DE2223591A1 - Optische detektorkopfanordnung - Google Patents

Description

Die Erfindung besieht sich allgemein auf optische Vorrichtungen, z.E. Detektorköpfe und dergleichen zum Feststellen von Fehlern bei Bahnen aus Geweben oder Gestricken bzw. Gewirken oder zum Nachweisen von Fehlstellen, Markierungen oder dergleichen auf sich bewegenden plattenförmigen Gegenständen oder dergleichen, die längs einer vorbestimmten Bahn bewegt und durch den Detektorkopf abgetastet werden. Insbesondere betrifft die Erfindung optische Vorrichtungen der als "retroreflektive Detektorköpfe" bezeichneten Art, bei denen eine Sicherheitseinrichtung vorhanden ist, die eine Warneinrichtung betätigt oder ein Identifizierungssignal erzeugt, wenn die Lichtquelle versagt, so daß augenblicklich erkannt werden kann, daß die Vorrichtung mit dem Detektorkopf nicht einwandfrei arbeitet«

Detektorköpfe ir.it einer X-ieiitquelle und einem Photodetektcr, 3.B, einen Phototransistor- oder dergleichen^ sowie mit einem optischen System und einem haTbaurchsichtigezi spiegel werden in gro£?;?i Umfang "/er-u/enaet₉ insbesondere in Verbindung mit I-iiiri.:-Ii*bii:agen εώηϊ Feststellen voa. fehlem bei Stoffen "bzw· G ^v;-ten, 'bei Liariehtnagsa zum Stillsetzen von Strick- oder wirfca^oliiaen oÄ'S5? dergleichen wobei das durch die Liohtcuells sr?Esi^;.g;-J3 Lieht dnrcli den halbdurch-

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sichtigen Spiegel und das .uinsensystem auf die Oberfläche des Stoffs fällt; bis ein Loch in dem Stoff zu der optischen Einrichtung gelangt, hat jedoch das durch die Oberfläche des zu überwachenden Stoffs zurückgeworfene Licht eine sehr geringe intensitätT In den U.&.A.-Patentschriften 3 3^5 835 und 3 385 971 sind Beispiele für solche retroreflektierenden Detektorköpfe beschrieben, bei denen ein retroreflektierendes Band oder eine Markierung im Strahlenweg des von der Lichtquelle ausgesandten Lichtes angeordnet ist, so daß das Licht durch das Band bzw. die !.Markierung reflektiert wird, sobald in dem zu überwachenden btoff ein Loch vorhanden ist. Ferner werden Detektorköpfe von ähnlicher Art bereits benutzt, um das Vorhandensein von Kreidemarkierungen, Leimspuren oder anderen reflektierenden Markierungen auf Gegenständen nachzuweisen, z.B. in der Lolzindustrie und bei der Herstellung von Furnieren, wobei der Detektorkopf dazu d>^:nt, automatisch eine Vorrichtung zu betätigen, mittels welcher Astlöcher oder andere lehlstellen aufweisende teile des materials herausgeschnitten werden, wenn bei einer dieser bekannten Vorrichtungen die Lichtquelle oder ein Schaltungselement eines dem Detektorkopf zugeordneten Vorverstärkers oder das ^verbindungskabel versagt, besteht nicht die Möglichkeit, den Benutzer sofort davon in Kenntnis zu setzen, daß die Vorrichtung nicht einwandfrei arbeitete

Der Erfindung liegt nunmehr die Aufgabe zugrunde, eine Sicherheitseinrichtung zu schaffen* die sich einem retroreflektierenden Detektorkopi oder dergleichen zuordnen läßt und es ermöglicht₅ augenblicklich ein warnsignal oder dergleichen zu erzeugen., wenn ixe Lichtquelle oder ein -bestandteil des Vorverstärkers cd~r das Verbindungskabel versagt. Der erfininnrggesäSsn Meliei-n;: its einrichtung sind ferner eine mit swei Zsnälei· artsitenda Lete>i:-reir-richtung sowie eine Einrichtung zugeordnet:; "bei a-s::- sine außerhalb der Einrichtung angeordnete retroi-eflektie-rends Larkierung dasu dient, ein »/arnsignal oder dergleichen z~^:x erzeugen; in Verbindung hiermit wird ei::.i; ^eitTersögsrungs- oder Speicherschaltung verwendet*

