DE2141711B1 - Device for light signal transmission - Google Patents

Device for light signal transmission

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Description

Um die erfindungsgemäße Anordnung betriebsfähig zu halten, ist es lediglich erforderlich, das vor der Sammellinse angeordnete Schutzglas sauber zu halten bzw. zu ersetzen, wenn es Wärmerisse aufweisen sollte. Ausrichtschwierigkeiten gibt es nicht. Die Kosten der Vorrichtung nach der Erfindung liegen darüber hinaus nicht höher als die eines gebräuchlichen Fotoauges, wenn von den Einbaukosten am Rollgang abgesehen wird. To keep the inventive arrangement operational, it is all that is necessary is to cleanly close the protective glass arranged in front of the converging lens keep or replace if it should show heat cracks. Alignment difficulties there is not any. the Cost of the device according to the invention are in addition, no higher than that of a common photo eye, if of the Installation costs on the roller table are disregarded.

Nachstehend ist ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Erfindung mit Bezug auf die schematische Zeichnung näher beschrieben. Es zeigt Fig. 1 eine schematische Skizze des Aufbaus der Vorrichtung Fig. 2 und 3 je einen Ausschnitt aus Fig. 1 in vergrößertem Maßstab. Below is a preferred embodiment of the invention described in more detail with reference to the schematic drawing. 1 shows a schematic sketch of the structure of the device FIGS. 2 and 3 each have a section from Fig. 1 on an enlarged scale.

Unterhalb eines Rollganges in einem Warmwalzwerk ist, wie F i g. 1 zeigt, ein Stahlrohr 1 von etwa 50 bis 60 mm Innendurchmesser unter einem Winkel von etwa 20 bis 30° zwischen zwei Rollgangsrollen 3 in einer Haltevorrichtung 2 montiert. In dem Stahlrohrl, das auch als flexibler Schlauch ausgebildet werden kann, sitzt etwa 30 bis 70 cm vom Walzgut 4 entfernt die aus einer Sammellinse 5 gebildete Optik (Fig. 2) mit dem Infrarotfilter 6, welche durch ein Schutzglas 7 gegen das Walzgut 4 hin geschützt sind. Below a roller table in a hot rolling mill, as shown in FIG. 1 shows a steel pipe 1 of about 50 to 60 mm inside diameter at an angle from about 20 to 30 ° between two roller table rollers 3 in a holding device 2 assembled. In the steel tube, which can also be designed as a flexible hose can, sits about 30 to 70 cm away from the rolling stock 4 from a converging lens 5 formed optics (Fig. 2) with the infrared filter 6, which through a protective glass 7 are protected against the rolling stock 4 out.

Die Sammellinse 5 und das Infrarotfllter 6 sind in einem Drehkörper 8 (Fig. 2) angeordnet, der einerseits mit dem Schutzglas 7 und andererseits durch einen fest angeordneten Anschlußstutzen 9 abgeschlossen ist. In den Anschlußstutzen9 ist das eine Ende des LichtleiterslO in einer Büchsell eingeführt, die durch die Feststellschraube 12 gehalten wird. Das andere Ende des Lichtleiters 10 ist an das rohrförmige Bauelement 13 (F i g. 3) mit Fotodioden 14, 15 und Widerständen 16, 17 angeschlossen. The converging lens 5 and the infrared filter 6 are in a rotating body 8 (Fig. 2) arranged, on the one hand with the protective glass 7 and on the other hand through a fixed connection piece 9 is completed. In the connecting piece 9 one end of the light guide 10 is inserted into a bushing through which Locking screw 12 is held. The other end of the light guide 10 is to the tubular component 13 (FIG. 3) with photodiodes 14, 15 and resistors 16, 17 connected.

Die Foto dioden 14, 15 und die Widerstände 16, 17 sind in Brückenschaltung geschaltet, wobei die Fotodiodel4 mit dem LichtleiterlO gekoppelt ist. Die Diode 15 ist blind. Die Dioden 14, 15 und die Wider- stände 16, 17 sind in je einen Metallkörper 18, 19, z. B aus Messing, eingesetzt. Die Zwischenräume zwischen den Metallkörpern 18, 19 und dem Kabelklemmstück 20 sind zum Schutz der elektrischen Anschlüsse mit einer elastischen Isoliermasse ausgefüllt. The photo diodes 14, 15 and the resistors 16, 17 are in a bridge circuit switched, wherein the photodiode 4 is coupled to the light guide 10. The diode 15 is blind. The diodes 14, 15 and the resistors stands 16, 17 are each in a metal body 18, 19, e.g. B made of brass, inserted. The spaces between the metal bodies 18, 19 and the cable clamping piece 20 are to protect the electrical connections filled with an elastic insulating compound.

