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Die
vorliegende Erfindung betrifft einen justierbaren Lichtschrankensender.
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Lichtschranken
mit einem solchen justierbaren Lichtschrankensender werden insbesondere
zur Steuerung von Garagentorantrieben eingesetzt, wobei sie entweder
die automatische Steuerung des Garagentorantriebs ermöglichen
oder aber Sicherheitsfunktionen wahrnehmen.
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Neben
einem Lichtschrankensender, welcher den Hauptlichtstrahl der Lichtschranke
aussendet, umfasst eine Lichtschranke üblicherweise noch einen Empfänger zum
Empfangen des Lichtstrahls. Um ein ordnungsgemäßes Funktionieren der Lichtschranke
zu gewährleisten,
muss der Lichtschrankensender nach der Montage justiert werden,
um den Lichtschrankensender auf den Empfänger auszurichten. Hierbei
ergeben sich in der Praxis oft Probleme, da der Hauptlichtstrahl
der Lichtschranke einen kleinen Öffnungswinkel
von ca. +/– 5° aufweist.
Diese kleinen Öffnungswinkel
sind von Vorteil, da sich hierdurch weniger ungewollte Reflektionen
z. B. am Tor oder dem Fußbodenbelag
ergeben. Deshalb sind tendenziell noch kleinere Öffnungswinkel wünschenswert.
Durch diese geringen Öffnungswinkel müs sen Lichtschrankensender
und Empfänger
sehr genau aufeinander ausgerichtet werden, was aber insbesondere
dadurch erschwert wird, dass die optischen Achsen nicht erkennbar
sind. Dies beruht einerseits darauf, dass der Hauptlichtstrahl üblicherweise
aus nicht sichtbarem Infrarotlicht besteht und auch die Gehäuseform
des Lichtschrankensenders üblicherweise
die optische Achse nicht klar erkennen lässt.
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Aufgabe
der vorliegenden Erfindung ist es deshalb, einen Lichtschrankensender
und ein Justierelement zur Verfügung
zu stellen, welche ein einfaches und genaues Justieren ermöglichen.
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Erfindungsgemäß wird diese
Aufgabe von einem justierbaren Lichtschrankensender gemäß der Ansprüche 1 oder
11 und einem Justierelement gemäß Anspruch
10 gelöst.
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Ein
solcher justierbarer Lichtschrankensender umfasst dabei ein Justierelement,
welches einen Justierlichtstrahl aus Licht im sichtbaren Bereich
aussendet, der parallel zu dem Hauptlichtstrahl der Lichtschranke
verläuft.
Durch den sichtbaren Justierlichtstrahl wird es sehr einfach, den
Lichtschrankensender zu justieren. Das Sendeelement, welches den Hauptlichtstrahl
aussendet, muss lediglich so lange verstellt werden, bis der Justierlichtstrahl
an der vorgegebenen Position auf dem Empfänger auftrifft. Das Justierelement
kann dabei fest mit dem Sendelement verbunden sein oder aber auch
lediglich ein Montagewerkzeug darstellen, das nur zum Justieren
des Lichtschrankensenders mit dem Sendeelement verbunden wird.
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Vorteilhafterweise
weist der Justierbarlichtstrahl dabei einen geringeren Öffnungswinkel
als der Hauptlichtstrahl auf. So kann durch den Justierlichtstrahl
der Hauptlichtstrahl mit großer
Genauigkeit eingestellt werden.
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Weiterhin
vorteilhafterweise weist der Justierlichtstrahl dabei einen Öffnungswinkel
von weniger als 10 auf. So ergibt sich einerseits eine hervorragende
Genauigkeit, andererseits ist der von dem Justierlichtstrahl erzeugte
Lichtpunkt auch gut zu er kennen, da sich durch den geringen Öffnungswinkel auch
ein großer
Kontrast ergibt.
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Weiterhin
vorteilhafterweise wird der Justierlichtstrahl dabei von einem Laser
erzeugt. Dies ergibt einen besonders hellen Justierlichtstrahl mit
einem geringen Öffnungswinkel,
wobei durch den Einsatz von Laserdioden eine kostengünstige Ausführung möglich ist.
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Weiterhin
vorteilhafterweise weist der justierbare Lichtschrankensender ein
Sendeelement für den
Hauptlichtstrahl auf, an dem das Justierelement befestigt werden
kann. Vorteilhafterweise ist das Sendeelement dabei drehbar. So
kann mithilfe des vom Justierelement ausgestrahlten Justierstrahl
das Sendeelement einfach in die richtige Position gedreht werden,
in welcher es genau auf das Empfangselement ausgerichtet ist.
