Die
Erfindung betrifft eine Lichtschranke mit mindestens einem Lichtsender
zum Aussenden eines Sendelichts und mindestens einem Lichtempfänger zum
Detektieren des Sendelichts.The
The invention relates to a light barrier with at least one light transmitter
for emitting a transmitted light and at least one light receiver for
Detecting the transmitted light.
Lichtschranken
finden in der Technik vielfältig
Verwendung. Eine typische Anwendung ist die Detektierung von beweglichen
Gegenständen
außerhalb
einer Führung.
Hierzu werden in der Regel Rahmenlichtschranken verwendet, bei denen
eine Mehrzahl von Lichtsendern bzw. Lichtempfängern in einander gegenüberliegenden
Schenkeln eines Trägers der
Lichtschranke angeordnet sind, um einen Sensorbereich zu bilden.
Für gewöhnlich sind
diese Schenkel mittels eines Verbindungsschenkels und einer Traverse,
welche rechtwinklig von den Schenkeln abstehen, zu einem Rahmen
verbunden.light barriers
find diverse in technology
Use. A typical application is the detection of moving
objects
outside
a guide.
For this purpose, frame light barriers are usually used in which
a plurality of light emitters in opposite directions
Thighs of a wearer of
Photocells are arranged to form a sensor area.
They are usually
these legs by means of a connecting leg and a traverse,
which project at right angles from the thighs to a frame
connected.
Befindet
sich ein Gegenstand im Sensorbereich oder bewegt sich ein Gegenstand
durch den Sensorbereich hindurch, ist der Lichtweg hierdurch unterbrochen
und somit eine vom Lichtempfänger
erfassbare Lichtmenge betragsmäßig verändert. Die Veränderung
in der Lichtmenge ist mit einer dafür vorgesehenen und eingerichteten
Elektronik messbar und mit einem justierbaren Schwellenwert vergleichbar.
Eine Abweichung zwischen dem gemessenen Wert der Lichtmenge und
dem Schwellenwert ist in ein Schaltsignal zur Anzeige einer Gegenwart
des Gegenstandes im Sensorbereich umsetzbar.is
an object in the sensor area or moves an object
through the sensor area, the light path is interrupted thereby
and thus one from the light receiver
detectable amount of light changed in terms of amount. The change
in the amount of light is with a designated and furnished
Electronics measurable and comparable with an adjustable threshold.
A deviation between the measured value of the amount of light and
the threshold is in a switching signal to indicate a presence
of the object in the sensor area can be implemented.
Eine
bekannte Rahmen-Lichtschranke kann in einem dynamischen oder statischen
Modus betrieben werden. Im dynamischen Modus ist zu einer Erfassung
eines sich durch den Sensorbereich bewegenden Gegenstandes eine
Mindestgeschwindigkeit des Gegenstandes erforderlich. Auf diese
Weise kann erreicht werden, dass eine Erfassung einer langsamen
Bewegung im Sensorbereich, beispielsweise verursacht durch eine
schleichende Zunahme einer Verschmutzung einer Optik der Lichtschranke und
der daraus resultierenden Veränderung
der Lichtmenge, nicht als zu detektierender Gegenstand gewertet
wird.A
known frame photocell can be in a dynamic or static
Mode are operated. In dynamic mode is to capture
a moving through the sensor area an object
Minimum speed of the item required. To this
Way can be achieved, that a detection of a slow
Movement in the sensor area, caused for example by a
Creeping increase in pollution of an optic of the light barrier and
the resulting change
the amount of light, not counted as an object to be detected
becomes.
Wird
die Lichtschranke im statischen Modus betrieben, so sind sämtliche
Gegenstände,
welche sich in dem Sensorbereich befinden oder sich durch den Sensorbereich
hindurch bewegen, unabhängig von
einer Geschwindigkeit des betreffenden Gegenstandes erfassbar.Becomes
the photocell operated in static mode, so are all
objects
which are in the sensor area or through the sensor area
move through, regardless of
a speed of the subject matter detected.
Bei
einer bekannten Rahmenlichtschranke kann ein Rahmenelement, z.B.
die Traverse vom Rahmen demontiert, bzw. händisch vom Rahmen entfernt
werden. Auf diese Weise sind beispielsweise jene Gegenstände erfassbar,
für die,
aufgrund ihres größeren Ausmaßes, ein
von allen Seiten durch Rahmenelemente begrenzter Sensorbereich unpassierbar
ist.at
a known frame photocell, a frame element, e.g.
the truss dismantled from the frame, or removed manually from the frame
become. In this way, for example, those objects are detectable,
for the,
because of their larger size, a
impassable from all sides by frame elements limited sensor area
is.
Hierbei
besteht allerdings folgender Nachteil. Ist die Traverse an dem Rahmen
festgelegt, so untergeht ein Teil des von einem Lichtsenders in
eine Senderichtung zu einem Lichtempfänger ausgesendeten Sendelichtes,
bedingt durch eine Divergenz des Sendelichts, eine Vorwärtsreflexion
an einer dem Verbindungsschenkel zugewandten Oberfläche der
Traverse in Richtung eines dem Lichtsender gegenüberliegenden Schenkels, an
dem das vorwärtsreflektierte Licht
durch den Lichtempfänger
erfassbar ist. Oder anders gesagt, ein Teillichtstrahl eines in
Senderichtung ausgestrahlten divergenten Sendelichtbündels weist
nach der Vorwärtsreflexion
an der Oberfläche der
Traverse eine Richtung auf, welche eine Komponente in Richtung der
Senderichtung aufweist und ist somit von dem Lichtempfänger detektierbar.in this connection
However, there is the following disadvantage. Is the crossbar on the frame
set, so goes down a part of a light emitter in
a transmission direction to a light receiver emitted transmitted light,
due to a divergence of the transmitted light, a forward reflection
on a surface facing the connecting leg of the
Traverse in the direction of a light emitter opposite leg, on
the forward reflected light
through the light receiver
is detectable. Or in other words, a partial beam of an in
Transmitting direction emitted divergent transmitted light bundle points
after the forward reflection
on the surface of the
Traverse a direction on which is a component in the direction of
Transmitting direction and is thus detectable by the light receiver.
Ist
die Traverse von dem Rahmenelement entfernt, findet jene Vorwärtsreflexion
nicht statt und am Ort des Lichtempfängers ist eine entsprechend geringere
Lichtmenge nachweisbar. Dies hat zur Folge, dass der Schwellenwert
nachjustiert werden muss, was sich nachteilig auf die Auflösung der
Lichtschranke auswirkt.is
the traverse away from the frame element finds that forward reflection
not taking place and at the place of the light receiver is a correspondingly lower
Amount of light detectable. As a result, the threshold
must be readjusted, which adversely affects the resolution of
Photocell affects.
Aus
der DE 10 2004
022 408 A1 ist ein optischer Sensor zur Erfassung von Gegenständen in
einem Überwachungsbereich
bekannt, der einen Sender, einen Empfänger sowie eine Spiegeleinheit
mit Umlenkspiegeln umfasst. Bei freiem Überwachungsbereich werden die
vom Sender emittierten Sendelichtstrahlen über die Umlenkspiegel der Spiegeleinheit
zum Empfänger
geführt.
Die Spiegeleinheit ist dabei in ein Gehäuse integriert, dessen Innenwände im Bereich
zwischen den beiden Umlenkspiegeln mit einem reflektionsmindernden
Fallteil verkleidet sind.From the DE 10 2004 022 408 A1 For example, an optical sensor for detecting objects in a surveillance area is known which comprises a transmitter, a receiver and a mirror unit with deflecting mirrors. When the surveillance area is free, the transmitted light beams emitted by the transmitter are guided via the deflection mirrors of the mirror unit to the receiver. The mirror unit is integrated in a housing, the inner walls are covered in the area between the two deflecting mirrors with a reflection-reducing case part.
In
der DE 44 38 798 C3 ist
eine Rahmen-Lichtschranke mit zwei einander gegenüber angeordneten
und miteinander durch Verbindungsschenkel zu einem Rahmen verbundenen
Seitenschenkeln beschrieben, bei der jeder Seitenschenkel im Querschnitt
U-förmig
ausgebildet ist, um eine Optik und Optikabdeckung aufnehmen zu können. Ferner
ist eine über
einen frontseitigen Randbereich der Optikabdeckung greifende Abdeckung
als Prallschutz vorgesehen, welcher die Optikabdeckung frontseitig
bis auf einen Schlitz zum Lichtdurchtritt abdeckt und im Bereich
der Optikabdeckung abgeschrägte
Flächen
aufweist.In the DE 44 38 798 C3 is a frame-type photoelectric sensor with two side legs arranged opposite each other and interconnected by connecting legs to a frame, in which each side leg is formed in cross-section U-shaped in order to accommodate an optical and optical cover can. Furthermore, a cover which engages over a front edge region of the optical cover is provided as impact protection, which covers the optical cover at the front except for a slot for passage of light and has bevelled surfaces in the region of the optical cover.
