Technisches Gebiet

Die Erfindung betrifft einen Werkzeugwagen für Bearbeitungswerkzeuge von Bearbeitungsmaschinen wie insbesondere Abkantmaschinen, Schneidmaschinen, Stanzmaschinen oder dergleichen, wobei der Werkzeugwagen ein Führungselement aufweist, mit welchem der Werkzeugwagen an einer Führung der Bearbeitungsmaschine angebracht und aufgrund einer Antriebskraft einer Antriebsvorrichtung entlang der Führung verfahren werden kann. Stand der Technik

Im Stand der Technik sind Schutzeinrichtungen bekannt, um Personen vor Verletzungen bei der Bedienung von Bearbeitungsmaschinen zu schützen. Solche Bearbeitungsmaschinen werden bei Bearbeitungsvorgängen wie z. B. dem Abkanten, dem Schneiden oder dem Stanzen von Blechen verwendet. Bestimmte Bearbeitungsmaschinen weisen einen Werkzeugwagen auf, welcher an einer Führung verfahrbar ist. Bei den Bearbeitungsvorgängen werden die Werkzeuge mit erheblichen Kräften bewegt, so dass eine Unachtsamkeit bei der Bedienung zu schweren Verletzungen führen kann.

Es ist bekannt, in Bewegungsrichtung von Maschinenteilen einer Bearbeitungsmaschine Lichtschranken anzuordnen, um beim Unterbruch der Lichtschranke eine Antriebsvorrichtung der Bearbeitungsmaschine abzuschalten und den Bearbeitungsvorgang zu stoppen, so dass das Bedienpersonal vor Verletzungen geschützt ist.

Mit einer Lichtschranke muss allerdings der gesamte Gefahrenbereich überwacht werden und zwar unabhängig von der aktuellen Distanz zwischen einem bewegten Maschinenteil und einem Körperteil, welches sich unbeabsichtigt in der Bewegungsrichtung des Maschinenteils befindet. Deshalb kommt es auch in Fällen zu einer Abschaltung der Bearbeitungsmaschine bei welchen dies gar nicht notwendig ist, da z. B. wegen der genügend grossen Distanz zwischen dem bewegten Maschinenteil und dem Körperteil noch gar keine unmittelbare Gefahr besteht. Dadurch werden die Bearbeitungsprozesse unnötig unterbro- chen und somit der Durchsatz unnötig vermindert. Das plötzliche Abschalten der Antriebsvorrichtung kann ferner zu unerwünschten Belastungen der Bearbeitungsmaschine führen und deren Lebensdauer negativ beeinflussen. Weiter gibt es Situationen, in denen die Anwendung von Lichtschranken nicht oder nur mit sehr komplizierten Konstruktionen möglich ist, weil z.B. der zu sichernde Bereich sich während der Werkstückbearbeitung ständig ändert. Darstellung der Erfindung

Aufgabe der Erfindung ist es, einen dem eingangs genannten technischen Gebiet zugehörende Werkzeugwagen zu schaffen, wobei das Bedienpersonal vor Verletzungen geschützt und die Bearbeitungsmaschine nicht unnötig abgeschaltet wird. Die Lösung der Aufgabe ist durch die Merkmale der Ansprüche 1 und 10 definiert. Gemäss der Erfindung ist eine Kopplungsmechanik aufgrund einer Kollisionskraft von einer Kopplungsstellung in eine Entkopplungsstellung umschaltbar, wobei in der Kopplungsstellung die Übertragung der Antriebskraft zum Verfahren des Werkzeugwagens eingeschaltet und in der Entkopplungsstellung diese Kraftübertragung unterbrochen ist. Nur im Falle einer Kollision mit einem Hindernis wie insbesondere einem Körperteil einer Bedienperson der Bearbeitungsmaschine entsteht eine Kollisionskraft und nur dann wird die Kraftübertragung zwischen der Antriebsvorrichtung und dem Werkzeugwagen unterbrochen. Neben dem Schutz der Bedienperson vor Verletzungen hat dies den Vorteil, dass erstens keine unnötigen Abschaltungen ausgelöst werden und dass zweitens die Antriebs- Vorrichtung der Bearbeitungsmaschine nicht abgeschaltet, sondern der Werkzeugwagen nur davon entkoppelt wird. Die Antriebsvorrichtung läuft im normalen Rhythmus weiter und es kommt somit zu keinen unnötigen Belastungen der Antriebsvorrichtung.

