WO2019238294A1 - Sicherheitseinrichtung eines handschuhstutzens - Google Patents

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WO2019238294A1
WO2019238294A1 PCT/EP2019/059583 EP2019059583W WO2019238294A1 WO 2019238294 A1 WO2019238294 A1 WO 2019238294A1 EP 2019059583 W EP2019059583 W EP 2019059583W WO 2019238294 A1 WO2019238294 A1 WO 2019238294A1
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WO
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glove
safety device
hand
glove ring
sensor device
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PCT/EP2019/059583
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Inventor
Javier Stillig
Original Assignee
Robert Bosch Gmbh
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B25—HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
    • B25J—MANIPULATORS; CHAMBERS PROVIDED WITH MANIPULATION DEVICES
    • B25J21/00—Chambers provided with manipulation devices
    • B25J21/02—Glove-boxes, i.e. chambers in which manipulations are performed by the human hands in gloves built into the chamber walls; Gloves therefor
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B25—HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
    • B25J—MANIPULATORS; CHAMBERS PROVIDED WITH MANIPULATION DEVICES
    • B25J19/00—Accessories fitted to manipulators, e.g. for monitoring, for viewing; Safety devices combined with or specially adapted for use in connection with manipulators
    • B25J19/06—Safety devices
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B25—HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
    • B25J—MANIPULATORS; CHAMBERS PROVIDED WITH MANIPULATION DEVICES
    • B25J21/00—Chambers provided with manipulation devices
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16P—SAFETY DEVICES IN GENERAL; SAFETY DEVICES FOR PRESSES
    • F16P3/00—Safety devices acting in conjunction with the control or operation of a machine; Control arrangements requiring the simultaneous use of two or more parts of the body
    • F16P3/12—Safety devices acting in conjunction with the control or operation of a machine; Control arrangements requiring the simultaneous use of two or more parts of the body with means, e.g. feelers, which in case of the presence of a body part of a person in or near the danger zone influence the control or operation of the machine
    • F16P3/14—Safety devices acting in conjunction with the control or operation of a machine; Control arrangements requiring the simultaneous use of two or more parts of the body with means, e.g. feelers, which in case of the presence of a body part of a person in or near the danger zone influence the control or operation of the machine the means being photocells or other devices sensitive without mechanical contact
    • F16P3/148—Safety devices acting in conjunction with the control or operation of a machine; Control arrangements requiring the simultaneous use of two or more parts of the body with means, e.g. feelers, which in case of the presence of a body part of a person in or near the danger zone influence the control or operation of the machine the means being photocells or other devices sensitive without mechanical contact using capacitive technology
    • G—PHYSICS
    • G21—NUCLEAR PHYSICS; NUCLEAR ENGINEERING
    • G21F—PROTECTION AGAINST X-RADIATION, GAMMA RADIATION, CORPUSCULAR RADIATION OR PARTICLE BOMBARDMENT; TREATING RADIOACTIVELY CONTAMINATED MATERIAL; DECONTAMINATION ARRANGEMENTS THEREFOR
    • G21F7/00—Shielded cells or rooms
    • G21F7/04—Shielded glove-boxes
    • G21F7/053—Glove mounting means

Definitions

  • the present invention relates to a safety device
  • glove sockets in glove boxes (also referred to as insulators, gloveboxes, glove boxes) or other enclosed spaces, such as clean rooms, for example for use in pharmaceuticals
  • the safety device according to the invention with the features of claim 1 is distinguished by the fact that a possibility is provided to detect an intervention of an object, such as a hand or arm of a person, in a glove ring reliably and at an early stage. On the basis of this detection of the intervention, measures can then be initiated which reliably prevent a risk to humans.
  • the safety device comprises a glove ring and a
  • the glove ring can, for example, in the
  • the sensor device is set up to detect an engagement of an object, in particular a hand, in the glove ring.
  • Various technical options are conceivable for detecting the intervention of the hand.
  • a light barrier could be provided within the glove ring, or other devices that can reliably detect the presence of a hand within the glove ring.
  • Safety device particularly user-friendly, since, for example, it is not necessary to release the glove sockets by mechanical slides or the like.
  • a very efficient production can be guaranteed, for example because those adjacent to the safety device
  • the sensor device is preferably set up to generate an electric field within the glove ring. If an hand intervenes in an electrical field in the glove ring, the electrical field changes. You can also use other objects with a relative
  • the safety device is set up to change this electrical Field and based on the intervention of the hand or the
  • Detecting a hand or an object by means of an electrical field within the glove ring is a particularly reliable and user-friendly way of detecting the intervention.
  • the electrical field does not represent any impairment for the operator when operating the system protected by the safety device.
  • the sensor device particularly preferably comprises a capacitor.
