnung erläutert. Im einzelnen zeigt Fig. 1 eine schematische Darstellung einer
Sicherheitsplattforn mit dem elektronischen Teil der Auswerteschaltung, Fig. 2 einen
Teilschnitt der Verbindung der Platte mit einer Druckmeßdose und Fig. 3 eine andere
Ausführungsform der Verbindung der Platte mit einem Biegekraftgeber.
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Nach Fig. 1 ist eine Platte 1 flächengleich mit dem Fußboden 2 vor
einer nicht dargestellten Arbeitsmaschine angebracht. Die Platte ruht auf vier Kraftmeßgebern
in Form sog. Druckmeßdosen, deren Gehäuse 3 in einer Vertiefung des Fußbodens befestigt
sind Die oben herausragenden Kraftaufnehmer 4 sind mit der Platte 1 verbunden. Jeder
Kraftmeßgeber enthält vier Dehnungsmeßstreifen, die eine elektrische Brückenschaltung
bilden. An den zusammengefaßten Ausgängen der vier von einer gemeinsamen Gleichspannungsquelle
gespeisten Brückenschaltungen entsteht ein Spannungssignal, das zwei Grenzwertschaltern
5 und 6 direkt und zwei weiteren Grenzwertschaltern 7 und 8 über einen Inverter
9 invertiert zugeführt wird. Andererseits liegt an den Eingängen der Grenzwertschalter
5 und 7 eine obere Referenzspannung von einem Referenzwertgeber 10 und an den Grenzwertgebern
6 und 8 eine untere Referenzspannung von einem Referenzwertgeber 11.
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Mit den Ausgangssignalen der Grenzwertschalter werden Relais gesteuert,
die zusammen mit weiteren Relais eine den besonderen Anforderungen des Einzelfalls
und den behördlichen Vorschriften genügende Sicherheitsschaltung bilden.
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Im dargestellten Beispiel ist die Anordnung so getroffen, daß bei
Belastung der Platte 1 die Relais der Grenzwertgeber 5 und 8 angezogen und die beiden
anderen Relais abgefallen sind. Bei Teillast sind nur die Relais der Grenzwertgeber
6 und 8 angezogen, während bei völliger Entlastung der Platte 1 nur die Relais der
Grenzwertgeber 6 und 7 angezogen sind. Eine Durchschaltung der in den Steuerkreis
der Arbeitsmaschine eingefügten Kontaktkette erfolgt nur bei Entlastung der Platte
1, wobei der ausschlaggebende Grenzwert sowie auch der Teillastbereich, innerhalb
dessen die Arbeitsmaschine gesperrt bleibt, an den Referenzwertgebern 10 und 11
eingestellt werden kann.
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Fig. 2 zeigt in größerem Maßstab und ebenfalls schematisch die Platte
1 sowie eine an deren Unterseite angebrachte Kappe 12.
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Diese ist über den zylindrischen Kraftaufnehmer 4 des dosenförmigen
Kraftmeßgebers gestülpt. Die Platte 1 ist somit zwar abnehmbar, aber nicht horizontal
verschiebbar. Da die Kraftaufnehmer beim Betreten der Platte 1 nicht merklich nachgeben,
entfällt das bislang häufig beobachtete Unsicherheitsgefühl für den auf diese Weise
überwachten Maschinenwerker.
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In Fig. 3 ist als Alternative ein Kraftmeßgeber in Form eines Biegekraftgebers
angedeutet.
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Der horizontal angeordnete zylindrische Kraftaufnehmer 13 hat zwei
Ringbunde 14 und an der Platte 1' ist ein Gabelstück 15 befestigt, welches zwischen
den Ringbunden 14 eingreifend auf dem Kraftaufnehmer 13 aufliegt.
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An Stelle einer mit der Fußbodenfläche bündigen Platte könnte diese
auch als Trittstufe ausgebildet sein. Dadurch läßt sich der notwendige Bewegungsspalt
abdecken und dessen Verschmutzung oder Verklemmung durch eingekeilte Kleinteil vermeiden.
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