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Title:
SAFETY DEVICE FOR A MACHINE, IN PARTICULAR FOR A BENDING PRESS
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2004/042269
Kind Code:
A1
Abstract:
The invention relates to a safety device for a machine, in particular a bending press. The machine comprises a first machine component (20) performing a working movement (18) towards a second machine component (22). The first machine component (20) comprises a contour (70) which moves in a direction of the working travel (18) and defines a working plane (72). The inventive safety device comprises a plurality of first light barriers (42) which moves forward together with the first machine component (20) during the working travel (18), the light beams of the first light barriers (42) extending in a parallel direction to the working plane (72) are distributed on a part thereof in such a way that they precede the contour (70) moving in the direction of the working movement (18) when seen from a long distance. Said invention also relates to a control unit which stops the working travel of the first machine component (20) according to the first light barriers (42) and by means of a configuration which makes it possible to deactivate said determined first light barriers (42) at least during the working travel (18).

Inventors:
SCHNEIDERHEINZE DIRK (AU)
Application Number:
PCT/EP2003/011170
Publication Date:
May 21, 2004
Filing Date:
October 09, 2003
Export Citation:
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Assignee:
PILZ GMBH & CO (DE)
SCHNEIDERHEINZE DIRK (AU)
International Classes:
B30B15/28; F16P3/14; (IPC1-7): F16P3/14; B21D55/00
Foreign References:
DE10027156A12001-12-06
DE19604900A11997-08-14
DE19717299A11998-02-26
Attorney, Agent or Firm:
Duhme, Torsten (Weller & Partner Postfach 105462, Stuttgart, DE)
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Claims:
Patentansprüche
1. Sicherheitseinrichtung für eine Maschine (10), bei der ein erstes Maschinenteil (12,20) eine Arbeitsbewegung (18) gegen ein zweites Maschinenteil (14,24) ausführt, wobei das erste Maschinenteil (12,20) eine in Bewegungsrichtung (18) vorlaufende Kontur (70) besitzt, die eine Bewegungs ebene (72) definiert, mit einer Vielzahl von ersten Lichtschranken (42), die während der Arbeitsbewegung (18) mit dem ersten Maschinenteil (12,20) mitlaufen, wobei sich Licht strahlen (50,52) der ersten Lichtschranken (42) pa rallel zu der Bewegungsebene (72) erstrecken und im Bereich der Bewegungsebene (72) derartig verteilt sind, dass sie der vorlaufenden Kontur (70) in Rich tung der Arbeitsbewegung (18) gesehen mit zunehmen dem Abstand vorauslaufen, mit einer Steuereinheit (26), die die Arbeitsbewe gung (18) des ersten Maschinenteils (12,20) in Ab hängigkeit von den ersten Lichtschranken (42) stoppt, und mit einem Konfigurationsmittel (60,62), mit dessen Hilfe ausgewählte erste Lichtschranken (42) zumin dest für die Dauer der Arbeitsbewegung (18) deakti vierbar sind.
2. Sicherheitseinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekenn zeichnet, dass das Konfigurationsmittel (60,62) so ausg e bildet ist, dass die ersten Lichtschranken (42) nur in u m gekehrter Reihenfolge ihrer Abstände von der vorlaufenden Kontur (70) deaktivierbar sind.
3. Sicherheitseinrichtung nach Anspruch 1 oder 2, gekenn zeichnet durch eine Vielzahl von zweiten Lichtschranken (44), deren Lichtstrahlen (50,52) ein Lichtgitter auf spannen, das abseits der Bewegungsebene (72), jedoch im wesentlichen parallel dazu liegt.
4. Sicherheitseinrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekenn zeichnet, dass die zweiten Lichtschranken (44) bei der Ar beitsbewegung mit dem ersten Maschinenteil (12,20) mit laufen.
5. Sicherheitseinrichtung nach Anspruch 3 oder 4, dadurch ge kennzeichnet, dass mit Hilfe des Konfigurationsmittels (60,62) auch ausgewählte zweite Lichtschranken (44) zu mindest für die Dauer der Arbeitsbewegung (18) deaktivie r bar sind.
6. Sicherheitseinrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekenn zeichnet, dass nur solche zweite Lichtschranken (44) de aktivierbar sind, die einer nichtdeaktivierten ersten Lichtschranke (42) in Richtung der Arbeitsbewegung (18) gesehen vorlaufen.
7. Sicherheitseinrichtung nach einem der Ansprüche 3 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Vielzahl von zweiten Lichtschranken (44) zumindest eine zweite Lichtschranke beinhaltet, die der vorlaufenden Kontur (70) in Richtung der Arbeitsbewegung (18) gesehen nachläuft.
8. Sicherheitseinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest vier erste Licht schranken (42) vorhanden sind, deren Lichtstrahlen (50, 52) im Abstand von etwa 5 mm, etwa 9 mm, etwa 15 mm und etwa 21 mm zu der vorlaufenden Kontur verlaufen.
9. Sicherheitseinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass das Konfigurationsmittel (60, 62) einen Teil (62) zum Bestimmen eines Nachlaufweges des ersten Maschinenteils (12,20) besitzt und dass die ersten Lichtschranken (42) nur in Abhängigkeit von dem Nachlauf weg deaktivierbar sind.
Description:
Sicherheitseinrichtung für eine Maschine, insbesondere für eine Biegepresse Die vorliegende Erfindung betrifft eine Sicherheitseinrichtung für eine Maschine, bei der ein erstes Maschinenteil eine Ar- beitsbewegung gegen ein zweites Maschinenteil ausführt, insbe- sondere für eine Biegepresse, wobei das erste Maschinenteil ei- ne in Bewegungsrichtung vorlaufende Kontur besitzt, die eine Bewegungsebene definiert.

