DE202009007733U1

DE202009007733U1 - deflecting

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Publication number: DE202009007733U1
Application number: DE200920007733
Authority: DE
Original assignee: Sick AG
Current assignee: Sick AG
Priority date: 2009-05-30
Filing date: 2009-05-30
Publication date: 2010-10-28
Anticipated expiration: 2019-05-31

Abstract

Umlenkspiegel für einen optoelektronischen Sensor (2), mit einem Befestigungsmittel (4) zur Befestigung des Umlenkspiegels, dadurch gekennzeichnet, dass die Spiegelfläche (6) aus Edelstahl gebildet ist.Deflection mirror for an optoelectronic sensor (2), with a fastening means (4) for fixing the deflecting mirror, characterized in that the mirror surface (6) is formed of stainless steel.

Description

Die Erfindung betrifft einen Umlenkspiegel nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1. Derartige Umlenkspiegel werden in der Regel verwendet, um Lichtstrahlen eines optischen Sensors um verschiedene Winkel, beispielsweise 90°, umzulenken.The The invention relates to a deflection mirror according to the preamble of Claim 1. Such deflection mirrors are usually used around light beams of an optical sensor at different angles, For example, 90 °, to redirect.

Aus der DE 203 17 617 U1 ist ein Umlenkspiegel für eine Sender/Empfängereinheit bekannt. Der genannte Spiegel ist jedoch nicht für den Einsatz in der Lebensmittelindustrie geeignet.From the DE 203 17 617 U1 a deflection mirror for a transmitter / receiver unit is known. However, said mirror is not suitable for use in the food industry.

Weiter sind von der Anmelderin Lichtschranken für den Einsatz in der verarbeitenden und verpackenden Lebensmittel- und Getränkeindustrie sowie der Pharmabranche bekannt. Diese Lichtschranken weisen ein Edelstahlgehäuse auf und sind resistent gegen aggressive Reinigungs- und Desinfektionsmittel. Umlenkspiegel sind wegen der Hygieneprobleme dafür nicht vorgesehen.Further are by the applicant photocells for use in the food processing and packaging industry and the pharmaceutical industry. These photocells have a Stainless steel housing and are resistant to aggressive Cleaning and disinfecting agents. Deflection mirrors are because of Hygiene problems not provided for.

Für den Bereich Lebensmittelverarbeitung sind bestimmte Werkstoffe, wie z. B. Glas verboten. Deshalb werden häufig auch Kunststoffe verwendet. Diese Kunststoffe haben jedoch eine geringe Beständigkeit gegen Temperatureinflüsse, Wasser und Chemikalien.For the food processing sector is made up of certain materials, such as As glass prohibited. That is why plastics are often used used. However, these plastics have a low resistance against temperature effects, water and chemicals.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen verbesserten und kostengünstigen Umlenkspiegel für einen optischen Sensor bereitzustellen, der geeignet ist, in der Lebensmittelverarbeitung eingesetzt zu werden.Of the Invention is based on the object, an improved and cost-effective To provide deflection mirrors for an optical sensor, which is suitable to be used in food processing too become.

Die Aufgabe wird erfindungsgemäß nach Anspruch 1 dadurch gelöst, dass der Umlenkspiegel für einen optoelektronischen Sensor mit einem Befestigungsmittel zur Befestigung des Umlenkspiegels eine Spiegelfläche aus Edelstahl aufweist. Die Spiegelfläche aus Edelstahl ist robust gegen äußere Einflüsse und da der Umlenkspiegel kein Glas enthält, auch für die Lebensmittelverarbeitungsbranche zugelassen, da der Umlenkspiegel problemlos mit den schärfsten Reinigungs- und Desinfektionsmitteln behandelt werden kann und damit alle Hygieneanforderungen erfüllt. Auch ist gewährleistet, dass die Spiegelfläche bei einer möglichen Beschädigung nicht splittern kann, was besonders in der Lebensmittelindustrie vorteilhaft ist.The The object is achieved according to claim 1 thereby solved that the deflection mirror for an optoelectronic Sensor with a fastening means for fixing the deflecting mirror one Mirror surface made of stainless steel. The mirror surface made of stainless steel is robust against external influences and because the deflecting mirror does not contain glass, even for the food processing industry admitted as the deflecting mirror easily with the harshest cleaning and disinfecting agents can be treated and thus meets all hygiene requirements. It also ensures that the mirror surface do not splinter in case of possible damage can, which is particularly advantageous in the food industry.