Die Antriebsvorrichtung kann an der Bearbeitungsmaschine oder am Werkzeugwagen angebracht sein. Falls die Antriebsvorrichtung an der Bearbeitungsmaschine angebracht ist, kann diese einen Seilzug umfassen, welcher mit dem Werkzeugwagen lösbar verbindbar ist, wobei in der Kopplungsstellung eine Kraftübertragung zwischen dem Seilzug und dem Werkzeugwagen besteht, um den Werkzeugwagen zu verfahren, und wobei in der Entkop- pelungsstellung die Kraftübertragung zwischen dem Seilzug und dem Werkzeugwagen getrennt ist. Falls die Antriebsvorrichtung am Werkzeugwagen angebracht ist, kann diese eine Antriebsrolle umfassen, welche an einer Fläche der Bearbeitungsmaschine abrollt, um den Werkzeugwagen zu verfahren, wobei eine Kupplung vorgesehen ist, damit die Antriebsrolle in der Kopplungsstellung angetrieben ist und in der Entkopplungsstellung die Antriebsrolle von der Antriebskraft getrennt ist. Bevorzugt ist mindestens ein Kollisionstaster vorgesehen, welcher zur Kollision mit einem Hindernis vorgesehen und mit einem Umschalter mechanisch verbunden ist, wobei der Umschalter am Werkzeugwagen verschiebbar und zum Umschalten der Kopplungsmechanik zwischen der Kopplungsstellung und der Entkopplungsstellung vorgesehen ist. Der Umschalter kann als Balken, Platte, Rundstab oder in irgendeiner anderen Weise ausgeführt sein. Der Kollisionstaster ragt beispielsweise in Bewegungsrichtung über den Werkzeugwagen hinaus, womit dieser in Kontakt mit einem Hindernis wie einem Körperteil einer Bedienperson kommt, schon bevor das Werkzeug des Werkzeugwagens eine Verletzung des Körperteils verursachen könnte. Bei einer Kollision überträgt der Kollisionstaster eine Kollisionskraft an den Umschalter, welcher von der Kopplungsstellung in die Entkopplungsstellung verschoben wird, um die Kraftübertragung von der Antriebsvorrichtung an den Werkzeugwagen zu unterbrechen.

Anstelle eines Kollisionstasters kann am Werkzeugwagen ein berührungsloser Annäherungsdetektor vorgesehen sein, beispielsweise ein Ultraschalldetektor oder ein optischer Detektor, um mit einer Steuervorrichtung zwischen einer Kopplungsstellung und einer Entkopplungsstellung umzuschalten.

Vorzugsweise ist eine einstellbare Umschalterkontrollvorrichtung vorgesehen, welche bewirkt, dass die Kopplungsmechanik erst bei Überschreiten einer vorgegebenen minimalen Kollisionskraft von der Kopplungsstellung in die Entkopplungsstellung umschaltbar ist. Die Umschalterkontrollvorrichtung kann beispielsweise mit dem erwähnten Umschalter zusammenwirken, so dass dieser erst bei Überschreiten einer minimalen Kollisionskraft von der Kopplungsstellung in die Entkopplungsstellung verschoben wird. Die Kollision des Kollisionstasters mit einem Körperteil einer Bedienperson der Bearbeitungsmaschine wird von dieser normalerweise wahrgenommen. Falls diese Person genügend aufmerksam ist und schnell reagiert, kann die Person den Körperteil aus der Gefahrenzone entfernen, wobei eine minimale Kollisionskraft nicht überschritten wird. In diesem Fall macht es keinen Sinn, in die Entkopplungsstellung umzuschalten.

Alternativ ist eine Umschalterverzögerungsvorrichtung vorgesehen, welche bewirkt, dass die Kopplungsmechanik erst nach Anliegen einer Kollisionskraft während einer vorgebba- ren minimalen Zeitdauer von der Kopplungsstellung in die Entkopplungsstellung umschalt- bar ist. Dadurch können auch bei langsamer reagierenden Personen unnötige Entkopplungen verhindert werden.

Bevorzugt umfasst die einstellbare Umschalterkontrollvorrichtung einen Rollkörper, welcher in der Kopplungsstellung von einer Umschaltkontrollfeder mit einer einstellbaren Kraft in eine Vertiefung gedrückt wird, wobei zum Umschalten in die Entkopplungsstellung mindestens eine der eingestellten Kraft der Umschaltkontrollfeder entsprechende Kraft erforderlich ist, um den Rollkörper aus der Vertiefung zu verschieben. Die einstellbare Kraft der Umschaltkontrollfeder kann durch eine entsprechende Vorspannung der Umschaltkontrollfeder erfolgen, d. h. indem beispielsweise mit einem Schraubkörper die Um- schaltkontrollfeder mehr oder weniger zusammengedrückt wird. Der Rollkörper kann eine an einem Kugellager gelagerte Rolle oder eine Kugel umfassen. Die einstellbare Kraft kann auf das Lager der Rolle oder auf die Kugel wirken. Beispielsweise ist am erwähnten Umschalter eine Vertiefung vorgesehen, in welche der Rollkörper in der Kopplungsstellung gedrückt wird. Bei einer genügend grossen Kollisionskraft auf einen Kollisionstaster und somit den Umschalter, wird der Rollkörper aus der Vertiefung herausgerollt und der Umschalter in die Entkopplungsstellung verschoben. Selbstverständlich kann der Umschalter danach ohne weiteres beispielsweise von Hand wieder zurück in die Kopplungsstellung verschoben werden.