Zur Kühlung des Drehkörpers 8 mit Linse 5 und Filter 6 des Lichtleiters 10 und des Bauelementes 13 sowie zum Freihalten des Schutzglases 7 wird am unteren Ende des Stahlrohres 1 über einen Luftanschlußstutzen 21 Kühlluft eingeblasen (F i g. 1). For cooling the rotating body 8 with lens 5 and filter 6 of the light guide 10 and the component 13 and to keep the protective glass 7 free is at the bottom At the end of the steel pipe 1, cooling air is blown in via an air connection piece 21 (F i g. 1).

Durch diese Maßnahme kann das Walzgut auch kurze Zeit über der Vorrichtung liegenbleiben, bis es weiterbefördert bzw. bearbeitet wird, ohne die Vorrichtung in ihrer Funktionsweise zu beeinträchtigen.As a result of this measure, the rolling stock can also pass over the device for a short time remain in place until it is transported or processed without the device to impair their functioning.

Die Länge des LichtleiterslO ist mit Vorteil in einem verhältnismäßig großen Bereich frei wählbar, so daß das Bauelement 13 mit den Fotodioden 14, 15 auf jeden Fall außerhalb des Rollganges montiert werden kann und gut zugänglich ist. The length of the light guide 10 is advantageous in a relative manner large area freely selectable, so that the component 13 with the photodiodes 14, 15 In any case, it can be mounted outside the roller table and is easily accessible is.

An das Bauelement 13 ist der Verstärker 22 über eine Leitung 23 angeschlossen. In der Praxis ist bereits eine Länge der Leitung 23 von bis zu 150 m ohne Schwierigkeiten ausgeführt. Von der Steuerungselektronik mit dem Verstärker 22 und der Triggerstufe 24 werden die Steuerimpulse an einen Prozeßrechner 25 weitergegeben, der dann die entsprechenden Arbeits-, Schalt- und Meßvorgänge steuert, so daß die Produktion vollautomatisch ablaufen kann. The amplifier 22 is connected to the component 13 via a line 23. In practice, a length of the line 23 of up to 150 m is already without difficulty executed. From the control electronics with the amplifier 22 and the trigger stage 24, the control pulses are passed on to a process computer 25, which then the controls corresponding work, switching and measuring processes, so that production can run fully automatically.

An Stelle des Prozeßrechners 24 kann mit Vorteil jedes beliebige Meßinstrument, z. B. Temperatur-, Walzkraft-, Dickenmeßgerät, oder aber auch jede beliebige Steuereinrichtung an die Steuerungselektronik angeschlossen werden. Instead of the process computer 24, any one can advantageously be used Measuring instrument, e.g. B. temperature, rolling force, thickness measuring device, or any Any control device can be connected to the control electronics.

Claims (5)

