-
Lichtschranke mit Rückstrahler Bei der normalen Lichtschranke wird
ein Lichtstrahl von einem Sender auf einen Empfänger gesendet der mit einem Strahlenempfänger
ausgerüstet ist. Die vorliegende Erfindung betrifft Lichtschranken, bei denen der
Sender und Empfänger dauernd zugeordnet sind, d. h. sich nicht gegeneinanderbewegen,
unter Verwendung von Rückstrahlem, die in an sich bekannter Weise das Licht auf
den Empfänger zurückwerfen. Der Sender muß dabei mit einem teildurchlässigen Spiegel
ausgerüstet sein, der das rückgestrahlte Licht auf die Zelle lenkt oder das Licht
der Lichtquelle in die Schrankenrichtung umlenkt. Derartige Lichtschranken mit Rückstrahler,
besonders mit Rückstrahlfiächen, waren bisher so ausgebildet, daß auf dem mehr oder
weniger großen Rückstrahler das Licht des Senders auf einer Fläche aufsehlug, die
kleiner war als die Rückstrahlertläche.
-
Man wollte dabei erreichen, daß der Rückstrahler nicht nur bei einer
Taumelbewegung, sondern auch bei einer seitlichen Verschiebung zurücksendet. Derartige
Lichtschranken benötigten jedoch eine verhältnismäßig große Brennweite, um den Durchmesser
des Strahlenbündels auf der Rückstrahlerseite nicht zu groß werden zu lassen. Andererseits
hat eine derartige Ausbildung der Schranke die Nachteile, daß bei Verwendung eines
Einzelrückstrahlers, z. B. eines Einzeltripels, bei nicht genau zentraler Ausleuchtung
des Tripels das zurückgestrahlte Licht eine verschiedene seitliche Versetzung aufweist,
die zu Lichtverlusten führt.
-
Nach dier Erfindung werden die genannten Nachteile vermieden und
neue Vorteile erreicht. Die Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, daß bei Lichtschranken
mit dauernd fest zueinander angeordneten Sendern und Rückstrahlern die Lichtquelle
und Optik des Lichtsenders so ausgebildet und angeord; net sind, daß in der Ebene
des Rückstrahlers eine Fläche ausgeleuchtet wird, die mindestens viermal so groß
ist wie die wirksame Fläche des Rückstrahlers.
-
Besonders vorteilhaft ist dabei, den Rückstrahler durch die ausgeleuchtete
Fläche allseitig zu umschließen. Bei der verhältnismäßig großen Lichtfläche in der
Ebene des Rückstrahlers kann der Abstand der Optik bis zur Lichtquelle verhältnismäßig
klein gewählt werden, da die Vergrößerung der Abbildung durch V;erkleinerung des
Abstandes bzw. der Brennweite der Optik praktisch keinen Lichtverlust mit sich bringt,
d. h., die Anlage kann klein ausgeführt werden. Andererseits benötigt man keine
kleine Lichtquelle bzw. keine indirekte Lichtquelle in Gestalt leiner ausgeleuchteten
Blende. Der Hauptvorteil besteht jedoch darin, daß der klein ausgebildete Rückstrahler
außer seiner Taumelbewegung auch seitlich verschoben werden kann, ohne daß eine
Änderung der Menge des zurückgestrahlten Lichtes auftritt. Bei der erfindungsgemäßen
Anordnung kann der Rückstrahler auch aus einem Einzeltripel, einer Domlinse od.
dgl. bestehen. Wird die ausgeleuchtete Fläche so ausgebildet, daß sie die wirksame
Fläche des Rückstrahlers auf allen Seiten umschließt, so ist weder die Taumelbewegung
noch die seitliche Verschiebung des Rückstrahlers von Bedeutung, so daß die genaue
Justierung in jeder Beziehung entfällt. Auch der Sende-Empfänger benötigt keine
genaue Justierung.
-
Die erfindungsgemäße Wirkung kann auch dadurch verwirklicht werden,
daß man in der Ebene des Rückstrahlers einen schmalen gestreckten Rückstrahler anordnet
und ein senkrecht dazu verlaufendes Bild der Lichtquelle erzeugt. Das hierdurch
gebildete Kreuz definiert eine Fläche, innerhalb deren das Bild des Senders als
auch der Rückstrahler sich bewegen können, ohne daß die Rückstrahlung unterbleibt.
Die Vorteile der Erfindung s,ind praktisch bei Schranken unter 5 m Länge von besonderer
Wirkung. Bei längeren Schranken ist ohnehin eine Justierung erforderlich. Beispiele
der Erfindung zeigen die Abbildungen.