  • the capacitor is set up, the electric field within the
  • the capacitor is a plate capacitor with a first plate and a second plate, the two plates being arranged on the glove ring in such a way that they lie opposite one another on the circumference. This results in a particularly simple and inexpensive way of generating an electrical field within the glove ring.
  • the sensor device has a
  • the evaluation device is set up to detect the intervention of the hand based on the change in the electric field. This happens because the evaluation device detects a change in the capacitance of the capacitor. The change in the capacitance of the capacitor results from the change in the electric field that the capacitor generates. This provides a particularly simple way of detecting the engagement of the hand in the glove ring.
  • the detection of the hand or arm within the glove ring is carried out in two channels by means of the sensor device.
  • the sensor device is designed redundantly and can detect the hand in the glove ring by means of two mutually independent channels. It is particularly favorable if the
  • Sensor device comprises two capacitors, each of the capacitors independently generating an electric field. If two plate capacitors are used, they can be arranged on the glove ring, for example, rotated by a certain angle. Through a two-channel Detection by means of the sensor device enables a particularly safe and reliable detection.
  • the safety device preferably further comprises a glove.
  • the glove is arranged on the glove ring.
  • the glove can be made of butyl or a comparable gas-tight material. Gloves of this type are particularly suitable for use in pharmaceutical systems and protect the operator from direct contact with the products to be processed.
  • the security device particularly preferably further comprises a
  • the signal device can emit an acoustic signal and / or an optical signal when the hand intervenes in the glove ring if this intervention is detected by the sensor device. This makes it particularly easy to see, for example, whether the sensor device has detected a hand within the glove ring. This can also be for one
  • the glove ring is preferably integrated into a wall.
  • the wall separates a work area in which, for example, pharmaceutical
  • Products are filled or packaged from an operating area in which, for example, the operator is located.
  • the invention relates to a closed space, the one
  • the enclosed space can be, for example, a clean room or the like in which
  • pharmaceutical products are filled or packaged.
  • the working area is preferably arranged in the interior of the enclosed space and has movable plant parts.
  • the moving system parts can be robots or other automated machines, for example.
  • the safety device is set up to stop the moving system parts safely when the sensor device engages the hand in the
  • Safety device disconnects the moving system parts from the power supply.
  • the moving plant parts can be machine parts or robots, for example be, which automatically carry out certain work steps.
  • Safety device causes the movement of the moving parts of the system to be stopped. This prevents collisions and bruises and the associated crush or shear injuries to the operator on the arm and hands.
  • the enclosed space particularly preferably has a large number
  • the large number of safety devices is linked to one another. If one hand engages in at least one glove ring of the plurality
  • the invention further relates to a packaging installation, in particular a pharmaceutical packaging installation, with an inventive one
  • Figure 1 is a highly simplified schematic representation of a
  • Figure 2 is a highly simplified schematic representation of a
  • Figure 3 is a highly simplified schematic representation of a
  • FIG. 1 shows a safety device 1 of a glove socket 10 according to a first embodiment of the invention.
  • the glove socket 10 is not shown in FIG. 1 and can be seen in FIGS. 3 and 4.
  • the safety device 1 comprises a glove ring 2 and one
  • the sensor device 3 is arranged on the glove ring 2 and comprises a plate capacitor 30 with a first one
  • Capacitor plate 31 and a second capacitor plate 32 are arranged opposite one another on the glove ring 2 and generate an electric field within the glove ring 2.
  • the sensor device 3 further comprises an evaluation device 33.
  • the evaluation device 33 is connected to the two capacitor plates 31, 32 and supplies them with electrical current in order to generate the electrical field.
  • the evaluation device 33 can detect an engagement of a hand in the glove ring 2.
  • the evaluation device 33 is set up to detect a change in the electric field, which is caused by the hand's engagement in the glove ring 2.
  • the evaluation device 33 is set up to detect a change in the electric field, which is caused by the hand's engagement in the glove ring 2.
  • Evaluation device 33 detect a field strength of the electrical field and compare it with a reference value which is present in an undisturbed electrical field.
  • the evaluation device 33 can comprise, for example, a storage device, by means of which the reference value of the
  • a particularly reliable and simple detection of the engagement of the hand in the glove ring 2 is made possible.
  • the detection of the intervention based on the electric field does not impair the operator and also ensures to reliably determine whether a hand is in the glove ring 2, whereby measures can be initiated to avoid possible hazards.
  • the safety device 1 has a simple and robust construction.
  • Figure 2 shows a simplified schematic representation of a
  • the second exemplary embodiment essentially corresponds to the first exemplary embodiment with the difference of a two-channel detection of the engagement of the hand in the glove ring 2.