Der Umlenkspiegel aus Edelstahl ist chemisch hoch beständig und durch einen robusten und stabilen Aufbau unempfindlich gegen Beschädigungen. Er ist rostfrei, so dass die Spiegeleigenschaften nicht verloren gehen. Einfache Stöße, beispielsweise durch Reinigungsvorrichtungen, führen nicht zu Beschädigungen oder Funktionseinschränkungen des Umlenkspiegels.Of the Stainless steel deflection mirror is chemically highly resistant and insensitive to a robust and stable construction Damage. He is stainless, so the mirror properties are not get lost. Simple bumps, for example through Cleaning devices, do not cause damage or functional restrictions of the deflection mirror.

Die Spiegelfläche ist vorzugsweise aus V4A-Edelstahl oder einem vergleichbaren Werkstoff. Vorzugsweise wird für den Umlenkspiegel V4A mit der Materialnummer 1.4301 oder 1.4404 verwendet, da dieser Edelstahl eine besonders hohe chemische Beständigkeit aufweist und wirkungsvoll gereinigt werden kann.The Mirror surface is preferably made of V4A stainless steel or a comparable material. Preferably, for the deflection mirror V4A with the material number 1.4301 or 1.4404 used since this Stainless steel has a particularly high chemical resistance and can be effectively cleaned.

Vorzugsweise ist die Spiegelfläche chemisch oder mechanisch poliert. Dadurch kann die Reflektivität auf ca. 40 bis 60% gebracht werden. Insbesondere beträgt die Reflektivität der Oberfläche 47 bis 52% der eingestrahlten Lichtenergie, wodurch eine eindeutige Auswertung der Lichtsignale durch den optoelektronischen Sensor gewährleistet ist.Preferably the mirror surface is chemically or mechanically polished. As a result, the reflectivity can be brought to about 40 to 60% become. In particular, the reflectivity is the surface 47 to 52% of the incident light energy, whereby a clear evaluation of the light signals by the optoelectronic Sensor is guaranteed.

In Weiterbildung der Erfindung weisen die Kanten des Umlenkspiegels Radien auf, wodurch verhindert wird, dass sich Partikel, Schmutz oder sonstige Rückstände an dem Umlenkspiegel ablagern können und optimale Reinigungsmöglichkeit besteht. Damit wird eine besondere Eignung für den Lebensmittelbereich erzielt.In Development of the invention have the edges of the deflection mirror Radii on, which prevents particles, dirt or other residues on the deflection mirror can store and optimal cleaning consists. This makes a special suitability for the food industry achieved.

In einer besonderen Ausführungsform sind zwischen dem Befestigungsmittel und der Spiegelfläche Justiermittel angeordnet. Dadurch ist es einfach möglich, nach dem Befestigen des Umlenkspiegels beispielsweise an einem Sensor, z. B. einer Lichtschranke, eine optische Justage oder Ausrichtung vorzunehmen. Das Justiermittel kann beispielsweise durch einen biegbaren oder verformbaren Abschnitt zwischen der Spiegelfläche und dem Befestigungsmittel vorgesehen werden.In a particular embodiment are between the fastener and the mirror surface adjusting means arranged. Thereby It is easily possible, for example, after attaching the deflecting mirror on a sensor, eg. B. a light barrier, an optical adjustment or alignment. The adjustment can, for example, by a bendable or deformable portion between the mirror surface and the fastening means are provided.

