DE967578C

DE967578C - Lichtelektrische Schranke

Info

Publication number: DE967578C
Application number: DES30374A
Authority: DE
Inventors: Erwin Sick
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1952-09-24
Filing date: 1952-09-24
Publication date: 1957-11-21

Description

Lichtelektrische Schranke Im Hauptpatent 96o 785 ist eine lückenlose Lichtschranke verhältnismäßig großer Breite (Lichtvorhang) mit bewegtem Lichtstrahlenbündel beschrieben, die nach dem Autokollimationsprinzip arbeitet und bei der zur Rückführung des Lichtstrahlenbündels an sich bekannte, aus Rückstrahlern (bzw. Tripeln) zu geschlossenen Spiegelstreifen zusammengesetzte Reflektoren verwendet sind.
Bei einer solchen Lichtschranke, die z. B. als lichtelektrische Unfallschutzvorrichtung für Pressen, Stanzen, Schneidemaschinen, Walzen od. dgl. dient, ist es erforderlich, geeignete optische Mittel zur Bewegung des Lichtstrahlenbündels vorzusehen, Im Hauptpatent sind verschiedene Anordnungen zur Bewegung des Lichtstrahlenbündels angegeben. Schwingspiegel, die eine oszillierende Bewegung ausführen, benötigen ein zusätzliches Getriebe, das zu Störungen Anlaß geben kann. Die Anwendung eines umlaufenden Dachkantpristnas vermeidet zwar diesen Nachteil, bereitet aber gewisse optische und konstruktive Schwierigkeiten.
Erfindungsgemäß ist dagegen zur Bewegung des Lichtstrahlenbündels ein umlaufendes polygonales Spiegelprisma (Spiegelrad) vorgesehen, dessen Umlaufachse etwa 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.
Eine weitere, Ausbildung kann die Erfindung dadurch erfahren, daß eine Zylinderlinse Verwendung findet, deren Hauptachse in der Lichtvorhangebene liegt und senkrecht auf der Brennlinie des Zylinderspiegels steht, so daß Zylinderspiegel und Zylinderlinse ein allamorphotisches System bilden.
Auch kann gemäß der Erfindung zwischen der Lichtquelle und dem Spiegelprisma, vorzugsweise zwischen einem die Lichtquelle auf die Kanten des Spiegelprismas abbildenden Objektiv und dem Spiegelprisma, ein teildurchlässiger Hohlspiegel angeordnet sein, der das von der Lichtquelle kommende Licht zum Teil durchläßt, einen Anteil des von dem Spiegelprisma reflektierten Lichtes jedoch so reflektiert, daß es in einer lichtelektrischen Zelle (od. dgl.) vereinigt wird, die das Ab- schalten der zu sichernden Maschine (od. dgl.) bzw. das Einschalten eines Notsignals (od. dgl.) steuert.
Ein Ausführun-sbeispiel der neuen lichtelektrischen Schranke ist in der Fig. i in einer Ansicht von vorn, in der Fig. 2 in ein-er Daraufsicht und teilweise im Schnitt schematisch wiedergegeben.
Das von der Lichtquelle i ausgehende Lichtbüschel 2, 3 trifft auf das Objektiv 4 und wird, nachdem es (etwa zu 5001o) den teildurchlässigen Hohlspiegel 5 durchsetzt hat, auf der Kante 6 des etwa fünfkantigen Spiegelrades 7 vereinigt. In der abgebildeten Stellung des Spiegelrades 7 wird das durch den Hohlspiegel 5 hindurchgelassene Lichtbüschel 8, 9 in die beiden gleichen Teilbüschel io und ii aufgeteilt. Diese Teilbüschel gelangen auf den zylindrischen Parabolspiegel 12 und werden von dort als Lichtbüschel 13, 14 auf die Zylinderlinse 15 geworfen, die mit dem Hohlspiegel 12 ein anamorphotisches System bildet. Die Zylinderlinse 15 vereinigt die Lichtbüschel 13, 14 zu den Lichtbündeln 16, 17, die auf das aus Rückstrahlern (Tripeln) zusammengesetzte streifenförmige Spiegelgebilde 18 treffen, um dann in sich reflektiert zu werden, über die Zylinderlinse 15 zurück auf den Hohlspiegel 12 zu treffen und wiederum in der Kante 6 des Spiegelprismas 7 vereinigt und nach dem teildurchlässigen Hohlspiegel 5 zurückgeworfen zu werden. Ein Teil des auf den teildurchlässigen Hohlspiegel 5 zurückgelangten Lichtes (etwa 50'/o) wird von dem teildurchlässiggen Spiegel 5, der entsprechend schräg angeordnet ist, nach der lichtelektrischen Zelle (od. dgl.) ig abgelenkt und in ihr vereinigt; die Zelle ig steuert das Ab- schalten einer Maschine (od, dgl.) oder das Einschalten eines Signals (od. dgl.).
In der in der Fig. i dargestellten Rotationsstellung des sich, etwa entgegen dem Uhrzeigersinn, um die Achse 2o drehenden Spiegelrades 7 fällt die Prismenkante 6 mit der Brennlinie des Parabolspiegels 12 zusammen, die Strahlenbüschel 10, 11 sowie 13, 14 und 16, 17 liegen daher symmetrisch zu der optischen Hauptachse2i des gesamten Systems. In dieser Stellung wird von der Spiegelfläche 22 des Rades 7 gleich viel Licht auf den Parabolspiegel i-> geworfen wie von der Spiegelfläche 23. Dreht sich das Spicgelrad 7, entgegen dem Uhrzeigersinn, weiter, so wird von seiner Fläche :2:2 mehr, von seiner Fläche 2-3 weniger Licht auf den Parabolspiegel reflektiert; hat eine Weiterdrehung um einen derart großen Winkel stattgefunden, daß die Spiegelkante 6 gänzlich aus dem Bereich der Brennlinie des Parabolspiegels herausgedreht ist, so erfolgt Reflexion nur noch von der Spiegelfläche22. Eine geometrische Überlegung ergibt, daß die von zwei Nachbarflächen des Spiegelrades 7 reflektierte Lichtsumme in allen Stellungen weitgehend konstant ist, so# daß auf die lichtelektrische Zelle ig Dauerlicht praktisch konstanter Stärke auftrifft, solange nicht durch Eindringen eines verdunkelnden Körpers (beispielsweise der Hand eines Arbeiters) in den Lichtvorhang Dunkelimpulse erfolgen.