  • the sensor device 1 comprises two plate capacitors 30, 30 ', each with a first capacitor plate 31, 31' and a second Capacitor plate 32, 32 '.
  • the first capacitor plate 31, 31 ′′ lies directly opposite the second capacitor plate 32, 32 ′′ on the circumference of the glove ring 2.
  • the two capacitors 30, 30 ' are arranged rotated relative to one another with respect to the circumference and, independently of one another, generate an electric field within the
  • Evaluation device 33 connected.
  • the two-channel design of the sensor device 3 enables a particularly reliable and safe detection of the intervention of the hand in the glove ring 2. In this way, if one of the two capacitors 30, 30 'is defective, detection of the intervention of the hand in the glove ring 2 can be ensured.
  • the second exemplary embodiment shown in FIG. 2 includes a signal device 4 in addition to the first exemplary embodiment in FIG. 1.
  • the signal device 4 is set up to emit an acoustic signal and an optical signal when the sensor device 3 detects the engagement of the hand in the glove ring 2.
  • the signal device 4 comprises a signal lamp 42 for outputting the optical signal and a loudspeaker 41 for outputting the acoustic signal.
  • FIG. 3 shows a closed room 100 with a safety device 1.
  • the enclosed space 100 in which a work area 20 for processing products 25 is arranged, is separated from an operating area 30 by a wall 50.
  • the glove socket 10 In the wall 50 is the glove socket 10 with the safety device 1 according to the second embodiment integrated. For better clarity, only the glove ring 2 is shown.
  • a glove 11 is arranged on the glove neck 10 and the glove ring 2, the glove 11 being located within the closed space 100 in the event of an intervention, as shown in FIG. 3.
  • the glove 11 can also be located outside the closed space 100. An operator can thus reach into the glove 11 from the operating area 30 with one hand. The enclosed space 100 and the glove 11 protect the
  • the product is analogous to contamination by the operator or by the operator
  • the evaluation device 33 can then cause movable
  • Plant parts 21 of the work area 20 can be stopped safely. This prevents the movable system parts 21 from endangering the hand or arm of the operator. This can prevent, for example, crushing or shearing injuries which could occur when the glove 11 is engaged and the movable system parts 21 do not move safely.
  • the safety device 1 can continue to start
  • the stopping can only take place from a certain threshold value of the field strength of the electrical field. Since the presence of the operator in the vicinity of the glove ring 2, for example if the operator is leaning against the wall 50 or the glove socket 10, can possibly bring about a change in the electrical field, it is advantageous if the stopping only when exceeded or falls below a certain threshold value of the field strength of the electric field.
  • This threshold value can also be stored, for example, by means of the memory device of the evaluation device 33.
  • FIG. 4 shows a further illustration of the enclosed space 100 of FIG. 3, four glove sockets 10, each with a safety device
  • All four safety devices 1 are coupled to one another by means of a single evaluation device 33. If one hand engages in at least one of the four glove rings 2, the movable system parts 21 are stopped safely. It would also be possible for the movable plant parts 21 to be stopped selectively, that is to say only defined moving parts, depending on the location of the intervention.

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Abstract

Die Erfindung betrifft eine Sicherheitseinrichtung eines Handschuhstutzens (10), umfassend: einen Handschuh-Ring (2) und eine Sensoreinrichtung (3), welche am Handschuh-Ring (2) angeordnet ist, wobei die Sensoreinrichtung (3) eingerichtet ist, einen Eingriff eines Objekts, insbesondere einer Hand, in den Handschuh-Ring (2) zu erfassen.

Description

Beschreibung
Titel
Sicherheitseinrichtunq eines Handschuhstutzens
Stand der Technik
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Sicherheitseinrichtung eines
Handschuhstutzens sowie einen abgeschlossenen Raum, insbesondere
Reinraum, mit Handschuhstutzen und mit einer derartigen Sicherheitseinrichtung.
Bekannt ist es, Handschuhstutzen in Handschuhkästen (auch bezeichnet als Isolatoren, glovebox, Handschuhbox) oder anderen abgeschlossenen Räumen, wie Reinräumen, beispielsweise für den Einsatz in pharmazeutischen
Verpackungs- und Abfüllmaschinen, mittels mechanischer Sicherheitsschieber abzusichern, wie beispielsweise in DE 91 04 920 U1 gezeigt. Dabei werden Handschuhlöcher durch ein seitliches Bewegen des Sicherheitsschiebers verschlossen oder freigegeben. Der Sicherheitsschieber ist mit einem
elektrischen Stellungsschalter verbunden, der bei geöffnetem Schieber
Anlagenteile, wie bewegte Maschinenteile, welche die arbeitenden Personen gefährden könnten, stromlos schaltet bzw. die bewegten Maschinenteile nach definierten Angaben sicher anhält. Weiterhin ist bekannt, dass Lichtschranken zur Absicherung des Menschen verwendet werden, meist innerhalb der entsprechenden Maschinen. Derartige Sicherheitsvorrichtungen sind jedoch meist aufwendig gestaltet oder können unter ungünstigen Umständen ein
Eingreifen einer Bedienperson nicht zuverlässig erkennen. Beispielsweise ist es auch möglich, dass vergessen wird, die Sicherheitsschieber wieder zu schließen, wodurch die Maschine unnötigerweise stillsteht und eine Verzögerung der Produktion bewirkt.
