AT506943A4 - Schutzeinrichtung für eine spritzgiessmaschine - Google Patents

Description

  Die vorliegende Erfindung betrifft eine Schutzeinrichtung für einen im Betrieb sicherheitskritischen Bereich einer Spritzgiessmaschine und gegebenenfalls deren Peripheriegeräte, wie zum Beispiel Entnahmevorrichtung oder Industrieroboter, mit einem den sicherheitskritischen Bereich umschliessenden unbeweglichen Teil und einem offenbaren beweglichen Teil, wobei am unbeweglichen Teil ein bei Betätigung den Betrieb des sicherheitskritischen Bereichs gestattender Sicherheitsschalter angeordnet ist, der bis zu einem bestimmten Öffnungszustand des beweglichen Teils durch einen am beweglichen Teil angeordneten Betätiger berührungslos betätigbar ist. 

  
Berührungslose Sicherheitsschalter haben den Vorteil, dass sie aufgrund des berührungslosen Wirkungsprinzips keine Verschleissteile aufweisen und es unter bestimmten Voraussetzungen möglich ist, mit einem einzigen Sicherheitsschalter die höchste Sicherheitskategorie zu erreichen, wofür bisher bis drei mechanische Schalter notwendig waren. 

  
Das berührungslose Wirkungsprinzip weist aber auch den Nachteil auf, dass der den Sicherheitsschalter betätigende Betätiger ein loser Teil ist und somit eine Manipulation des Sicherheitsschalters ohne entsprechende Gegenmassnahmen relativ einfach durchführbar ist. Hierdurch wird der eigentliche Sinn der Schutzeinrichtung, nämlich den Betrieb des sicherheitskritischen Bereichs im geöffneten Zustand des beweglichen Teils zu verhindern, umgangen. 

  
Im Stand der Technik sind daher zwei grundsätzliche Wege bekannt, eine derartige Manipulation von Schutzeinrichtungen an Maschinen zu vermeiden. Dies sind einmal die verdeckte und unlösbare Anbringung von Sicherheitsschalter und Betätiger sowie zusätzlich oder alternativ eine Erhöhung des Manipulationsaufwandes, beispielsweise durch die Verwendung von codierten Schaltern. 

  
Eine verdeckte und unlösbare Anbringung des Betätigers kann beispielsweise so erfolgen, dass dieser mit Sicherheitsschrauben (Einwegschrauben) befestigt und durch den verdeckten Einbau nicht zugänglich ist. In der Praxis besteht aber das Problem, dass immer eine bestimmte Zugänglichkeit gegeben sein muss, damit der Betätiger im Fehlerfall bzw. Ersatzteilfall gewechselt werden kann, ohne die komplette Schutzeinrichtung austauschen zu müssen. 

  
64684-36/fr  Hinsichtlich der Verwendung von codierten Schaltern gibt es bereits Sicherheitseinrichtungen, bei welchen der Sicherheitsschalter nur auf einen einzigen Betätiger reagiert (beispielsweise durch Verwendung einer Codierung). Hier besteht das Problem, dass erstens der Betätiger trotzdem manipulationssicher angebracht werden muss (wie oben beschrieben) und zweitens es bei den meisten Herstellern nur eine bestimmte Anzahl von Codierungen gibt, sodass der Fall eintreten könnte, dass ein als Ersatzteil gedachter Betätiger mit derselben Codierung wie der ursprünglich eingesetzte Betätiger nachbestellt und missbräuchlich verwendet werden kann. 

  
Auch aus wirtschaftlicher Sicht ist dieser Lösungsansatz problematisch, da im Fehlerfall immer Sicherheitsschalter und Betätiger gemeinsam getauscht werden müssen. In diesem Fall muss wiederum sichergestellt werden, dass die Verdrahtung des Sicherheitsschalters wieder richtig hergestellt wird, was eine erneute Sicherheitsprüfung notwendig macht. 

  
Aufgabe der Erfindung ist es daher, eine gattungsgemässe Schutzeinrichtung derart weiterzuentwickeln, dass auf einfache Weise ein Manipulationsschutz erreicht wird. 

  
Diese Aufgabe wird durch eine Schutzeinrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. 

  
Vorteilhafte Ausführungsformen der Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen definiert. 

  
Die erfindungsgemässe Massnahme eignet sich in gleicher Weise sowohl für linear öffnende Schutzeinrichtungen (der bewegliche Teil ist zum Beispiel eine Schiebetür) als auch für rotatorisch öffnende Schutzeinrichtungen (bei denen der bewegliche Teil zum Beispiel als Dreh- oder Schwenktür ausgebildet ist). 