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Weiterhin
vorteilhafterweise steht dabei der Justierlichtstrahl senkrecht
auf der Drehachse des Sendeelements. Dies ist insbesondere dann
von Vorteil, wenn auch der Hauptlichtstrahl senkrecht auf der Drehachse
des Sendeelements steht, da so Justierlichtstrahl und Hauptlichtstrahl
zumindest bezüglich der
Drehachse die gleiche Ausrichtung aufweisen. Ist der Hauptlichtstrahl
dagegen die Drehachse verschoben, sollte auch der Justierstrahl
in gleicher Weise gegen die Drehachse verschoben sein wie der Hauptlichtstrahl.
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Vorteilhafterweise
ist das Justierelement auf das Sendeelement aufsteckbar. Insbesondere
wenn das Justierelement lediglich als Montagewerkzeug ausgeführt ist,
welches nur zum Justieren der Lichtschranke an dem Sendeelement
befestigt wird, ermöglicht
dies eine einfache Befestigung. Wird das Justierelement lediglich
als Montageelement verwendet, reduzieren sich die Produktionskosten
der Lichtschranke, da das gleiche Justierelement für das Justieren
vieler Lichtschranken verwendet werden kann.
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Weiterhin
vorteilhafterweise ist das Sendeelement in einem Befestigungsgehäuse drehbar
gelagert und vorteilhafterweise weist das Befestigungsgehäuse Aussparungen
auf, durch welche Befestigungsmittel zur Befestigung des Justierelements
am drehbaren Sendeelement greifen können. Das Befestigungsgehäuse schützt so das
Sendeelement vor äußeren Einflüssen wie
z. B. Stößen und
verhindert auch eine Dejustage der Lichtschranke, während die Aussparungen
im Befestigungsgehäuse
es erlauben, das Justierelement durch das Befestigungsgehäuse hindurch
mit dem drehbaren Sendeelement zu verbinden.
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Vorteilhafterweise
umfasst das Justierelement dabei zwei Zapfen, welche in Aussparungen
im Sendeelement greifen können,
die auf gegenüberliegenden
Seiten der Drehachse des Sendeelements angeordnet sind. So ist das
Justierelement automatisch auf der Drehachse des Sendeelements richtig ausgerichtet.
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Der
Lichtschrankensender weist weiterhin vorteilhafterweise ein Feststellelement
auf, mit welchem das drehbare Sendeelement in der richtigen Position
gegen das Befestigungsgehäuse
festgelegt werden kann. Auch kann es Begrenzungselemente aufweisen,
die die Bewegung des Sendeelements im Befestigungsgehäuse begrenzen.
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Die
vorliegende Erfindung umfasst weiterhin ein Justierelement zur Justage
eines Lichtschrankensenders, welches einen Justierlichtstrahl aus
Licht im sichtbaren Bereich aussendet und welches Verbindungsmittel
aufweist, mit welchen es mit einem einen Hauptlichtstrahl aussendenden
Sendeelement so verbunden werden kann, dass der Justierlichtstrahl und
der Hauptlichtstrahl parallel verlaufen.
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Ein
solches Justierelement wird dann üblicherweise als Montagewerkzeug
zum Justieren eines Lichtschrankensenders wie oben beschrieben verwendet.
Vorteilhafterweise verlaufen die Ober- und Unterseite und die Seitenflächen eines
solchen Justierelements dabei parallel zur Ausbreitungsrichtung
des Justierlichtstrahls, so dass auch ohne den Laser eine einfache
Ausrichtung des Sendeelements möglich ist.
Vorteilhafterweise hat hierzu das Justierelement entlang der Ausbreitungsrichtung
des Justierstrahls seine längste
Ausdehnung.
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Weiterhin
umfasst die vorliegende Erfindung einen justierbaren Lichtschrankensender
mit einem einen Hauptlichtstrahl aussendenden Sendeelement, welches
Verbindungsmittel aufweist, mit denen es mit einem einen Justierlichtstrahl
aussendenden Justierelement so verbunden werden kann, dass der Justierlichtstrahl
und der Hauptlichtstrahl parallel verlaufen. Ein solcher justierbarer
Lichtschrankensender kann dann mit einem üblicherweise ein Montagewerkzeug
darstellenden Justierelement auf einfache Art und Weise justiert
werden.