Offenbarung der Erfindung Die erfindungsgemäße Sicherheitseinrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 1 zeichnet sich dadurch aus, dass eine Möglichkeit bereitgestellt wird, einen Eingriff eines Objekts, wie einer Hand oder einem Arm eines Menschen, in einen Handschuh-Ring sicher und frühzeitig zu erkennen. Ausgehend von dieser Erkennung des Eingriffs können sodann Maßnahmen eingeleitet werden, welche eine Gefährdung des Menschen zuverlässig verhindern. Die
Sicherheitseinrichtung umfasst dafür einen Handschuh-Ring und eine
Sensoreinrichtung. Der Handschuh-Ring kann beispielsweise in den
Handschuhstutzen integriert sein. Die Sensoreinrichtung ist dabei eingerichtet, einen Eingriff eines Objekts, insbesondere einer Hand, in den Handschuh-Ring zu erfassen. Denkbar sind dabei verschiedene technische Möglichkeiten, um den Eingriff der Hand zu erfassen. Beispielsweise könnte eine Lichtschranke innerhalb des Handschuh-Rings vorgesehen sein, oder andere Einrichtungen, welche eine Anwesenheit einer Hand innerhalb des Handschuh-Rings sicher detektieren können. Dadurch, dass bereits im Handschuh-Ring erkannt wird, dass ein Eingriff eines Menschen erfolgt, und nicht erst in dahinter gelegenen Anlagenteilen, wird eine besonders sichere und frühzeitige Erkennung von menschlichen Gliedmaßen ermöglicht. Zudem ist eine derartige
Sicherheitseinrichtung besonders benutzerfreundlich, da beispielsweise ein Freigeben der Handschuhstutzen durch mechanische Schieber, oder dergleichen nicht erforderlich ist. Zudem kann eine sehr effiziente Produktion gewährleistet werden, da beispielsweise an die Sicherheitseinrichtung angrenzende
Maschinen, welche eine Gefährdung für die Hand der Bedienperson darstellen können, nur für genau den Zeitraum gestoppt werden müssen, in welchem der Eingriff der Hand in den Handschuh-Ring erfolgt. Wird die Hand wieder aus dem Handschuh-Ring entfernt, so kann die Sicherheitseinrichtung die angrenzende Maschine wieder freigegeben.
Die Unteransprüche zeigen bevorzugte Weiterbildungen der Erfindung.
Bevorzugt ist die Sensoreinrichtung eingerichtet, ein elektrisches Feld innerhalb des Handschuh-Rings zu erzeugen. Erfolgt bei einem im Handschuh-Ring vorhandenen elektrischen Feld ein Eingriff einer Hand, so verändert sich das elektrische Feld. Dabei können auch andere Objekte mit einer relativen
Permittivität größer 1 eine Änderung des elektrischen Feldes hervorrufen. Die Sicherheitseinrichtung ist dabei eingerichtet, diese Änderung des elektrischen Feldes zu erfassen und basierend darauf den Eingriff der Hand oder des
Objektes zu erfassen. Eine Detektion einer Hand oder eines Objektes mittels eines elektrischen Feldes innerhalb des Handschuh-Rings ist eine besonders zuverlässige und benutzerfreundliche Möglichkeit der Erfassung des Eingriffs. Beispielsweise stellt das elektrische Feld keinerlei Beeinträchtigung für die Bedienperson beim Bedienen der durch die Sicherheitseinrichtung abgesicherten Anlage dar.
Besonders bevorzugt umfasst die Sensoreinrichtung einen Kondensator. Der Kondensator ist dabei eingerichtet, das elektrische Feld innerhalb des
Handschuh-Rings zu erzeugen. Besonders günstig ist es, wenn der Kondensator ein Plattenkondensator mit einer ersten Platte und einer zweiten Platte ist, wobei die beiden Platten derart am Handschuh-Ring angeordnet sind, dass sich diese am Umfang gegenüber liegen. Damit ergibt sich eine besonders einfache und günstige Möglichkeit, ein elektrisches Feld innerhalb des Handschuh-Rings zu erzeugen.