In Weiterbildung der Erfindung sind die Justiermittel durch eine Dreipunktjustiervorrichtung gebildet. Bei der Dreipunktjustiervorrichtung ist die Spiegelfläche über drei einstellbare Befestigungspunkte ausrichtbar. Über die einstellbaren Befestigungspunkte kann die Spiegelfläche in jede beliebige Richtung verstellt werden.In Further development of the invention are the adjusting means by a Dreipunktjustiervorrichtung educated. In the three-point adjustment device, the mirror surface is over three adjustable attachment points can be aligned. about The adjustable attachment points can be the mirror surface be adjusted in any direction.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung sind die Spiegelfläche und das Befestigungsmittel zwei Teile, welche über eine verformbare Kunststoffschicht, insbesondere Silikonmatte beweglich miteinander verbunden sind, und die Spiegelfläche und das Befestigungsmittel sind durch wenigstens drei Schrauben, die in den Eckpunkten eines Dreiecks angeordnet sind und eine Dreipunktjustiervorrichtung bilden, miteinander verbunden.According to one Another embodiment of the invention are the mirror surface and the fastener two parts, which over a deformable plastic layer, in particular silicone mat movable connected to each other, and the mirror surface and the Fasteners are made by at least three screws, which in the vertices of a triangle are arranged and a Dreipunktjustiervorrichtung form, interconnected.

In einer Ausführungsform ist der Umlenkspiegel einstückig ausgebildet. Dadurch können zusätzliche Kanten und Spalten vermieden werden, wodurch eine besondere Eignung für den Einsatz in der Lebensmittel verarbeitenden Branche besteht. Durch die einstückige Herstellung ist der Umlenkspiegel des Weiteren besonders preiswert herstellbar. Da der einstückige Umlenkspiegel keine beweglichen Teile aufweist, ist er robuster gegen Beschädigungen und auch gegen mechanische Verstellungen geschützt, wodurch der Umlenkspiegel eine hohe Verfügbarkeit aufweist.In one embodiment, the deflecting mirror is integrally formed. As a result, additional edges and gaps can be avoided, making it particularly suitable for use in the food processing industry. As a result of the one-piece production, the deflection mirror can furthermore be produced particularly economically. Since the one-piece deflection mirror has no moving parts, it is more robust against damage and protected against mechanical adjustments, whereby the deflection mirror has a high availability.

Im Folgenden wird die Erfindung an Hand von Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die Zeichnung im Einzelnen erläutert.in the The invention is based on exemplary embodiments explained in detail with reference to the drawing.

In der Zeichnung zeigt:In the drawing shows:

1; eine schematische Darstellung einer ersten Ausführungsform eines Umlenkspiegels und einen optoelektronischer Sensor; 1 ; a schematic representation of a first embodiment of a deflection mirror and an optoelectronic sensor;

2; den Umlenkspiegel aus 1; 2 ; the deflecting mirror 1 ;

3; eine schematische Darstellung eines weiteren Ausführungsbeispiels des Umlenkspiegels mit Justiermitteln. 3 ; a schematic representation of another embodiment of the deflection mirror with adjusting means.

1 zeigt einen erfindungsgemäßen Umlenkspiegel 1 und einen optoelektronischen Sensor 2. Der Umlenkspiegel 1 ist gemäß diesem ersten Ausführungsbeispiel einstückig aus Edelstahl ausgebildet und weist eine chemisch oder mechanisch polierte Spiegelfläche 6 auf. Der Umlenkspiegel umfasst eine Platte 20 mit einem Spiegelabschnitt 18, der die Spiegelfläche 6 aufweist, einem Befestigungsabschnitt 24, der ein Befestigungsmittel 4 bildet und einem diese Abschnitte verbindenden Justierabschnitt 22. 1 shows a deflection mirror according to the invention 1 and an optoelectronic sensor 2 , The deflection mirror 1 is integrally formed from stainless steel according to this first embodiment and has a chemically or mechanically polished mirror surface 6 on. The deflection mirror comprises a plate 20 with a mirror section 18 , the mirror surface 6 comprising a fixing portion 24 who is a fastener 4 forms and connecting these sections adjustment section 22 ,

Je nach Einbausituation der Anwendung ist es notwendig, dass der optische Strahlengang umgelenkt werden muss. Die Spiegelfläche 6 des Umlenkspiegels 1 dient dazu, einen oder mehrere Sende- und/oder Empfangslichtstrahlen 16 des optoelektronischen Sensors 2 in einem bestimmten Winkel umzuleiten. In dem dargestellten Beispiel gemäß 1 beträgt der Umlenkwinkel 90°. Es können jedoch auch andere Umlenkwinkel, beispielsweise in einem Bereich von 30° bis 150° mit dem erfindungsgemäßen Umlenkspiegel 1 durchgeführt werden.Depending on the installation situation of the application, it is necessary that the optical beam path must be redirected. The mirror surface 6 the deflecting mirror 1 serves to one or more transmit and / or receive light beams 16 of the optoelectronic sensor 2 to redirect at a certain angle. In the illustrated example according to 1 the deflection angle is 90 °. However, other deflection angles, for example in a range of 30 ° to 150 ° with the deflection mirror according to the invention 1 be performed.