Die DE 102 28 013 A1 befasst
sich mit einem Teiltransmissionsreflektor, bei dem die Lichttransmission
durch den verwendeten Werkstoff auf einen bestimmten Lichtwellenbereich
beschränkt
ist, wobei die Reflektionseigenschaften so gewählt sind, dass nur für das Auge
unsichtbares Licht eines bestimmten Wellenlängenbereiches reflektiert wird.The DE 102 28 013 A1 deals with a partial transmission reflector, in which the light transmission is limited by the material used to a specific light wave range, the reflection properties are chosen so that only invisible to the eye light of a bestimm th wavelength range is reflected.
Die DE 101 42 362 A1 offenbart
eine optoelektronische Überwachungseinrichtung
zum Nachweisen eines in einen Überwachungsbereich
eindringenden Objektes, unter Verwendung von Reflektoren, die durch
winklig zueinander angeordnete Spiegelelemente gebildet sind.The DE 101 42 362 A1 discloses an opto-electronic monitoring device for detecting an object penetrating into a surveillance area, using reflectors formed by mirror elements arranged at an angle to one another.
In
der DE 198 06 288
A1 ist ein Laserscanner-Messsystem mit einer Laser-basierten
Sendeeinheit und einem Fotodetektor als Empfängereinheit beschrieben, wobei
Scanner- und Empfängerstrahlengang
im Außenraum
zu jedem Zeitpunkt die gleiche optische Achse aufweisen; und die EP 1 030 195 B1 beschreibt
ein selbstausrichtendes retoreflektierendes optisches System zur
Wellenlängenfilterung sowie
dessen Verwendung in Monochromatoren und Lasern.In the DE 198 06 288 A1 a laser scanner measuring system with a laser-based transmitting unit and a photodetector is described as a receiver unit, wherein scanner and receiver beam path in the outer space at all times have the same optical axis; and the EP 1 030 195 B1 describes a self-aligning retoreflective optical system for wavelength filtering and its use in monochromators and lasers.
Der
Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde eine Lichtschranke bereitzustellen,
bei der das Auflösungsverhalten
möglichst
wenig durch Reflektion der vom Lichtsender ausgesandten Strahlung
beeinträchtigt
wird.Of the
Invention has for its object to provide a light barrier,
at the resolution behavior
preferably
little by reflection of the radiation emitted by the light emitter
impaired
becomes.
Dieses
Problem wird durch eine Lichtschranke mit den Merkmalen des Anspruchs
1 bzw. des Anspruchs 2 gelöst.This
Problem is solved by a light barrier with the features of the claim
1 or claim 2 solved.
Bei
einer Lichtschranke, welche mindestens einen Lichtsender zum Aussenden
eines Sendelichts, mindestens einem Lichtempfänger zum Detektieren des Sendelichts
und einen Träger
der Lichtschranke zur Aufnahme des Lichtsenders und/oder des Lichtempfängers aufweist,
sowie ferner einen Oberflächenbereich
des Trägers,
der sich zwischen Lichtsender und Lichtempfänger derart erstreckt, dass
bei einer Vorwärtsreflexion
des Sendelichts an dem Oberflächenbereich
das Sendelicht zu dem Empfänger
gelangen kann, sind weiterhin an dem Oberflächenbereich Mittel zur Unterdrückung der
auf den Lichtempfänger
gerichteten Vorwärtsreflexion des
Sendelichts vorgesehen.at
a light barrier, which at least one light emitter to send out
a transmitted light, at least one light receiver for detecting the transmitted light
and a carrier
the light barrier for receiving the light emitter and / or the light receiver,
and also a surface area
of the wearer,
which extends between the light emitter and the light receiver such that
in a forward reflection
of the transmitted light at the surface area
the transmitted light to the receiver
can continue to be on the surface area means for suppressing the
on the light receiver
directed forward reflection of the
Transmitted light provided.
Diese
erfindungsgemäße Lichtschranke weist
den Vorteil auf, dass eine Abhängigkeit
der erfassbaren Lichtmenge von einem Oberflächenbereich reduziert ist,
da der Oberflächenbereich
derart ausgestaltet ist, dass eine Vorwärtsreflexion des Sendelichts
an dem Oberflächenbereich
unterdrückt wird.These
inventive photocell has
the advantage of having a dependency
the detectable amount of light is reduced by a surface area,
because of the surface area
is configured such that a forward reflection of the transmitted light
at the surface area
is suppressed.
In
einer Variante der Erfindung ist der Träger als ein Rahmen ausgebildet,
wobei bevorzugt der Rahmen derart demontierbar ist, dass ein Teil
des Rahmens, auf welchem der Oberflächenbereich ausgebildet ist,
vom Träger
abnehmbar ist. Dies ist vorteilhaft, da auf diese Weise eine Demontage
des den Oberflächenbereich
tragenden Teiles keine Auswirkung auf die zwischen Lichtsender und
Lichtempfänger übertragene
Lichtmenge hat, da die Vorwärtsreflexion
an dem Oberflächenbereich
unterdrückt
ist, und somit in Abwesenheit oder Anwesenheit des Oberflächenbereichs
im Wesentlichen die gleiche Lichtmenge übertragbar ist.In
According to a variant of the invention, the carrier is designed as a frame,
wherein preferably the frame is removable such that a part
the frame on which the surface area is formed,
from the carrier
is removable. This is advantageous because in this way disassembly
of the surface area
carrying part no effect on the between light emitter and
Transmitted light receiver
Amount of light has, as the forward reflection
at the surface area
repressed
is, and thus in the absence or presence of the surface area
essentially the same amount of light is transferable.
Bevorzugt
sind hierbei die strukturierungsbildenden Vertiefungen, welche der
Oberflächenbereich
aufweist, derart angeordnet, dass die Erstreckungsrichtung der Vertiefungen
senkrecht auf einer Erstreckungsebene des Rahmens steht.Prefers
Here are the structure forming depressions, which the
surface area
has, arranged such that the extension direction of the recesses
is perpendicular to an extension plane of the frame.
Speziell
umfasst der Rahmen, der bevorzugt einen rechteckförmigen Querschnitt
aufweist, zumindest ein u-förmiges
Rahmenelement und eine Traverse, wobei das Rahmenelement einen ersten
und einen zweiten freien Schenkel aufweist, die von einem Verbindungsschenkel
abstehend einander gegenüberliegend
angeordnet sind und jeweils ein freies Ende aufweisen, wobei die
freien Enden mittels einer Traverse miteinander verbunden sind.
Hierbei wird der Oberflächenbereich
durch eine dem Verbindungsschenkel des Rahmenelementes zugewandte Oberfläche der
Traverse gebildet wobei sich der Oberflächenbereich bevorzugt entlang
einer Ebene erstreckt, welche senkrecht zu einer Erstreckungsebene
des Rahmens verläuft.
Zur Erweiterung des Funktionsumfanges der Lichtschranke ist die
Traverse von dem Rahmenelement abnehmbar.specially
includes the frame, which preferably has a rectangular cross-section
has, at least one u-shaped
Frame member and a cross member, wherein the frame member has a first
and a second free leg extending from a connecting leg
standing opposite each other
are arranged and each having a free end, wherein the
free ends are connected to each other by means of a crossbar.
This is the surface area
by a the connecting leg of the frame element facing surface of the
Traverse formed with the surface area preferably along
a plane extending perpendicular to an extension plane
the frame runs.
To extend the range of functions of the light barrier is the
Traverse of the frame element removable.
Weiter
ist vorgesehen, dass jeder der beiden freien Schenkel des u-förmigen Rahmenelementes eine
Seite aufweist, die als erste und als zweite Seite bezeichnet sind,
wobei die beiden Seiten einander zugewandt angeordnet sind, so dass
der an der ersten Seite angeordnete Lichtsender und der an der zweiten
Seite angeordnete Lichtempfänger
zwischen den gegenüberliegenden
freien Schenkeln des u-förmigen
Rahmenelementes einen Sensorbereich zum Erfassen eines Gegenstandes
aufbauen, der sich durch die von dem u-förmigen Rahmenelement und der
Traverse gebildete Öffnung
hindurchbewegt.Further
is provided that each of the two free legs of the U-shaped frame element a
Side, which are referred to as first and second side,
wherein the two sides are arranged facing each other, so that
the light emitter arranged on the first side and that on the second side
Side arranged light receiver
between the opposite
free thighs of the U-shaped
Frame element a sensor area for detecting an object
build up, which is characterized by that of the u-shaped frame element and the
Traverse formed opening
moved through.