Als Alternative zu einem Rollkörper kann ein mit einer Gleiteroberfläche versehener Riegel vorgesehen sein. Der Riegel kann beispielsweise einen halbkugelförmigen oder ovalen Nocken aufweisen, welcher für einen Eingriff in eine entsprechende Vertiefung des Umschalters vorgesehen ist. Bei einer genügend grossen Kollisionskraft wird der Riegel gegen die Federkraft zurückgedrückt und der Nocken aus der Vertiefung verschoben. Ein solcher Riegel stellt allerdings höhere Anforderungen an die Materialhärten, da bei weicheren Ma- terialien die Vertiefung oder der Nocken des Riegels schneller abgenutzt werden können.

Es sind Konstruktionen denkbar, bei denen nur Segmente oder Sektoren eines Rollkörpers verwendet werden. Es sind auch Wipphebelmechaniken möglich, bei welchen ein Hebel in einer zentrierten Lage gehalten ist und bei Überwindung einer ausreichenden Kraft aus dieser zentralen Lage wegkippt. Vorzugsweise ist zur Kraftübertragung zwischen der Antriebsvorrichtung und dem Werkzeugwagen ein Kopplungselement vorgesehen, welches mit einer Federkraft von der Kopplungsstellung in die Entkopplungsstellung verschiebbar und mit einer durch die Kopplungsmechanik steuerbaren Hemmvorrichtung in der Kopplungsstellung fixierbar ist. Die Hemmvorrichtung ist in dem Sinne steuerbar, dass in der Entkopplungsstellung die Federkraft das Verschieben des Kopplungselements von der Kopplungsstellung in die Entkopplungsstellung bewirkt. Zur Erzeugung der Federkraft können eine oder mehrere Stahlfedern angeordnet sein. Statt Stahlfedern können Luftfedern oder elastische Kunststoffkörper vorgesehen sein. Das Kopplungselement ist beispielsweise in einer Büchse am Werkzeug- wagen verschiebbar gelagert und die Hemmvorrichtung ist z. B. am Umschalter angebracht, wobei in der Kopplungsstellung des Umschalters das Kopplungselement fixiert ist, welche Fixierung bei einer Verschiebung des Umschalters in die Entkopplungsstellung gelöst wird.

Alternativ weist die Umschalterkontrollvorrichtung eine Umlenkmechanik auf, welche beim Verschieben des Umschalters sowohl von der Kopplungsstellung in die Entkoppelungsstel- lung das Kopplungselement als auch in umgekehrter Richtung das Kopplungselement zwischen der Kopplungsstellung und der Entkoppelungsstellung verschiebt. Eine solche Umlenkmechanik kann beispielsweise Stifte umfassen, welche am Kopplungselement angebracht sind und mit einer bogenförmigen Führungsnut des Umschalters zusammenwirken. Bevorzugt umfasst die Hemmvorrichtung eine am Werkzeugwagen zwischen der Kopplungsstellung und Entkopplungsstellung verschiebbare Hemmrolle, deren Auflagefläche in der Kopplungsstellung auf einem Vorsprung des Kopplungselements aufliegt und dieses in der Kopplungsstellung fixiert, wobei bei der Verschiebung in die Entkopplungsstellung die Hemmrolle an einer Abrollfläche des Kopplungselements abrollt und sich das Kopplungs- element von der Kopplungsstellung in die Entkopplungsstellung verschiebt. Die Rolle ist beispielsweise am Umschalter gelagert. Die Abrollfläche des Kopplungselements weist ein rundes oder ovales Profil auf, welches vom Umschalter weg weist und beim Verschieben der Rolle von der Kopplungsstellung in die Entkopplungsstellung zu einem gleichmässigen Verschieben des Kopplungselements führt. Alternativ wird die Hemmvorrichtung durch einen in Hemmrichtung schräg angeordneter Gleiter gebildet, welcher mit einer entsprechend schräg angeordneten Auflagefläche des Kopplungselements zusammenwirkt, wobei bei der Verschiebung in die Entkoppelungsstel- lung der Gleiter entlang der Auflagefläche gleitet und sich das Kopplungselement von der Kopplungsstellung in die Entkopplungsstellung verschiebt.

Vorzugsweise umfasst die Kopplungsmechanik einen am Werkzeugwagen verschiebbaren Riegel, wobei eine Nase des Riegels ausgebildet ist, in eine Nut eines Zugelements einzugreifen. Das Zugelement ist insbesondere über einen Seilzug mit einem Antrieb verbunden. Der Riegel ist z. B. am erwähnten Kopplungselement angebracht oder wird durch die- ses gebildet. Das Zugelement ist beispielsweise in einer Schiene einer Zugführung geführt. Der Seilzug ist z. B. an Umlenkrollen geführt, wobei eine der Umlenkrollen von einem Antrieb angetrieben ist, so dass das Zugelement beim Betätigen des Antriebs entlang der Zugführung verschoben wird. Sobald der Riegel in die Nut des Zugelements eingreift, wird der Werkzeugwagen zusammen mit dem Zugelement verschoben. Die Kopplungsmechanik, deren Bestandteil der Riegel ist, befindet sich in diesem Fall in der Kopplungsstellung. In der Entkopplungsstellung wird der Riegel in eine Stellung verschoben, bei welcher die Nase nicht in die Nut des Zugelements eingreift, wobei der Werkzeugwagen somit von der Antriebsvorrichtung getrennt ist.