Die Erfindung und vorteilhafte Einzelheiten der Erfindung werden im folgenden anhand schematischer Zeichnungen an Ausführungsbeispielen näher erläutert. Es zeigt:

Fig. 1 einen senkrechten Schnitt durch einen mit einer Sicherheitseinrichtung versehenen Detektorkopf für eine unter Ausnutzung der Retroreflexion arbeitende Detektorvorrichtung ;

Pig. 2 die Bestandteile des Detektorkopfes nach Fig. in einer auseinandergezogenen Darstellung;

Fig. 5 in einer Seitenansicht die Bestandteile einer abgeänderten Ausführungsform eines Detektorkopfes mit zwei Streifen aus einem retroreflektierenden bandförmigen Material, die zu der Sicherheitseinrichtung gehören;

Figo 4 einen senkrechten Schnitt längs der Linie 4-4 in Fig. 3;

Fig. 4A eine Baugruppe zum Unterstützen von Linsen in einer auseinandergezogenen perspektivischen Teildarstellung;

Fig. 5 die Schaltung eines in dem Detektorkopf untergebrachten Vorverstärkers;

Fig. 6 die Schaltung einer Sicherheitseinrichtung für eine Anordnung mit zwei Detektorkanälen; und

Figo 7 die Schaltung einer Zeitverzögerungs- und Speichereinrichtung, die in Verbindung mit einer Anordnung verwendbar ist, bei der äußere retroreflektierende Markierungen dazu dienen, ein Signal für die Sicherheitseinrichtung zu erzeugen«.

In den Zeichnungen, in denen gleichartige Teile jeweils mit gleichen Bezugszahlen bezeichnet sind, und insbesondere in Fig. 1 und 2 erkennt man einen insgesamt mit bezeichneten retroreflektierend arbeitenden Detektorkopf,

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wie er z.B. bei einer Einrichtung zum Feststellen von Fehlern bei Stoffen verwendbar ist, die in der U.S.Ao-Patentschrift 3 365 971 beschrieben ist. Zu dem mit Eetroreflexion arbeitenden Detektorkopf gehört ein äußeres Gehäuse 11, in dem eine Lampe 12, z.B. eine solche vom Typ G.E. 572, angeordnet ist. Die Lampe 12 ist in eine Bohrung eines Abschnitts eines Tragklotzes 13 eingebaut, der mit Bohrungen und Ausschnitten versehen ist, so daß er einen halbdurchsichtigen Spiegel 14, eine plankonvexe Linse 15i einen Photodetektor 16 und einen Vorverstärker 17 auf einer als gedruckte Schaltung ausgebildeten Platte aufnehmen und unterstützen kann. Wie in der U.S.A.-Patentschrift 3 385 971 beschrieben, ist der Tragklotz gemäß Fig. 1 und 2 mit einem gegen seine Unterseite unter 45° geneigten Schlitz versehen, der eine solche Breite und Tiefe hat, daß er den fest eingebauten halbdurchsichtigen Spiegel 14 aufnehmen kann» Vor dem Einführen des Spiegels 14 wird der Tragklotz 13 mit einer Bohrung 18 von relativ kleinem Durchmesser versehen, die sich von einem Punkt nahe der der Lampe am nächsten benachbarten Y.¹ and des Tragklotzes aus zu einem der gegenüber liegenden Wand benachbarten Punkt erstreckt, und an die Bohrung 16 schließt sich gemäß Fig. 1 und 2 nach rechts ein Bohrung ε ab schnitt 19 von größerem Durchmesser an.

Nahe dem inneren Ende der weiteren Bohrung 19 ist ein Stützring 20 angeordnet, der durch eine Buchse 21 und einen O-pLing 22 in seiner Lage gehalten wird4 an der Rückseite bzw. der linken Seite des Stützrings 20 ist ein r ngförmiges Stück 23 aus einem retroreflektierenden Band befestigt, das sich gegenüber der Wand der inneren Bohrung 18 ein kleines Stück nach innen erstreckt, damit eine ausreichende Menge des durch die Lampe 12 erzeugten Lichtes auf den Photodetektor 16, bei dem es sich gewöhnlich um einen Photodetektor handelt, zurückgeworfen wird.