In
einer anderen Variante der Erfindung ist der Träger der Lichtschranke als ein
u-förmiges
Rahmenelement ausgebildet, welches einen Lichtsender trägt, der
an einem ersten freien Endabschnitt eines freien, ersten Schenkels
des u-förmigen
Rahmenelementes angeordnet ist und einem Lichtempfänger gegenüberliegt,
welcher an einem zweiten freien Endabschnitt eines freien zweiten
Schenkels des u-förmigen
Rahmenelementes angeordnet ist. Bevorzugt stehen die beiden freien
Schenkel von einem Verbindungsschenkel ab. Der strukturierte Oberflächenbereich
wird hierbei von einer Oberfläche
des Verbindungsschenkels gebildet, welche dem Lichtsender und dem
Lichtempfänger
zugewandt ist.In
In another variant of the invention, the carrier of the light barrier is as a
U-shaped
Frame member formed, which carries a light emitter, the
at a first free end portion of a free, first leg
of the U-shaped
Frame element is arranged and opposite to a light receiver,
which at a second free end portion of a free second
Thighs of the U-shaped
Frame element is arranged. Preferably, the two are free
Legs from a connecting leg from. The structured surface area
This is from a surface
formed of the connecting leg, which the light emitter and the
light receiver
is facing.
In
einer Ausführungsform
der Erfindung ist die Vorwärtsreflexion
des Sendelichts an dem besagten Oberflächenbereich mittels einer Strukturierung des
Oberflächenbereichs
unterdrückt.
Bevorzugt weist der Oberflächenbereich
dabei eine Mehrzahl von Vertiefungen auf, die eine Strukturierung
des Oberflächenbereichs
bilden. Dies hat den Vorteil, dass solche Strukturierungen sehr
belastbar sind und insbesondere nur äußerst schwer durch Fremdkörper oder
Fremdstoffe in ihrer Wirkung gemindert werden können.In one embodiment of the invention the forward reflection of the transmitted light at said surface area is suppressed by structuring the surface area. In this case, the surface area preferably has a plurality of depressions which form a structuring of the surface area. This has the advantage that such structures are very durable and in particular can only be extremely difficult to reduce by foreign bodies or foreign substances in their effect.
Vertiefungen
auf, die eine Strukturierung des Oberflächenbereichs bilden. Dies hat
den Vorteil, dass solche Strukturierungen sehr belastbar sind und insbesondere
nur äußerst schwer
durch Fremdkörper
oder Fremdstoffe in ihrer Wirkung gemindert werden können.wells
on, which form a structuring of the surface area. this has
the advantage that such structures are very resilient and in particular
only extremely difficult
by foreign bodies
or foreign substances can be reduced in their effect.
Beispielsweise
sind die Vertiefungen dabei länglich
ausgebildet und erstrecken sich entlang des Oberflächenbereichs,
wobei die Vertiefungen bevorzugt parallel zueinander ausgerichtet
sind und in einer Richtung senkrecht zu einer Erstreckungsrichtung
der Vertiefungen einen konstanten Abstand zueinander aufweisen.For example
the depressions are elongated
formed and extend along the surface area,
wherein the recesses are preferably aligned parallel to each other
are and in a direction perpendicular to an extension direction
the recesses have a constant distance from each other.
Weiterhin
können
die Vertiefungen geradlinig entlang des Oberflächenbereiches verlaufen, wobei sich
eine solche einfache Geometrie als vorteilhaft bei einem Herstellungsprozess
der Strukturierung erweist.Farther
can
the recesses extend in a straight line along the surface area, wherein
such a simple geometry is advantageous in a manufacturing process
structuring.
Vorteilhaft
weisen die Vertiefungen in einer Schnittebene senkrecht zur Erstreckungsrichtung
der Vertiefungen, entlang derer sich die einzelnen Vertiefungen
erstrecken, eine Querschnitt auf, welcher eine Krümmung aufweist.
Bevorzugt ist der Querschnitt hierbei halbkreisförmig ausgebildet.Advantageous
have the wells in a sectional plane perpendicular to the direction of extension
the wells along which the individual wells
extend, a cross section having a curvature.
In this case, the cross section is preferably semicircular.
In
einer weiteren Variante der Erfindung ist der Querschnitt dreieckig
oder rechteckförmig
ausgebildet.In
In another variant of the invention, the cross section is triangular
or rectangular
educated.
In
einem anderen Ausführungsbeispiel
der Erfindung sind die Mittel zur Unterdrückung der Vorwärtsreflexion
derart ausgestaltet, dass die Vorwärtsreflexion des Sendelichtes
in Richtung des Empfängers
durch eine Absorption des auf den Oberflächenbereich auftreffenden Sendelichtes
verhindert wird. Vorzugsweise weist der Oberflächenbereich hierzu eine Beschichtung
auf, die derart beschaffen ist, dass das auf die Beschichtung auftreffende
Sendelicht von der Beschichtung absorbiert wird. Bei einer solchen lichtabsorbierenden
Beschichtung kann es sich beispielsweise um eine Beflockung des
Oberflächenbereiches
handeln oder eine lichtabsorbierende Lackierung. Weiterhin ist auch
eine Beschichtung mit einem lichtabsorbierenden textilen Flächengewebe,
beispielsweise einem Samt, denkbar.In
another embodiment
of the invention are the means for suppressing the forward reflection
designed such that the forward reflection of the transmitted light
in the direction of the recipient
by absorption of the incident on the surface area transmitted light
is prevented. Preferably, the surface area for this purpose has a coating
which is such that the incident on the coating
Transmitted light is absorbed by the coating. In such a light-absorbing
Coating may be, for example, a flocking of the
surface area
act or a light-absorbing paint. Continue is also
a coating with a light-absorbing textile fabric,
for example a velvet, conceivable.
In
einer bevorzugten Ausführungsform
der Erfindung sind der Lichtsender und der Lichtempfänger derart
an dem Träger
angeordnet, dass sie einander gegenüberliegen. Diese Anordnung
erweist sich als vorteilhaft, da auf diese Weise ein Einwegprinzip mit
einem kurzen Lichtweg des Sendelichts und einer dementsprechend
einfachen Optik realisierbar ist.In
a preferred embodiment
According to the invention, the light emitter and the light receiver are such
on the carrier
arranged to face each other. This arrangement
proves to be advantageous because in this way a one-way with
a short light path of the transmitted light and one accordingly
simple look is feasible.
Mit
Hilfe eines u-förmigen
Trägers
und wie vorstehend beschrieben angeordneten strukturierten Oberflächenbereichen,
ist eine Umspiegelung von Gegenständen welche sich in einem von
Lichtsender und Lichtempfänger
erzeugten Sensorbereich befinden vermeidbar, da durch die strukturierten
Oberflächenbereiche
umspiegelungsfördernde
Vorwärtsreflexionen
unterdrückbar
sind.With
Help of a U-shaped
carrier
and structured surface areas arranged as described above,
is a reflection of objects which are in one of
Light transmitter and light receiver
generated sensor area are avoidable because of the structured
surface areas
umspiegelungsfördernde
forward reflections
suppressible
are.
Bevorzugt
operiert die Lichtschranke in einem statischen Modus, bei dem ein
Gegenstand ungeachtet einer Geschwindigkeit des Gegenstandes detektierbar
ist.Prefers
the photocell operates in a static mode in which a
Object detectable regardless of a speed of the object
is.
Die
Erfindung wird nachfolgend anhand von in Figuren beschriebenen Ausführungsbeispielen
näher erläutert. Es
zeigen:The
The invention will be described below with reference to exemplary embodiments described in FIGS
explained in more detail. It
demonstrate:
1 eine
schematische Darstellung einer Lichtschranke mit einer Traverse,
welche eine Oberfläche
mit einer Strukturierung aufweist, 1 a schematic representation of a light barrier with a traverse, which has a surface with a structuring,
2a eine
Seitenansicht einer Traverse für eine
Lichtschranke, 2a a side view of a traverse for a light barrier,
2b eine
Draufsicht auf eine Traverse für eine
Lichtschranke, 2 B a top view of a crossbar for a light barrier,
2c eine
Schnittdarstellung einer Traverse für eine Lichtschranke, 2c a sectional view of a traverse for a light barrier,
3a eine
schematische Darstellung einer Lichtschranke (Gabellichtschranke)
mit einem Lichtsender, einem Lichtempfänger und einem Gegenstand zwischen
Lichtsender und Lichtempfänger, 3a a schematic representation of a light barrier (fork light barrier) with a light emitter, a light receiver and an object between the light emitter and light receiver,
3b eine
schematische Darstellung einer Lichtschranke (Winkellichtschranke)
mit einem Lichtsender, einem Lichtempfänger und einem gut reflektierenden
Gegenstand zwischen Lichtsender und Lichtempfänger, und 3b a schematic representation of a light barrier (angle light barrier) with a light emitter, a light receiver and a good reflective object between the light emitter and light receiver, and
3c eine
schematische Darstellung einer Lichtschranke (Winkellichtschranke)
mit einem Lichtsender, einem Lichtempfänger und einem Gegenstand mit
einer gut reflektierenden Oberfläche
zwischen Lichtsender und Lichtempfänger. 3c a schematic representation of a light barrier (angle light barrier) with a light emitter, a light receiver and an object with a good reflective surface between the light emitter and light receiver.
