CH391896A

CH391896A - Lichtelektrische Schranke

Info

Publication number: CH391896A
Application number: CH63561A
Authority: CH
Inventors: Hacht Gerhard Dipl-Ing Von
Original assignee: Licentia Gmbh
Priority date: 1960-01-19
Filing date: 1961-01-18
Publication date: 1965-05-15
Also published as: BE599266A; GB916825A; DE1239962B

Description

Lichtelektrische Schranke
Die Erfindung bezieht sich auf eine lichtelektrische Schranke mit Lichtsender und mindestens einem Lichtempfänger (Lichtvorhang), insbesondere zum lichtelektrischen Unfallschutz von Pressen, Stanzen usw.

Lichtelektrische Schutzeinrichtungen in Form von Lichtvorhangen sind bekannt. Bei einer bekannten Ausführungsform wird durch einen Schwingungsspiegel eine pendelnde Bewegung eines Lichtstrahls erzeugt, dieser wird auf einen Dachkantspiegel und von dort auf einen aus Trippelrückstrahlen gebildeten Spiegel geworfen. Durch eine geringe Streuung auf seinem Weg fällt das Licht nicht mehr gebündelt auf seinen Ausgangspunkt zurück, sondern etwas darum herum, wo es von einem Ringspiegel aufgefangen und auf ein lichtempfindliches Element geworfen wird. Solange der Lichtvorhang nicht unterbrochen wird, erhält das lichtempfindliche Element Dauerlicht und die zu schützende Vorrichtung bleibt einsatzbereit.

Bei einer weiteren bekannten Ausführungsform wird zur Bewegung des Lichtstrahlenbündels ein umlaufendes polygones Spiegelprisma verwendet, dessen Umlaufachse parallel zur Brennlinie eines Zylinderspiegels angeordnet ist und das so bemessen ist, dass die Spiegelprismakanten während des Umlaufes mit der Brennlinie des Zylinderspiegels annähernd zur Deckung kommen. Die von dem Vielspiegel ausgesandten Lichtstrahlen werden auf den Zylinderspiegel geworfen, gelangen von dort über eine Zylinderlinse auf einen Trippelspiegel, werden zurückgeworfen und von einem halbdurchlässigen Spiegel auf ein Fotoelement gelenkt.

Bei beiden bekannten Anordnungen ist die Anwendung von Schwing- bzw. Vielkantspiegel sowie von Trippelreflektoren hoher Genauigkeit und Gleich- mässigkeit nötig, bei der zweiten noch ein zusätzlicher halbdurchlässiger Spiegel.

Die Erfindung bezweckt, den Aufbau des Lichtsenders eines lichtelektrischen Vorhanges zu vereinfachen, um dadurch ein zuverlässiges Arbeiten der Schutzeinrichtung zu erreichen und Fehler oder Störungsquellen von vornherein möglichst auszuschliessen. Erfindungsgemäss erreicht man dies durch einen die Lichtquelle umgebenden, an seinem Mantel mit mindestens einem schlitzartigen wendefförmigen Lichtdurchlass versehenen Rotationszyiinder und eine zwischen dem Zylinder und dem Lichtempfänger angeordnete mit einer Spaltoptik versehene Spaltblende.

Als Lichtquelle kann dabei eine Leuchtstoffröhre vorgesehen sein. Wird eine besonders hohe Konstanz der Leuchtdichte der Lichtquelle gefordert, ist die Anwendung einer Giühwendelsoffite zweckmässig.

Der die Lichtquelle umgebende Rotationszylinder ist wie bereits erwähnt an seinem Mantel mit mindestens einem wendelförmigen Lichtspalt versehen. Ein sehr dichter Lichtvorhang erfordert mehrere wendelförmige Lichtspalte am Umfang des Rotationszy binders.

Anstatt eines Zylinders, aus dessen Mantel selbst ein oder mehrere Lichtspalte theraulsgearbeitet sind, kann ein Zylinder mit einem aus durchsichtigem Material bestehenden Mantel vorgesehen werden, um den eine Folie mit wendelförmigen lichtdurchlässigen Stellen gelegt wird. Zur Übertragung des Antriebsmoments ist ein am Zylinder angebrachter Zahnkranz vorteilhaft. Es ist zweckmässig, als Spaltoptik eine Zylinderlinse vorzusehen. Die durch den rotierenden Zylinder und die Spaltblende hindurchtretenden Lichtstrahlen werden vorteilhaft mittels eines Kollimatorspiegels auf ein lichtempfindliches Element geworfen. Als ein derartiges Element kann eine Photodiode oder Photoelement vorgesehen werden.