Um grössere Antriebskräfte zu übertragen, können mehrere Riegel oder ein Riegel mit mehreren Nasen vorgesehen sein. Bei kleineren Antriebskräften können der Riegel und das Zugelement raue Oberflächen aufweisen, so dass auf eine Nase des Riegels verzichtet werden kann, welche in eine Nut am Zugelement eingreift. Dadurch lässt sich der konstruktive Aufwand verkleinern.

Bevorzugt ist ein Aufnahmebereich für ein Zugelement vorgesehen, welcher dem Zugele- ment entsprechende Dimensionen aufweist, so dass sich beim Erstellen der Kopplungsstellung insbesondere die Nase des Riegels und die Nut des Zugelements gegenüberstehen. Dadurch ist die Kopplungsstellung schnell und einfach erstellbar. Das Zugelement umfasst beispielsweise einen länglichen, quaderförmigen Körper mit einem quadratischen Querschnitt, an welchem ein Führungsprofil zur Führung in einer Zugführung angebracht ist. Das Zugelement wird beispielsweise in der Richtung dessen länglichen Ausdehnung bewegt. Der Werkzeugwagen weist eine dem quaderförmigen Körper entsprechende Ausnehmung auf, welche beispielsweise in Bewegungsrichtung des Werkzeugwagens und des Zugelements geöffnet ist. Der Riegel ist am Werkzeugwagen derart angeordnet, dass sich die Nase des Riegels und die Nut des Zugelements gegenüberstehen, sobald das Zugele- ment in der Ausnehmung an den beiden Öffnungen bündig angeordnet ist. Die bündige Anordnung des Zugelements in der Ausnehmung des Werkzeugwagens kann beispielsweise von Hand schnell und präzis erstellt werden. Sobald diese Position erstellt ist und sich der Werkzeugwagen und das Zugelement in der entsprechend Relativposition befinden, kann durch die Kopplungsmechanik die Kopplungsstellung einfach erstellt werden, bei- spielsweise durch das Verschieben des Umschalters in die Kopplungsstellung.

Alternativ sind am Werkzeugwagen oder am Zugelement versenkbare Stifte vorgesehen, welche in entsprechende Vertiefungen am Zugelement oder Werkzeugwagen einrasten, um eine Relativposition zwischen dem Werkzeugwagen und dem Zugelement festzulegen. Es können auch optische Markierungen vorgesehen sein, um die Relativposition festzulegen. Bevorzugt ist der mindestens eine Kollisionstaster auswechselbar, um insbesondere bei einem Wechsel des Bearbeitungswerkzeugs den Kollisionstaster gegen einen auf das eingewechselte Bearbeitungswerkzeug angepassten Kollisionstaster zu wechseln. Bearbeitungswerkzeuge können unterschiedliche Dimensionen aufweisen oder die Gefahrenbereiche können sich je nach Bearbeitungswerkzeug an anderen Stellen befinden. Durch die Verwendung eines auf das Bearbeitungswerkzeug angepassten Kollisionstasters, kann deshalb die Verletzungsgefahr von Bedienpersonen der Bearbeitungsmaschine zusätzlich reduziert werden. Kollisionstaster können einen unterschiedlichen Abstand zum Werkzeugwagen, unterschiedliche Geometrien und/oder eine unterschiedliche Ausrichtung aufweisen. Alternativ weisen Kollisionstaster einstellbare Elemente auf, wie z. B. umklappbare Elemente oder verbiegbare Element, um die Kollisionstaster an das betreffende Bearbeitungswerkzeug anzupassen.

Bei einer erfindungsgemässen Bearbeitungsmaschine ist ein erfindungsgemässer Werkzeugwagen aufgrund einer Antriebskraft einer Antriebsvorrichtung entlang einer Führung verfahrbar. Der Werkzeugwagen weist eine Kopplungsmechanik auf, wobei in der Kopplungsstellung die Kraftübertragung zwischen der Antriebsvorrichtung und dem Werkzeugwagen eingeschaltet ist und in der Entkopplungsstellung, in welche aufgrund einer Kollisionskraft umgeschaltet wird, diese Kraftübertragung unterbrochen ist. Eine solche Bearbei- tungsmaschine bietet für Bedienpersonen einen Schutz vor Verletzungen.