Ein bekanntes Verfahren zur spanlosen Bearbeitung von Werkstü- cken ist das Biegen oder Abkanten. Dabei wird ein im Bereich der Bearbeitungsstelle zunächst noch flaches Werkstück unter Druck umgeformt. Bei der maschinellen Bearbeitung werden hierzu Maschinen verwendet, die nachfolgend allgemein als Biegepressen bezeichnet sind. Die Erfindung ist jedoch nicht auf Biegepres- sen im engeren Sinne begrenzt und kann ebenso bei Abkantpres- sen, Stanzmaschinen, Schneidemaschinen und anderen Maschinen verwendet werden, bei denen zwei Maschinenteile eine gefahr- bringende Arbeitsbewegung gegeneinander ausführen.

Bei einer Biegepresse erfolgt die Umformung des Werkstücks im wesentlichen dadurch, dass das Werkstück mit einem Biegestempel gegen eine Matrize gepresst wird. Die gewünschte Formgebung lässt sich durch entsprechende Ausbildung des Biegestempels und der Matrize erreichen. Häufig ist der Biegestempel ein Werk- zeug, das an einem ersten, beweglichen Maschinenteil angeordnet ist, während die Matrize an einem zweiten, feststehenden Ma- schinenteil sitzt. Da es jedoch nur auf die Relativbewegung der beiden Maschinenteile zueinander ankommt, kann alternativ auch die Matrize bewegt sein oder es können beide Maschinenteile ge- geneinander bewegt werden. Die erfindungsgemäße Sicherheitsvor- richtung kann in allen genannten Fällen zur Anwendung kommen.

Es ist leicht nachvollziehbar, dass von einer Biegepresse eine erhebliche Gefahr für das Bedienpersonal ausgeht, insbesondere die Gefahr von Quetschungen oder sogar die Abtrennung von Kör- perteilen. Dementsprechend ist es bereits seit langem bekannt, Biegepressen und dergleichen mit einer Sicherheitseinrichtung zu versehen, um Unfälle so weit wie möglich zu vermeiden. In der DE-Patentschrift 852 027 ist beispielsweise eine Lichtgit- terschutzvorrichtung für eine Presse beschrieben, bei der ein Lichtgitter mit mehreren einzelnen Lichtstrahlen derart ange- ordnet ist, dass es sich bei der Gefahr bringenden Bewegung des ersten Maschinenteils mit abwärts bewegt. Wird einer der Licht- strahlen unterbrochen, wird die Bewegung des ersten Maschinen- teils gestoppt. Die Lichtstrahlen des Lichtgitters verlaufen vor und hinter dem eigentlichen Arbeitsbereich, d. h. das Licht- gitter senkt sich parallel zur Arbeitsbewegung des ersten Ma- schinenteils wie eine Art Schutzvorhang vor dem Bediener der Maschine ab.

Aus der US 5,579, 884 ist eine Lichtschrankenanordnung bekannt, bei der zwei oder drei Lichtstrahlen parallel zur vorderen Kan- te des Biegestempels diesem vorauslaufen. Wird einer der Licht- strahlen unterbrochen, stoppt die Bewegung des Biegestempels.

Im Falle von nur zwei Lichtstrahlen verlaufen diese symmetrisch nach vorne (zur Bedienerseite hin) und nach hinten (zu der vom Bediener abgewandten Seite hin) versetzt. Gleiches gilt im Fall von drei verwendeten Lichtstrahlen, wobei der dritte Licht- strahl dann genau unterhalb der vorderen Kante des Biegestem- pels und mit einem größeren Vorlauf als die beiden anderen Lichtstrahlen angeordnet ist. Der dritte Lichtstrahl dient bei der Anordnung gemäß der US 5,579, 884 vorrangig als Kontroll- strahl, der verhindert, dass ein sogenannter Muting Point zu tief eingestellt werden kann. Der Muting Point (muting = still- setzen) bestimmt eine Stelle im Bewegungsablauf des Biegestem- pels, ab dem die Lichtstrahlen der Sicherheitseinrichtung kurz- zeitig deaktiviert sind. Ohne eine solche kurzzeitige Deakti- vierung könnte der eigentliche Bearbeitungsvorgang nämlich nicht vollendet werden, da der Biegestempel ansonsten stets stillgesetzt wird, wenn das zu bearbeitende Werkstück die Lichtstrahlen unterbricht.

In einem weiteren Ausführungsbeispiel der US 5,579, 884 ist zu- sätzlich zu den drei genannten Lichtstrahlen ein Lichtgitter zwischen dem Bediener und dem bewegten Biegestempel vorgesehen. Diese Anordnung ist speziell für den Fall vorgesehen, dass der Biegestempel verschiedene Bereiche aufweist, die unterschied- lich weit in Bewegungsrichtung gesehen vorstehen. Durch das Lichtgitter soll verhindert werden, dass ein Bediener in einen "kürzeren"Abschnitt des Biegestempels eingreifen kann, nachdem die drei vorhergenannten Lichtschranken deaktiviert sind, weil ein"längerer"Bereich des Biegestempels den Muting Point über- schritten hat.