Gemäß Fig. 2 ist an der rechten Stirnfläche des Tragklotzes 13 eine Tragplatte 24 befestigt, die eine Bohrung 24A aufweist, an die sich in ."Richtung auf die Außenseite der

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Tragplatte eine Bohrungserweiterung 24A¹ anschließt, in die eine plankonvexe Linse 15 eingebaut ist. Die Linse 15 wird in dieser Bohrungserweiterung durch einen O-Eing 25 und einen haltering 26 in ihrer Lage gehalten«

IPig. 3 und 4 zeigen eine komplizieretere Konstruktion eines mit Eetroreflexion arbeitenden Detektorkopfes, bei dem zwei Streifen aus einem retroreflektierenden Bandmaterial als Bestandteile der Sicherheitseinrichtung vorgesehen sind. Bei dem Detektorkopf nach Fig» 3 und 4 wird die Lampe 12 durch einen Tragklotzabschnitt 13a in einem Gehäuse 13 unterstützt, das durch ein Winkelstück mit einem zweiten Tragklotzabschnitt 13b verbunden ist, in welchen der halbdurchsichtige Spiegel 14 und der Photodetektor 16 eingebaut sind. Bei dieser Ausführungsform ist eine Haupttragplatte 30 vorgesehen, mit der eine hintere Tragplatte 3OA und eine vordere Tragplatte 3OB verbunden sind. Eine erste Linse, z.B. eine bikonvexe Linse 31, wird durch zwei durch einen seitlichen Abstand getrennte Haltebaugruppen 32A unterstützt, die fest in einemit dem Tragplattenabschnitt 3OB verbundenes Gehäuse 32 eingebaut sind« In dem Gehäuse 32 ist eine zweite Linse, z.B. eine zylindrische Linse 33 angeordnet. Die Tragbaugruppen können vordere Abschnitte 32B umfassen, die an ihrer Vorderseite mit gekrümmten Aussparungen für die seitlichen Eänder der Linsen 31 und 33 versehen sind, sowie hintere Tragabschnitte 32C, die durch Schrauben mit den Abschnitten 32B verbunden sind, um die Linse 31 in ihrer Lage zu halten. Ein solcher Detektorkopf kann benutzt werden, um Löcher oder Laufmaschen in einem Gewirk oder Gestrick nachzuweisen oder das Vorhandensein von Stücken eines Bandmaterials festzustellen, die auf einem Draht von großem Durchmesser vorhanden sind, Wenn die Länge von Drahtmaterial gemessen werden soll, und da die zylindrische Linse 33 vorhanden ist, arbeitet der Detektorkopf nicht mit einem Lichtfleck, sondern mit einer leuchtenden Linie zusammen. Die Wirkungsweise des Detektorkopfes nach Pig. 3 und 4 ähnelt derjenigen des Detektorkopfes nach Fig. 1 und 2, und bei ihm wird der gleiche Vorverstärker 17 verwendet. Auf

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den hinteren Tragabschnitten J2G der Linsentragbaugruppen 32A sind zwei verstellbare iiasken 34 angeordnet, die durch Schrauben 35 in ihrer Lage gehalten werden und Stücke eines retroreflektierenden Bandes 36 tragen, so daß sich der Ausgangsspannungsbereich des Detektorkopfes leichter einstellen läßt. In manchen Anwendungsfällen, z.B. bei Vorrichtungen zum Feststellen von Löchern, wird eine hohe Empfindlichkeit benötigt, während in anderen Anwendungsfällen, in denen das Vorhandensein von Bandstücken nachgewiesen werden soll, keine sehr hohe Empfindlichkeit benötigt wird, 'wenn die Bandstücke 36 bei einem Detektorkopf von hoher Empfindlichkeit zu groß wären, könnte eine Sättigung des Phototransistors 16 oder des Vorverstärkers 17 eintreten, so daß der Detektorkopf seine Aufgabe nicht erfüllen würde. Durch die Verwendung der verstellbaren Masken 34- wird diese Schwierigkeit praktisch ausgeschaltet, und das Eichen des Detektorkopfes wird wesentlich erleichterte