Bevorzugt umfasst die Antriebsvorrichtung einen Seilzug mit einem Zugelement, wobei das Zugelement eine Nut aufweist für den Eingriff der Nase eines am Werkzeugwagen angebrachten Riegels, wobei sich beim Eingriff die Kopplungsmechanik des Werkzeugwagens in Kopplungsstellung befindet und eine Kraftübertragung zwischen der Antriebsvorrichtung und dem Werkzeugwagen eingeschaltet ist, und wobei sich bei gelöstem Eingriff die Kopplungsmechanik in der Entkopplungsstellung befindet und diese Kraftübertragung unterbrochen ist. Durch den Eingriff der Nase des Riegels in die Nut des Zugelements lässt sich eine zuverlässige Kopplung und Entkopplung zwischen dem Werkzeugwagen und der Antriebsvorrichtung erstellen und unterbrechen. Vorzugsweise sind optische Sensoren und eine Steuerung vorgesehen, wobei mit den optischen Sensoren detektierbar ist, ob sich ein Hindernis in einem Bearbeitungsbereich befindet, und wobei mit der Steuerung die Antriebsvorrichtung entsprechend gesteuert wird. Das Verletzungsrisiko für Bedienpersonen kann dadurch zusätzlich verkleinert werden.

Bevorzugt sind ein Entkopplungsdetektor und eine Entkopplungssteuerung vorgesehen, um die Entkopplungsstellung zu detektieren und die Antriebsvorrichtung in der Entkopplungsstellung zu steuern. So kann die Antriebsvorrichtung bei der Entkopplung des Werkzeugwagens zuerst beispielsweise mit einer reduzierten Leistung ganz normal weiterlaufen und zu einem für die Bearbeitungsmaschine möglichst schonenden Zeitpunkt abgeschaltet werden. Dadurch kann die Belastung der Bearbeitungsmaschine zusätzlich vermindert und die Lebensdauer erhöht werden.

Aus der nachfolgenden Detailbeschreibung und der Gesamtheit der Patentansprüche ergeben sich weitere vorteilhafte Ausführungsformen und Merkmalskombinationen der Erfindung. Kurze Beschreibung der Zeichnungen

Die zur Erläuterung des Ausführungsbeispiels verwendeten Zeichnungen zeigen:

Fig. 1 einen erfindungsgemässen Werkzeugwagen 1 , welcher an einer Führung 3 verfahrbar ist; Fig. 2 den Werkzeugwagen 1 und das Zugelement 4, welche an Schienen 3.1 , 3.2 angeordnet sind;

Fig. 3 das Kopplungselement 7 in der Kopplungsstellung;

Fig. 4 das Kopplungselement 7 in der Entkopplungsstellung;

Fig. 5 eine frontale Ansicht des Werkzeugwagens 1 mit transparent gezeichnetem

Schaltbalken 5; und

Fig. 6 eine frontale Ansicht des transparent gezeichneten Umschalterkontrollvorrichtung 6.

Grundsätzlich sind in den Figuren gleiche Teile mit gleichen Bezugszeichen versehen. Wege zur Ausführung der Erfindung Fig. 1 zeigt einen Werkzeugwagen 1 , an welchem ein Werkzeug 2 einer Bearbeitungsmaschine angeordnet ist. Der Werkzeugwagen 1 ist entlang einer Führung 3 der Bearbeitungsmaschine verfahrbar. Der Werkzeugwagen kann beispielsweise im Wesentlichen als quaderförmiger Körper ausgeführt sein und quadratische oder rechteckige Seitenflächen aufweisen, wobei eine Innenseitenfläche der Führung 3 zugeordnet und eine Aussenseiten- fläche einer Aussenseite der Bearbeitungsmaschine zugeordnet ist. In oder entgegen der Richtung in welcher der Werkzeugwagen 1 verfahren wird befinden sich die Stirnseiten. Die Kanten der Seitenflächen können beispielsweise eine Länge von zwischen 10 - 40 cm aufweisen. Die verbleibende Dimension des quaderförmigen Körpers, welcher im Wesentlichen den Werkzeugwagen 1 bildet, kann beispielsweise zwischen 1 - 10 cm betragen. An einer der Flächen welche an die Stirnseiten des Werkzeugwagens 1 anschliessen, kann als Werkzeug 2 irgendein bekanntes Bearbeitungswerkzeug eingesetzt sein, wie z. B. ein Rollformer, eine Schere, eine Stanzvorrichtung oder irgendein anderes bekanntes Bearbeitungswerkzeug. Das Werkzeug 2 ist am Werkzeugwagen 1 befestigt. Die Befestigung soll in mechanischer Hinsicht das Werkzeug 2 stabil am Werkzeugwagen halten. Optional kann ein wiederholt lösbares Verbindungsmittel eingesetzt werden, welches das Auswechseln des Werkzeugs 2 einfach ermöglicht.