Aus der DE 100 27 156 A1 ist eine Sicherheitseinrichtung für Abkantpressen und dergleichen bekannt, bei der die Deaktivie- rung der Lichtstrahlen abhängig von der Geschwindigkeit der Ar- beitsbewegung erfolgt. Die beschriebene Lichtschrankenanordnung beinhaltet zwei oder drei Lichtstrahlen, die im wesentlichen unterhalb der vorderen Kante des Biegestempels verlaufen. Ein erster Lichtstrahl verläuft dabei praktisch auf Höhe und in un- mittelbarer Nähe zu der vorderen Kante, während zwei weitere Lichtstrahlen einen zunehmenden Abstand von der vorlaufenden Kante besitzen. In einem Ausführungsbeispiel werden die weiter vorlaufenden Lichtstrahlen nacheinander, d. h. bei unterschied- lichen Arbeitspositionen des Biegestempels, deaktiviert.

Aus der DE 197 17 299 A1 ist eine Sicherheitseinrichtung mit bis zu vier Lichtschranken bekannt, wobei der Lichtstrahl einer ersten Lichtschranke auf Höhe der vorderen Kante des Biegestem- pels und in unmittelbarer Nähe davon verläuft. Die anderen drei Lichtstrahlen bilden ein Lichtgitter, das mit einem gewissen Vorlauf zu dem Biegestempel und senkrecht zur Bewegungsrich- tung, also"liegend"angeordnet ist. Der oberste einzelne Lichtstrahl dient zur Justierung des Vorlaufs der anderen Lichtstrahlen in Bezug auf die Vorderkante des Biegestempels.

Aus WO 97/25568 und WO 00/67932 sind vergleichbare Anordnungen bekannt, bei denen jeweils ein Lichtgitter oder Lichtfächer quer zur Bewegungsrichtung des Biegestempels diesem voraus- läuft.

Aus der DE 27 50 234 ist eine Sicherheitseinrichtung mit zwei Lichtstrahlen bekannt, bei der ein erster Lichtstrahl parallel zur vorderen Kante des Biegestempels diesem vorausläuft, wäh- rend ein zweiter Lichtstrahl parallel im Bereich der festste- henden Matrize angeordnet ist.

Bei einer Sicherheitseinrichtung gemäß US 4,166, 369 laufen drei Lichtstrahlen mit zunehmendem Abstand der vorderen Kante des Biegestempels voraus, wobei diese jeweils abhängig von der er- reichten Position des Biegestempels nacheinander kurzzeitig de- aktiviert werden (Muting).

Schließlich ist aus der DE 196 04 900 A1 eine Sicherheitsein- richtung bekannt, bei der eine Vielzahl von Lichtstrahlen pa- rallel zur Bewegungsrichtung des Biegestempels angeordnet sind.

Abweichend von den zahlreichen anderen Beispielen laufen diese Lichtstrahlen jedoch nicht mit der Bewegung des Biegestempels mit. Statt dessen durchläuft der Biegestempel das Lichtgitter der Lichtstrahlen und eine Steuereinrichtung deaktiviert die einzelnen Lichtstrahlen in Abhängigkeit von voreingestellten Steuerdatensätzen (Muting).

Insgesamt sind damit bereits eine Vielzahl verschiedenster Si- cherheitseinrichtungen für Biegepressen und ähnliches bekannt, bei denen jeweils Lichtschranken dazu verwendet werden, um ein Eingreifen eines Bedieners in den gefährlichen Arbeitsbereich zu detektieren und die Arbeitsbewegung gegebenenfalls zu stop- pen. Allen zahlreichen bekannten Anordnungen ist gemeinsam, dass die jeweiligen Lichtschrankenanordnungen sehr exakt an die individuelle Maschine angepasst sein müssen, was ggf. recht aufwendig ist. Insbesondere der Vorlauf der einzelnen Licht- strahlen zu der Vorderkante des Biegestempels ist eine kriti- sche Größe, die auf die jeweils abzusichernde Maschine sehr ge- nau abgestimmt sein muss. Infolgedessen muss der Hersteller und Vertreiber von gattungsgemäßen Sicherheitseinrichtungen einen nicht unbeträchtlichen Aufwand betreiben, um für verschiedene Arten von Biegepressen und dergleichen geeignete Sicherheits- einrichtungen bereitzustellen. Allein die aus der DE 196 04 900 C2 bekannte Anordnung besitzt eine gewisse Flexibilität, da ei- ne Anpassung an verschiedene Maschinen durch entsprechende Pro- grammierung der Steuereinrichtung möglich ist. Diese Program- mierung kann dort jedoch im Einzelfall sehr aufwendig sein. Zu- dem beruht diese bekannte Sicherheitseinrichtung auf einem grundsätzlich anderen Konzept als die anderen beschriebenen Si- cherheitseinrichtungen, da die Lichtschranken hier im Gegensatz zu den anderen Fällen feststehend angeordnet sind.

Vor diesem Hintergrund ist es eine Aufgabe der vorliegenden Er- findung, eine Sicherheitseinrichtung der vorstehend beschriebe- nen Art anzugeben, die für eine Vielzahl von verschiedenen Bie- gepressen gleichermaßen geeignet ist und die dabei einen ver- ringerten Aufwand auf Herstellerseite erfordert.

Diese Aufgabe wird durch eine Sicherheitseinrichtung der ein- gangs genannten Art gelöst, mit einer Vielzahl von ersten Lichtschranken, die während der Arbeitsbewegung mit dem ersten Maschinenteil mitlaufen, wobei sich die Lichtstrahlen der ersten Lichtschranken p a- rallel zu der Bewegungsebene erstrecken und im Bereich der Bewegungsebene derartig verteilt sind, dass sie der vorlaufenden Kontur in Richtung der Arbeitsbewegung ges e- hen mit zunehmendem Abstand vorauslaufen, mit einer Steuereinheit, die die Arbeitsbewegung des ers- ten Maschinenteils in Abhängigkeit von den ersten Licht- schranken stoppt, und mit einem Konfigurationsmittel, mit dessen Hilfe ausge- wählte erste Lichtschranken zumindest für die Dauer der Arbeitsbewegung deaktivierbar sind.