Dabei
zeigen die 3b und 3c keine Ausführungsbeispiele
der Erfindung, sondern vielmehr Möglichkeiten der Übertragung
der Anordnungen aus den 1 und 3a, die
jeweils eine Lichtschranke mit einem u-förmigen Rahmenelement betreffen,
auf Winkellichtschranken.The show 3b and 3c no embodiments of the invention, but rather ways of transferring the arrangements from the 1 and 3a , each one light barrier with a U-shaped frame element, on angle light barriers.
1 zeigt
im Zusammenhang mit 2a, 2b und 2c eine
Lichtschranke 1 mit einem als Rahmen 2 ausgebildeten
Träger.
Die Erstreckungsebene des Rahmens 2 fällt mit der Papierebene zusammen.
Der Rahmen 2 weist ein u-förmiges Rahmenelement 3 auf,
mit zwei einander gegenüberliegenden,
längserstreckten
freien Schenkeln, welche senkrecht zu einer Richtung der Längserstreckung
einen rechteckförmigen
Querschnitt aufweisen, und als erster Schenkel 4, respektive
zweiter Schenkel 5 bezeichnet sind. Der erste und der zweite Schenkel 4, 5 weisen
jeweils einen Endabschnitt auf, wobei die beiden Endabschnitte einander
gegenüberliegen
und mittels eines rechteckig ausgebildeten Verbindungsschenkels 6,
welcher jeweils rechtwinklig von den beiden Endabschnitten des ersten
und des zweiten Schenkels 4, 5 abgeht, verbunden
sind. Der erste Schenkel 4 und der zweite Schenkel 5 weisen
jeweils ein dem Verbindungsschenkel 6 abgewandtes freies
Ende auf, wobei die beiden freien Enden mittels einer Traverse 7 miteinander
verbunden sind. Die Traverse 7 ist an den beiden freien
Enden mittels eines nicht dargestellten Befestigungsmittels lösbar festgelegt,
so dass sie vom dem u-förmigen Rahmenelement 3 entfernt
werden kann. 1 shows in connection with 2a . 2 B and 2c a photocell 1 with one as a frame 2 trained carrier. The extension plane of the frame 2 coincides with the paper level. The frame 2 has a U-shaped frame element 3 on, with two opposite, elongated free legs, which have a rectangular cross-section perpendicular to a direction of the longitudinal extent, and as a first leg 4 , respectively second leg 5 are designated. The first and the second leg 4 . 5 each have an end portion, wherein the two end portions facing each other and by means of a rectangular shaped connecting leg 6 , which are each perpendicular to the two end portions of the first and the second leg 4 . 5 are connected. The first leg 4 and the second leg 5 each have a the connecting leg 6 facing away from the free end, wherein the two free ends by means of a traverse 7 connected to each other. The traverse 7 is releasably secured at the two free ends by means of a fastening means, not shown, so that they from the U-shaped frame member 3 can be removed.
Der
erste und der zweite Schenkel 4, 5 weisen jeweils
eine Seite auf, die als erste Seite 8 und zweite Seite 9 bezeichnet
sind, wobei die beiden Seiten 8, 9 einander zugewandt
sind und parallel zu einer Ebene verlaufen, die senkrecht auf der
Erstreckungsebene des Rahmens 2 liegt. An der ersten Seite 8 ist
mittig ein Lichtsender S zum Aussenden eines Sendelichtes angeordnet,
der in der 1 nicht dargestellt ist. Dem
gegenüberliegend ist
ein Lichtempfänger
E (in der 1 nicht dargestellt) an der
zweiten Seite 9 angeordnet.The first and the second leg 4 . 5 each have a page as the first page 8th and second page 9 are designated, the two sides 8th . 9 facing each other and parallel to a plane perpendicular to the plane of extension of the frame 2 lies. At the first page 8th is centered a light emitter S for emitting a transmitted light arranged in the 1 not shown. Opposite is a light receiver E (in the 1 not shown) on the second side 9 arranged.
Die
Traverse 7 weist eine Traversenoberfläche auf, welche dem Verbindungsschenkel 6 zugewandt
ist und sich im Wesentlichen entlang einer Ebene erstreckt, die
senkrecht auf dem ersten Schenkel 4 und dem zweiten Schenkel 5 steht
und senkrecht zu der Erstreckungsebene des Rahmens 2 verläuft.The traverse 7 has a truss surface which is the connecting leg 6 facing and extending substantially along a plane perpendicular to the first leg 4 and the second leg 5 is and perpendicular to the plane of extension of the frame 2 runs.
Ist
diese Traversenoberfläche
als eine plane Oberfläche 10 ausgebildet,
in der 1 durch eine unterbrochene Linie dargestellt,
so ist ein erster Teillichtstrahl 11 eines von dem Lichtsender
S in einer Senderichtung R zu dem Lichtempfänger E ausgesendeten, divergenten
Sendelichts derart an der planen Oberfläche 10 der Traverse 7 reflektierbar,
dass der erste Teillichtstrahl 11 nach der Reflexion eine Richtung
mit einer Komponente in die Senderichtung R aufweist, und von dem
Lichtempfänger
E erfassbar ist, was im folgenden als Vorwärtsreflexion des Sendelichts
bezeichnet ist. Unter einem Teillichtstrahl wird hierbei ein Lichtstrahl
verstanden, der ein Teil des ausgesendeten divergenten Sendelichtes
repräsentiert.Is this truss surface as a plane surface 10 trained in the 1 represented by a broken line, so is a first partial light beam 11 one of the light emitter S in a transmission direction R to the light receiver E emitted, divergent transmitted light such on the flat surface 10 the traverse 7 reflective that the first partial light beam 11 after reflection has a direction with a component in the transmission direction R, and is detectable by the light receiver E, which is hereinafter referred to as forward reflection of the transmitted light. In this case, a partial light beam is understood as meaning a light beam which represents a part of the emitted divergent transmitted light.
Ist
die Traverse 7 von dem u-förmigen Rahmenelement 3 entfernt,
findet keine Vorwärtsreflexion
an der Oberfläche 10 der
Traverse statt und der Lichtempfänger
E detektiert eine entsprechend geringere Lichtmenge, da der erste
Teillichtstrahl 11, zwischen den freien Enden des ersten
und des zweiten Schenkels 4, 5 hindurchlaufend,
nunmehr entkommt.Is the Traverse 7 from the U-shaped frame member 3 removed, finds no forward reflection on the surface 10 Traverse instead and the light receiver E detects a correspondingly smaller amount of light, since the first partial light beam 11 between the free ends of the first and second legs 4 . 5 running through, now escapes.
Bei
einer an dem u-förmigen
Rahmenelement 3 festgelegten Traverse 7 mit einer
Oberfläche 12 (an
Stelle der Oberfläche 10),
welche durchgehende, rillenförmige
Vertiefungen V (in der 1 ist exemplarisch eine Vertiefung
V gekennzeichnet) aufweist, die sich entlang der Oberfläche 12 in
einer Erstreckungsrichtung erstrecken, welche senkrecht auf der
Erstreckungsebene des Rahmens 2 steht, wobei eine Vertiefung
V senkrecht zu der Erstreckungsrichtung der Vertiefung V einen halbkreisförmigen Querschnitt
aufweist, untergeht ein von dem Lichtsender S in Richtung der Traverse 7 ausgesandter
zweiter Teillichtstrahl 13 des Sendelichts mit größerer Wahrscheinlichkeit
eine Rückreflexion
in Richtung des ersten Schenkels 4, an dem der Lichtsender
S ausgebildet ist, als eine Vorwärtsreflexion,
da die im Querschnitt halbkreisförmigen,
rillenförmigen
Vertiefungen V in Erstreckungsrichtung verlaufende, längliche Abschnitte
A der Oberfläche 12 bilden,
welche dem ersten Schenkel 4 an dem der Lichtsender S ausgebildet
ist zugewandt sind. Teillichtstrahlen, z.B. der zweite Teillichtstrahl 13,
des in Senderichtung R ausgesandten Sendelichtes sind somit bei
Auftreffen auf jene Abschnitte A einer Rückreflexion unterworfen. D.h.,
eine ursprüngliche
Richtung des zweiten Teillichtstrahles 13 wird infolge
der Rückreflexion
im Wesentlichen in eine entgegengesetzt verlaufende Richtung umgelenkt,
oder präziser,
die ursprüngliche Richtung
des zweiten Teillichtstrahles 13 wird in eine Richtung umgelenkt,
welche eine Komponente in eine Richtung enthält, die entgegengesetzt zur
Senderichtung R verläuft.In one of the U-shaped frame element 3 fixed traverse 7 with a surface 12 (in place of the surface 10 ), which continuous, grooved depressions V (in the 1 is exemplified by a depression V), which extends along the surface 12 extend in an extension direction which is perpendicular to the plane of extension of the frame 2 stands, wherein a recess V perpendicular to the extension direction of the recess V has a semicircular cross-section, goes down from the light emitter S in the direction of the traverse 7 emitted second partial light beam 13 of the transmitted light is more likely to reflect back toward the first leg 4 on which the light emitter S is formed, as a forward reflection, since the cross-sectionally semicircular, groove-shaped recesses V extending in the extension direction, elongated portions A of the surface 12 form, which the first leg 4 on which the light transmitter S is formed facing. Partial light beams, eg the second partial light beam 13 , the transmission light emitted in the transmission direction R are thus subject to a return reflection when hitting those sections A. That is, an original direction of the second partial light beam 13 is deflected due to the return reflection substantially in an opposite direction, or more precisely, the original direction of the second partial light beam 13 is deflected in a direction containing a component in a direction opposite to the transmission direction R.