Patentansprüche: 1. Vorrichtung zur Lichtsignal-Fortleitung auf Foto dioden über Lichtleiter, vorzugsweise an einen Prozeßrechner, dadurch gekennz e i c h n e t, daß das Lichtsignal vom warmen Walzgut (4) über eine Sammellinse (5) mit Infrarotfilter(6) und daran angeschlossenem Lichtleiter (10) auf eine Brückenschaltung von Fotodioden (14, -I5) und Widerständen (16,17) gegeben wird, daß 'der Lichtleiter (10) in einem Rohr (1) geführt ist, an dessen einem Ende ein Drehkörper (8) mif der Sammellinse (5) und dem Infrarotfilter (6)und an dessen anderem Ende ein Bauelement (13) mit den Fotodioden (14, 15) und den Widerständen (16, 17) angeordnet ist, wobei das Rohr (1) in einer Haltevorrichtung (2) unterhalb des Rollganges montiert ist, daß an dem Rohr (1) ein Luftanschlußstutzen (21) zum Einblasen von Luft zum Kühlen des Drehkörpers (8) und des Lichtleiters (10) vorgesehen ist, und daß das Bauelement (13) und die Steuerungselektronik (22, 24) räumlich voneinander getrennt angeordnet und über eine Leitung (23) miteinander verbunden sind. Claims: 1. Device for light signal transmission on photo diodes via light guides, preferably to a process computer, thereby marked e i c h n e t that the light signal from the warm rolling stock (4) via a converging lens (5) with infrared filter (6) and connected light guide (10) on a bridge circuit of photodiodes (14, -I5) and resistors (16,17) is given that 'the light guide (10) is guided in a tube (1), at one end of which a rotating body (8) mif the converging lens (5) and the infrared filter (6) and at its other end a component (13) is arranged with the photodiodes (14, 15) and the resistors (16, 17), wherein the tube (1) is mounted in a holding device (2) below the roller table, that on the pipe (1) an air connection piece (21) for blowing in air for cooling the rotating body (8) and the light guide (10) is provided, and that the component (13) and the control electronics (22, 24) are arranged spatially separated from one another and are connected to one another via a line (23). 2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Sammellinse (5) in einem Abstand von 30 bis 70 cm von dem Walzgut auf den Rollgangsrollen (3) angeordnet ist. 2. Apparatus according to claim 1, characterized in that the converging lens (5) at a distance of 30 to 70 cm from the rolling stock on the roller table rollers (3) is arranged. 3 Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die in dem Bauelement (13) bestehenden Zwischenräume zwischen den die Fotodioden (14, 15) und Widerstände (16,17) haltenden Metallkörpern(18, 19) sowie dem Kabelklemmstück (20) mit einer elastischen Isoliermasse ausgefüllt sind. 3 Apparatus according to claim 1, characterized in that the in the component (13) existing spaces between the photodiodes (14, 15) and resistors (16, 17) holding metal bodies (18, 19) and the cable clamping piece (20) are filled with an elastic insulating compound. 4. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Rohr (1) als flexibler Schlauch ausgebildet ist. 4. Apparatus according to claim 1, characterized in that the tube (1) is designed as a flexible hose. 5. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Kühlluft ein die Sammellinse (5) abdeckendes Schutzglas (7) von Walzrückständen freihält. 5. Apparatus according to claim 1, characterized in that the cooling air a protective glass (7) covering the converging lens (5) keeps rolling residues free. Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zur Lichtsignal-Fortleitung auf Fotodioden über Lichtleiter, vorzugsweise an einen Prozeßrechner. The invention relates to a device for transmitting light signals to photodiodes via fiber optics, preferably to a process computer. Es ist bekannt (vgl. »automatik« Nov. 1970, Seiten 398/404), faseroptische Systeme außer zu Beleuchtungszwecken auch als passive Übertrager von Informationen, Signalen oder Symbolen zu verwenden. Derartige Systeme funktionieren z. B. bei programmgesteuerten Fertigungsmaschinen unter Verwendung von Reflexschranken bzw. spezielle Lichtquellen erfordernde Schranken einwandfrei. Die Funktionsfählgkeit der bekannten Systeme ist jedoch in einer extrem ungünstigen Umgebung, wie sie insbesondere in Walzwerken herrscht, nicht mehr gegeben. It is known (see. "Automatic" Nov. 1970, pages 398/404), fiber optic Systems not only for lighting purposes but also as passive transmitters of information, To use signals or symbols. Such systems work e.g. B. with program-controlled Manufacturing machines using reflex barriers or special light sources required barriers flawlessly. The functionality of the known systems however, is in an extremely unfavorable environment, such as in particular in rolling mills prevails, no longer given. Um die Lage von warmem Walzgut in einer Walzenstraße verfolgen und erfassen zu können, werden daher in bekannter Weise normale Fotoaugen mit Wasserkühlung und Beblasung durch Luft eingesetzt. Sie dienen dabei zur Verfolgung des Walz- gutes in der Walzenstraße und geben Steuerimpulse für die Steuerung von Meßgeräten, wie z. B. Dicken-, Temperatur- und Walzkraftmeßgeräten. Bei der Stückverfolgung dienen die Fotozellen zur Lagebestimmung und zur Richtungsauswertung des Walzgutes Bei einwandfreien Umgebungsbedingungen, d. i. To track the position of warm rolling stock in a rolling mill and To be able to capture, therefore, normal photo eyes with water cooling are known and air blowing is used. They are used to track the rolling good in the roller train and give control impulses for the control of measuring devices such as