DE29516441U1

DE29516441U1 - Schalter mit Lichtwellenleitern und einfügbarem Element

Info

Publication number: DE29516441U1
Application number: DE29516441U
Authority: DE
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1995-10-20
Filing date: 1995-10-20
Publication date: 1995-12-21
Anticipated expiration: 2005-10-21

Description

Bernhard Schmidt, Rehfeld 8, 53819 Neunkirchen, den 19. Oktober 1995 Schalter mit Lichtwellenleitern Beschreibung

Die Erfindung betrifft einen Schalter mit Lichtwellenleitern, bestehend aus zwei oder mehreren sich mit Abstand gegenüberstehenden Lichtwellenleitern und einem zwischen die Lichtwellenleiterenden einfügbaren Element zur Beeinflussung des Lichtstrahles.

Lichtwellenleiter bestehen aus einem Leiterkern und einem diesen umgebenden Mantel, jeweils aus lichtleitendem Material unterschiedlicher Brechungseigenschaften, sowie einer Umhüllung aus Kunststoff oder einem gewebeverstärkten Material. Solche Lichtwellenleiter sind geeignet, Licht zur Signalübermittlung über sehr große Entfernungen mit geringer Dämpfung zu übertragen. Lichtwellenleiter können problemlos auch in explosionsgefahrdeten Bereichen eingesetzt werden, da bezüglich Funkenbildung im Gegensatz zu elektrischen Systemen keinerlei Gefahr gegeben ist.

Eine Ausführungsform der Erfindung ist ein schwimmender Neigungsschalter.

Herkömmliche Schwimmschalter mit einem oder mehreren elektrischen Schaltkontakten und einer elektrischen Zuleitung werden eingesetzt in Pumpstationen jeglicher Art, bis hin zu explosionsgefahrdeten Anlagen. Es gibt Systeme, bei denen mehrere übereinander angeordnete Schwimmschalter den Füllstand der Anlage überwachen, und bei erreichen der Grenzbereiche ein Signal zum ein-und ausschalten der Pumpen liefern. Bei Kabelbruch, oder Beschädigung der Schalter besteht in entsprechenden Anlagen die Gefahr einer Explosion. Schadhafte Teile können zur Überflutung der Anlage führen.

Der im Schutzanspruch 1 angegebenen Erfindung liegt das Problem zugrunde, einen explosionssicheren, seine Funktion selbst überwachenden Schalter, einschließlich Zuleitung zu schaffen. Dieses Problem wird mit den im Schutzanspruch 1 aufgeführten Merkmalen gelöst.

Durch die Verwendung von Lichtwellenleitern als Signalleitung ist der Explosionsschutz zuverlässig gegeben. Die Anordnung Schalter und Signalleitung ist durch eine entsprechende Elektronik selbstüberwachend.

Diese Aufgabe wird wie folgt gelöst:

Wie in Fig. 1 dargestellt befindet sich zwischen den beiden Lichtwellenleitern 1 und 2 ein einfügbares, verschiebbares Element 3 aus optisch teildurchlässigem Material, vorzugsweise aus Glas, Kunststoff oder Keramik, mit einer Öffnung 4. Im Schaltzustand nach Fig.l wird das aus dem Lichtwellenleiter 1 austretende Licht durch das eingeschobene Element abgeschwächt. Dieses abgeschwächte Signal wird vom Lichtwellenleiter 2 zum Empfänger geführt, dort als schwaches Signal detektiert und weiterverarbeitet.

Die Elektronik erkennt folgenden Zustand des Systems:

Der Sender arbeitet, wobei die Senderleistung selbst auch ständig überwacht wird. Der Lichtwellenleiter 1 fuhrt das Licht über den Schalter und den Lichtwellenleiter 2 zum Empfanger.

Wird durch die Änderung des Flüssigkeitsspiegels in der Anlage der Schalter in seiner Lage verändert, wird durch eine noch zu beschreibende Mechanik der Schaltzustand nach Figur 2 erreicht. Durch die Öffnung 3 kann das Licht ungedämpft vom Lichtwellenleiter 1 in den Lichtwellenleiter 2 übergehen. Der Empfänger erkennt die höhere Leistung. Dieses stärkere Signal fuhrt durch Einfügung einer entsprechenden Elektronik zum Einschalten der Pumpe. Sinkt das Flüssigkeitsniveau auf einen bestimmten Wert, wird durch die entsprechende Neigung des Schalters der Schaltzustand nach Fig. 1 erreicht und die Pumpe abgeschaltet.