Weiterhin ist es besonders vorteilhaft, wenn die Sensoreinrichtung eine
Auswerteeinrichtung umfasst. In diesem Fall ist die Auswerteeinrichtung eingerichtet, den Eingriff der Hand basierend auf der Änderung des elektrischen Feldes zu erfassen. Dies geschieht dadurch, dass die Auswerteeinrichtung eine Änderung einer Kapazität des Kondensators erfasst. Die Änderung der Kapazität des Kondensators resultiert aus der Änderung des elektrischen Feldes, welches der Kondensator erzeugt. Damit wird eine besonders einfache Möglichkeit der Erfassung des Eingriffs der Hand in den Handschuh-Ring bereitgestellt.
Als besonders vorteilhaft wird es angesehen, wenn die Detektion der Hand oder des Arms innerhalb des Handschuh-Rings mittels der Sensoreinrichtung zweikanalig erfolgt. Das heißt, dass die Sensoreinrichtung redundant ausgestalte ist und die Hand im Handschuh-Ring mittels zwei voneinander unabhängiger Kanäle detektieren kann. Besonders günstig ist es dabei, wenn die
Sensoreinrichtung zwei Kondensatoren umfasst, wobei jeder der Kondensatoren unabhängig ein elektrisches Feld erzeugt. Bei einer Verwendung von zwei Plattenkondensatoren können diese beispielsweise um einen bestimmten Winkel verdreht am Handschuh-Ring angeordnet sein. Durch eine zweikanalige Erfassung mittels der Sensoreinrichtung ist eine besonders sichere und zuverlässige Detektion möglich.
Bevorzugt umfasst die Sicherheitseinrichtung ferner einen Handschuh. Der Handschuh ist dabei am Handschuh-Ring angeordnet. Beispielsweise kann der Handschuh aus Butyl, oder einem vergleichbaren gasdichten Material gebildet sein. Derartige Handschuhe eignen sich besonders für einen Einsatz in pharmazeutischen Anlagen und schützen die Bedienperson vor einer direkten Berührung mit den zu verarbeitenden Produkten.
Besonders bevorzugt umfasst die Sicherheitseinrichtung ferner eine
Signaleinrichtung. Die Signaleinrichtung kann bei einem Eingriff der Hand in den Handschuh-Ring, wenn dieser Eingriff von der Sensoreinrichtung erfasst wird, ein akustisches Signal und/oder ein optisches Signal ausgeben. Damit ist beispielsweise besonders leicht erkennbar, ob die Sensoreinrichtung eine Hand innerhalb des Handschuh-Rings detektiert hat. Dies kann auch für eine
Funktionsüberprüfung der Sicherheitseinrichtung genutzt werden.
Weiterhin ist der Handschuh-Ring bevorzugt in eine Wand integriert. Die Wand trennt einen Arbeitsbereich, in welchem beispielsweise pharmazeutische
Produkte abgefüllt oder verpackt werden, von einem Bedienbereich, in welchem sich beispielsweise die Bedienperson aufhält.
Ferner betrifft die Erfindung einen abgeschlossenen Raum, der eine
erfindungsgemäße Sicherheitseinrichtung umfasst. Der abgeschlossene Raum kann beispielsweise ein Reinraum oder dergleichen sein, in welchem
beispielsweise pharmazeutische Produkte abgefüllt oder verpackt werden.
Bevorzugt ist der Arbeitsbereich im Inneren des abgeschlossenen Raums angeordnet und weist bewegliche Anlagenteile auf. Die beweglichen Anlagenteile können beispielsweise Roboter oder andere automatisierte Maschinen sein. Die Sicherheitseinrichtung ist dabei eingerichtet, die beweglichen Anlagenteile sicher zu stoppen, wenn die Sensoreinrichtung einen Eingriff der Hand in den
Handschuh-Ring erfasst. Besonders günstig ist es dabei, wenn die
Sicherheitseinrichtung die beweglichen Anlagenteile stromlos schaltet. Die beweglichen Anlagenteile können beispielsweise Maschinenteile oder Roboter sein, welche automatisiert gewisse Arbeitsschritte durchführen. Die
Sicherheitseinrichtung bewirkt dabei, dass die Bewegung der beweglichen Anlagenteile gestoppt wird. Somit werden Kollisionen und Quetschungen und damit einhergehende Quetsch-oder Scherverletzungen der Bedienperson am Arm und an den Händen verhindert.