Durch
die Strukturierung der Oberfläche 12 ist
somit sichergestellt, dass eine am Lichtempfänger E gemessene Lichtmenge
im Wesentlichen von einer Gegenwart der Traverse 7 unabhängig ist,
da die Vorwärtsreflexion
mittels der Strukturierung wie vorstehend beschrieben unterdrückt ist.
Das Auflösungsvermögen der
Lichtschranke 1 bleibt somit auch ohne Traverse 7 von
einer unverminderten Güte,
da eine Neukalibrierung des Schwellenwerts der Lichtschranke 1 nach
einer Entnahme der Traverse 7 nunmehr entfällt.By structuring the surface 12 It is thus ensured that a quantity of light measured at the light receiver E essentially depends on a presence of the traverse 7 is independent, since the forward reflection is suppressed by structuring as described above. The resolution of the light barrier 1 thus remains without traverse 7 of undiminished goodness, since a recalibration of the threshold of the photoelectric sensor 1 after removal of the traverse 7 now omitted.
3a zeigt
eine Lichtschranke 1, genauer eine Gabellichtschranke,
welche einen Träger
zur Aufnahme eines Lichtsenders S und eines Lichtempfängers E
in Form eines u-förmigen
Rahmenelementes 3 aufweist, dessen Erstreckungsebene mit
der Papierebene zusammenfällt.
Das u-förmige
Rahmenelement 3 weist zwei einander gegenüberliegende,
längserstreckte
freie Schenkel auf, welche senkrecht zu einer Richtung der Längserstreckung
der freien Schenkel einen rechteckförmigen Querschnitt aufweisen
und als erster Schenkel 4, bzw. zweiter Schenkel 5 bezeichnet
sind. Der erste und der zweite Schenkel 4, 5 weisen
jeweils einen Endabschnitt auf, wobei die beiden Endabschnitte einander
gegenüberliegen
und mittels eines rechteckig ausgebildeten Verbindungsschenkels 6,
welcher jeweils rechtwinklig von den beiden Endabschnitten des ersten
und des zweiten Schenkels 4, 5 abgeht, verbunden
sind. 3a shows a light barrier 1 , More precisely, a fork light barrier, which is a carrier for Receiving a light transmitter S and a light receiver E in the form of a U-shaped frame element 3 whose plane of extension coincides with the plane of the paper. The U-shaped frame element 3 has two opposing, longitudinally extending free legs, which have a rectangular cross-section perpendicular to a direction of the longitudinal extent of the free legs and as the first leg 4 , or second leg 5 are designated. The first and the second leg 4 . 5 each have an end portion, wherein the two end portions facing each other and by means of a rectangular shaped connecting leg 6 , which are each perpendicular to the two end portions of the first and the second leg 4 . 5 are connected.
Der
erste Schenkel 4 und der zweite Schenkel 5 weisen
jeweils eine Seite auf, die als erste Seite 8 und zweite
Seite 9 bezeichnet sind, wobei die erste und die zweite
Seite 8, 9 einander zugewandt sind und parallel
zu einer Ebene verlaufen, die senkrecht auf der Erstreckungsebene
des u-förmigen
Rahmenelementes 3 liegt. Die erste Seite 8 und
die zweite Seite 9 weisen jeweils einen zu dem Verbindungsschenkel 6 beabstandeten
Endabschnitt auf, wobei an dem Endabschnitt der ersten Seite 8 ein
Lichtesender S (in der 3a nicht dargestellt) und an
dem Endabschnitt der zweiten Seite 9 ein dem Lichtsender
S gegenüberliegender
Lichtempfänger
E (in der 3a nicht dargestellt) angeordnet
ist.The first leg 4 and the second leg 5 each have a page as the first page 8th and second page 9 are designated, wherein the first and the second side 8th . 9 facing each other and parallel to a plane perpendicular to the plane of extension of the U-shaped frame member 3 lies. The first page 8th and the second page 9 each have one to the connecting leg 6 spaced end portion, wherein at the end portion of the first side 8th a light transmitter S (in the 3a not shown) and at the end portion of the second side 9 a light receiver S opposite the light receiver E (in the 3a not shown) is arranged.
Zwischen
dem Lichtsender S und dem in einer Senderichtung R gegenüberliegenden
Lichtempfänger
E ist ein Gegenstand O angeordnet, und zwar derart, dass der Gegenstand
O von einer in Senderichtung R verlaufenden, gedachten Verbindungsgeraden
durchstoßen
ist, welche vom Lichtsender S zum Lichtempfänger E verläuft.Between
the light transmitter S and in a transmission direction R opposite
light receiver
E is an object O arranged, in such a way that the object
O from an imaginary connecting line extending in the transmission direction R
break through
is, which extends from the light transmitter S to the light receiver E.
Der
Verbindungsschenkel 6 weist eine die erste Seite 8 und
die zweite Seite 9 verbindende Schenkeloberfläche auf,
die rechtwinklig von der ersten Seite 8 und der zweiten
Seite 9 absteht und sich entlang einer Ebene erstreckt,
die senkrecht zur Erstreckungsebene des u-förmigen Rahmenelementes 3 verläuft. Die
Schenkeloberfläche
ist dabei dem Gegenstand O zugewandt.The connecting leg 6 has one the first page 8th and the second page 9 connecting leg surface at right angles from the first side 8th and the second page 9 protrudes and extends along a plane perpendicular to the plane of extension of the U-shaped frame member 3 runs. The leg surface is in this case the object O faces.
Ist
diese Schenkeloberfläche
als eine plane Oberfläche 10 ausgebildet,
in der 3a durch eine unterbrochene
Linie dargestellt, so ist ein erster Teillichtstrahl 11 eines
von dem Lichtsender S in einer Senderichtung R zu dem Lichtempfänger E ausgesendeten,
divergenten Sendelichts derart an der planen Oberfläche 10 des
Verbindungsschenkels 6 reflektierbar, dass der erste Teillichtstrahl 11 nach
der Reflexion eine Richtung mit einer Komponente in die Senderichtung
R aufweist, und von dem Lichtempfänger E erfassbar ist (Vorwärtsreflexion).
Auf diese Weise findet eine Umspiegelung des Gegenstandes O statt.
Bei einem Lichtempfänger
E mit einer hohen Funktionsreserve, d.h, der Lichtempfänger E detektiert
bereits relativ kleine Lichtmengen, ist der Gegenstand O somit nicht
von der Lichtschranke 1 erfassbar, da die in Anwesenheit
des wie oben beschrieben angeordneten Gegenstandes O gemessene Lichtmenge
sich nicht ausreichend von der in Abwesenheit des Gegenstandes O
messbaren Lichtmenge unterscheidet.Is this leg surface as a plane surface 10 trained in the 3a represented by a broken line, so is a first partial light beam 11 one of the light emitter S in a transmission direction R to the light receiver E emitted, divergent transmitted light such on the flat surface 10 of the connecting leg 6 reflective that the first partial light beam 11 after reflection has a direction with a component in the transmission direction R, and is detectable by the light receiver E (forward reflection). In this way, a reflection of the object O takes place. In a light receiver E with a high functional reserve, ie, the light receiver E already detects relatively small amounts of light, the object O is thus not of the light barrier 1 detectable, since the measured in the presence of the arranged as described above item O amount of light is not sufficiently different from the measurable in the absence of the object O amount of light.
