Sicherheit geht vor

Gesenkbiegepressen praxisorientiert abgesichert

Gesenkbiegepressen zeichnen sich dadurch aus, daß durch das Verfahren eines Werkzeuges, in der Regel das Oberwerkzeug beziehungsweise Biegestempel, gegen ein feststehendes Werkzeug (Unterwerkzeug beziehungsweise Matrize) ein dazwischenliegendes Blechteil gebogen wird. In der Regel wird das Werkstück vom Maschinenbediener manuell in den Biegebereich der Maschine eingelegt. Danach löst der Maschinenbediener die Abwärtsbewegung durch Betätigen des Fußschalters aus. Die Oberwange fällt im freien Fall mit einer Geschwindigkeit von über 10mm/s. bis zu einem Öffnungsbereich von 6-8mm zwischen Oberwerkzeug und abzukantendem Blech und setzt den Bediener zahlreichen Gefahren aus.

24. November 2002

Entgegen den Unfallverhütungsvorschriften wird das Werkstück während des gesamten Schließvorganges von Hand gehalten, da bei mittleren Stückzahlen und komplizierten Biegeformen eine Auflage aus wirtschaftlichen Gründen nicht rentabel ist. Eine Sicherheitseinrichtung zum Schutz der Hände und Finger ist bei diesem Arbeiten nicht aktiviert. Danach schließt die Gesenkbiegepresse mit einer Arbeitsgeschwindigkeit von etwa 10mm/sec und führt die Abkantung zu Ende. Für den Maschinenbediener bedeutet der frei zugängliche Biegebereich bei Gesenkbiegepressen ein hohes Unfall- und Verletzungsrisiko.

Durch Nachgreifen um etwa das abzukantende Teil während der Abwärtsbewegung noch richtig zu plazieren, können Finger, Hand oder Arm abgetrennt werden. Beim rechtzeitigen Loslassen des Fußpedals können diese schweren Unfälle auf starkes Quetschen der oben genannten Körperteile reduziert werden. Wird im Mehrpersonenbetrieb gearbeitet (beim Einlegen von großen Werkstücken) ist jede weitere Person ohne Fußschalter zusätzlich gefährdet, da bei einem Berühren der Extremitäten durch das Oberwerkzeug kein Bremsen der Maschine durch Loslassen des Fußschalters erfolgen kann. Sind mehrere Personen an einer Maschine beschäftigt, sind weitere Körperteile gefährdet. Folgender tödlicher Unfall passierte 1999 an einer Gesenkbiegepresse: Ein Mitarbeiter kontrollierte das Anliegen eines längeren Bleches in dem Biegebereich einer Gesenkbiegepresse. Die Maschine war ganz aufgefahren. Der Mitarbeiter hatte den Kopf im Biegbereich. Sein Kollege betätigte aus nicht nachvollziehbaren Gründen den Fußschalter. Die Oberwange fiel im freien Fall herab und verletzte den Kopf des Kollegen in einem solchen Maße, daß dieser wenig später seinen Verletzungen erlag. Bei größeren Werkstücken besteht zusätzlich die Gefahr, daß beim Biegeprozeß ein Einklemmen von Finger oder Hand zwischen Werkstück und Oberwange möglich ist. Damit diese und weitere Unfälle nicht passieren, können verschiedene Sicherheitsmaßnahmen getroffen werden.