Die in Fig. 5 dargestellte, gemäß Figo 1 auf einer gedruckten ßchaltungsplatte angeordnete Vorverstärkerschaltung ist in dem Detektorkopf untergebracht, um den Störabstand zu vergrößern«. Wenn das Band 23 bei dem Detektorkopf nach Fig. 1 oder die Bandstreifen 36 des Detektorkopfes nach Fig. 3 und 4 Licht in Richtung auf den halbduehsichtigen Spiegel 14 zurückwerfen, so daß Licht auf den Phototransistor 16 fällt, erscheint gemäß Fig. 5 an einem "widerstand 1-E2 eine Spannung, die durch den Phototransistor 16 bzw. 1-Q1 erzeugt wird. Diese Spannung wird einem keine Umkehrung bewirkenden Eingang 3 eines Verstärkers 1-A1 zugeführt. Ferner ist ein Spannungsteiler mit einem Widerstand 1-R3» einem Potentiometer 1-R4 zum Einstellen der Vorspannung und einem Widerstand 1-R5 an eine Stromquelle, die eine positive Spannung von 28V liefert, und eine Erdleitung angeschlossen» Zwischen dem Potentiometer 1-R4 und dem Ausgang 6 des Verstärkers 1-A1 ist ein fiückkopplungsnetzwerk vorhanden, das sich aus widerständen 1-E6 und 1-R7 zusammensetzt. Durch "Verstellen des Potentiometers 1-R4 ist es möglich, die Ausgangsspannung des Verstärkers 1-A1 auf einen geeigneten Pegel von

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ζ.Bo 5 V einzustellen; die Sicherheitsschaltung arbeitet mit dieser Spannung«, Da das Potentiometer 1-E4 vorhanden ist, kommt dem genauen Flächeninhalt des Bandmaterials 23 keine kritische Bedeutung zu, und man kann den Gewinn des Verstärkers 1-A1 in weiten Grenzen ändern, indem man den Widerstandswert des Eichwiderstandes 1-R7 verändert.

Da die Empfindlichkeit eines Phototransistors von Einheit zu Einheit gewöhnlich im Verhältnis von 10:1 variieren kann, was insbesondere für niedrige Lichtpegel gilt, ist es zweckmäßig, einen Eichwiderstand zu verwenden,, Diese Anordnung führt zu einer erheblichen Vereinfachung des Eichens des Detektorkopfes im geweiligen Anwendungsfall, und sie ermöglicht es, den Ausgangspegel des Verstärkers 1-A1 auf die gewünschte Betriebsspannung für die Sicherheitsschaltung einzustellen und gleichzeitig dafür zu sorgen, daß die Spannung des Verstärkers 1-A1 Schwingungen mit großer Amplitude ausführt, die über 20 V betragen, wenn mit einer Spannungsquelle gearbeitet wird, die eine positive Spannung von 28 V liefert«,

Der Yidderstand 1-H1 dient dazu, die richtige Stromstärke für zwei Zenerdioden 1-CE1 und 1-CR2 einzustellen. Die Zenerdiode 1-CK1 dient in Verbindung mit dem Spannungsabfall an dem Widerstand 1-E2 dazu, die Spannung einzustellen, die dem keine Umkehrung bewirkenden Eingang 3 des Verstärkers 1-A1 zugeführt wird, während die Zenerdiode 1-Clfc2 die maximale Spannung einstellt, die an den Phototransistor 1-Q1 angelegt werden kann. Diese Anordnung ermöglicht die Verwendung von Phototransistoren mit niedrigen Durchbruchspannungen. Ein Kondensator 1-C1 hat die Aufgabe, das Ansprechen des Verstärkers 1-A1 bei hohen Frequenzen zu begrenzen, um Störsignale auszuschalten, die gelegentlich durch andere elektrische Einrichtungen erzeugt werden, und die dann, wenn sie nicht unterdrückt werden, dazu führen könnten, daß die zu überwachende Maschine auf Grund falscher bignale stillgesetzt wird. Zum besseren Verständnis der wirkungsweise des Verstärkers 1-A1 sei angenommen, daß dem