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Dabei
ist vorteilhafterweise das Sendeelement in einem Befestigungsgehäuse drehbar
gelagert und das Befestigungsgehäuse
weist Aussparungen auf, durch welche Befestigungsmittel zur Befestigung
des Justierelements am drehbaren Sendeelement greifen können.
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Die
vorliegende Erfindung wird nun anhand eines Ausführungsbeispiels näher beschrieben.
Dabei zeigen:
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1:
eine perspektivische Ansicht eines Ausführungsbeispiels des justierbaren
Lichtschrankensenders mit einem Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Justierelements,
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2:
eine weitere perspektivische Ansicht der Ausführungsbeispiele des erfindungsgemäßen justierbaren
Lichtschrankensenders und des Justierelements,
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3:
eine weitere perspektivische Darstellung der Ausführungsbeispiele
des erfindungsgemäßen justierbaren
Lichtschrankensenders mit dem Justierelement,
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4:
eine vergrößerte Darstellung
der Rückseite
des Ausführungsbeispiels
des erfindungsgemäßen Lichtschrankensenders,
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5a:
eine perspektivische Ansicht der Vorderseite des Ausführungsbeispiels
des erfindungsgemäßen Lichtschrankensenders,
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5b:
eine zweite perspektivische Ansicht der Vorderseite des Ausführungsbeispiels
des erfindungsgemäßen Lichtschrankensenders.
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1 zeigt
nun ein erstes Ausführungsbeispiel
des erfindungsgemäßen justierbaren
Lichtschrankensenders mit einem Justierelement. Das Sendeelement
für den
Hauptlichtstrahl befindet sich dabei in einem Befestigungsgehäuse 1 und
ist um eine Drehachse 20 drehbar.
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Das
Befestigungsgehäuse 1 weist
Aussparungen 4 auf, durch welche Befestigungszapfen 3 am Justierelement 2 greifen
können
und in nicht zu sehende Befestigungsaufnahmen im Sendeelement geschoben
werden können.
Das Justierelement 2 hat dabei im wesentlichen die Form
eines Lineals, das heißt
es besteht im wesentlichen aus einer länglichen Platte. Am vorderen
Ende dieser Platte ist ein Laserelement 5 zur Erzeugung
des Justierlichtstrahls angeordnet. Das Laserelement 5 ist
dabei so in das Justierelement 2 eingelassen, dass der
Justierlichtstrahl in der Ebene des Justierelements 2 parallel
zu dessen Seitenkanten verläuft.
Ist das Justierelement 2 durch die Befestigungszapfen 3 mit
dem drehbaren Sendeelement verbunden, kann so schon ohne den Laser
das Sendeelement grob ausgerichtet werden.
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Wird
der Laser angeschaltet, kann anhand des Justierstrahls das Sendeelement
mit Hilfe des Justierelements in die richtige Position gedreht werden,
in der das Sendeelement genau auf ein Empfangselement ausgerichtet
ist. Die Aussparungen 4 im Befestigungsgehäuse 1 entsprechen
dabei Kreisbogenstücken,
welche auf entgegengesetzten Seiten der Drehachse 20 um
diese angeordnet sind. Durch diese Aussparungen 4 können die
Befestigungszapfen 3 des Justierelements 2 grei fen,
so dass das Sendeelement zusammen mit dem Justierelement soweit verdreht
werden kann, bis die Befestigungszapfen 3 an den oberen
bzw. unteren Rändern
der Aussparungen 4 anstoßen. Alternativ können aber
auch separate Stoppelelemente vorgesehen sein, welche die Drehbewegung
des Sendeelements begrenzen.
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Das
Befestigungsgehäuse 1 ist
an einer Befestigungsschiene 7 angeordnet, auf welcher
es linear verschiebbar ist. Hierzu weist das Befestigungsgehäuse 1 überkragende
Elemente 8 auf, hinter welche Ränder der Befestigungsschiene 7 geschoben
werden können
und mit welchen das Befestigungsgehäuse 1 auf der Befestigungsschiene 7 befestigt
wird. Das zum Sendeelement führende
Kabel 6 wird dabei von einem Klippelement 9 an
der Befestigungsschiene 7 gehalten.