Gefahrpotential reduzieren

So werden vielfach berührungslos wirkende Schutzeinrichtung (BWS), wie Sicherheits-Lichtvorhänge eingesetzt. Nur wenn das Schutzfeld zwischen Lichtsender und Lichtempfänger frei ist, kann die Gesenkbiegepresse gestartet werden. Sobald während des Schließvorganges in das Schutzfeld eingegriffen wird, stoppt die Presse. Das Halten und Führen kleiner Teilen ist nicht möglich. Eine Auflage für das Werkstück wird benötigt. Beim Abkanten von kastenförmigen Teilen wird der Sicherheits-Lichtvorhang als distanzierende Schutzmaßnahme eingesetzt. Der Bediener muß nach dem Einlegen das horizontale Schutzfeld verlassen. Dann kann er die Maschine starten. Bei der Zweihandschaltung wird die Schließbewegung der Maschine durch das gleichzeitige Betätigen der beiden Taster an der Zweihandschaltung ausgelöst. Nur wenn beide Taster gleichzeitig betätigt werden, kann die Gesenkbiegepresse gestartet werden. Sobald während des Schließvorganges die Hände von den beiden Tastern genommen werden stoppt die Presse. Das Halten und Führen der Teile ist nicht möglich. Eine Auflage für das Werkstück wird benötigt. Auch schützt diese Schutzeinrichtung eine weitere Person nicht, die an der Gesenkbiegepresse arbeitet.

Bei der Kombinationsschaltung & uot;Zweihand im Eilgang - Fußbetrieb im Schleichgang& uot;, wird die Schließbewegung der Maschine durch das gleichzeitige Betätigen der beiden Taster an der Zweihandschaltung ausgelöst. Im Eilgang schließt die Presse. 6 mm bevor das Oberwerkzeug auf das Blech trifft, stoppt die Maschine. Der Maschinenbediener fährt jetzt die Presse im Fußbetrieb Schleichgang weiter und kann das Werkstück mit den Händen halten. Das Teil muß entweder auch durch eine Auflage gehalten werden oder der Bediener muß das Teil in den 6 mm Spalt zwischen Ober- und Unterwerkzeug teilweise von der Seite einfädeln.

Bei der Befehlseinrichtung (Fußpedal) mit selbstständiger Rückstellung in Verbindung mit langsamer Schließgeschwindigkeit gleich oder kleiner 10 mm/s wird mit dem Fußpedal die Abwärtsbewegung ausgelöst. Die Sicherheit besteht darin, daß die Schließbewegung sehr gering ist (kleiner 10mm/s). Die Produktivität wird damit erheblich verringert.

Spezielle Sicherheit für Abkantpressen

Da die herkömmlichen Schutzmaßnahmen von anderen Maschinen übernommen sind, können diese die besonderen ergonomischen Anforderungen einer Gesenkbiegepresse nur sehr eingeschränkt erfüllen. Deshalb werden diese Schutzmaßnahmen in der Praxis sehr oft überbrückt.

Die Abkantpressenabsicherung „Akas“ der Fiessler Elektronik, Esslingen, wurde speziell als Sicherheitseinrichtung für Gesenkbiegepressen entwickelt. Aufgabe dieses Sicherungssystems ist es das Quetschen eines Körperteils zwischen dem Biegestempel und dem eingelegten Material, oder der Matrize zu verhindern. Gleichzeitig darf die Arbeit an der Presse nicht behindert werden, damit die Schutzeinrichtung nicht in der Praxis überbrückt wird. Akas besteht aus Sender, Empfänger und „LSUW N1 Muting“-Schaltgerät. Die Sicherheitseinrichtung ist eine mitlaufende Sicherheitseinrichtung. (Alle bisherigen Sicherheitseinrichtungen sind ortsgebundene Sicherheitseinrichtungen).

Sender und Empfänger sind fest mit der verfahrbaren Oberwange verbunden. Akas führt also dieselbe Bewegung wie diese aus und bildet ein Laser-optisches Sicherheits-Lichtgitter direkt unterhalb des Oberwerkzeugs. Der Sender erzeugt drei modulierte, sichtbare Rotlichtlaserstrahlen, der Empfänger besteht aus vier Empfangselementen und einer Auswerteelektronik. Die Empfangselemente E4 , E3, und E2 sind vertikal angebracht, wobei sich E4 direkt unterhalb des Oberwerkzeugs befindet. Die Empfangselemente E1 und E2 sind horizontal circa 20 mm unterhalb dem Oberwerkzeug angeordnet. Erhält ein Empfangselement kein Licht vom gegenüberliegenden Sender (wenn etwa in den Gefahrenbereich eingegriffen wird), so wird die Bewegung der Gesenkbiegepresse gestoppt. Damit das abzukantende Material die Bewegung nicht anhält, werden die einzelnen Empfangselemente in Abhängigkeit der Position der Oberwange zum Werkstück mit Hilfe von Signalen aus der Maschinensteuerung ausgeblendet (deaktiviert).