-
A b b. 1 zeigt eineerfindungsgemäße Lichtschranke; Ab b. 2 zeigt
eine Änderung der Lichtmenge, die auftreten kann, wenn der Lichtstrahl im Querschnitt
kleiner bemessen ist als der Rückstrahier; Ab b. 3 zeigt eine kreuzförmige Ausbildung
eines gestreckten Bildes mit einem gestreckten Rückstrahler.
-
In A b b. 1 bedeutet 1 einen Lichtsender-Empfänger, bestehend aus
Lichtquelle 2, Optik 3 und einem teildurchlässigen Spiegel 4, der das durch die
Optik 3 zurückkehrende Licht auf die Zelle 5 lenkt. 6 ist der Rückstrahler (Tripelfläche),
dessen wirksame Fläche so bemessen ist wie die Lichtschranke. Dabei ist es
vorteilhaft,
wenn der Ausgang des Senders 1 dieselbe Form und; den gleichen Durchmesser besitzt
wie die wirksame Fläche des Rückstrahlers 6. In vorstehend!em Beispiel entsteht
eine kreisförmige Lichtschranke 7, die über die ganze Länge die Ausmaße von 3 und
6 nicht überschreitet. Der Abstand der Optik 3 von der Lichtquelle 2 ist erfindungsgemäß
so klein gewählt, daß die Lichtquelle 2 in der Ebene des Rückstrahlers 6 eine ausgeleuchtete
Fläche 8 erzeugt, die mindestens viermal so groß ist wie die Fläche des Rückstrahlers
6. Es wird auf diese Weise in einfachster Weise eine Lichtschranke 7 erzeugt, die
auf derjenigen Seite des Rückstrahlers 6 keiner Justierung und auf der Seite des
Lichtsender-Empfängers 1 nur einer ungenauen Justierung bedarf.
-
Im Beispiel Abb. 2, A, B und istunterA undB eine aus,geleuchtete
Fläche 8 eingezeichnet, die kleiner ist als der aus Tripeln bestehende Rückstrahler
6.
-
Man sieht, daß bei der Ab b. 2, A nur das Licht von drei Rückstrahlem
(Tripe1n) 9 auf den Sender zurückgeworfen wird!. In Ab b. 2, B liegt eine geringe
Verschiebung der Schranke nach rechts vor, und es strahlen jetzt fünf Rückstrahler
9 das Licht auf den Sende-Empfänger zurück. Bei der geringen Verschiebung des Senders
wird also die Lichtmenge plötzlich im Verhältnis 3 : 5 geändert. Das ist eine Helligkeitsänderung
für die Zelle 5, die die Wirksamkeit der Schranke in Frage stellen kann. In A b
b. 2, C hat der Rückstrahler 6 erfindungsgemäß eine kleinere Flächenausdehnung als
die ausgeleuchtete Fläche 8, die den Rückstrahler 6 mit sieben Rückstrahlern 9 umgibt.
Es leuchtet ein, daß eine seitliche Verschiebung der ausgeleuchteten Fläche 8 die
Rückstrahlerfläche dauernd voll ausleuchtet, so daß bei Verschiebung von 8 keine
Änderung der rückgestrahlten Lichtmenge auftritt.
-
Das gleiche gilt selbstverständlich auch für eine Taumelung der Rückstrahlfläche.
-
Im Beispiel A b b. 3 ist die Ebene des Rückstrahtiers 6 dargestellt,
in der sich eine schmalgestreckte Rückstrahlerfiäche 6 befindet. Senkrecht dazu
ist das Bilds 8 des Senders eingezeichnet. Die Bemessung des Rückstrahlers 6 ist
durch eine entsprechende Anord-
nung kleiner Rückstrahler, z. B. durch Tripel. ohne
weiteres darstellbar. Die Ausleuchtfiäche 8 der Lichtquelle kann durch eine Zwischenabbildung
oder durch die Abbildung eines gestreckten Wendels ebenfalls leicht erzeugt werden.
Wirksam ist nur die Fläche 10, in der sich Bild 8 und Rückstrahler 6 kreuzen. Es
leuchtet ein, daß der Rückstrahler von oben nach unten und von rechts nach links
und ebenso das Bild 8 verstellt werden können, ohne daß sich an der Gestalt der
Schranke etwas ändert, die im vorliegenden Beispiel einen quadratischen Querschnitt
hat. Es ist im Beispiel A b b. 3 vorteilhaft, die Einzelrückstrahler mit der Fläche
6 schräg anzuordnen, um bei einer Auf- und Abbewegung des Bildes 8 der Lichtquelle
die rückgestrahlte Lichtmenge möglichst konstant zu halten.