Besonders bevorzugt weist der abgeschlossene Raum eine Vielzahl an
Handschuhstutzen mit jeweils einer Sicherheitseinrichtung auf. Die Vielzahl an Sicherheitseinrichtungen ist dabei miteinander gekoppelt. Erfolgt ein Eingriff einer Hand in wenigstens einen Handschuh-Ring der Vielzahl an
Sicherheitseinrichtungen, so werden die beweglichen Anlagenteile im
abgeschlossenen Raum sicher gestoppt, insbesondere stromlos geschaltet. Dadurch ergibt sich eine besonders einfache und sichere Konstruktion des Gesamtsystems.
Weiterhin betrifft die Erfindung eine Verpackungsanlage, insbesondere eine pharmazeutische Verpackungsanlage, mit einer erfindungsgemäßen
Sicherheitseinrichtung.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
Im Folgenden wird die Erfindung anhand von Ausführungsbeispielen in
Verbindung mit den Figuren beschrieben. In den Figuren sind funktional gleiche Bauteile jeweils mit gleichen Bezugszeichen gekennzeichnet. Dabei zeigt:
Figur 1 eine stark vereinfachte schematische Darstellung einer
Sicherheitseinrichtung gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel der Erfindung,
Figur 2 eine stark vereinfachte schematische Darstellung einer
Sicherheitseinrichtung gemäß einem zweiten
Ausführungsbeispiel der Erfindung,
Figur 3 eine stark vereinfachte schematische Darstellung eines
abgeschlossenen Raums mit der Sicherheitseinrichtung der Figur 1 oder 2, und Figur 4 eine weitere Darstellung des abgeschlossenen Raums der Figur
3.
Ausführungsformen der Erfindung
Figur 1 zeigt eine Sicherheitseinrichtung 1 eines Handschuhstutzens 10 gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel der Erfindung. Der Handschuhstutzen 10 ist aus Gründen der Übersichtlichkeit und Anschaulichkeit in Figur 1 nicht dargestellt und aus Figur 3 und 4 ersichtlich.
Die Sicherheitseinrichtung 1 umfasst einen Handschuh-Ring 2 und eine
Sensoreinrichtung 3. Die Sensoreinrichtung 3 ist am Handschuh-Ring 2 angeordnet und umfasst einen Plattenkondensator 30 mit einer ersten
Kondensatorplatte 31 und einer zweiten Kondensatorplatte 32. Die beiden Kondensatorplatten 31 , 32 sind einander gegenüberliegend am Handschuh-Ring 2 angeordnet und erzeugen ein elektrisches Feld innerhalb des Handschuh- Rings 2.
Die Sensoreinrichtung 3 umfasst weiterhin eine Auswerteeinrichtung 33. Die Auswerteeinrichtung 33 ist mit den beiden Kondensatorplatten 31 , 32 verbunden und versorgt diese mit elektrischem Strom, um das elektrische Feld zu erzeugen. Die Auswerteeinrichtung 33 kann einen Eingriff einer Hand in den Handschuh- Ring 2 erfassen. Dazu ist die Auswerteeinrichtung 33 eingerichtet, eine Änderung des elektrischen Feldes, welche durch den Eingriff der Hand in den Handschuh- Ring 2 hervorgerufen wird, zu erfassen. Beispielsweise kann die
Auswerteeinrichtung 33 eine Feldstärke des elektrischen Feldes erfassen und diese mit einem Referenzwert, welcher bei einem ungestörten elektrischen Feld vorliegt, vergleichen. Dazu kann die Auswerteeinrichtung 33 beispielsweise eine Speichereinrichtung umfassen, mittels welcher der Referenzwert des
elektrischen Feldes gespeichert ist.
Mit einer derartigen Sicherheitseinrichtung 1 wird eine besonders zuverlässige und einfache Erfassung des Eingriffs der Hand in den Handschuh-Ring 2 ermöglicht. Die Erfassung des Eingriffs basierend auf dem elektrischen Feld bewirkt keine Beeinträchtigung der Bedienperson und gewährleistet zudem, sicher zu ermitteln, ob sich eine Hand im Handschuh-Ring 2 befindet, wodurch Maßnahmen eingeleitet werden können, um mögliche Gefährdungen zu vermeiden. Zudem weist die Sicherheitseinrichtung 1 eine einfache und robuste Konstruktion auf.