  
Der Sicherheitsschalter ist am unbeweglichen Teil der Schutzeinrichtung angeordnet. Der Betätiger ist hingegen am beweglichen Teil (im Falle eines rotatorisch öffnenden Teils vorzugsweise nahe dem Schwenkpunkt) angeordnet. 

  
Durch die erfindungsgemässe Massnahme wird es ermöglicht, dass bei sich nit in Schutzstellung befindlichem (nicht geschlossenem) beweglichen Teil kein zusätzlicher Betätiger an den Sicherheitsschalter soweit herangebracht werden kann, dass dieser betätigt wird und so missbräuchlich der Betrieb des sicherheitskritischen Bereichs bei geöffnetem beweglichem Teil ermöglicht wird. Es ist im Rahmen der Erfindung weder notwendig den  Betätiger verdeckt bzw. manipulationssicher anzubringen, noch paarweise codierte Betätiger und Sicherheitsschalter zu verwenden. 

  
Vorteilhafterweise soll der Sicherheitsschalter über den gesamten Öffnungsweg des beweglichen Teils abgedeckt werden. 

  
Die Abdeckung soll dabei (falls der Sicherheitsschalter über Funk durch den Betätiger betätigbar ist) entweder aus ferromagnetischem Material bestehen, sodass der Magnetfluss unterbrochen wird oder aber (auch in anderen Fällen der berührungslosen Kommunikation) eine entsprechende Dicke aufweisen, damit bei einem Annähern oder Aufbringen eines Betätigers auf die Abdeckung der sichere Ausschaltabstand zum Sicherheitsschalter überschritten wird. 

  
Für den Fall, dass die Abdeckung mit dem beweglichen Teil verbunden ist, sollte dies natürlich auf manipulationssichere Weise erfolgen, zum Beispiel durch fixes Verschweissen oder mittels Einwegschrauben. 

  
Eine besonders einfache Konstruktion ergibt sich, wenn vorgesehen ist, dass die Abdeckung durch das Öffnen des beweglichen Teils vor den Sicherheitsschalter bewegbar ist. Dies kann auf einfache Weise dadurch erreicht werden, dass die Abdeckung mit dem beweglichen Teil verbunden ist. 

  
Schutz wird auch begehrt für eine Spritzgiessmaschine und gegebenenfalls deren Peripheriegeräte mit einer Schutzeinrichtung nach einer der vorstehend beschriebenen Ausführungsformen. 

  
Weitere Vorteile und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich anhand der Figuren sowie der dazugehörigen Figurenbeschreibung. Dabei zeigen die 

  
Fig. 1a bis 1b beispielhaft eine erfindungsgemässe Schutzeinrichtung für den Fall, dass das offenbare bewegliche Teil als Schwenktüre ausgebildet ist, in verschiedenen Ansichten und 

  
Fig. 2 eine Ansicht einer erfindungsgemässen Spritzgiessmaschine mit einem 

  
Handlinggeräte als Peripheriegerät von oben.  Gezeigt ist ein Ausschnitt einer Schutzeinrichtung einer Spritzgiessmaschine mit einem beweglichen Teil 5, durch den ein unbeweglicher Teil 4 verschliessbar ist bzw. welcher im Offnungszustand (nicht geschlossenem Zustand) den Zugang zum Inneren der Schutzeinrichtung gestattet. 

  
Mit dem unbeweglichen Teil 4 ist ein Sicherheitsschalter 2 verbunden. Mit dem beweglichen Teil 5 ist ein Betätiger 3 verbunden, welcher ab einem vorbestimmten bzw. vorbestimmbaren Offnungszustand des beweglichen Teils 5 durch den Sicherheitsschalter 2 nicht mehr detektierbar ist. Ab welchem Offnungszustand dies geschieht, kann in bekannter Weise zum Beispiel durch die Stärke der Kopplung von Betätiger 3 und Sicherheitsschalter 2 eingestellt werden. 

  
Im gezeigten Ausführungsbeispiel ist der Betätiger 3 als Transponder ausgebildet. Der Sicherheitsschalter 2 ist im Detail nicht gezeigt, weist aber in an sich bekannter Weise eine Empfangsspule auf, die so orientiert ist, dass sie bei unterhalb des Sicherheitsschalters 2 bewegten Betätiger 3 dessen Signal optimal detektieren kann.

