DE1170286B

DE1170286B - Lichtschutzgitter

Info

Publication number: DE1170286B
Application number: DEF9037A
Authority: DE
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1952-05-12
Filing date: 1952-05-12
Publication date: 1964-05-14

Description

Lichtschutzgitter Es sind Lichtschutzgitter bekannt, bei denen vor dem Gefahrenbereich einer Maschine, beispielsweise einer Presse, Lichtstrahlen in Gitterform geführt werden, die auf eine Photozelle wirken. Bei Unterbrechung des Strahlenganges durch Eingreifen in den Gefahrenbereich und damit in das Schutzgitter wird über eine Photozelle in Verbindung mit einem Verstärker und einem Relais die Maschine angehalten oder ein Warnvorgang ausgelöst.
Es ist auch bereits bekannt, derartige Schutzgitter im Zickzack vor dem Gefahrenbereich hin- und herzuführen. Derartige Ausführungsformen haben jedoch den Nachteil, daß sie in der Mitte empfindlicher sind als im Randgebiet, und der Zickzackstrahl sehr lang bemessen werden muß, wenn auch am Rand eine ausreichende Sicherheit erzielt werden soll. Ferner ist auch bereits bekannt, das Lichtschutzgitter in Gestalt von parallel geführten Strahlen auszubilden. Diese bekannten Ausführungen zeigen jedoch nicht, wie der Lichtstrahl auszubilden ist, um einen möglichst großen Wirkungsgrad zu erzielen, d. h., wie der Lichtstrahl beschaffen sein muß, um beim Eingreifen mit dem Unterarm eine sichere Abdeckung der Strahlen zu erzielen. Es zeigt sich nämlich, daß eine Erhöhung der Sicherheit durch benachbarte Anordnung von Strahlen wohl möglich ist, daß aber dann die Vorrichtung wegen der Fülle der Strahlen sehr kostspielig wird.
Die Erfindung gibt Mittel an, wie die Lichtstrahlen ausgebildet werden müssen, um bei relativ großen Abständen eine sichere Abdeckung zu gewährleisten.
Bei der vorliegenden Anordnung sind die einzelnen Lichtstrahlenbündel so bemessen oder geführt, daß erfindungsgemäß der wirksame Durchmesser der einzelnen Licht strahlenbündel in der Gitterebene kleiner ist als der Durchmesser der einzelnen Strahlenbündel in der zur Gitterebene senkrechten Ebene.
Unter wirksamem Durchmesser ist derjenige Durchmesser zu verstehen, bei dessen Abdeckung die Gitterschranke anspricht. Im Interesse der Betriebssicherheit ist es meist notwendig, das gesamte Lichtstrahlenbündel oder einen erheblichen Bruchteil abzudecken.
Der tatsächliche Durchmesser des Lichtstrahlenbündels kann etwa durch Divergenz größer sein als der durch die Empfangs optik aufgenommene Lichtstrahl.
Auch ist es gemäß weiterer Ausbildung der Erfindung vorteilhaft, die Strahlenein- und -austrittsöffnung oben und unten durch Kreisbögen zu begrenzen, deren Durchmesser der Sollmaschenweite entspricht, und deren Mittelpunkte zwischen den Strahlenbündeln liegen. Unter Sollmaschenweite wird diejenige Größe verstanden, bei deren Abdeckung die Schranke ansprechen soll.
Durch die angeführte Ausbildung der Schranke wird erreicht, daß auch schräg zur Gitternormalen eingeführte zylindrische Körper, z. B. ein Arm, zu einer einwandfreien Abdeckung der Lichtstrahlen führen.
Ferner ist es vorteilhaft, jedem Lichtstrahlenbündel eine Lichtquelle und eine Photozelle zuzuordnen, wobei die Photozellen gemeinsam etwa in Reihenschaltung auf den Verstärker einwirken.
Zur Vermeidung der Bestrahlung benachbarter Lichtöffnungen wird erfindungsgemäß die Divergenz der Strahlenbündel und der Gesichtsfelder für die Photozellen durch entsprechende Größenbemessung der Lichtquellen und der Blenden vor den Photozellen begrenzt. Die Divergenz der Strahlenbündel bestimmt sich aus der Größe der Lichtquelle und der Brennweite der abbildenden Optik, je größer die-Lichtquelle bemessen wird, desto größer wird die Divergenz; ebenso wächst die Divergenz mit Verkleinerung der Brennweite. In Umkehrung dieser Tatsache kann auch von einer Divergenz der Gesichtsfelder gesprochen werden. Dabei bestimmt sich die Größe der Sichtdivergenz aus der Größe der Blende 9, die vor der Photozelle angeordnet ist, und der Brennweite der Optik 8. Das Gesichtsfeld ist also genauso ausgebildet, als wenn die Blende ein Glühkörper wäre. Zwischen Strahlenbündel und Gesichtsfeld besteht also eine umgekehrte Proportionalität.
Bei Verwendung von reflektiertem Licht zwecks Erzielung einer Hin- und Herführung des Lichtstrahlenbündels wird nach der Erfindung das Reflexionssystem derart ausgebildet, daß die benachbarten Strahlenbündel in der Gitterebene seitenvertauscht zueinander verlaufen. Dies wird einmal dadurch erzielt, daß die Strahlenumkehr durch Dreifachreflexion an jeder Seite herbeigeführt wird oder dadurch, daß die Reflexion als Doppelreflexion an einem parabolischen Reflektor erfolgt, dessen Brennpunkt zwischen den Strahlenbündeln liegt. In diesem Fall wird der wirksame Durchmesser theoretisch auf Null, praktisch auf einen sehr kleinen Betrag verkleinert. Eine entsprechende Wirkung kann auch dadurch erreicht werden, daß jedes Lichtstrahlenbündel aufgeteilt und für sich jede Seite stufenweise reflektiert wird.
Ausführungsbeispiele gemäß der Erfindung zeigen die Abb. 1 bis 4.
In A b b. 1 ist ein Schutzgitter mit drei parallel verlaufenden Lichtstrahlenbündeln 1, 2, 3 dargestellt.
Die Lichtquellen 4 senden in Verbindung mit den Optiken 5 durch die Blendenöffnungen 6 parallele Lichtstrahlenbündel 1, 2, 3, die durch die Blenden 7 und die Optiken 8 über die Lochblenden 9 auf die Photozellen 10 gelangen. Der Mittenabstand der parallel verlaufenden Lichtstrahlenbündel 1, 2, 3 entspricht dem Sollmaschenweitendurchmesser 11, vermindert um den Durchmesser eines Lichtstrahlenbündels. Aus der Abbildung geht hervor, daß ein Körper mit dem Durchmesser 11 (Sollmaschenweite) immer mindestens ein Lichtstrahlenbündel vollständig abdunkelt, gleichgültig, an welcher Stelle das Lichtstrahlengitter durchstoßen wird. Die drei Photozellen 10 sind in Reihe geschaltet und wirken auf das Gitter der Verstärkerröhre 12, die das Steuerrelais 13 betätigt.
A b b. 2 zeigt die Lichtaus- bzw. Lichteintrittsöffnungen 14 (bzw. 6, 7). Diese sind so ausgebildet, daß ihr Durchmesser in der Gitterebene kleiner bemessen ist als senkrecht zur Gitterebene. Ferner sind ihre Begrenzungslinien in der Gitterebene durch Kreisbögen 15 gebildet, deren Durchmesser der Sollmaschenweite entspricht In dem Beispiel gemäß A b b. 3 sind parallel verlaufende Lichtstrahlen 1 und 2 dargestellt, die durch Dreifachreflexion an den Spiegeln 16 seitenvertauscht zueinander verlaufen. Zur leichteren Verfolgung des Strahlenganges ist eine Seite des Lichtstrahls verstärkt gezeichnet. Durch die Seitenvertauschung wird erzielt, daß durch einen Körper 11, auch wenn er nur zur Hälfte in die Strahlenbündel eintaucht, trotzdem eine totale Abschattung erfolgt, d. h., der wirksame Durchmesser der Lichtstrahlenbündel ist auf Null herabgesunken.
Eine entsprechende Anordnung zeigt die A b b. 4, bei der die Reflexion durch Doppelreflexion an einem Parabolspiegel 17 erfolgt.