Claims

PATENTANSPRÜCHE.- i. Lückenlose Lichtschrankt verhältnismäßig großer Breite (Lichtvorhang) bzw. lichtelektrische Unfallschutzvorrichtung für Pressen, Stanzen, Schneidemaschineii, Walzen u. dgl. mit bewegtem Lichtstrahlenbündel, bei der zur Rückführung des Lichtstrahlenbündels an sich bekannte, aus Rückstrahlern (bzw. Tripeln) zu geschlossenen Spiegelstreifen zusammengesetzte Reflektoren verwendet sind und bei der zur Erzeugung des Lichtvorhanges ein rasch bewegtes Lichtstrahlenbündel dient, nach Patent 960 785, dadurch gekennzeichnet, daß zur Btwegung des Lichtstrahlenbündels ein umlaufendes polygonales Spiegelprisma (Spiegelrad) vorgesehen, ist, dessen Umlaufachse etwa parallel zur Brennlinie eines Zylinderspiegels angeordnet ist und: so bemessen ist, daß die Spiegelprismakanten während des Umlaufes mit der Brennlinie des Zylinderspiegels annähernd zur Deckung kommen. :2. Lichtschranke nach Anspruch i, gekennzeichnet durch eine Zylinderlinse, deren Hauptachse in der Lichtvorhangebene liegt und senkrecht auf der Brennlinie des Zylinderspiegels steht, so daß Zvlinderspiegel und Zylinderlinse ein anamorpho#isches System bilden. 3. Lichtschranke nach Anspruch i oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen der Lichtquelle und dem Spiegelprisma, vorzugsweise zwischen einem die Lichtquelle auf die Kanten des Spiegelprisi-nas abbildenden Objektiv und dem Spiegelprisina, ein teildurchlässiger Hohlspiegel angeordnet ist, der das von der Lichtquelle kommende Licht zum Teil durchläßt, einen Anteil des von dem Spiegelprisma reflektierten Lichtes jedoch so reflektiert, daß es in einer lichtelektrischen Zelle (od. dgl.) vereinigt wird, die das Abschalten der zu sichernden Maschine (od. dgl.) bzw. das Einschalten des Notsignals (od. dgl.) steuert.