Figur 2 zeigt eine vereinfachte schematische Darstellung einer
Sicherheitseinrichtung 1 gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel der
Erfindung. Das zweite Ausführungsbeispiel entspricht dabei im Wesentlichen dem ersten Ausführungsbeispiel mit dem Unterschied einer zweikanaligen Erfassung des Eingriffs der Hand in den Handschuh-Ring 2. Dazu umfasst die Sensoreinrichtung 1 zwei Plattenkondensatoren 30, 30‘ mit jeweils einer ersten Kondensatorplatte 31 , 31‘ und einer zweiten Kondensatorplatte 32, 32‘. Die erste Kondensatorplatte 31 , 31‘ liegt jeweils der zweiten Kondensatorplatte 32, 32‘ am Umfang des Handschuh-Rings 2 direkt gegenüber. Die beiden Kondensatoren 30, 30‘ sind bezüglich des Umfangs gegeneinander verdreht angeordnet und erzeugen unabhängig voneinander ein elektrisches Feld innerhalb des
Handschuh-Rings 2. Beide Kondensatoren 30, 30‘ sind mit der
Auswerteeinrichtung 33 verbunden. Durch die zweikanalige Ausführung der Sensoreinrichtung 3 ist eine besonders zuverlässige und sichere Erfassung des Eingriffs der Hand in den Handschuh-Ring 2 möglich. So kann bei Defekt eines der beiden Kondensatoren 30, 30‘ weiterhin eine Erfassung des Eingriffs der Hand in den Handschuh-Ring 2 sichergestellt werden.
Weiterhin umfasst das in Figur 2 dargestellte zweite Ausführungsbeispiel zusätzlich zum ersten Ausführungsbeispiel in Figur 1 eine Signaleinrichtung 4.
Die Signaleinrichtung 4 ist eingerichtet, ein akustisches Signal und ein optisches Signal auszugeben, wenn die Sensoreinrichtung 3 den Eingriff der Hand in den Handschuh-Ring 2 erfasst. Die Signaleinrichtung 4 umfasst zur Ausgabe des optischen Signals eine Signallampe 42 und zur Ausgabe des akustischen Signals einen Lautsprecher 41.
Figur 3 ist ein abgeschlossener Raum 100 mit einer Sicherheitseinrichtung 1 dargestellt. Der abgeschlossene Raum 100, in welchem ein Arbeitsbereich 20 zur Verarbeitung von Produkten 25 angeordnet ist, ist durch eine Wand 50 von einem Bedienbereich 30 getrennt. In die Wand 50 ist der Handschuhstutzen 10 mit der Sicherheitseinrichtung 1 gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel integriert. Zur besseren Übersichtlichkeit ist dabei nur der Handschuh-Ring 2 dargestellt.
An Handschuhstutzen 10 und Handschuh-Ring 2 ist ein Handschuh 1 1 angeordnet, wobei der Handschuh 1 1 sich im Falle eines Eingriffs wie in der Fig. 3 gezeigt innerhalb des abgeschlossenen Raums 100 befindet. In einem
Betriebsfall in dem kein Eingriff stattfindet kann sich der Handschuh 11 auch außerhalb des abgeschlossenen Raums 100 befinden. Eine Bedienperson kann somit vom Bedienbereich 30 aus mit einer Hand in den Handschuh 11 greifen. Der abgeschlossene Raum 100 und der Handschuh 11 schützen die
Bedienperson vor einem direkten Kontakt mit dem Produkten 25. Analog ist das Produkt vor einer Kontamination durch die Bedienperson oder durch die
Umgebung geschützt.
Sobald sich die Hand oder auch ein Arm der Bedienperson innerhalb des Handschuh-Rings 2 befindet, wird dies mittels der Sensoreinrichtung 3 erfasst. Die Auswerteeinrichtung 33 kann sodann bewirken, dass bewegliche
Anlagenteile 21 des Arbeitsbereichs 20 sicher gestoppt werden. Dadurch wird verhindert, dass die beweglichen Anlagenteile 21 eine Gefährdung für die Hand oder den Arm der Bedienperson darstellen. Dadurch können beispielsweise Quetsch- oder Scherverletzungen, welche bei einem Eingriff in den Handschuh 1 1 bei einer nicht abgesicherten Bewegung der beweglichen Anlagenteile 21 auftreten könnten, verhindert werden. Neben dem Stoppen der beweglichen Teile 21 kann die Sicherheitseinrichtung 1 weiterhin ein Anlaufen der
beweglichen Teile 21 veranlassen, wenn der Handschuh-Ring 2 wieder freigegeben wird.
Um ein unbeabsichtigtes Stoppen der beweglichen Anlagenteile 21 zu vermeiden, kann das Stoppen erst ab einem bestimmten Schwellenwert der Feldstärke des elektrischen Feldes erfolgen. Da bereits eine Anwesenheit der Bedienperson in der Nähe des Handschuh-Rings 2, beispielsweise wenn sich die Bedienperson an der Wand 50 oder am Handschuhstutzen 10 anlehnt, unter Umständen eine Änderung des elektrischen Feldes herbeiführen kann, ist es vorteilhaft, wenn das Stoppen erst bei Überschreiten oder Unterschreiten eines bestimmten Schwellenwerts der Feldstärke des elektrischen Feldes erfolgt. Dieser Schwellenwert kann beispielsweise ebenfalls mittels der Speichereinrichtung der Auswerteeinrichtung 33 gespeichert werden.