Claims

Patentansprüche: 1. Lichtschutzgitter, insbesondere zum Schutz des Bedienungspersonals bei Pressen, mit Parallelführung der einzelnen Lichtstrahlenbündel, dadurch gekennzeichnet, daß der wirksame Durchmesser der einzelnen Strahlenbündel 2,3) in der Gitterebene kleiner ist als der Durchmesser der einzelnen Strahlenbündel (1, 2, 3) in der zur Gitterebene senkrechten Ebene.
2. Lichtschutzgitter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Strahlenaus- (6) und -eintrittsöffnungen (7) oben und unten durch Kreisbögen begrenzt sind, deren Durchmesser der Sollmaschenweite (11) entspricht, und deren Mittelpunkte zwischen den Strahlenbündeln (1, 2, 3) liegen.
3. Lichtschutzgitter nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß jedem Lichtstrahlenbündel (1, 2, 3) eine Lichtquelle (4) und eine Photozelle (10) zugeordnet ist.
4. Lichtschutzgitter nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Zellen (10) gemeinsam durch Reihenschaltung auf einen Verstärker (12) einwirken.
5. Lichtschutzgitter nach Anspruch 1 und folgende, dadurch gekennzeichnet, daß zur Vermeidung der Bestrahlung benachbarter Lichtöffnungen die Divergenz der Strahlenbündel und der G sichtsfelder der Photozellen durch entsprechende Größenbemesssung der Lichtquellen (4) und der Lochblenden (9) vor den Photozellen (10) begrenzt ist.
6. Lichtschutzgitter nach Anspruch 1 unter Be nutzung einer Strahlenbündelhin- und -herführung durch Reflexion, dadurch gekennzeichnet, daß die Strahlenumkehr durch Dreifachreflexion (16) an jeder Seite oder durch einen parabolischen Re flektor (10) mit zwischen den Strahlenbündeln liegendem Brennpunkt erfolgt.

In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Patentschriften Nr. 759 525, 765 353, 852 037; französische Patentschrift Nr. 766241.