CH615403A5

CH615403A5 -

Info

Publication number: CH615403A5
Application number: CH1546076A
Authority: CH
Inventors: Gabriella Fuchs-Viniczay; Kurt Huber
Original assignee: Saurer Ag Adolph
Priority date: 1976-12-08
Filing date: 1976-12-08
Publication date: 1980-01-31
Also published as: FR2373477A1; GB1589944A; US4166214A; ATA924476A; DE2749217B2; AT346260B; FR2373477B1; DE2749217A1

Description

615403

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Claims

PATENTANSPRÜCHE

1. Optoelektrische Vorrichtung zum Überwachen praktisch eindimensionaler Gebilde mittels einer Lichtschranke, wobei zwischen dem Lichtsender und dem Überwachungsbereich einerseits und dem Überwachungsbereich und dem Lichtempfänger anderseits je ein Lichtleiter angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, dass die dein Überwachungsbereich zugekehrte Lichtaustrittsfläche (8) bzw. Lichteintrittsfläche (15) der beiden Lichtleiter (5, 14) jeweils in der Form eines langgestreckten Rechtecks ausgebildet ist, dessen längere Seite parallel zu dem zu überwachenden Gebilde (12) angeordnet ist,

dass die Lichteintrittsfläche (7) an dem zwischen dem Lichtsender (3) und dem Überwachungsbereich (10) angeordneten Lichtleiter (5) und die Lichtaustrittsfläche (8) dieses Lichtleiters (5) von anderer Form sind, und dass die Lichtaustrittsfläche (16) an dem zwischen dem Überwachungsbereich (10) und dem Lichtempfänger (18) angeordneten Lichtleiter (14) und die Lichteintrittsfläche (15) dieses Lichtleiters (14) ebenfalls von anderer Form sind.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Verhältnis von Rechteckbreite:Rechtecklänge 1:5 bis 1:20 beträgt.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Eingangsöffnung am Lichtsender und die Austrittsöffnung am Lichtempfänger der Lichtleiter kreisförmig sind.

4. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Lichtleiter eine gebogene Mittellinie aufweisen.

5. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Lichtaustrittsfläche (8) an dem zwischen dem Lichtsender (3) und dem Überwachungsbereich (10) angeordneten Lichtleiter (5) und die Lichteintrittsfläche (15) an dem zwischen dem Überwachungsbereich (10) und dem Lichtempfänger (18) angeordneten Lichtleiter (14) gleich gross sind.

6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass Ein- und Austrittsflächen (7, 15 bzw. 8, 16) der beiden Lichtleiter (5, 14) im wesentlichen gleich gross sind.

Die vorliegende Erfindung betrifft eine optoelektrische Vorrichtung zum Überwachen praktisch eindimensionaler Gebilde mittels einer Lichtschranke, wobei zwischen dem Lichtsender und dem Überwachungsbereich einerseits und dem Überwachungsbereich und dem Lichtempfänger andererseits je ein Lichtleiter angeordnet ist.

Lichtschranken werden normalerweise zur Erfassung von Ob jekten eingesetzt, deren Abmessungen grösser, zumindest aber etwa gleich gross sind wie der vom Lichtsender zum Empfänger gehende Lichtstrahl. In den Fällen, wo dies nicht zutrifft, müssen zur eindeutigen Erfassung der Diskrepanz zwischen «Hell»- und «Dunkel»-Signal aufwendige optische und elektronische Einrichtungen verwendet werden. Besondere Schwierigkeiten ergeben sich, wenn die Lichtschranken zur Erfassung von Objekten geringer Abmessung selbst nur geringe Abmessungen aufweisen dürfen, weil in diesem Falle zwangsläufig alle Elemente, d. h. der Lichtsender, der Empfänger und optische Einrichtungen geringe Abmessungen aufweisen müssen.

Bekannte Lichtschranken sind zur eindeutigen Erfassung kleiner, insbesondere praktisch eindimensionaler Gebilde, wie es ein Fadengebilde, eine Litze, ein Draht od. dgl. darstellt, viel zu wenig empfindlich.

Die Aufgabe, welche die vorliegende Erfindung zu lösen bestimmt ist, besteht darin, mit einfachen Mitteln diese Empfindlichkeit wesentlich zu erhöhen, um damit eine Vorrichtung zu schaffen, welche im Aufbau einfach und daher sicher und wirtschaftlich ist.