Fällt der Sender aus, oder wird ein Lichtwellenleiterkabel zerstört, wird vom Empfänger keine Leistung detektiert. Dieser Zustand wird ebenfalls ausgewertet und löst einen Alarm aus.

Fig.3 zeigt ein Ausfuhrungsbeispiel eines Schwimmschalters mit Lichtwellenleitern. In der Fig.3 ist das Schwimmergehäuse mit 5 dargestellt. Die Aufnahme 6 für die Kugel 7 ist mit dem Schwimmergehäuse verbunden. Durch die Öffnung 8 werden die Lichtwellenleiter 9 in das Gehäuse eingeführt. Diese Einführung ist wasserdicht auszuführen. An einem federnden Teil 10 ist das einfügbare Element 11 befestigt. Dieses Bauteil kann auch einteilig hergestellt sein. Im dargestellten Zustand befindet sich das eingefügte Element 11 aus optisch teildurchlässigem Werkstoff zwischen den Lichtwellenleitern wie in Fig. 1 gezeigt. Die Lichtleistung im Lichtwellenleiter 2 ist dadurch reduziert. Dargestellt ist auch die Öffnung 12 für den freien Lichtdurchgang.

In Fig.4 schließlich ist der Schalter geneigt dargestellt. Die Kugel 7 ist aus ihrer Kammer herausgerollt, und wirkt nun über die Feder 10 auf das einfügbare Element 11. Die Öffnung 12 wird dadurch mit den Lichtwellenleitern in Übereinstimmung gebracht, wie in Fig.2 dargestellt. Dadurch ist ein freier Lichtdurchgang des Lichtes vom Lichtwellenleiter 1 in Lichtwellenleiter 2 möglich. Diese höhere Leistung des Signals wird weiterverarbeitet und führt zum Einschalten der Aggregate.

In Fig. 5 ist eine Anordnung mit optischen Linsen 14 dargestellt, mit denen die Übertragungsverluste von Lichtwellenleiter 1 in Lichtwellenleiter 2 verringert werden können, da sie den Lichtstrahl bündeln.

Wie in Schutzanspruch 4 und 5 angeführt, kann das einfügbare Element auch aus lichtundurchlässigem Material bestehen. Damit läßt sich eine totale Abschaltung des Lichtsignals bewirken. Der Schalter wirkt dann wie ein Ein- Ausschalter.

Zusammenfassung:

Um Explosionsschutz zu erreichen, werden im gesamten System der Schalteranordnung Lichtwellenleiter eingesetzt. Durch Vorhandensein eines Signals im Ruhezustand der Anlage läßt sich der Zustand der Elemente ständig überprüfen.

Claims

Bernhard Schmidt, Rehfeld 8, 5381*9 Neunkirchen, den *l9.'Öktober 1995 Schalter mit Lichtwellenleitern Schutzansprüche

1. Schalter mit Lichtwellenleitern, bestehend aus zwei oder mehreren sich mit Abstand gegenüberstehenden Lichtwellenleitern gekennzeichnet durch ein zwischen die Lichtwellenleiterenden einfugbares Element zur teilweisen oder totalen Unterbrechung des Lichtstrahles,

2. Schalter nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, daß die Signalleitung als Lichtwellenleiter ausgeführt ist.

3. Schalternach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das einfügbare Element aus einem optisch teildurchlässigen Material besteht, welches den Lichtdurchgang reduziert.

4. Schalter nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, daß das einfugbare Element aus lichtundurchlässigem Material besteht eine Öffnung aufweist, die kleiner ist als der lichtführende Teil des Lichtwellenleiters, und somit als lichtabschwächende Blende dient.

5. Schalter nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, daß das einfugbare Element aus lichtundurchlässigem Material besteht und nur teilweise in den Lichtstrahl eingefügt wird.

6. Schalter nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, daß das einfügbare Element aus lichtundurchlässigem Material besteht und ganz in den Lichtstrahl eingeführt wird.

7. Schalter nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, daß an den Lichtwellenleiterenden optische Elemente angebracht sein können zur Bündelung des Lichtstrahls.

8. Schalter nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, daß das einfügbare Element federnd gelagert ist.