Eine Umlenkung des Lichtstrahles 16 ist beispielsweise dann notwendig, wenn der optoelektronische Sensor aufgrund seiner Baugröße nicht direkt in der gewünschten Strahlrichtung montiert werden kann. Weiter ist eine Umlenkung notwendig, wenn eine Überwachungsstrecke sich über mehrere Bereiche in verschiedenen Richtungen erstreckt.A deflection of the light beam 16 is for example necessary if the optoelectronic sensor can not be mounted directly in the desired beam direction due to its size. Further, a deflection is necessary when a monitoring distance extends over several areas in different directions.

Bei dem verwendeten Edelstahl handelt es sich vorzugsweise um Edelstahl mit der Handelsbezeichnung V4A mit den Materialnummern 1.4301 oder 1.4404. Jedoch ist es auch möglich, andere Edelstahlarten zu verwenden, die für den Lebensmittelbereich zugelassen sind. Der Umlenkspiegel 1 wird dabei einfach aus einem Blechbogen gewonnen, z. B. durch Laserschneiden, Wasserstrahlschneiden oder Stanzen und anschließend in die gewünschte Form gebogen. Rohedelstahlbleche mit bereits chemisch behandelter Oberfläche sind im Handel erhältlich. Die Oberfläche ist dabei mit einer Schutzfolie bedeckt. Vor Inbetriebnahme des Umlenkspiegels 1 wird die Schutzfolie abgezogen, um vor Einsatz eine Beschädigung oder Verschmutzung der Spiegelfläche 6 zu vermeiden.The stainless steel used is preferably stainless steel with the trade name V4A with the material numbers 1.4301 or 1.4404. However, it is also possible to use other types of stainless steel approved for the food industry. The deflection mirror 1 is simply obtained from a sheet metal, z. B. by laser cutting, water jet cutting or punching and then bent into the desired shape. Raw stainless steel sheets with already chemically treated surface are commercially available. The surface is covered with a protective film. Before commissioning the deflecting mirror 1 the protective film is peeled off before use to damage or soiling the mirror surface 6 to avoid.

Zusätzlich zu der Spiegelfläche 6 weist der Umlenkspiegel 1 noch Befestigungsmittel 4 auf zur Befestigung des Umlenkspiegels 1 direkt an dem Sensor 2 oder an einer Oberfläche. Die Befestigungsmittel 4 in dieser Ausführungsform weisen eine Bohrung auf, in der der optoelektronische Sensor 2, in dem Ausführungsbeispiel nach 1 ist dies ein Zylindersensor mit einer Zylinderform mit Außengewinde, aufgenommen werden kann. Die Lichtaustrittseite und/oder Lichteintrittseite ist dabei an einer Stirnseite des optoelektronischen Sensors vorgesehen. Der Sensor 2 wird dann mit zwei nicht dargestellten Muttern, welche mit runden Konturen versehen sind, um Flüssigkeitsansammlungen zu reduzieren bzw. zu vermeiden, mit dem Befestigungsmittel 4 verschraubt. Der zylindrische Sensor 2 mit dem daran befestigten Umlenkspiegel 1 ist dann insgesamt sehr platzsparend ausgebildet. Auf die gleiche Weise kann der Umlenkspiegel 1 mit einer Haltevorrichtung oder einem Maschinenteil verbunden und befestigt werden.In addition to the mirror surface 6 has the deflection mirror 1 still fasteners 4 on to attach the deflecting mirror 1 directly on the sensor 2 or on a surface. The fasteners 4 in this embodiment have a bore in which the optoelectronic sensor 2 , in the exemplary embodiment 1 This is a cylinder sensor with a cylindrical shape with external thread, can be added. The light exit side and / or light entry side is provided on an end face of the optoelectronic sensor. The sensor 2 is then with two nuts, not shown, which are provided with round contours to reduce or prevent fluid retention with the fastener 4 screwed. The cylindrical sensor 2 with the attached deflecting mirror 1 is then very space-saving design. In the same way, the deflection mirror 1 be connected and secured with a holding device or a machine part.