Die erfindungsgemäße Sicherheitseinrichtung folgt daher dem auch im Stand der Technik überwiegend bevorzugten Konzept von Lichtschranken, die mit dem bewegten ersten Maschinenteil (bei Biegepressen also dem Biegestempel) mitlaufen. Dies ermöglicht es, im Gegensatz zu der DE 196 04 900 C2 eine vergleichsweise geringe Anzahl von Lichtschranken einzusetzen, wodurch die Ma- terialkosten reduziert sind. Im Gegensatz zu allen anderen be- kannten Sicherheitseinrichtungen besitzt die erfindungsgemäße Sicherheitseinrichtung jedoch abhängig von der vorgesehenen Ma- schine"zu viele"Lichtschranken, die dementsprechend zumindest für die Dauer der Arbeitsbewegung deaktivierbar sind. Mit Hilfe des Konfigurationsmittels, das in einem bevorzugten Ausfüh- rungsbeispiel der Erfindung eine computerbasierte Parametrie- rung ermöglicht, können die für eine bestimmte Maschine nicht benötigten Lichtschranken deaktiviert werden. Es sei darauf hingewiesen, dass es sich bei dieser Art der Deaktivierung nicht um das weiter oben beschriebene Muting handelt, welches die Lichtschranken jeweils nur für einen geringen Anteil der geamten Arbeitsbewegung deaktiviert. Erfindungsgemäß werden die nicht benötigten Lichtschranken hier über die gesamte Dauer der Arbeitsbewegung, bevorzugt sogar dauerhaft, deaktiviert.

Da eine Vielzahl von ersten Lichtschranken mit zunehmendem Ab- stand zu der vorlaufenden Kontur des ersten Maschinenteils vor- handen ist, kann die erfindungsgemäße Sicherheitseinrichtung besonders einfach an unterschiedliche Nachlaufwege des ersten Maschinenteils angepasst werden. Der Nachlaufweg gibt dabei diejenige Strecke an, die das erste Maschinenteil nach Auslösen eines Stoppbefehls bis zum endgültigen Stillstand noch zurück- legt, gleichsam also der Bremsweg inklusive Reaktionszeit. Sehr schnell arbeitende Maschinen besitzen einen größeren Nachlauf- weg und benötigen daher Lichtschranken mit einem vergleichswei- se großen Abstand zur vorlaufenden Kontur. Bei langsam arbei- tenden Maschinen wäre ein zu großer Abstand der Lichtschranken von der vorlaufenden Kontur jedoch nachteilig, da in diesem Fall das nach wie vor benötigte Muting früher erfolgen würde als gewünscht. Bei bisherigen Sicherheitseinrichtungen war so- mit eine auf die individuelle Maschinengeschwindigkeit abge- stimmte Justierung des Vorlaufs der Lichtschranken erforder- lich. Bei Sicherheitseinrichtungen mit mehreren Lichtschranken erhöhte sich dementsprechend der Aufwand. Für manche Maschinen- typen musste der Hersteller einer Sicherheitseinrichtung gar Individuallösungen vorsehen, um die geeignete Montage an der Maschine zu ermöglichen. Dieser Aufwand wird durch die erfin- dungsgemäß vorgesehene Bereitstellung gezielt auswählbarer Lichtschranken nun erheblich reduziert.

Die genannte Aufgabe ist daher vollständig gelöst.

In einer bevorzugten Ausgestaltung ist das Konfigurationsmittel so ausgebildet, dass die ersten Lichtschranken nur in umgekehr- ter Reihenfolge ihrer Abstände von der vorlaufenden Kontur de- aktivierbar sind.

Diese Maßnahme führt zwangsläufig dazu, dass jeweils alle ers- ten Lichtschranken aktiviert sind, deren Abstand zur vorlaufen- den Kontur gleich oder kleiner ist als aufgrund des Nachlaufwe- ges erforderlich. Hierdurch wird auf kostengünstige und sichere Art und Weise ein zusätzlicher Schutz gegen ein Nachgreifen er- reicht. Aufgrund der bereits erfindungsgemäß vorhandenen Viel- zahl von ersten Lichtschranken, die gezielt auswählbar sind, ist dieser zusätzliche Schutz jedoch nicht mit einem zusätzli- chen Herstellungs-und/oder Anpassungsaufwand verbunden.

In einer weiteren Ausgestaltung ist eine Vielzahl von zweiten Lichtschranken vorgesehen, deren Lichtstrahlen ein Lichtgitter aufspannen, das abseits der Bewegungsebene, jedoch im wesentli- chen parallel dazu liegt.

Die zweiten Lichtschranken befinden sich damit nicht unmittel- bar im Bewegungspfad des ersten Maschinenteils, sondern mit ei- nem seitlichen Versatz hierzu, bevorzugt zur Bedienerseite hin.

Diese Maßnahme ermöglicht alternativ und/oder ergänzend zu der vorhergehenden Ausgestaltung einen einfachen und wirksamen Schutz gegenüber einem Nachgreifen in Richtung der Arbeitsbewe- gung des ersten Maschinenteils.

In einer weiteren Ausgestaltung laufen die zweiten Lichtschran- ken bei der Arbeitsbewegung mit dem ersten Maschinenteil mit.

In dieser Ausgestaltung wird das gewählte Grundkonzept der mit- laufenden Lichtschranken konsequent fortgesetzt. Dadurch ist mit einer verhältnismäßig geringen Anzahl von zweiten Licht- schranken ein effektiver Schutz gegenüber bewusstem und/oder unbewusstem Nachgreifen möglich. Des weiteren vereinfacht sich die optimale Integration der zweiten Lichtschranken in das Si- cherheitssystem, da die Montage vom Hersteller aus starr mit den ersten Lichtschranken gekoppelt werden kann.