Figur 4 zeigt eine weitere Darstellung des abgeschlossenen Raums 100 der Figur 3, wobei vier Handschuhstutzen 10 mit jeweils einer Sicherheitseinrichtung
1 in die Wand 50 integriert sind. Alle vier Sicherheitseinrichtungen 1 sind mittels einer einzigen Auswerteeinrichtung 33 miteinander gekoppelt. Erfolgt ein Eingriff einer Hand in wenigstens einen der vier Handschuh-Ringe 2, so werden die beweglichen Anlagenteile 21 sicher gestoppt. Möglich wäre dabei auch, dass in Abhängigkeit von dem Ort des Eingriffs die beweglichen Anlagenteile 21 selektiv, das heißt lediglich definierte bewegliche Teile, gestoppt werden.

Claims

Ansprüche
1. Sicherheitseinrichtung eines Handschuhstutzens (10), umfassend:
einen Handschuh-Ring (2) und
eine Sensoreinrichtung (3), welche am Handschuh-Ring (2) angeordnet ist,
wobei die Sensoreinrichtung (3) eingerichtet ist, einen Eingriff eines Objekts, insbesondere einer Hand, in den Handschuh-Ring (2) zu erfassen.
2. Sicherheitseinrichtung nach Anspruch 1 , wobei die Sensoreinrichtung (3) eingerichtet ist, ein elektrisches Feld innerhalb des Handschuh-Rings (2) zu erzeugen, und wobei die Sensoreinrichtung (3) eingerichtet ist, den Eingriff der Hand basierend auf einer Änderung des elektrischen Feldes im
Handschuh-Ring (2) zu erfassen.
3. Sicherheitseinrichtung nach Anspruch 2, wobei die Sensoreinrichtung (3) einen Kondensator (30), insbesondere eine Plattenkondensator, umfasst, und wobei der Kondensator (30) eingerichtet ist, das elektrische Feld zu erzeugen.
4. Sicherheitseinrichtung nach Anspruch 3, wobei die Sensoreinrichtung (3) eine Auswerteeinrichtung (33) umfasst, und wobei die Auswerteeinrichtung (33) eingerichtet ist, die Änderung des elektrischen Feldes und damit den Eingriff der Hand basierend auf einer Änderung einer Kapazität des Kondensators (30) zu erfassen.
5. Sicherheitseinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Erfassung des Eingriffs der Hand in den Handschuh-Ring (2) mittels der Sensoreinrichtung (3) zweikanalig, insbesondere mittels zwei
Kondensatoren, erfolgt.
6. Sicherheitseinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, ferner umfassend einen Handschuh (1 1 ), wobei der Handschuh (1 1 ) am
Handschuh-Ring (2) angeordnet ist.
7. Sicherheitseinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, ferner umfassend eine Signaleinrichtung (4), wobei die Signaleinrichtung (4) eingerichtet ist, bei dem von der Sensoreinrichtung (3) erfassten Eingriff der Hand in den Handschuh-Ring (2) ein akustisches Signal und/oder ein optisches Signal auszugeben.
8. Sicherheitseinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der Handschuh-Ring (2) in eine Wand (50) integriert ist, und wobei die Wand (50) einen Arbeitsbereich (20) von einem Bedienbereich (30) trennt.
9. Abgeschlossener Raum, insbesondere Reinraum, mit einem
Handschuhstutzen (10), umfassend eine Sicherheitseinrichtung (1 ) nach einem der vorhergehenden Ansprüche.
10. Abgeschlossener Raum, nach Anspruch 9, wobei der Arbeitsbereich (20) im Inneren des abgeschlossenen Raums angeordnet ist, wobei der Arbeitsbereich (20) bewegliche Anlagenteile (21 ) aufweist, und wobei die Sicherheitseinrichtung (1 ) eingerichtet ist, bei dem von der
Sensoreinrichtung (3) erfassten Eingriff der Hand in den Handschuh-Ring (2) die beweglichen Anlagenteile (21 ) sicher zu stoppen, insbesondere stromlos zu schalten.
1 1. Abgeschlossener Raum, nach Anspruch 10, wobei der abgeschlossene Raum eine Vielzahl an Handschutzstutzen (10) mit jeweils einer
Sicherheitseinrichtung (1 ) aufweist, und wobei die Vielzahl an
Sicherheitseinrichtungen (1 ) miteinander gekoppelt und eingerichtet ist, bei einem Eingriff einer Hand in wenigstens einen Handschuh-Ring (2) die beweglichen Anlagenteile (21 ) sicher zu stoppen, insbesondere stromlos zu schalten.
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