Wie in Fig. 2 gezeigt, umfasst die Führung 3 eine Werkzeugschiene 3. 1 , an welcher der Werkzeugwagen 1 verfahrbar gelagert ist, und eine Zugschiene 3.2, an welcher ein Zug- element 4 befestigt ist. Die Führung 3 weist in eine Querrichtung eine Abmessung auf, welche mit den Abmessungen des Werkzeugwagens 1 vergleichbar sind. In eine Längsrichtung, in welche der Werkzeugwagen 1 verfahren wird, weist die Führung 3 eine für einen Bearbeitungsvorgang notwendig Länge auf, welche für kleinere Maschinen beispielsweise zwischen 50 - 100 cm, für mittelgrosse Maschinen zwischen 1 - 10 m und für grössere Maschinen beispielsweise zwischen 10 m und 50 m betragen kann. Als Werkzeugschiene

3.1 und/oder Zugschiene 3.2 können handelsübliche Produkte mit den erforderlichen Dimensionen verwendet werden. Das Zugelement 4 kann im Wesentlichen als länglicher Balken ausgeführt sein, mit einer Länge, welche den Abmessungen der Aussenseitenfläche des Werkzeugswagens 1 entspricht, d. h. beispielsweise zwischen 10 - 40 cm beträgt. Der Querschnitt des Zugelements 4 kann eine quadratische oder rechteckige Fläche aufweisen, welche beispielsweise eine Kantenlänge von 0.5 - 2 cm aufweist. An die quadratische oder rechteckige Fläche können T-förmige Profile anschliessen, welche in die Zugschiene

3.2 eingesetzt werden können, um das Zugelement 4 entlang der Zugschiene 4 zu verfahren. Zwischen dem Zugelement 4 und dem Werkzeugwagen 1 ist wie nachfolgend beschrieben eine schaltbare Kraftübertragung vorgesehen. Bei bestehender Kraftübertragung wird mit einer Antriebsvorrichtung (nicht gezeigt) das Zugelement entlang der Zugschiene 3.2 verfahren, um den Werkzeugwagen 1 entlang der Führung 3 zu verfahren. Zum Verfahren des Zugelements ist ein Seilzug 3.21 vorgesehen, welcher beispielsweise an den Enden der Führung 3 an Umlenkrollen gelagert ist. Der Länge des Seilzugs 3.21 entspricht der Länge der Führung 3 und beträgt also je nach Maschinengrösse zwischen 50 - 100 cm, zwischen 1 - 10 m oder zwischen 10 - 50 m.

In Fig. 1 ist ein Schaltbalken 5 skizziert, welche am Werkzeugwagen 1 angebracht ist und als Umschalter wirkt, um aufgrund einer Kollisionskraft die Kraftübertragung zwischen dem Zugelement 4 und dem Werkzeugwagen 1 zu trennen. Die Kollisionskraft entsteht beim Verfahren des Werkzeugwagens 1 entlang der Führung 3 durch eine Kollision eines Kollisionstasters 5.1 1 , 5.12 mit einem Hindernis, insbesondere von einer Schutzfahne mit einem Körperteil einer Person, welche die Bearbeitungsmaschine bedient und vor Verletzung durch das Werkzeug 2 geschützt werden soll. Der Schaltbalken 5 ist an der Aussenseitenfläche des Werkzeugwagens 1 in Fahrtrichtung verschiebbar gelagert und ist als länglicher Balken ausgeführt, welcher an der Aussenseitenfläche des Werkzeugwagens beidseits übersteht. Wird der Werkzeugwagen 1 in Richtung einer ebenen Fläche verfahren, dann berührt somit zuerst der Schaltbalken 5 respektive die an den Enden des Schaltbalkens 5 angebrachten Kollisionstaster 5.1 1 , 5.12 diese ebene Fläche, und nicht der Werkzeugwagen 1. Durch eine Umschalterkontrollvorrichtung 6 wird der Schaltbalken 5 in einer Kopplungsstellung gehalten, bei welcher die Kraftübertragung zwischen dem Zugelement 4 und dem Werkzeugwagen 1 besteht. Im Falle einer Kollision eines Kollisionstasters 5.1 1 , 5.12 mit einem Hindernis wird eine Kollisionskraft vom entsprechenden Kollisionstaster 5.1 1 , 5.12 auf den Schaltbalken 5 übertragen. Die Umschalterkontrollvorrichtung 6 ist so eingestellt, dass beim Überschreiten einer bestimmten Kollisionskraft der Schaltbalken 5 von der Kopplungsstellung in die Entkopplungsstellung verschoben wird.