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keine Umkehrung bewirkenden eingang 3 des Verstärkers ein Signal in Form einer positiven Spannung von 10 V zugeführt wird, wird eine etwas höhere positive Spannung durch Einstellen des Vorspannpotentiometers 1-R4 an den eine Umkehrung bewirkenden Eingang 2 des Verstärkers 1-A1 angelegt, kann das Ausgangssignal des Verstärkers auf +5 V , d.h. die gewünschte Ausgangsspannung des Verstärkers eingestellt werden. Sollte die Lichtquelle durchbrennen, würde die Spannung an dem keine Umkehrung bewirkenden Eingang 3 des Verstärkers auf +9 V zurückgehen, üimmt man an, daß der Gewinn des Verstärkers den Wert 2 hat, würde hierdurch die Ausgangsspannung des Verstärkers auf +3 V verringert werden, ün höherer Gewinn des Verstärkers würde bewirken, daß die Ausgangsspannung des ^verstärkers auf einen sogar noch niedrigeren v.ert zurückgehen würde.

Pig. 6 zeigt eine mit zwei Kanälen versehene Detektoranordnung zum Aufnehmen des aus gangs signals des "Verstärkers 1-AL Bei dieser zweikanaligen Detektoranordnung ist angenommen, daß zwei Detektorköpfe entsprechend dem beschriebenen Detektorkopf verwendet werden, wobei jedem Detektorkopf ein eigener Vorverstärker 17 zugeordnet ist, dessen Schaltung der Darstellung in Fig. 5 entsprechen kann. Bei der Sicherheitsschaltung für die zweikanalige Detektoranordnung nach Fig. 6 wird das Ausgangssignal eines ersten Detektorkopfes 10A gemäß Fig. 6 einem Spannungsteiler zugeführt, der sich aus einem Widerstand 2-E8 und einem verstellbaren Irotentiometer 2-R9 zusammensetzt» ^er Schleifkontakt des totertiometers 2-E9 ist mit der Basis eines transistors 2-Q2 verbunden. Das Potentiometer 2-R9 wird verstellt, bis der Transistor 2-Q2 gesättigt ist, so daß seine Kollektorspannung auf etwa 100 Millivolt zurückgeht. Hierdurch wird die Vorwärtsvorspannung der Basis eines weiteren Transistors 2-Q3 beseitigt, so daß dieser Transistor nicht leitfähig ist, wordurch bewirkt wird, daß die Kollektorspannung eines weiteren Transistors 2-Q3 ansteigt, und daß eine Vorwärtsvorspannung an einen weiteren Transistor 2-Q.4- angelegt wird« Hierdurch wird der Transistor 2-Q4

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eingeschaltet, so daß eine Licht aussendende Diode 2-DS1 und die Spule eines Relais 2-K1 erregt werden. Das Relais 2-K1 arbeitet normalerweise im erregten Zustand, damit ein mögliches Versa: en der quelle für eine positive Spannung von 28 V und anderer Schaltungselemente überwacht werden kanno Wenn der Lichtdetektorkopf versagt oder, sich auch nur seine Empfindlichkeit verringert, wird der Sättigungszustand des Transistors 2-Q2 beseitigt, der transistor 2-Q5 wird in der Vorwärtsrichtung vorgespannt, und der Transistor 2-Q4 wird abgeschaltet. Die Sicherheitsanzeigeeinrichtung 2-DS1 und das Relais 2-K1 werden in diesem Fall abgeschaltet, so daß das Relais abfällt und bewirkt, daß ein "warnsignal erzeugt oder die betreffende Maschine stillgesetzt wird,,

Die Basis eines weiteren Transistors 2-Q5 ist mit dem Schleifkontakt eines Potentiometers 2-R16 verbunden, das zusammen mit einem Widerstand 2-R15 einen Spannungsteiler bildet, dem das Auspangssignal eines Verstärkers 1-A2 eines zweiten Detektorkopfes 1OB zugeführt wird, und der in der gleichen 'weise arbeitet wie der Transistor 2-Q2 des ersten Detektorkanals. Der Transistor 2-Q5 bildet zusammen mit zwei Dioden 2-CR5 und 2-CR5 ein Oder-Gatter, das die Betätigung eines weiteren -^etektorkanals ermöglicht. Wenn zusätzliche Kanäle benötigt werden, z.B. bei einer Abtasteinrichtung mit vier Kanälen, ist es nur erforderlich, zwei weitere Kanäle ähnlich dem zweiten der beschriebenen Kanäle vorzusehen und sie gemeinsam an die Basis des Transistors 2-Q5 anzuschließen«,