   Ab einer vorbestimmten Öffnungsstellung ist das Signal des Transponders zu schwach, um noch durch die Empfangsspule detektiert zu werden. Über nicht dargestellte Signalübertragungsmittel leitet der Sicherheitsschalter 2 bei Betätigung ein Signal an eine nicht dargestellte Steuereinrichtung für die Spritzgiessmaschine bzw. gegebenenfalls deren Peripheriegeräteweiter, welche bei Anliegen dieses Signals einen Betrieb des sicherheitskritischen Bereichs verhindert. Öffnet man also das bewegliche Teil 5 über einen vorbestimmten Weg hinweg, so wird - da ja der Sicherheitsschalter 2 den Betätiger 3 dann nicht mehr detektieren kann - aufgrund des dann fehlenden Signals des Sicherheitsschalters 2, die Steuereinrichtung den Betrieb des sicherheitskritischen Bereichs beenden bzw. verhindern. 

  
Die mit dem beweglichen Teil 5 verbundene Abdeckung 1 verhindert eine Manipulation durch ein Heranführen eines zusätzlichen Betätigers 3 an den Sicherheitsschalter 2, wenn sich der bewegliche Teil 5 an sich im gesicherten Offnungszustand befindet. 

  
Die Fig. 1a zeigt eine Frontansicht auf jenen Teil einer Schutzeinrichtung einer Spritzgiessmaschine, welcher den hier als Schwenktüre ausgebildeten beweglichen Teil 5 aufweist. Die restlichen Figuren zeigen den in Fig. 1a im oberen Bereich der Schiebetüre strichliert eingezeichneten Bereich in grösserem Detail.   * 

  
In Fig. 1b ist die Situation erkennbar, wenn der bewegliche Teil 5 voll geöffnet ist. Die Fig. 1c zeigt hingegen die Situation bei voll geschlossenem beweglichen Teil 5. Dies gilt auch für die Fig. 1d. 

  
Die Fig. 1d zeigt noch, dass die erfindungsgemässe Abdeckung 1 im Bereich des Betätigers 3 mit einer Durchbrechung versehen ist, sodass sie im voll geschlossenen Zustand der Fig. 1d der Betätiger 3 unmittelbar unter dem Sicherheitsschalter 2 zu liegen kommt. 

  
Die Fig. 2 zeigt eine erfindungsgemässe Spritzgiessmaschine in einer Ansicht von oben. Zu erkennen sind insbesondere die Schliesseinheit 6 und die Plastifiziereinheit 8 sowie ein Handlinggerät 7, welches im Bereich der Schliesseinheit 6 operiert. Da aber insbesondere der Arbeitsbereich des Handlinggeräts 7 einen sicherheitskritischen Bereich darstellt, ist eine diesen Bereich umgebende erfindungsgemässe Schutzeinrichtung vorgesehen, mit einem beweglichen Teil 5 und einem unbeweglichen Teil 4, die gemäss der Fig. 1 ausgebildet sind. 

  
Innsbruck, am 19. Dezember 2008

Claims (8)

1. Schutzeinrichtung für einen im Betrieb sicherheitskritischen Bereich einer Spritzgiessmaschine und deren Peripheriegeräte, mit einem den sicherheitskritischen Bereich umschliessenden unbeweglichen Teil und einem offenbaren beweglichen Teil (5), wobei am unbeweglichen Teil (4) ein bei Betätigung den Betrieb des sicherheitskritischen Bereichs gestattender Sicherheitsschalter (2) angeordnet ist, der bis zu einem bestimmten Offnungszustand des beweglichen Teils (5) durch einen am beweglichen Teil (5) angeordneten Betätiger (3) berührungslos betätigbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass eine Abdeckung (1) für den Sicherheitsschalter (2) vorgesehen ist, die beim Öffnen des beweglichen Teils (5) den Sicherheitsschalter (2) so abdeckt, dass eine Betätigung verhindert wird.

1 P a t e n t a n s p r ü c h e

2. Schutzeinrichtung nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die Abdeckung (1 ) durch das Öffnen des beweglichen Teils (5) vor den Sicherheitsschalter (2) bewegbar ist.

3. Schutzeinrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Abdeckung (1) mit dem beweglichen Teil (5) verbunden ist.

4. Schutzeinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Sicherheitsschalter (2) über Funk durch den Betätiger (3) betätigbar ist.

5. Schutzeinrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Betätiger (3) als Transponder ausgebildet ist.

6. Schutzeinrichtung nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Abdeckung (1) ein ferromagnetisches Material aufweist oder aus einem solchen besteht.

7. Schutzeinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Abdeckung (1) aufgrund ihrer Dicke das Betätigen des Sicherheitsschalters (2) verhindert.

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8. Spritzgiessmaschine sowie gegebenenfalls deren Peripheriegeräte mit einer Schutzeinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7.

Innsbruck, am 19. Dezember 2008