In einer weiteren Ausgestaltung sind mit Hilfe des Konfigurati- onsmittels auch ausgewählte zweite Lichtschranken zumindest für die Dauer der Arbeitsbewegung deaktivierbar.

Diese Maßnahme ermöglicht eine noch bessere Anpassung einer im Grundtyp vorhandenen Sicherheitseinrichtung an die besonderen Gegebenheiten einer bestimmten Maschine. Insbesondere können unerwünschte"Fehlalarme"auf diese Weise wirkungsvoll redu- ziert werden.

In einer weiteren Ausgestaltung sind jeweils nur solche zweiten Lichtschranken deaktivierbar, die einer nicht-deaktivierten ersten Lichtschranke in Richtung der Arbeitsbewegung gesehen vorlaufen.

Mit anderen Worten wird durch diese Maßnahme erreicht, dass al- le zweiten Lichtschranken, die in Bewegungsrichtung gesehen hinter der am weitesten vorlaufenden ersten Lichtschranke lie- gen, im Arbeitsbetrieb der Maschine aktiviert sind. Der Schutz gegenüber Nachgreifen wird hierdurch besonders zuverlässig si- chergestellt, da eine gegebenenfalls unerwünschte Fehl-Abwahl von zweiten Lichtschranken verhindert ist.

In einer weiteren Ausgestaltung beinhaltet die Vielzahl von zweiten Lichtschranken zumindest eine zweite Lichtschranke, die der vorlaufenden Kontur in Richtung der Arbeitsbewegung gesehen nachläuft.

Auch durch diese Maßnahme wird der Schutz gegenüber absichtli- chem oder unbeabsichtigtem Nachgreifen verbessert, da das Lichtgitter der zweiten Lichtschranken somit den gesamten Be- reich angefangen von der vorlaufenden Kontur bis zur vorderen ersten Lichtschranke abdeckt.

In einer weiteren Ausgestaltung sind zumindest vier erste Lichtschranken vorhanden, deren Lichtstrahlen im Abstand von etwa 5 mm, etwa 9 mm, etwa 15 mm und etwa 21 mm zu der vorlau- fenden Kontur verlaufen.

Die Anzahl von vier Lichtschranken und die angegebenen Abstände zu der vorlaufenden Kontur haben sich als besonders vorteilhaft erwiesen, um mit einem möglichst geringen (Kosten-) Aufwand eine hinreichende Flexibilität zu erreichen, die eine Absicherung bei einer Vielzahl von Biegepressen ermöglicht. Die angegebenen Abstände sind insbesondere sehr gut geeignet, um einen hinrei- chenden Schutz bei vorhandenen und zukünftigen Biegepressen zu gewährleisten.

In einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung besitzt das Konfi- gurationsmittel einen Teil zum Bestimmen eines Nachlaufweges des ersten Maschinenteils und die ersten Lichtschranken sind nur in Abhängigkeit von dem Nachlaufweg deaktivierbar.

Durch diese Maßnahme wird die freie Konfigurierbarkeit der Lichtschrankenanordnung zu Gunsten einer erhöhten Sicherheit gegenüber Fehleinstellungen eingeschränkt. Es hat sich gezeigt, dass insbesondere der Nachlaufweg der abzusichernden Maschine eine kritische Größe darstellt, und die ersten Lichtschranken sollen im Optimalfall so ausgewählt und (de-) aktiviert werden, dass genau eine Lichtschranke von der vorlaufenden Kontur wei- ter entfernt ist als der vorhandene Nachlaufweg. Diese Ausges- taltung trägt dem Rechnung, indem die ersten und gegebenenfalls auch die zweiten Lichtschranken nur in Abhängigkeit des tat- sächlichen Nachlaufweges auswählbar sind. Dabei wird sowohl die unabsichtliche Deaktivierung einer vorteilhafterweise benötig- ten Lichtschranke als auch die unbeabsichtigte Aktivierung ei- ner tatsächlich nicht benötigten Lichtschranke vermieden.

In einem besonders bevorzugten Ausführungsbeispiel beinhaltet der Teil zum Bestimmen des Nachlaufweges eine vorzugsweise von der Steuereinheit gesteuerte Automatik, mit der der tatsächli- che Nachlaufweg der abzusichernden Maschine bei der Konfigura- tion der Sicherheitseinrichtung zumindest einmalig bestimmt wird. Dies kann in einfacher Weise dadurch geschehen, dass die Steuereinrichtung im Rahmen der Konfiguration der Sicherheits- einrichtung einen oder mehrere Testläufe initiiert, bei denen der Nachlaufweg aktuell bestimmt wird. Hierdurch ist eine be- sonders zuverlässige und bedienungssichere Konfiguration mög- lich.

Alternativ kann der Teil zum Bestimmen des Nachlaufweges jedoch auch im wesentlichen aus einer Parametereingabe bestehen, bei der der Nachlaufweg der abzusichernden Maschine als Parameter eingelesen wird. Diese Alternative erfordert einen geringeren Aufwand bei der praktischen Realisierung des Konfigurationsmit- tels.

Es versteht sich, dass die vorstehend genannten und die nach- stehend noch zu erläuternden Merkmale nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar sind, ohne den Rahmen der vorliegenden Erfindung zu verlassen.

Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung darge- stellt und werden in der nachfolgenden Beschreibung näher er- läutert. Es zeigen : Fig. 1 eine schematische Darstellung einer Biegepresse mit einer erfindungsgemäßen Sicherheitseinrichtung, Fig. 2 die Biegepresse aus Fig. 1 in einer Seitenansicht, Fig. 3 die Anordnung der Lichtstrahlen bei einem besonders bevorzugten Ausführungsbeispiel einer erfindungsge- mäßen Sicherheitseinrichtung, und Fig. 4 die bevorzugte Sicherheitseinrichtung bei einem al- ternativen Biegewerkzeug.

In den Figuren 1 und 2 ist eine Biegepresse mit einer erfin- dungsgemäßen Sicherheitseinrichtung in ihrer Gesamtheit mit der Bezugsziffer 10 bezeichnet. Die Biegepresse 10 besitzt in an sich bekannter Weise ein erstes, in diesem Fall oberes Maschi- nenteil 12 und ein zweites, hier unteres Maschinenteil 14. Das obere Maschinenteil 12 kann über einen Antrieb, der hier sche- matisch bei der Bezugsziffer 16 angedeutet ist, in Richtung ei- nes Pfeils 18 eine Arbeitsbewegung ausführen.

An dem oberen Maschinenteil 12 ist ein Biegestempel 20 angeord- net. Am unteren Maschinenteil 14 befindet sich eine Matrize 22.

Der Biegestempel 20 und die Matrize 22 bilden zusammen die Presswerkzeuge, mit denen ein Werkstück 24 umgeformt werden kann. Bei dem Werkstück 24 handelt es sich hier beispielsweise um ein Blechteil.

Mit der Bezugsziffer 26 ist eine Steuereinheit bezeichnet, die in an sich bekannter Weise Sensorsignale 28 von verschiedenen Sensoren der Biegepresse 10 erhält und in Abhängigkeit davon Steuersignale 30 zum Steuern der Arbeitsbewegung 18 und anderer Vorgänge erzeugt. Die Steuersignale 30 steuern in an sich be- kannter Weise Aktoren, wie beispielsweise den Antrieb 16 an.

Mit der Bezugsziffer 32 ist hier außerdem ein Not-Aus-Schalter angedeutet, dessen Schaltstellung ebenfalls von der Steuerein- heit 26 ausgewertet wird.

Mit der Bezugsziffer 40 ist in Fig. 2 eine Detektoranordnung bezeichnet, die Bestandteil der neuen Sicherheitseinrichtung ist. Die Detektoranordnung 40 beinhaltet erste Lichtschranken 42 und zweite Lichtschranken 44, die jeweils zeilenförmig un- tereinander angeordnet sind, wobei sich die beiden Zeilen 42, 44 jeweils in etwa parallel zur Arbeitsbewegung 18 erstrecken.

Die ersten Lichtschranken 42 sind dabei unmittelbar im Bewe- gungspfad des Biegestempels 20 und mit einem zunehmenden Ab- stand von diesem angeordnet, während die zweiten Lichtschranken 44 einen seitlichen Versatz zum Bewegungspfad des Biegestempels 20 aufweisen. Anders ausgedrückt ist das Lichtgitter, das von den zweiten Lichtschranken 44 aufgespannt wird, hier zur Bedie- nerseite der Biegepresse 10 hin aus dem Bewegungspfad des Bie- gestempels versetzt.

Die ersten und zweiten Lichtschranken beinhalten in an sich be- kannter Weise Lichtsender, vorzugsweise in Form von Laserdioden und/oder Infrarotdioden, und Lichtempfänger, mit denen das Auf- treffen eines Laser-bzw. Infrarotstrahls detektierbar ist. Die Lichtsender sind bei dem hier gezeigten Ausführungsbeispiel zu einer Senderanordnung 46 zusammengefasst, die Lichtempfänger zu einer Empfängeranordnung 48, wie dies in Fig. 1 gezeigt ist.

Die Sender-und Empfängeranordnungen 46,48 sind über geeignete Montageteile starr mit dem bewegten Maschinenteil 12 verbunden, so dass die Lichtschranken 42,44 sich mit dem Biegestempel 20 mitbewegen. Beispielhaft sind in Fig. 1 zwei Lichtstrahlen 50, 52 der ersten Lichtschranken 42 gezeigt.

Die Sende-und Empfängeranordnungen 46,48 sind über entspre- chende Signalleitungen (hier der Übersichtlichkeit halber nicht gezeigt) mit der Steuereinheit 26 verbunden, d. h. zu den Steu- ersignalen 30 gehören u. a. Signale zum Einschalten der Licht- sender in der Senderanordnung 46. Gleichermaßen beinhalten die Sensorsignale 28 Ausgangssignale der Lichtempfänger in der Emp- fängeranordnung 48. Die Steuereinheit 26 kann daher die Unter- brechung eines Lichtstrahls 50,52 der Lichtschranken 42,44 detektieren und in Abhängigkeit von den im Übrigen vorliegenden Sensorsignalen 28 die Arbeitsbewegung 18 des Maschinenteils 12 stoppen. Die Arbeitsbewegung 18 wird insbesondere dann ge- stoppt, wenn die Steuereinheit 26 feststellt, dass einer der Lichtstrahlen 50,52 zu einem Zeitpunkt unterbrochen wird, zu dem bei ordnungsgemäßem Betriebsablauf eine Unterbrechung nicht hätte stattfinden dürfen. In der Praxis kann dies beispielswei- se dadurch geschehen, dass der Bediener der Biegepresse 10 ver- sehentlich in den Bewegungspfad des Biegestempels 20 eingreift.