Fig. 3 zeigt Bestandteile der Kopplungsmechanik in der Kopplungsstellung, in welcher der Werkzeugwagen 1 mit dem Zugwagen 4 und somit mit der Antriebsvorrichtung gekoppelt ist. Ein Kopplungselement 7 ist am Werkzeugwagen 1 verschiebbar geführt (nicht gezeichnet), beispielsweise in einer Büchse, welche senkrecht zum Zugelement 4 angeordnet ist. Zwischen dem Werkzeugwagen 1 und dem Kopplungselement 7 sind Druckfedern 8 angeordnet, wobei eine Federkraft auf das Kopplungselement 7 wirkt, welche das Kopplungselement 7 vom Zugelement 4 wegdrückt. Der Schaltbalken 5 ist wie erwähnt am Werk- zeugwagen 1 verschiebbar und wird von der Umschalterkontrollvorrichtung 6, welche mit der am Schaltbalken 5 angebrachten Schaltbalkenplatte 5.8 zusammenwirkt, in der Kopplungsstellung festgehalten. Am Schaltbalken 5 ist eine Hemmrolle 5.9 angebracht, welche eine Hemmvorrichtung bildet, um das Kopplungselement 7 zu fixieren, sodass eine am Kopplungselement 7 ausgebildete Nase in eine Nut des Zugelements 4 eingreift. Somit wird zwischen dem Zugelement 4 und dem Kopplungselement 7 eine mechanische Kopplung erstellt und eine Kraft, welche auf das Zugelement 4 wirkt, wird über das Kopplungselement 7 an den Werkzeugwagen 1 übertragen. Beim Verfahren des Zugelements 4 entlang der Zugschiene 3.2 wird somit gleichzeitig auch der Werkzeugwagen 1 entlang der Werkzeugschiene 3.1 verfahren. Fig. 3 zeigt Bestandteile der Kopplungsmechanik in der Entkopplungsstellung, in welcher der Werkzeugwagen 1 vom Zugelement 4 und somit von der Antriebsvorrichtung getrennt ist. In Fig. 3 befindet sich der Schaltbalken 5 und die am Schaltbalken 5 angebrachte Schaltbalkenplatte 5.8 sowie die Hemmrolle 5.9 nach einer Kollision mit einem Hindernis in der Entkopplungsstellung. Die Hemmrolle 5.9 rollt dabei an einer Abrollfläche des Kopp- lungselements 7 ab und das Kopplungselement bewegt sich aufgrund der Federkraft der Federn 8 vom Zugelement 4 weg. Dabei wird die Nase des Kopplungselements 7 aus der Nut des Zugelements 4 herausgezogen und die mechanische Verbindung zwischen dem Kopplungselement 7 und dem Zugelement 4 wird getrennt. Die Kraftübertragung von der Antriebsvorrichtung auf den Werkzeugwagen 1 ist somit unterbrochen. Fig. 5 zeigt eine Frontalansicht des Werkzeugwagens 1 mit einem transparent gezeichneten Schaltbalken 5, an welchem die Schaltplatte 5.8 befestigt ist, welche mit der Umschalterkontrollvorrichtung 6 zusammenwirkt. Der Schaltbalken 5 ist wie skizziert mit Klemmen 5.51 , 5.52 an Profilen 1.51 , 1.52 verschiebbar gelagert, beispielsweise in der Form einer Schwalbenschwanzführung. Dabei sind die Profile 1.51 , 1.52 fest mit dem Werkzeugwagen 1 verbunden und die Klemmen 5.51 , 5.52 sind fest mit dem Schaltbalken 5 verbunden. Die Profile 1.51 , 1.52 und Klemmen 5.51 , 5.52 können aus bekannten Materialien wie z. B. Stahl, Messing, Kunststoff oder irgendeinem anderen Material hergestellt sein, welche einen kleinen Reibungskoeffizient aufweisen und somit ein leichtes Verschieben gewährleisten. Wie in Fig. 5 dargestellt, ist die Hemmrolle 5.9 über eine Achse am Schaltbalken 5 gelagert. Die Hemmrolle 5.9 wirkt in der Kopplungsstellung des Schaltbalkens 5 als Hemmung für das Kopplungselement 7 und gibt dieses in der Entkopplungsstellung frei.

Um den Verschiebungsweg des Schaltbalkens 5 zu begrenzen, sind am Werkzeugwagen 1 Begrenzungsbolzen 1 .61 , 1.62 angebracht, welche in Begrenzungsnuten 5.61 , 5.62 des Schaltbalkens 5 eingreifen und einen Anschlag bilden. Der Verschiebungsweg des Schaltbalkens 5 kann auf beispielsweise zwischen 3 - 5 cm begrenzt sein.

Die beiden Enden des Schaltbalkens 5 ragen in der Kopplungsstellung über den Werkzeugwagen 1 hinaus, wobei die Enden je nach Bedarf denselben oder einen unterschiedli- chen Abstand zum Werkzeugwagen 1 haben. Die Kollisionstaster 5.1 1 , 5.12 können an den Enden des Schaltbalkens 5 oder an irgendeiner anderen Stelle des Schaltbalkens 5 befestigt sein.

Die Kollisionstaster 5.1 1 , 5.12 können als relativ dünne Schaltfahnen ausgeführt sein, welche beispielsweise zwischen 1 - 5 mm dick sind und eine Fahnenlänge von beispielsweise 5 - 20 cm aufweisen.