Ist
die dem Gegenstand O zugewandte Schenkeloberfläche des Verbindungsschenkels 6, als
eine strukturierte Oberfläche 12 (an
Stelle der planen Oberfläche 10)
ausgebildet, welche durchgehende, rillenförmige Vertiefungen V (in der 3a ist
beispielhaft eine Vertiefung V gekennzeichnet) aufweist, die sich
entlang der Oberfläche 12 in
einer senkrecht auf der Erstreckungsebene des u-förmigen Rahmenelementes 3 stehenden
Erstreckungsrichtung erstrecken, so untergeht ein von dem Lichtsender
S in Richtung der Oberfläche 12 des
Verbindungselementes 6 augesandter zweiter Teillichtstrahl 13 des
divergenten, in Senderichtung R ausgestrahlten Sendelichts mit einer
größeren Wahrscheinlichkeit
eine Rückreflexion
in Richtung des ersten Schenkels 4, an dessen einem Ende
der Lichtsender S dem Lichtempfänger
E gegenüberliegend
ausgebildet ist, als die vorstehend beschriebene Vorwärtsreflexion,
da die Vertiefungen V senkrecht zu ihrer Erstreckungsrichtung einen
halbkreisförmigen
Querschnitt aufweisen, so dass die rillenförmigen Vertiefungen V in Erstreckungsrichtung
verlaufende, längliche
Abschnitte A der Oberfläche 12 bilden,
welche der ersten Seite 8 des ersten Schenkels 4 zugewandt sind.
Teillichtstrahlen, z.B. der zweite Teillichtstrahl 13,
des divergenten in Senderichtung R ausgesandten Sendelichtes sind
somit an jenen Abschnitten A der Oberfläche 12 derart reflektierbar,
dass eine ursprüngliche
Richtung des Teillichtstrahles 13 vor der Reflexion infolge der
Reflexion in eine Richtung umlenkbar ist, welche eine Komponente
in eine Richtung enthält,
die entgegengesetzt zur Senderichtung R verläuft. Dies wird als Rückwärtsreflexion
bezeichnet.Is the object surface O facing leg surface of the connecting leg 6 , as a textured surface 12 (in place of the plane surface 10 ), which continuous, groove-shaped recesses V (in the 3a For example, a recess V is indicated) extending along the surface 12 in a direction perpendicular to the plane of extension of the U-shaped frame member 3 extend extending extension direction, so one goes down from the light emitter S in the direction of the surface 12 of the connecting element 6 augesandter second partial beam 13 of the divergent transmission light emitted in the transmission direction R is more likely to be reflected back in the direction of the first leg 4 at one end of which the light emitter S is opposed to the light receiver E, as the forward reflection described above, because the recesses V have a semicircular cross-section perpendicular to their direction of extent such that the groove-shaped recesses V extend in the direction of extent, elongate portions A of the surface 12 form, which is the first page 8th of the first thigh 4 are facing. Partial light beams, eg the second partial light beam 13 , the divergent transmission light emitted in the transmission direction R are thus at those portions A of the surface 12 so reflective that an original direction of the partial light beam 13 is deflectable in front of the reflection due to the reflection in a direction which contains a component in a direction which is opposite to the transmission direction R. This is called backward reflection.
Durch
die Strukturierung der Oberfläche 12 ist
somit sichergestellt, dass eine am Lichtempfänger E gemessene Lichtmenge
nicht von einer Umspiegelung des Gegenstandes O herrührt. Auch
bei einem Lichtempfänger
E mit einer hohen Funktionsreserve ist somit sichergestellt, dass
der Gegenstand O auflösbar
ist, da die vom Lichtempfänger
E erfasste Lichtmenge bei Gegenwart eines Gegenstandes O auf der
gedachten Verbindungsgeraden zwischen Lichtsender S und Lichtempfänger E durch
die Unterdrückung
der Vorwärtsreflexion
stets erfassbar kleiner ist als bei Abwesenheit eines Gegenstandes
O zwischen Lichtsender S und Lichtempfänger E.By structuring the surface 12 It is thus ensured that a light quantity measured at the light receiver E does not originate from a reflection of the object O. Even with a light receiver E with a high functional reserve, it is thus ensured that the object O can be resolved, since the amount of light detected by the light receiver E is always detectably smaller in the presence of an object O on the imaginary connecting straight line between the light transmitter S and the light receiver E due to the suppression of the forward reflection is as in the absence of an object O between the light transmitter S and light receiver E.
3b zeigt
eine Lichtschranke 1 in Form einer Winkellichtschranke,
welche zwei freie Schenkel aufweist, bezeichnet als erster Schenkel 4 und
als zweiter Schenkel 5, welche längserstreckt in einer ersten
und einer zweiten Erstreckungsrichtung verlaufend, rechtwinklig
von einander abstehen und somit einen rechtwinkligen, L-förmigen Träger 14 mit
einem ersten und einem zweiten freien Endabschnitt bilden, wobei
der erste Endabschnitt eine Seite aufweist, die als erste Seite 8 bezeichnet
ist und einer zweiten Seite 9 des zweiten Endabschnittes
derart zugewandt ist, dass die erste und die zweite Seite 8, 9 einander
gegenüberliegen
und parallel zueinander verlaufen. Auf der ersten Seite 8 ist
hierbei mittig ein Lichtsender S (in der 3b nicht
dargestellt) angeordnet, dem ein an der zweiten Seite 9 mittig
angeordneter Lichtempfänger
E (in der 3b nicht dargestellt) in einer
Senderichtung R gegenüberliegt. 3b shows a light barrier 1 in the form of egg ner angular light barrier, which has two free legs, referred to as the first leg 4 and as a second leg 5 which extend longitudinally in a first and a second extension direction, perpendicularly projecting from each other and thus a rectangular, L-shaped carrier 14 form with a first and a second free end portion, wherein the first end portion has a side that serves as the first side 8th is designated and a second page 9 the second end portion facing such that the first and the second side 8th . 9 opposite each other and parallel to each other. On the first page 8th in this case, a light transmitter S (in the 3b not shown), the one on the second side 9 centrally arranged light receiver E (in the 3b not shown) in a transmission direction R is opposite.
Ferner
weist der erste Schenkel 4 eine erste Schenkeloberfläche auf,
welche von der ersten Seite 8 abgeht und entlang der ersten
Erstreckungsrichtung des ersten Schenkels 4 verläuft, wobei
von der ersten Schenkeloberfläche
eine zweite Schenkeloberfläche
des zweiten Schenkels 5 senkrecht absteht, welche sich
entlang der zweiten Erstreckungsrichtung des zweiten Schenkels 5 bis
etwa zur Hälfte des
zweiten Schenkels 5 erstreckt, wobei sich die zweite Schenkeloberfläche auch
entlang des gesamten zweiten Schenkels 5 erstrecken kann.
Sowohl die erste als auch die zweite Schenkeloberfläche erstrecken
sich also entlang zweier zueinander senkrecht stehender Ebenen,
die jeweils senkrecht auf einer mit der Papierebene zusammenfallenden
Erstreckungsebene des L-förmigen
Trägers 14 stehen.Furthermore, the first leg 4 a first leg surface which is from the first side 8th go and along the first direction of extension of the first leg 4 extending, wherein from the first leg surface, a second leg surface of the second leg 5 protrudes perpendicular, which along the second direction of extension of the second leg 5 to about half of the second leg 5 extends, wherein the second leg surface also along the entire second leg 5 can extend. Both the first and the second leg surface thus extend along two mutually perpendicular planes, each perpendicular to a plane coincident with the plane of the plane of the L-shaped carrier 14 stand.
Zwischen
dem Lichtsender S und dem Lichtempfänger E ist ein rechteckiger,
flächig
ausgebildeter Gegenstand O derart angeordnet, dass der Gegenstand
O von einer gedachten, geraden Linie, die in Senderichtung R vom
Lichtsender S zum Lichtempfänger
E verläuft,
durchstoßen
wird. Der Gegenstand O erstreckt sich entlang einer Ebene, die senkrecht
auf der Erstreckungsebene des L-förmigen Trägers 14 steht und
weist eine äußere dem
Lichtsender S zugewandte erste Außenoberfläche auf, sowie eine äußere dem
Lichtempfänger
E zugewandte zweite Außenoberfläche.Between the light emitter S and the light receiver E, a rectangular, surface-formed object O is arranged such that the object O is pierced by an imaginary, straight line which runs in the transmission direction R from the light emitter S to the light receiver E. The article O extends along a plane perpendicular to the plane of extent of the L-shaped carrier 14 is and has an outer to the light emitter S facing first outer surface, and an outer the light receiver E facing the second outer surface.
Die
Ebene, in der sich der flächige
Gegenstand O erstreckt, ist dabei derart zur ersten Erstreckungsrichtung
des ersten Schenkels 4 orientiert, dass ein erster Teillichtstrahl 11 eines
in Senderichtung R ausgestrahlten divergenten Sendelichts an der
ersten Außenoberfläche des
Gegenstandes O eine Vorwärtsreflexion
in eine auf die erste Schenkeloberfläche des ersten Schenkels 4 weisende
Richtung untergeht.The plane in which the flat object O extends is in this case the first direction of extension of the first leg 4 oriented that a first partial beam 11 a divergent transmitted light emitted in the transmission direction R on the first outer surface of the object O, a forward reflection in one on the first leg surface of the first leg 4 pointing direction goes down.