Gemäß einem bevorzugten Ausführungsbeispiel ist die Steuerein- heit 26 hier eine sogenannte SPS (Speicher Programmierbare Steuerung), die durch geeignete Maßnahmen, wie insbesondere ei- ne redundante, diversitäre Auslegung, zum Steuern von sicher- heitskritischen Prozessen zugelassen ist. Entsprechende SPS werden beispielsweise von der Anmelderin der vorliegenden Er- findung kommerziell angeboten.

Ein Großteil der eigentlichen Steuerfunktionalität wird bei ei- ner SPS durch geeignete Programmierung realisiert. Bei dem hier beschriebenen, bevorzugten Ausführungsbeispiel beinhaltet diese Programmierung auch zwei Programmmodule 60, 62,-die in der Dar- stellung in Fig. 1 als schematische Blöcke innerhalb der Steu- ereinheit 26 dargestellt sind. Das Programmmodul 60 stellt eine Parametrierfunktion zur Verfügung, mit der beim Einrichten der Biegepresse 10 unter anderem die benötigten Lichtschranken 42, 44 ausgewählt (aktiviert bzw. deaktiviert) werden. Das Pro- grammmodul 62 ermöglicht eine automatisierte Bestimmung des ak- tuellen Nachlaufweges der Biegepresse 10 in einem Einricht- bzw. Testmodus. Der bestimmte aktuelle Nachlaufweg wird dem Programmmodul 60 als Parameter übergeben und bei der Auswahl der Lichtschranken 42,44 als notwendiges Kriterium berücksich- tigt. Zusammen sind die Programmmodule 60,62 hier somit Be- standteile eines sogenannten Konfigurationsmittels, mit dem einzelne der Lichtschranken 42,44 gezielt ausgewählt werden können.

Die Details der erfindungsgemäßen Auswahl werden nachfolgend anhand eines besonders bevorzugten Ausführungsbeispiels be- schrieben, das in den Figuren 3 und 4 in Kombination mit zwei unterschiedlichen Biegestempeln 20 dargestellt ist. Gleiche Be- zugszeichen bezeichnen dabei jeweils dieselben Elemente wie in den vorangehenden Figuren.

Der Biegestempel 20 besitzt in allen Fällen eine in Richtung der Arbeitsbewegung 18 gesehen vorlaufende Kontur, die hier mit der Bezugsziffer 70 bezeichnet ist. Allgemein wird darunter in diesem Zusammenhang der jeweils"vorderste"Bereich des Biege- stempels 20 verstanden, der je nach Anwendungsfall jedoch un- terschiedlich ausgebildet sein kann. In Fig. 3 ist ein Ausfüh- rungsbeispiel eines Biegestempels 20 mit einer eher abgerunde- ten Kontur 70 dargestellt, während die Kontur 70 im Ausfüh- rungsbeispiel gemäß Fig. 4 eine scharfe Kante ist.

Mit der Bezugsziffer 72 ist hier eine (gedachte) Bewegungsebene bezeichnet, die die vorlaufende Kontur 70 aufgrund der Arbeits- bewegung 18 des Biegestempels 20 beschreibt. Die Lichtschranken 42,44 der erfindungsgemäßen Sicherheitseinrichtung werden nachfolgend in Bezug auf diese Bewegungsebene sowie in Bezug auf die Kontur 70 erläutert.

Gemäß einem besonders bevorzugten Ausführungsbeispiel beinhal- tet die neue Sicherheitseinrichtung vier erste Lichtschranken 42 und vier zweite Lichtschranken 44. Grundsätzlich kann jedoch auch eine größere oder geringere Anzahl von Lichtschranken ein- gesetzt werden. Darüber hinaus ist es bei der erfindungsgemäßen Sicherheitseinrichtung nicht ausgeschlossen, dass weitere, hier nicht dargestellte Lichtschranken Verwendung finden, beispiels- weise um eine Bereichsabsicherung auf der rückwärtigen Seite der Biegepresse 10 zu realisieren, zu Justierungszwecken oder aus anderen Gründen.

Die ersten Lichtschranken 42 sind hier im Bereich der Bewe- gungsebene 72, jedoch mit einem geringfügigen Versatz dl von etwa 1 mm verteilt angeordnet. Der geringfügige Versatz d1 be- sitzt Vorteile insbesondere beim Biegen von Kästen, da hier- durch die Anzahl von Fehlalarmen durch einen sich aufstellenden Teil des zu bearbeitenden Werkstücks 24 reduziert wird. Grund- sätzlich ist es jedoch auch möglich, die ersten Lichtschranken 42 exakt auf der Bewegungsebene 72, vor der Bewegungsebene 72 oder auch wechselweise vor und hinter der Bewegungsebene 72 an- zuordnen.

Die zweiten Lichtschranken 44 besitzen einen Abstand d von hier 20 mm zu der Ebene der ersten Lichtschranken 42. Dieser Abstand hat sich bei ersten Versuchen als vorteilhaft erwiesen.

Geht man von einer Mindestbreite der Matrize 14 von 20 mm aus, ist es jedoch grundsätzlich auch denkbar, den Abstand d auf 25 bis 30 mm zu vergrößern. Generell ist es bei diesen Abstän- den möglich, mit der gezeigten Anordnung auch das Eingreifen eines Fingers schräg von unten rechtzeitig zu erkennen.

Die Abstände der einzelnen ersten Lichtschranken 42 von der Kontur 70 betragen beim hiesigen bevorzugten Ausführungsbei- spiel d3 = 5 mm, d4 = 9 mm, ds = 15 mm und d6 = 21 mm. Der Ab- stand d7 zwischen den beiden am weitesten voneinander entfernt liegenden zweiten Lichtschranken 44 beträgt 27 mm. Die zweiten Lichtschranken 44 sind voneinander gleichmäßig beabstandet, so dass der Abstand zwischen zwei benachbarten zweiten Licht- schranken 44 jeweils 9 mm beträgt. Schließlich beträgt der Ab- stand de, um den die vorderste erste Lichtschranke 42 der vor- dersten zweiten Lichtschranke 44 vorausläuft de = 3 mm. Es ver- steht sich, dass diese Angaben im Rahmen der üblichen Toleran- zen und Gestaltungsspielräume auch variiert werden können.