Fig. 6 zeigt einen Ausschnitt der Frontalansicht der Aussenseitenfläche des Werkzeugwagens 1 mit einer transparent gezeichneten Umschalterkontrollvorrichtung 6, welche ein Gehäuse 6. 1 und einen Schwenkkörper 6.2 aufweist. Das Gehäuse 6.1 ist mit dem Werkzeugwagen 1 fest verbunden, also z. B. daran angeschraubt. Der Schwenkkörper 6.2 ist an einer Achse 6.3 schwenkbar gelagert. Die Achse 6.3 ist am Gehäuse 6.1 und am Werkzeugwagen 1 befestigt. Am Gehäuse 6.1 sind Federhalter 6.41 , 6.42 mit Umschaltkontrollfedern 6.51 , 6.52 angebracht. Zur Aufnahme der Umschaltkontrollfedern 6.51 , 6.52 sind am Schwenkkörper 6.2 entsprechende Büchsen angebracht. Durch die Federkraft wird der Schwenkkörper 6.2 um die Achse 6.3 in Fig. 6 nach oben gedrückt. Am Schwenkkörper 6.2 ist ferner eine Umschaltrolle 6.6 angeordnet, welche in der Kopplungsstellung durch die Umschaltkontrollfedern 6.51 , 6.52 in eine entsprechende Vertiefung der Schaltplatte 5.8, welche am Schaltbalken 5 angebracht ist, gedrückt wird. Durch die Einstellung der Federhalter 6.41 , 6.42 kann die Vorspannung der Umschaltkontrollfedern 6.51 , 6.52 eingestellt und somit die Kraft eingestellt werden, mit welcher die Umschaltrolle 6.6 in die Vertiefung der Schaltplatte 5.8 gedrückt wird. Dadurch wird die minimale Kollisionskraft bestimmt, welche erforderlich ist, um den Schaltbalken aus der Kopplungsstellung in die Entkopplungsstellung zu verschieben.

Die Bestandteile der erfindungsgemässen Vorrichtung, also insbesondere der Werkzeug- wagen 1 , die Führung 3, das Zugelement 4, das Zugseil 3.21 , das Kopplungselement 7 oder der Schaltbalken 5, können aus irgendwelchen geeigneten Materialien wie Stahl, Kunststoff oder aus irgendwelchen anderen Materialen hergestellt sein. Es können Schmierstoffe eingesetzt werden zur Schmierung beweglicher Teile, also insbesondere zur Schmierung des Werkzeugwagens 1 oder des Kopplungselements 7. Statt einem Zugseil 3.21 kann irgendein anderer Linearantrieb zum Verfahren des Zugelements 4 respektive des Werkzeugwagens 1 verwendet werden, also beispielsweise ein Gewindestangenantrieb, ein Rollengewindetrieb, ein hydraulischer oder pneumatischer Zylinderantrieb, ein elektromechanischer Linearantrieb oder irgendein anderer Linearantrieb.

Zur Festlegung der minimal erforderlichen Kollisionskraft können Umschaltkontrollfedern 6.51 , 6.52 unterschiedlicher Stärke verwendet werden, so dass mit einer ersten Umschaltkontrollfeder 6.51 eine grobe Einstellung der minimal erforderlichen Kollisionskraft ermöglicht wird und mit einer zweiten Umschaltkontrollfeder 6.52 eine Feineinstellung. Die Federhalter 6.41 , 6.42 können Markierungen aufweisen, um schnell und reproduzierbar zwischen verschiedenen Einstellungen der minimal erforderlichen Kollisionskraft umzustellen. So kann es insbesondere erforderlich sein, dass für verschiedene Werkzeuge 2 und/oder verschiedene Kollisionstaster 5.1 1 , 5.12 eine unterschiedliche Einstellung der minimal erforderlichen Kollisionskraft erforderlich ist.

Der Schaltbalken 5 und/oder die Kollisionstaster 5.1 1 , 5.12 können farblich markiert sein, also beispielsweise rot angestrichen sein, um diese optisch vom Werkzeugwagen 1 , dem Werkzeug 2 und der Führung 3 deutlich zu unterscheiden, welche beispielsweise grau belassen sind. Dadurch kann in einem Notfall auch ohne eine Kollision mit einem Hindernis rasch und präzise die Kraftübertragung zwischen der Antriebsvorrichtung und dem Werkzeugwagen 1 unterbrochen werden. Die Kollisionstaster 5.1 1 , 5.12 können biegbare oder wegklappbare Elemente aufweisen, welche zwar zur Berührung mit einem Hindernis, also insbesondere mit einem Körperteil führen, jedoch weggebogen oder weggeklappt werden, schon bevor die Kopplungsmechanik von der Kopplungsstellung in die Entkopplungsstellung umgeschalten wird. Dadurch erhält die Bedienperson der Bearbeitungsmaschine ein taktiles Signal, dass ein Verletzungsrisiko besteht und kann entsprechend reagieren.

Zusammenfassend ist festzustellen, dass der erfindungsgemässe Werkzeugwagen und die erfindungsgemässe Bearbeitungsmaschine das Bedienpersonal vor Verletzungen schützt und zugleich die Bearbeitungsmaschine nicht unnötig abgeschaltet werden muss.