In diesem Sinne zeichnet sich die erfindungsgemässe Vorrichtung dadurch aus, dass die dem Überwachungsbereich zugekehrte Lichtaustrittsfläche bzw. Lichteintrittsfläche der beiden Lichtleiter jeweils in der Form eines langgestreckten Rechtecks ausgebildet ist, dessen längere Seite parallel zu dem zu überwachenden Gebilde angeordnet ist, dass die Lichteintrittsfläche an dem zwischen dem Lichtsender und dem Überwachungsbereich angeordneten Lichtleiter und die Lichtaustrittsfläche dieses Lichtleiters von anderer Form sind, und dass die Lichtaustrittsfläche an dem zwischen dem Überwachungsbereich und dem Lichtempfänger angeordneten Lichtleiter und die Lichteintrittsfläche dieses Lichtleiters ebenfalls von anderer Form sind.

Ein Ausführungsbeispiel des Erfindungsgegenstandes wird anschliessend anhand einer Zeichnung erläutert.

Es zeigen in rein schematischer Darstellung:

Fig. 1 eine Seitenansicht eines Ausschnittes aus einem opto-elektrischen Fadenwächter mit Darstellung der Lichtschranke,

Fig. 2 eine Vorderansicht des Fadenwächters nach Fig. 1 mit dem zu überwachenden Faden,

Fig. 3 einen Lichtleiter der Lichtschranke, gemäss den Fig. 1 und 2, dessen eine Öffnung kreisförmig und dessen andere Öffnung längsgestreckt-rechteckig ausgebildet ist.

Die Fig. 1 und 2 zeigen einen Ausschnitt aus einem Fadenwächter 1, in dessen Gehäuse 2 eine Lichtschranke untergebracht ist. Diese weist einen Lichtsender 3 auf, dessen emittiertes Lichtstrahlenbündel einen ungefähr kreisförmigen Querschnitt aufweist. Die Lichtstrahlen des Bündels gelangen in einen Lichtleiter 5, dessen Eingangsfläche 7 kreisförmig ist, während dessen Austrittsfläche 8 ein langgestrecktes Rechteck, praktisch mithin einem Schlitz ähnlich ist. Um Platz zu sparen, ist der Lichtleiter 5 gebogen. Er könnte aber grundsätzlich auch gerade sein. Das Gehäuse 2 weist eine Nut 10 auf, in der sich, wie dargestellt, das zu überwachende Fadengebilde 12 befindet. Die aus der Öffnung 8 des Lichtleiters 5 austretenden Lichtstrahlen 11 durchsetzen diese Nut 10, wobei eine stattliche Anzahl dieser Lichtstrahlen 11 durch den Faden 12 unterbrochen werden. Das dadurch intensitätsgeschwächte Lichtstrahlenbündel gelangt in einem Lichtleiter 14, dessen Eingangsfläche 15 der schlitzähnlichen Fläche 8 entspricht. Auch dieser Lichtleiter 14 ist, entsprechend dem Lichteleiter 5, gebogen. Er endet in einer Austrittsfläche 16, welche kreisförmig ausgebildet ist, und den austretenden Lichtstrahl in einen Lichtempfänger 18 schickt. Dieses Transformieren der Querschnittsform des Lichtstrahles mit Hilfe des Lichtleiters 5 in eine dem zu überwachenden Objekt entsprechende Form, hier eine praktisch eindimensionale, dem Fadengebilde 12 entsprechende schlitzähnliche Form der Austrittsfläche 8 bzw. der Eingangsfläche 15, erhöht die Empfindlichkeit dieser Lichtschranke ganz wesentlich, weil die Dicke des Fadengebildes 12 und des es erfassenden Lichtstrahlenbündels gleicher Grössenordnung sind. Dabei sind die Mittel zur Erhöhung der Empfindlichkeit äusserst einfach, nicht störanfällig und daher wirtschaftlich. Auf diese Weise werden optimale Bedingungen zur Überwachung des Fadens 12 geschaffen. Das Verhältnis von Schlitzbreite zu Schlitzlänge liegt normalerweise im Bereich von 1:5 bis 1:20. Je nach Ausbildung der Lichtquelle ist es natürlich möglich, die Eingangsöffnung 7 des Lichtleiters 5 bzw. die Austrittsöffnung 16 des Lichtleiters 14 andersför-mig, z. B. rechteckförmig zu gestalten.

Mit einer derartigen Vorrichtung können nicht nur Fadengebilde, sondern auch Drähte, Litzen, Bänder od.dgl. überwacht werden.

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1 Blatt Zeichnungen