Wenn nur ein einziger Detektorkopf benutzt wird, benötigt man natürlich gemäß Fig. 6 nur den oberen Kanal der dargestellten Schaltung, d.h. man kann den Transistor 2-^5» die zugehörigen Widerstände und die Diode 2-CR5 fortlassen»

Um die erwähnte Sicherheitswirkung zu erzielen, ist es nicht erforderlich, alle Detektorköpfe in ihrem Inneren mit retroreflei.tierendem Bandmaterial zu versehen. Bei

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manchen Anordnungen werden außenliegende retroreflektierende Iwarkierungen verwendet, die dazu dienen, ein Warnsignal zu erzeugen« Zu solchen Unordnungen gehören Zähl- und Sortiereinrichtungen, "bei denen ein Lichtstrahl durch jeden sich durch ihn hindurch bewegenden Gegenstand, z.B. eine Eüchse oder Kiste, unterbrochen wiräo Um bei einer solchen Anordnung eine fälschliche Betätigung der Viarneinrichtung zu verhindern, muß man eine Zeitverzögerungs- oder Speicherschaltung vorsehen. Ein Beispiel für eine in einem solchen IsIl verwendbare ^eitverzögerungs- oder Speicherschaltung ist in !'ig· 7 dargestellt. Bei der Schaltung nach Fig. 7 wird die Spannung, die am Ausgang des Verstärkers ein 1-A1 des Detektorkopfes 1C erscheint, wenn Licht durch eine retroreflektierende Markierung zurückgeworfen wird, der Basis eines Transistors 3-Q6 zugeführt_o Diese Spannung bewirkt, daß der Transistor 3-Q6 in der Vorwärtsrichtung vorgespannt wird, damit ein Strom durch einen Widerstand 3-R21 und eine Di'Ie 3-CR6 fließt. Durch den durch diese Diode fließenden ^trom wird ein Kondensator 3-C2 auf eine Spannung aufgeladen, die infolge des Spannungsabfalls an dem Transistor 3-Q6 und der Diode 3-CR6 um etwa 1,2 V niedriger ist als die durch den Detektorkopf erzeugte Spannung. Diese Spannung wird dem keine Umkehrung bewirkenden Eingang 3 eines comparators 3-A3 über einen Widerstand 3-R23 zugeführt, so daß die Ausgangsspannung am Ausgang 6 positiver wird, wenn die genannte Spannung einen höheren wert hat als die Spannung, welche dem eine Umkehrung bewirkenden Eingang 2 des Comparators 3-A3 zugeführt wird. Durch Einstellen des einen Bestandteil der Sicherheitseinrichtung bildenden Potentiometers 3-E25 eines Spannungsteilers, der sich aus diesem i-otentiometer und einem Widerstand 3-R24 zusammensetzt, auf den richtigen Vvert ist es möglich, zu bewirken, daß die Ausgangsspannung des Komparators 3-A3 von einem hohen Wert von etwa +26 V jedesmal auf einen niedrigen V.ert von etwa +2 V zurückgeht, wenn eine sehr kleine .änderung der Spannung am Ausgang des Dccektorkopfes und dem Kondensator 3-^2 eintritt» Der Kondensator 3-C2 dient als Speichereinrichtung und verhindert, daß die