Aus den angegebenen Abständen ergibt sich, dass die oberste zweite Lichtschranke 44 in Richtung der Arbeitsbewegung 18 ge- sehen der Kontur 70 nachläuft. Des weiteren läuft die unterste zweite Lichtschranke 44 der untersten ersten Lichtschranke 42 nach. Durch diese Anordnung bilden die zweiten Lichtschranken 44 einen guten Schutz gegenüber einem Nachgreifen in der Bewe- gung des Biegestempels 20 von schräg oben. Gleichzeitig bleibt jedoch der eigentliche Bearbeitungsvorgang weitgehend unbeein- flusst von den zweiten Lichtschranken 44.

Die Konfiguration der erfindungsgemäßen Sicherheitseinrichtung ist nun wie folgt : Bei einer typischen Biegepresse 10 sind die ersten Lichtschran- ken 42 mit den Abständen d3 = 5 mm und d4 = 9 mm aktiviert, während die Lichtschranken 42 in den Abständen du-15 mm und d6 = 21 mm deaktiviert sind. Ferner sind alle zweiten Licht- schranken 44 aktiviert, deren Lichtstrahlen nicht tiefer liegen als der tiefstliegende Lichtstrahl der ersten Lichtschranken.

Konkret sind dann also die beiden oberen zweiten Lichtschranken 44 aktiv, während die beiden unteren zweiten Lichtschranken 44 deaktiviert sind. Eine solche Konfiguration ist für eine typi- sche, standardmäßige Biegepresse 10 mit einem zulässigen Nach- laufweg von bis zu 7,5 mm gut geeignet. Eine entsprechende Be- triebsart ist beispielhaft in Fig. 1 gezeigt.

Bei besonders schnellen Pressen wird zusätzlich die erste Lichtschranke 44 im Abstand von d5 = 15 mm aktiviert, wodurch Nachlaufwege bis 13 mm zulässig sind. Des weiteren werden gemäß einer bevorzugten Ausführung der Erfindung auch die darüberlie- genden Lichtschranken jeweils aktiviert, um ein Nachgreifen von oben zuverlässig zu erkennen. Bei den zweiten Lichtschranken 44 ist nur die unterste deaktiviert.

Bei einigen Pressentypen einer besonders kostensparenden Hyd- raulik liegen die Nachlaufwege noch höher. In diesem Fall wer- den sämtliche ersten und zweiten Lichtstrahlen 42,44 verwen- det, wobei dann Nachlaufwege bis 19 mm zulässig sind.

Bei besonders langsam arbeitenden Pressen, insbesondere solchen mit geringen Hüben, wird vorteilhafterweise nur die oberste erste Lichtschranke 42 im Abstand von d3 = 5 mm verwendet.

Hierdurch kann ein Nachlaufweg bis 3,5 mm abgesichert werden.

Von den zweiten Lichtschranken 44 sind dabei nur die beiden obersten aktiviert.

Insgesamt ist aufgrund der neuen Anordnung von ersten und zwei- ten Lichtschranken 42,44 damit eine sehr flexible Anpassung der Sicherheitseinrichtung an verschiedene Pressentypen und ge- gebenenfalls auch an verschiedene Betriebsarten eines Pressen- typs möglich. Die Einrichte-bzw. Umrüstezeit ist dabei ver- gleichsweise kurz, der entsprechende Aufwand gering, da im We- sentlichen allein über die Steuereinheit 26 und mit Hilfe der Programmmodule 60,62 die entsprechende Aktivierung und Deakti- vierung der Lichtschranken 42,44 erfolgen kann.

Soweit hier im Vorangehenden jeweils von der Aktivierung und Deaktivierung der Lichtschranken 42,44 gesprochen ist, sei der Vollständigkeit halber darauf hingewiesen, dass dies nicht not- wendigerweise ein"Ausschalten"der Lichtschranken beinhaltet.

Selbstverständlich können die jeweils deaktivierten Licht- schranken 42,44 im Sinne der vorliegenden Erfindung ausge- schaltet sein. Es ist demgegenüber jedoch bevorzugt, wenn die jeweils deaktivierten Lichtschranken trotzdem eingeschaltet sind, d. h. einen Lichtstrahl 50,52 erzeugen. Deaktivierung in diesem Sinne bedeutet daher vorrangig, dass die Lichtschranken nicht (mehr) im Hinblick auf einen Not-Stopp zum Verhüten von Unfällen ausgewertet werden. Die Information der"deaktivier- ten"Lichtschranken kann jedoch zu anderen Zwecken ausgewertet werden, beispielsweise zur Überprüfung der Lage des Werkstücks 24 auf der Matrize 14.

Abweichend hiervon und abweichend von dem hier dargestellten, bevorzugten Ausführungsbeispiel, bei dem die Konfiguration der Sicherheitseinrichtung mit Hilfe des Programmmoduls 60"per Software"erfolgt, kann die Konfiguration in anderen Ausfüh- rungsbeispielen auch hardwaremäßig geschehen. In einem einfa- chen Ausführungsbeispiel werden die jeweils nicht benötigten (deaktivierten) Lichtschranken beispielsweise durch Steckbrü- cken, Auswahlschalter und/oder eine entsprechende Verdrahtung aktiviert und deaktiviert.