Bei Verwendung einer Photodiode als lichtempfindlidhes Element kann diese in Abhängigkeit von dem auffallenden Licht sowohl als Spannungserzeuger als auch als steuerbarer Widerstand verwendet werden. Bei Verwendung von Phototransistoren kann deren Verstärkerwirkung ausgenutzt werden, was insbesondere für empfindliche Schaltungen von Vorteil ist.

In Figur 1 ist als Ausführungsbeispiel des Erfindungsgegenstandes der Lichtsender und Empfänger in der Seitenansicht dargestellt. In Figur 2 ist der Lichtsender und Empfänger in der Draufsicht dargestellt.

Der Lichtsender besteht aus dem die Lichtquelle 1 umgebenden, an seinem Mantel mit einem wendelförmigen Lichtspalt 8 versehenen Rotationszylinder 2, der von dem Motor 3 über das Getriebe 4 angetrieben wird und mit konstanter Geschwindigkeit rotiert. In dem den Zylinder 2 mit Lichtquelle 1 und Antriebsmotor 3 aufnehmenden Gehäuse 5 ist eine Sahlitzblende 6 vorgesehen, durch die die den Zylinder 2 passierenden Lichtstrahlen austreten können. Vor der Schlitzblende 6 ist als Spaltoptik die Zylinderlinse 7 vorgesehen, die das aus der Spaltblende austretende Licht sammelt und bündelt. Bei stehendem Zylinder bildet sich an der Kreuzungsstelle von Spaltblende und Zyiindeflichtspaft ein Lichtpunkt, der sich bei drehendem Zylinder entlang der Spaltblende bewegt und den Lichtvorgang biIdet.

Enthält der Umfang des Zylinders mehrere wendelförmige Lichtspalte, so entstehen an der Spaltblende mehrere Lichtpunkte.

Die vom Sender ausgehenden Strahlen werden von dem Kollimatorspiegel 11 im Lichtempfänger, dessen Gehäuse 13 ebenfalls eine die Strahlen sammelnde und bündelndeZylinderlinse9 und Spaltblende lOabschliesst, auf das im Brennpunkt des Kollimatorspiegels befindliche lichtempfindliche Element 12 geworfen. Wird ein Gegenstand in den Lichtvorgang gebracht, so wird die auf das lichtempfindliche Element fallende Lichtmenge geändert und über nachgeschaltete Elemente, beispielsweise Verstärker, ein Schaltbefehl ausgelöst, der eine Schalt- oder Warnvorrichtung steuern kann.

Claims

PATENTANSPRUCH Lichtelektrische Schranke mit Lichtsender und mindestens einem Lichtempfänger, gekennzeichnet durch einen die Lichtquelle umgebenden, an seinem Mantel mit mindestens einem schlitzartigen wendelförmigen Lichtdurchlass versehenen Rotationszylinder und eine zwischen dem Zylinder und dem Lichtempfänger angeordnete, mit einer Spaltoptik versehene Spaltblende.

UNTERANSPRüCHE 1. Einrichtung nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass als Lichtquelle (1) eine Leuchtstoffröhre vorgesehen ist.

2. Einrichtung nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass als Lichtquelle (1) eine Glühwendelsoffite vorgesehen ist.

3. Einrichtung nach Patentanspruch und Unteransprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, dass als Spaltoptik eine Zylinderlinse (7) vorgesehen ist.

4. Einrichtung nach Patentanspruch und Unteransprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass als Lichtempfänger ein lichtempfindliches Element (12) vorgesehen ist, auf das die Strahlen des Lichtvorgangs mittels eines Kollimatorspiegels (11) geworfen werden.

5. Einrichtung nach Patentanspruch und Unteranspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass als lichtempfindliches Element (12) ein Photoelement vorgesehen ist.

6. Einrichtung nach Patentanspruch und Unteranspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass als lichtempfindliches Element (12) eine Photodiode vorgesehen ist.

7. Einrichtung nach Patentanspruch und Unteranspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass als lichtempfindliches Element (12) ein Phototransistor vorgesehen ist.