Bei dem optoelektronischen Sensor 2 kann es sich beispielsweise um Lichtschranken, Einweglichtschranken, Reflexionslichtschranken, entfernungsmessende Lichttaster, Lichtgitter oder andere optoelektronische Sensoren handeln.In the optoelectronic sensor 2 These may be, for example, light barriers, through-beam sensors, reflection light barriers, distance-measuring light sensors, light grids or other optoelectronic sensors.

Der erfindungsgemäße Umlenkspiegel 1 wird in der verarbeitenden und verpackenden Lebensmittel- oder Getränkeindustrie, der Pharmabranche oder auch in der Halbleiter-Solar-Industrie eingesetzt. Der Umlenkspiegel 1 wird also überall dort eingesetzt, wo sehr hohe Anforderungen an die Sauberkeit und Reinheit gestellt werden. Ob es sich um aggressive Reinigungs- und Desinfektionsmittel z. B. in Abfüllanlagen handelt, um die Behandlung von Pharma-Sterilboxen mit Wasserstoffperoxid H₂O₂ oder um ätzende Sprühnebel und Dämpfe, wie sie in nasschemischen Prozessen bei der Herstellung von Solarzellen auftreten, überall gewährleistet der erfindungsgemäße Umlenkspiegel 1 über viele Einsatzjahre eine zuverlässige Funktion.The deflection mirror according to the invention 1 is used in the processing and packaging food or beverage industry, the pharmaceutical industry or even in the semiconductor solar industry. The deflection mirror 1 So it is used everywhere where very high demands are placed on cleanliness and cleanliness. Whether it is aggressive cleaning and disinfecting z. B. in filling plants, the treatment of pharmaceutical sterile boxes with hydrogen peroxide H ₂ O ₂ or caustic sprays and vapors, as they occur in wet chemical processes in the production of solar cells, everywhere ensures the deflection mirror according to the invention 1 a reliable function over many years of use.

2 zeigt den einstückigen Umlenkspiegel 1 aus 1 ohne den optoelektronischen Sensor. 2 shows the one-piece deflection mirror 1 out 1 without the optoelectronic sensor.

3 zeigt eine weitere Ausführungsform des Umlenkspiegels 1 mit Justiermitteln 8 und Befestigungsmittel 4. Der Umlenkspiegel 1 besteht wenigstens aus dem Spiegelabschnitt 18 mit der Spiegelfläche 6, dem Befestigungsmittel 4 und einer Kunststoffschicht 12. Die Kunststoffschicht 12, beispielsweise eine Silikonmatte verbindet den Spiegelabschnitt 18 und das Befestigungsmittel 4 über jeweils einen flachen Abschnitt. In dem flachen Abschnitt des Befestigungsmittels 4 sind drei Gewinde eingebracht, die in den Eckpunkten eines Dreiecks liegen. In der Silikonmatte und dem Spiegelabschnitt 18 sind entsprechende Bohrungen angebracht. In den Bohrungen und den zugeordneten Gewinden sind drei Einstellschrauben 14 angeordnet, um den Spiegelabschnitt 18 mit der Spiegelfläche 6 zu justieren. Bei dem Justiermittel 8 handelt es sich somit um eine Dreipunktjustiervorrichtung 10 mit den drei Einstellschrauben 14. Durch Drehen der jeweiligen Einstellschrauben 14 in den Eckpunkten des Dreiecks wird der Spiegelabschnitt 18 jeweils in eine bestimmte Richtung verschwenkt. Wird beispielsweise die Einstellschraube 14, die dem Befestigungsmittel am nächsten ist, angezogen, so wird der Winkel zwischen Spiegelfläche 6 und Befestigungsmittel 4 vergrößert. Die Silikonmatte wird dabei verformt und dient gleichzeitig als Federelement, welches den Gegendruck zur Einstellschraube 14 erzeugt. 3 shows a further embodiment of the deflection mirror 1 with adjusting means 8th and Befes actuating medium 4 , The deflection mirror 1 at least consists of the mirror section 18 with the mirror surface 6 , the fastener 4 and a plastic layer 12 , The plastic layer 12 For example, a silicone mat connects the mirror portion 18 and the fastener 4 each with a flat section. In the flat section of the fastener 4 three threads are placed, which lie in the vertices of a triangle. In the silicone mat and the mirror section 18 appropriate holes are attached. There are three setscrews in the holes and associated threads 14 arranged around the mirror section 18 with the mirror surface 6 to adjust. In the adjustment 8th it is thus a three-point adjustment device 10 with the three adjusting screws 14 , By turning the respective adjusting screws 14 in the vertices of the triangle becomes the mirror section 18 each pivoted in a certain direction. For example, the adjusting screw 14 , which is closest to the fastener, tightened, so the angle between the mirror surface 6 and fasteners 4 increased. The silicone mat is deformed while serving as a spring element, which the back pressure to the adjusting screw 14 generated.