Die Presse schließt mit hoher Geschwindigkeit (größer 10mm/s); befindet sich der Biegestempel circa 23 mm über dem Rohling, gibt die Maschinensteuerung einen Mutingbefehl an das Schaltgerät und dieses überbrückt die Empfängerelemente E1 und E2. Die Schließgeschwindigkeit ist in diesem Punkt auf V=10mm/s heruntergefahren. Der Biegevorgang wird fortgesetzt, obwohl die Lichtstrahlen E1 und E2 unterbrochen sind. E3 und E4 sind immer noch aktiv und bilden einen effektiven Schutz für die Finger des Bedienpersonals. Akas ist das einzige Sicherheitssystem, das auch im Schleichgang einen Schutz für die Finger bietet. Nach weiteren 1,4 s beziehungsweise 10 mm bei V=10mm/s werden auch diese Strahlen überbrückt. Ein Eingreifen zwischen Biegestempel und Material ist jetzt nicht mehr möglich und somit der Schutz durch das System Akas auch nicht mehr notwendig. Der Biegevorgang wird nun beendet, obwohl alle Strahlen unterbrochen sind. Somit bleiben durch den vorlaufende Laser-optischen Sicherheitslichtvorhang die Hände frei für die Handhabung des Rohlings bei gleichzeitigem Schutz der Gliedmaßen während des gesamten Biegevorganges. Ein Fingerschutz bei Betrieb mit Fußtaster während des gesamten Biegevorganges ist mit dem System gegeben.

Sicherheit gibt Freiheit beim Biegen

Da das Akas den Bereich direkt unterhalb dem Oberwerkzeug absichert muß das System auf die unterschiedlich hohen Werkzeuge eingestellt werden. Um dies möglichst einfach und bedienerfreundlich durchführen zukönnen sind Sender und Empfänger mittels elektromotorische Antriebe, die sich in den Supports befinden, schnell und einfach auf andere Werkzeuggrößen einstellbar.

Sicher Einstellbar

Die Neujustage von Sender und Empfänger erfolgt über einen Schalter auf der Empfängerseite. Dabei wird der Sender verfahren. Der Empfänger folgt dem Empfänger über Licht gesteuert. Diese Synchronisation wird über eine Laser-Licht-Steuerung durchgeführt. LEDs am Empfänger zeigen den Zustand (frei oder unterbrochen) der einzelnen Empfangselemente an. Ist der Lichtvorhang zu dicht am Oberwerkzeug, so wird das oberste Empfangelement unterbrochen, ein Starten der Maschine ist nicht möglich. Dadurch ist ein sichere Einstellung des Akas an der Maschine gewährleistet.

Dieses System vereint die Sicherheit des Maschinenbedieners bei gleichzeitiger ergonomischer und damit produktiver Bedienungsmöglichkeit. Durch die spezielle Anordnungsgeometrie der Laser-Strahlen beim Sender und der Empfangselemente beim Empfänger kann der Maschinenbediener an der Maschine wie gewohnt (ohne „störende“ Sicherheitseinrichtung) arbeiten, ohne daß er behindert wird.

Praxisnahe Sicherheit

Gleichzeitig ist er gegen Unfälle geschützt. Der Bediener bemerkt beim Arbeiten das Vorhandensein dieser Sicherheitseinrichtung nicht. Die Produktivität beim Abkanten wird somit nicht beeinträchtigt. Dadurch ist die Akzeptanz beim Bediener als auch bei beim Unternehmer gegenüber diesem System sehr hoch. Die sonst übliche Überbrückung von Sicherheitseinrichtungen an Gesenkbiegepressen findet bei diesem System nicht statt.

Erschienen in Ausgabe: 08/2002