Ist
die erste Schenkeloberfläche
des ersten Schenkels 4 hierbei als eine plane erste Oberfläche 15 ausgebildet
(in der 3b mittels einer unterbrochenen
Linie dargestellt), so ist der erste Teillichtstrahl 11 derart
an der planen ersten Oberfläche 15 des
ersten Schenkels 4 reflektierbar, dass der erste Teillichtstrahl 11 nach
der Reflexion eine Richtung mit einer Komponente in die Senderichtung
R aufweist, und von dem Lichtempfänger E erfassbar ist, oder anders
gesagt, der erste Teillichtstrahl 11 untergeht eine weitere
Vorwärtsreflexion
an der planen ersten Oberfläche 15 in
Richtung des Lichtempfängers
E. Der Gegenstand O ist somit umspiegelbar und insbesondere von
einem Lichtempfänger
E hinreichend großer
Funktionsreserve nicht detektierbar, da die am Lichtempfänger E erfassbare
Lichtmenge trotz des sich zwischen Lichtsender S und Lichten pfänger E befindenden
Gegenstandes O aufgrund der Umspiegelung nicht hinreichend genug
sinkt.Is the first leg surface of the first leg 4 here as a plane first surface 15 trained (in the 3b represented by a broken line), so is the first partial light beam 11 like that on the first plan surface 15 of the first thigh 4 reflective that the first partial light beam 11 after the reflection has a direction with a component in the transmission direction R, and is detectable by the light receiver E, or in other words, the first partial light beam 11 Another forward reflection on the first planar surface is lost 15 in the direction of the light receiver E. The object O is thus umspiegelbar and not detectable in particular by a light receiver E sufficiently large functional reserve, since the detectable at the light receiver E amount of light despite the located between light emitter S and light E recipients E due to the Umspiegelung not sufficiently enough sinks.
Dies
ist vermeidbar, wenn die erste Schenkeloberfläche als eine strukturierte
erste Oberfläche 16 ausgebildet
ist (an Stelle der planen ersten Oberfläche 15), mit einer
Strukturierung welche wie in der Figurenbeschreibung zur 1 und 3a dargestellt,
mittels durchgehender Vertiefungen V (in der 3b ist
beispielhaft eine Vertiefung V gekennzeichnet) ausgebildet ist,
die sich entlang der ersten Oberfläche 16 des ersten
Schenkels 4 in einer senkrecht auf der Erstreckungsebene
des L-förmigen
Trägers 14 stehenden
Erstreckungsrichtung erstrecken. Bei einer solchen Oberflächenbeschaffenheit
der ersten Oberfläche 16,
untergeht ein zweiter Teillichtstrahl 13 eines von dem
Lichtsender S in Senderichtung R ausgestrahlten divergenten Sendelichts
zunächst
eine Vorwärtsreflexion
an der ersten, dem Lichtsender S zugewandten Außenoberfläche des Gegenstandes O, an
welcher der zweite Teillichtstrahl 13 in Folge der Vorwärtsreflexion
in eine auf die erste Oberfläche 16 des
ersten Schenkels 4 weisende Richtung umlenkbar ist.This is avoidable if the first leg surface is a structured first surface 16 is formed (in place of the first plan surface 15 ), with a structuring which as in the description of the figures for 1 and 3a represented by means of continuous recesses V (in the 3b by way of example a depression V is designated) which extends along the first surface 16 of the first thigh 4 in a plane perpendicular to the plane of extension of the L-shaped carrier 14 extending extension direction. With such a surface finish of the first surface 16 , a second partial light goes down 13 one of the light emitter S in the transmission direction R emitted divergent transmitted light first forward reflection on the first, the light emitter S facing outer surface of the object O, at which the second partial light beam 13 as a result of the forward reflection into one on the first surface 16 of the first thigh 4 pointing direction is deflectable.
An
der ersten Oberfläche 16 ist
nunmehr allerdings aufgrund der Strukturierung der ersten Oberfläche 16 eine
Vorwärtsreflexion
beispielsweise in eine auf den Lichtempfänger E weisende Richtung unterdrückt, da
die Vertiefungen V senkrecht zu ihrer Erstreckungsrichtung einen
halbkreisförmigen
Querschnitt aufweisen, so dass die rillenförmigen Vertiefungen V in Erstreckungsrichtung
verlaufende, längliche
Abschnitte A der ersten Oberfläche 16 bilden,
auf die ein Teillichtstrahl, mit großer Wahrscheinlichkeit derart
auftrifft, dass er eine Rückreflexion
untergeht, d.h. der betreffende Teillichtstrahl weist nach vollzogener
Rückreflexion
eine Richtung auf, welche eine Komponente aufweist, die einer ursprünglichen
Richtung (vor der Rückreflexion)
des Teillichtstrahles entgegengerichtet ist. Eine solche Rückreflexion
ist auf eine Orientierung besagter länglichen Abschnitte A der ersten
Oberfläche 16 zurückführbar, da
jene im Wesentlichen derart ausgerichtet sind, dass ein eintreffender
Teillichtstrahl im Wesentlichen senkrecht darauf auftrifft und somit
wie beschrieben zurückreflektierbar
ist. Dies ist anhand des zweiten Teillichtstrahles 13 exemplarisch
dargestellt, welcher von dem Lichtsender S ausgehend, im Wesentlichen
in Senderichtung R verlaufend, an dem Gegenstand O eine Vorwärtsreflexion
untergeht und daraufhin mit einer auf die erste Oberfläche 16 weisenden
Richtung auf eine Vertiefungen V der ersten Oberfläche 16 auftrifft,
und zwar auf einen länglichen
in Erstreckungsrichtung der Vertiefungen V verlaufenden Abschnitt
A der Vertiefung V, welcher derart bezüglich des zweiten Teillichtstrahles 13 orientiert
ist, dass der zweite Teillichtstrahl 13 im Wesentlichen
senkrecht auf jenen Abschnitt A auftrifft und entsprechend im Wesentlichen
in einer senkrecht auf dem Abschnitt A stehenden Richtung zurückreflektiert
und insbesondere vom Lichtempfänger
E weggelenkt wird.At the first surface 16 is now, however, due to the structuring of the first surface 16 suppressing forward reflection in a direction toward the light receiver E, for example, because the depressions V have a semicircular cross-section perpendicular to their extending direction so that the groove-shaped depressions V extend in the direction of extension, elongated portions A of the first surface 16 form, on which a partial light beam, with high probability, such that it undergoes a back reflection, ie the partial light beam after completed back reflection has a direction which has a component which is opposite to an original direction (before the back reflection) of the partial light beam. Such a return reflection is based on an orientation of said elongated sections A of the first surface 16 attributable because they are substantially aligned such that an incoming partial light beam is substantially perpendicular impinges on it and thus can be reflected back as described. This is based on the second partial light beam 13 exemplified, which starting from the light emitter S, substantially in the transmission direction R, at the object O undergoes a forward reflection and then with a on the first surface 16 pointing direction to a recesses V of the first surface 16 impinges, on an elongated in the direction of extension of the recesses V extending portion A of the recess V, which is so with respect to the second partial light beam 13 oriented is that the second partial beam 13 substantially perpendicularly to those section A and correspondingly substantially reflected back in a direction perpendicular to the section A direction and in particular is deflected away from the light receiver E.
Durch
die Strukturierung der ersten Oberfläche 16 wird somit
eine Unterdrückung
der Vorwärtsreflexion
an der ersten Oberfläche 16 der
Lichtschranke 1 bewirkt. Somit ist ein Gegenstand, wie beispielsweise
der Gegenstand O, auch bei einem Lichtempfänger E mit hoher Funktionsreserve
erkennbar, da mit der Unterdrückung
der Vorwärtsreflexion
an der strukturierten ersten Oberfläche 16 eine Umspiegelung,
wie anhand des ersten Teillichtstrahles 11 dargestellt,
vermeidbar ist.By structuring the first surface 16 Thus, a suppression of the forward reflection on the first surface 16 the photocell 1 causes. Thus, an object, such as the article O, even in a light receiver E with high functional reserve recognizable because with the suppression of the forward reflection on the structured first surface 16 a reflection, as based on the first partial light beam 11 represented, is avoidable.
3c zeigt
die in der 3b dargestellte Lichtschranke 1,
mit dem Unterschied, dass in der 3c ein
rechteckförmig
ausgebildeter Gegenstand O auf einem geraden Wege zwischen Lichtsender
S und Lichtempfänger
E angeordnet ist, an Stelle des flächigen Gegenstandes O der 3b.