z. B. Thickness, temperature and rolling force measuring devices. Serve in piece tracking the photocells for determining the position and evaluating the direction of the rolled material perfect environmental conditions, d. i. keinem hohen Staubanfall und keiner Dampfbildung durch Spritzwasser bzw. Kühlwasser erfüllen handelsübliche Foto augen die gestellten Aufgaben.no high levels of dust and no steam formation from splash water or cooling water, customary photo eyes fulfill the tasks set. Die genannten Umgebungsbedingungen treffen aber für Warmwalzwerke im allgemeinen nicht zu. However, the environmental conditions mentioned apply to hot rolling mills generally not to. Besonders Richtungslogiken, aus zwei Fotoaugen bestehend, geben immer wieder zu Störungen beim automatischen Ablauf von Bewegungsvorgängen Anlaß. Diese Störungen sind jedoch nicht in der Elektronik der Foto augen begründet, sondern im optischen Bereich durch z. B. Reflexionen im Dampf durch unterschiedliche Dampfdichte und an Staubteilchen sowie von Fremdlicht an Rollgangsrollen; außerdem bereitet die optische Ausrichtung der Fotozellen erhebliche Schwierigkeiten und erfordert einen entsprechenden Zeitaufwand.Directional logics in particular, consisting of two photo eyes, always give again cause disruptions in the automatic sequence of motion processes. These However, malfunctions are not caused by the electronics of the photo eyes, but rather in the optical field by z. B. Reflections in the steam due to different steam density and on dust particles and extraneous light on roller table rollers; also prepares the optical alignment of the photocells considerable difficulties and requires a corresponding expenditure of time. Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung der genannten Art zu schaffen, welche die aufgezeigten Nachteile auf einfache Weise vermeidet, die Fortleitung von Lichtsignalen auf Fotodioden über Lichtleiter auch unter ungünstigen Bedingungen in Warmwalzwerken und eine genaue Steuerung einer Walzenstraße über einen Prozeßrechner ermöglicht. The invention is based on the object of providing a device of the aforementioned To create a way that avoids the disadvantages shown in a simple manner, the transmission of light signals to photodiodes via light guides even under unfavorable conditions Conditions in hot rolling mills and precise control of a rolling train over allows a process computer. Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, daß erfindungsgemäß das Lichtsignal vom warmen Walzgut über eine Sammellinse mit Infrarotfllter und daran angeschlossenem Lichtleiter auf eine Brückenschaltung von Fotodioden und Widerständen gegeben wird, daß der Lichtleiter in einem Rohr geführt ist, an dessen einem Ende ein Drehkörper mit der Sammellinse und dem Infrarotfilter und an dessen anderem Ende ein Bauelement mit den Fotodioden und den Widerständen angeordnet ist, wobei das Rohr in einer Haltevorrichtung unterhalb des Rollganges montiert ist, daß an dem Rohr ein Luftanschlußstutzen zum Einblasen von Luft zum Kühlen des Drehkörpers und des Lichtleiters vorgesehen ist, und daß das Bauelement und die Steuerungselektronik räumlich voneinander getrennt angeordnet und über eine Leitung miteinander verbunden sind. This object is achieved in that, according to the invention, the light signal from the warm rolling stock via a converging lens with an infrared filter and connected to it Light guide is placed on a bridge circuit of photodiodes and resistors, that the light guide is guided in a tube, at one end of which a rotating body with the converging lens and the infrared filter and a component at its other end is arranged with the photodiodes and the resistors, the tube in a Holding device is mounted below the roller table that an air connection piece on the pipe provided for blowing air to cool the rotating body and the light guide is, and that the component and the control electronics are spatially separated from one another are arranged and connected to one another via a line. Die Vorteile der Vorrichtung nach der Erfindung sind insbesondere in deren einfacher Montagemöglichkeit und geringer Wartung zu sehen; es werden genaue Schaltimpulse und dadurch korrekte Steuerwerte für die gesamte Anlage, sowie eine große Störsicherheit mit weniger Fotozellen bzw. ohne Reservezellen erzielt. Durch die Vorrichtung nach der Erfindung ist es außerdem möglich, Lichtsignale von sonst nur sehr schwer zugänglichen Stellen aus kurzem räumlichen Abstand aufzunehmen. Darüber hinaus wird die Funktionsfähigkeit der Vorrichtung nach der Erfindung selbst in extrem ungünstiger Umgebung, d. h. bei Temperaturen bis etwa 1100°C, starkem Staubanfall, bei Sprüh- und Spritzwasser sowie hoher Wasserdampfdichte, nicht beeinträchtigt. The advantages of the device according to the invention are particular to be seen in their ease of installation and low maintenance; it will be exact Switching pulses and thus correct control values for the entire system, as well as a high interference immunity achieved with fewer photocells or without reserve cells. By The device according to the invention, it is also possible to receive light signals from otherwise record only very difficult to access places from a short spatial distance. In addition, the functionality of the device according to the invention itself in an extremely unfavorable environment, d. H. at temperatures up to about 1100 ° C, strong Dust accumulation, with spray and splash water as well as high water vapor density, not impaired.
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