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2 zeigt
nun das Ausführungsbeispiel
in einer perspektivischen Ansicht von vorne. Insbesondere ist nun
das drehbare Sendeelement 10 zu sehen. Das Befestigungsgehäuse 1 besteht
dabei aus einem U-förmig
gebogenen Metallblech, wobei die Drehachse 20 des Sendeelements 10 in
Aussparungen in gegenüberliegenden
Seitenflächen
des U-förmig
gebogenen Befestigungsgehäuses 1 drehbar
gelagert ist. An seiner Rückseite
kann das Befestigungsgehäuse 1 auf
die Befestigungsschiene 7 aufgeschoben werden, während es
auf seiner Vorderseite offen ist, so dass der Hauptstrahl der Lichtschranke
ungehindert von dem Sendeelement 10 nach vorne ausgestrahlt
werden kann. Das Justierelement 2 kann nun so durch Befestigungszapfen 3 mit
dem Sendeelement 10 verbunden werden, dass der von dem
Justierelement ausgestrahlte Justierstrahl parallel zu dem vom Sendeelement 10 ausgestrahlten
Hauptstrahl der Lichtschranke ausgestrahlt wird. Sowohl Justierstrahl
als auch Hauptstrahl stehen dabei in dem Ausführungsbeispiel senkrecht auf der
Drehachse 20 des Sendeelements 10.
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Die
Befestigungsschiene 7 weist dabei einen Befestigungswinkel 12 auf,
mit welchem sie z. B. an einer Wand montiert werden kann. Das Kabel 6 ist über Klippelemente 11 an
der Befestigungsschiene 7 geführt. Die Klippelemente 11 weisen dabei
wiederum Zapfen auf, welche in Aussparungen in der Befestigungsschiene 7 gedrückt werden
und so mit dieser verbunden werden.
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3 zeigt
nun dieselbe Situation wie in 2 von hinten.
Insbesondere ist dabei gut zu sehen, wie das Kabel 6 durch
die Klippelemente 9 und 11 an der Befestigungsschiene 7 befestigt
ist.
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Diese
Befestigung ist im Detail nochmals in 4 zu sehen.
Das Klippelement 9 weist dabei sich paarweise gegenüberstehende
Klipparme 17 auf, deren nach innen abgeschrägte Spitzen
ein leichtes Eindrücken
des Kabels zwischen die Klipparme ermöglichen und welche an ihrer
Innenseite Widerhaken aufweisen, die ein Herausziehen des Kabels 6 aus
dem Klippelement verhindern. Das Klippelement 9 weist darüber hinaus
auf seiner Rückseite
Zapfen auf, mit welchen es in Aussparungen 15 in die Befestigungsschiene 7 eingedrückt werden
kann.
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Die
Befestigungsschiene 7 weist neben den in der Mitte angeordneten
Aussparungen 15 weiterhin Rillen 16 auf, welche
sich oberhalb und unterhalb der Löcher 15 entlang der
Längsachse
der Schiene erstrecken und die Stabilität erhöhen. Das Befestigungsgehäuse 1 weist
an seiner Rückseite überkragende
Elemente 8 auf, welche die Ober- und Unterkante der Befestigungsschiene
umgreifen und so das Befestigungsgehäuse 1 an der Befestigungsschiene 7 halten.
Des weiteren weist die Oberseite des Gehäuses ein ebenfalls überkragendes
Element 18 auf. Das Befestigungsgehäuse 1 ist hierdurch
entlang der Befestigungsschiene 7 linear verschiebbar.
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Ebenfalls
gut zu sehen sind die Aussparungen 4, welche auf beiden
Seiten der Drehachse 20 angeordnet sind. Weiterhin zu sehen
ist eine weitere bogenförmige
Aussparung 21, durch welche ein Feststellelement greifen
kann. Das Befestigungsgehäuse 1 ist
dabei aus einer Metallplatte gebogen und so auf besonders einfache
Art und Weise herstellbar.
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5a und 5b zeigen
nunmehr den erfindungsgemäßen justierbaren
Lichtschrankensender in einer Vorderansicht, wobei in 5a das
Sendeelement 10 in seiner am weitesten nach unten geneigten
Position und in 5b in seiner am weitesten nach
oben geneigten Position gezeigt ist.
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Dabei
ist das Sendeelement 10 um die Drehachse 20 drehbar
und in der richtigen Position durch das Feststellelement 22 festlegbar.
Das Feststellelement 22 besteht hierbei aus einer Schraube,
welche in das Sendeelement 10 geschraubt werden kann und
in einer bogenförmigen
Aussparung 21 läuft. Durch
ein Anstoßen
der Schraube 22 an den seitlichen Rändern der Aussparung 21 ist
der Drehwinkelbereich des Sendeelements 10 automatisch
begrenzt.
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Ist
das Sendeelement 10 nun mit Hilfe des Justierelements in
die richtige Position gebracht, kann durch Anziehen der Schraube 22 das
Sendeelement 10 in dieser Position festgelegt werden.