Da die Lichtschranke 1 der 3c identisch
mit der in der 3b dargestellten Lichtschranke 1 ist,
wird im Folgenden Bezug auf die Figurenbeschreibung der 3b genommen. 3c shows the in the 3b illustrated photocell 1 , with the difference that in the 3c a rectangular shaped object O is arranged on a straight path between the light transmitter S and the light receiver E, instead of the flat object O of 3b , Because the photocell 1 of the 3c identical to the one in the 3b represented light barrier 1 is in the following reference to the figure description of 3b taken.
Der
Gegenstand O weist insbesondere zwei rechtwinklig aufeinander stoßende Außenoberflächen auf,
welche als erste Außenoberfläche 17 und zweite
Außenoberfläche 18 bezeichnet
sind. Die erste Außenoberfläche 17 verläuft dabei
im Wesentlichen parallel zur ersten Schenkeloberfläche des
ersten Schenkels 4 und die zweite Außenoberfläche 18 des Gegenstandes
verläuft
im Wesentlichen parallel zur zweiten Schenkeloberfläche des
zweiten Schenkels 5. Ist sowohl die erste Schenkeloberfläche als auch
die zweite Schenkeloberfläche
des ersten und des zweiten Schenkels 4, 5 beispielsweise
als eine strukturlose, plane erste Oberfläche 15 und eine strukturlose,
plane zweite Oberfläche 19 ausgebildet, so
ist der Gegenstand O aufgrund von Vorwärtsreflexionen, wie nachfolgend
anhand eines einzelnen ersten Teillichtstrahles 11 exemplarisch
dargestellt, umspiegelbar.The article O has, in particular, two outer surfaces which abut one another at right angles and which act as the first outer surface 17 and second outer surface 18 are designated. The first outer surface 17 runs substantially parallel to the first leg surface of the first leg 4 and the second outer surface 18 of the article is substantially parallel to the second leg surface of the second leg 5 , Is both the first leg surface and the second leg surface of the first and the second leg 4 . 5 for example as a featureless, flat first surface 15 and a featureless, plane second surface 19 formed, the object O due to forward reflections, as in the following with reference to a single first partial light beam 11 exemplified, umspiegelbar.
Ausgehend
von dem Lichtsender S verläuft der
erste Teillichtstrahl 11 in Senderichtung R des divergenten
Sendelichtes zur ersten Außenoberfläche 17 des
Gegenstandes O, an der der erste Teillichtstrahl 11 eine
Vorwärtsreflexion
in eine auf die plane erste Oberfläche 15 weisende Richtung
untergeht. Beim Auftreffen auf die erste plane Oberfläche 15 untergeht
der erste Teillichtstrahl 11 eine weitere Vorwärtsreflexion
in eine auf die plane zweite Oberfläche 19 weisende Richtung.
Aufgrund einer weiteren Vorwärtsreflexion
an der planen zweiten Oberfläche 19, verläuft der
erste Teillichtstrahl 11 von der planen zweiten Oberfläche 19 zur
zweiten Außenoberfläche 18 des
Gegenstandes O und gelangt mittels einer letzten Vorwärtsreflexion
an der zweiten Außnoberfläche 18 zum
Lichtempfänger
E. Der Gegenstand ist somit aufgrund des Zusammenwirkens aufeinanderfolgender
Vorwärtsreflexionen
von dem ersten Teillichtstrahl 11 umspiegelbar, was das
Auflösungsverhalten
der Lichtschranke 1 verschlechtert, da aufgrund der Umspiegelung
die Lichtmenge bei Anwesenheit eines Gegenstandes O in dem von dem Lichtsender
S und dem Lichtempfänger
E ausgebildeten Sensorbereich nicht hinreichend sinkt, um einen
hinreichenden Abstand zu einem Schwellenwert (bezüglich der
Lichtmenge) der Lichtschranke 1 zu bewirken, was bedingt,
dass der Gegenstand O nicht detektierbar ist.Starting from the light transmitter S, the first partial light beam runs 11 in the transmission direction R of the divergent transmitted light to the first outer surface 17 of the object O at which the first partial light beam 11 a forward reflection in one on the plane first surface 15 pointing direction goes down. When hitting the first flat surface 15 the first partial light beam goes down 11 a further forward reflection in one on the plane second surface 19 pointing direction. Due to a further forward reflection at the planar second surface 19 , the first part of the beam passes 11 from the plan second surface 19 to the second outer surface 18 of the object O and passes by means of a last forward reflection on the second outer surface 18 to the light receiver E. The object is thus due to the interaction of successive forward reflections from the first partial light beam 11 umspiegelbar, what the dissolution behavior of the light barrier 1 deteriorates because due to the Umspiegelung the amount of light in the presence of an object O in the area formed by the light emitter S and the light receiver E sensor area does not sufficiently drop by a sufficient distance to a threshold (with respect to the amount of light) of the light barrier 1 which causes the object O to be undetectable.
Ein
Umspiegeln des Gegenstandes O ist durch eine Strukturierung der
ersten Schenkeloberfläche
und der zweiten Schenkeloberfläche
welche die Vorwärtsreflexion
an den beiden Schenkeloberflächen
unterdrückt,
verminderbar und somit das Auflösungsverhalten
der Lichtschranke 1 verbesserbar. Dies ist beispielhaft
mittels eines zweiten, in eine Senderichtung R ausgestrahlten Teillichtstrahls 13 eines
Sendelichts dargestellt. Sind also die erste und die zweite Schenkeloberfläche nicht
strukturlos (plan), sondern als eine strukturierte erste Oberfläche 16 und
die zweite Schenkeloberfläche
als eine strukturierte zweite Oberfläche 20 ausgebildet,
so ist eine Umspiegelung des Gegenstandes O unterdrückbar, da
der zweite Teillichtstrahl 13, welcher zunächst eine
Vorwärtsreflexion
in eine auf die erste Oberfläche 16 weisende
Richtung untergeht, derart auf einen länglichen in Erstreckungsrichtung
der Vertiefungen V verlaufenden Abschnitt A einer Vertiefung V in
einer Auftreffrichtung auftrifft, dass er, wie in der Figurenbeschreibung
zu 3b dargestellt, eine Rückreflexion untergeht, d.h.,
in eine Richtung zurückreflektiert
wird, die ein Komponente aufweist, welche der Auftreffrichtung entgegengesetzt
ist.Reflecting the article O can be reduced by structuring the first leg surface and the second leg surface, which suppresses the forward reflection at the two leg surfaces, and thus the resolution behavior of the light barrier 1 improvable. This is exemplified by means of a second, in a transmission direction R emitted partial light beam 13 a transmitted light. So are not the first and the second leg surface not structurally (plan), but as a structured first surface 16 and the second leg surface as a structured second surface 20 trained, so a Umspiegelung of the object O is suppressible, since the second partial light beam 13 , which first a forward reflection in one on the first surface 16 facing direction, so incident on an elongated in the direction of extension of the recesses V extending portion A of a depression V in an impingement direction that he, as in the description of the figures to 3b is represented, a back reflection is lost, that is, is reflected back in a direction having a component which is opposite to the direction of impact.
In
den vorstehenden Beschreibungen zu den Figuren wurden der Einfachheit
halber nur einfache Reflexionen niedrigerer Ordnungen dargestellt,
welchen die größte Bedeutung
zukommt. Der dargestellte Sachverhalt lässt sich allerdings auf Reflexionen höherer Ordnung übertragen.In
The foregoing descriptions of the figures have been for simplicity
shown only simple reflections of lower orders,
which the greatest importance
due. However, the presented situation can be transferred to higher-order reflections.
-
11
-
Lichtschrankephotocell
-
22
-
Rahmenframe
-
33
-
u-förmiges RahmenelementU-shaped frame element
-
44
-
Erster
Schenkelfirst
leg
-
55
-
Zweiter
Schenkelsecond
leg
-
66
-
Verbindungsschenkelconnecting leg
-
77
-
Traversetraverse
-
88th
-
Erste
SeiteFirst
page
-
99
-
Zweite
SeiteSecond
page
-
1010
-
Plane
OberflächePlans
surface
-
1111
-
Erster
Teillichtstrahlfirst
Partial light beam
-
1212
-
Oberflächesurface
-
1313
-
Zweiter
Teillichtstrahlsecond
Partial light beam
-
1414
-
L-förmiger TrägerL-shaped carrier
-
1515
-
Plane
erste OberflächePlans
first surface
-
1616
-
Erste
OberflächeFirst
surface
-
1717
-
Erste
AußenoberflächeFirst
outer surface
-
1818
-
Zweite
AußenoberflächeSecond
outer surface
-
1919
-
Plane
zweite OberflächePlans
second surface
-
2020
-
Zweite
OberflächeSecond
surface
-
SS
-
Lichtsenderlight source
-
Ee
-
Lichtempfängerlight receiver
-
RR
-
Senderichtungsend direction
-
VV
-
Vertiefungenwells
-
AA
-
Abschnittsection
-
OO
-
Gegenstandobject