Die Silikonmatte ist vorzugsweise bündig mit dem Befestigungsmittel 4 und dem Spiegelabschnitt 18 angeordnet, so dass keine überstehenden Kanten entstehen.The silicone mat is preferably flush with the fastener 4 and the mirror section 18 arranged so that no protruding edges arise.

In allen Ausführungsformen sind die Kanten des Umlenkspiegels und des Befestigungsmittels vorzugsweise mit Radien versehen, so dass keine Kanten entstehen, an denen sich Partikel, Schmutz, Rückstände oder sonstige Ablagerungen bilden können.In All embodiments are the edges of the deflection mirror and the fastening means preferably provided with radii, so that no edges are created, which cause particles, dirt, residues or other deposits can form.

11: Umlenkspiegeldeflecting
22: optoelektronischer Sensoroptoelectronic sensor
44: Befestigungsmittelfastener
66: Spiegelflächemirror surface
88th: Justiermitteladjusting
1010: DreipunktjustiervorrichtungDreipunktjustiervorrichtung
1212: KunststoffschichtPlastic layer
1414: Schraubescrew
1616: Lichtstrahl, Sende-/EmpfangslichtstrahlLight beam Transmitting / receiving light beam
1818: Spiegelabschnittmirror section
2020: Platteplate
2222: Justierabschnittadjusting portion
2424: Befestigungsabschnittattachment section

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNGQUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

- DE 20317617 U1 [0002]

Claims

Deflection mirror for an optoelectronic sensor ( 2 ), with a fastening means ( 4 ) for fixing the deflecting mirror, characterized in that the mirror surface ( 6 ) is made of stainless steel.

Deflection mirror according to claim 1, characterized in that the mirror surface ( 6 ) made of V4A stainless steel or a comparable material.

Deflection mirror according to one of the preceding claims, characterized in that the mirror surface ( 6 ) is chemically or mechanically polished.

Deflection mirror according to one of the preceding claims, characterized in that the edges of the deflecting mirror ( 1 ) Have radii.

Deflection mirror according to one of the preceding claims, characterized in that between the fastening means ( 4 ) and the mirror surface ( 6 ) Adjustment means ( 8th ) are arranged.

Deflection mirror according to one of the preceding claims, characterized in that the adjusting means ( 8th ) by a three-point adjustment device ( 10 ) are formed.

Deflection mirror according to one of the preceding claims, characterized in that the mirror surface ( 6 ) and the fastening means ( 4 ) are two parts, which via a deformable plastic layer ( 12 ), in particular silicone mat are movably connected to each other and the mirror surface ( 6 ) and the fastening means ( 4 ) by at least three screws ( 14 ), which are arranged in the corner points of a triangle, are connected to each other.

Deflection mirror according to one of the preceding claims 1 to 5, characterized in that this in one piece is trained.

Optoelectronic sensor, in particular light barrier, with a deflecting mirror ( 1 ) according to any one of the preceding claims.

Sensor according to claim 9, characterized that it has a cylindrical shape, wherein the light exit and light entry is arranged on a front side.