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oic'-jerheitsschaltung durch normale Unterbrechungen des Lichtstrahls betätigt wird. Man kann die Zeitkonstante der schaltung dadurch vergrößern, daß man die kapazität des üondensators J-C2 vergrößert, oder man kann sie dadurch verkleinern, daß man die kapazität dieses Kondensators oder den Widerstandswert des Widerstandes 3-K22 verkleinert. Me vi/diderstände 3-K27 und 3-K2& bilden einen Spannungsteiler, der bewirkt, daß der '.Transistor 3-Q4 eingeschaltet ist, wenn an dem komparator 3-Ä3 eine hohe Spannung erscheint, und daß der 'i'ransistor abgeschaltet ist, wenn die an dem Komparator erscheinende Spannung niedrig ist. Venn der Transistor 3-Q4-leitfähig ist, wobei es sich um den normalen -betriebszustand dieses Transistors handelt, sind eine Anzeigelampe 3-DS1 und ein Heiais 3-E1 eingeschaltet, um eine Betriebsstörung anzuzeigen. V.ird der 'I'ransistor 3-Q4- abgeschaltet, werden die Anzeigelampe 3-DS1 und das Iielais 3-K1 stromlos. Die Diode 3-CR4- unterdrückt den durch das Relais 3-E1 erzeugten induktiven Spannungsstoß, durch den der !Transistor 3-Q4-beschädigt werden könnte.

Bei mit Eetroreflexion arbeitenden Detektorköpfen wird normalerweise als Lichtquelle eine l/i/olframiampe verwendet. i-an könnte jedoch auch andere btrahlungsquellen vorsehen, z.Eο Dioden, die sichtbare bzw. infrarotes Licht aussenden, lerner können die Lichtquellen kontinuierlich mit Strom versorgt werden, oder sie können nach dem Impulsverfahren betrieben v/erden. Die Schaltung nach iig. 6 ist am besten für den Betrieb mit nicht unterbrochener Stromzufuhr geeignet, denn das Jxelais 2-11 würde dazu neigen, erst dann anzusprechen, wenn die Dauer der btrahlungsimpulse ungewöhnlich lang ist. i'erner würde das Heiais bestrebt sein, der Wiederholungsfrequenz des impulsförmigen Signals zu folgen« Dagegen ist die bcüaltung nach Fig. 7 zur Verwendung in Verbindung mit einer gepulsten Lichtquelle sehr gut geeignet, da sie &.uf den Scheitelwert des Detektorkopf signals anspricht und üiesen Wert in dem Kondensator 3-C2 speichert. Das dem King.'ing des Comparators 3-A3 zugeführte Signal weist selbst

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bei Impulsen von sehr kurzer Dauer nur eine sehr geringe helligkeit auf, da der Kondensator 3-C2 vorhanden ist. Bei Festkörperlichtquellen ist es zweckmäßig, mit Impulsen von kurzer Dauer zu arbeiten, um auf eine Überhitzung zurückzuführende Schwierigkeiten zu vermeiden, und damit ein Strahlungssignal vpn höherer Intensität erzeugt werden kann. Wenn die Impulsdauer gering ist, kann der Scheitelwert der abgestrahlten Energie bei gepulsten Lichtquellen bis zum Zehnfachen der Stromstärke bei kontinuierlichem Betrieb betragen.

Ansprüche: 309834/0745

Claims (6)

1. ANSPRÜCHE

   f 1J Optische Detektorkopfanordnung mit eine Sicherheitseinrichtung bildenden Bestandteilen zum Aussenden von Lichtstrahlen in Richtung auf eine Prüfzone und zum Empfangen reflektierten Lichtes von der Prüfzone aus "beim Eintreten bestimmter nachzuweisender Bedingungen, gekennzeichnet durch einen Detektorkopf (10) mit einer Lampe (12) als Lichtquelle, einem halbdurchsichtigen Spiegel (14) und einer Linsenanordnung (15)» die längs einer optischen Hauptachse angeordnet sind und dazu dienen_} Licht von der Lampe aus durch die Linsenanoränung und den Spiegel hindurch längs der optischen Hauptachse in einer ersten Richtung der Prüfzone zusuführen, wobei der Detektorkopf mit einem Photodetektor (16) versehen ist, der auf einer von der optischen Hauptachse abzweigenden optischen Achse angeordnet ist, welche die Hauptachse an dem Spiegel schneidet, so daß der Photodetektor Licht aufnimmt* das die Linsenanordnung in Richtung auf den Spiegel in einer zu der zuerst genannten Richtung entgegengesetzten zweiten Richtung passiert, wobei zu den eine Sicherheitseinrichtung bildenden Lestandteilen eine retroreflektier'ende Einrichtung (23) gehört_s die aia·=- destens eine gewählte Liehtmenge in der zweiten Sichtung längs der optischen Hauptachse lamer dann in Richtung auf den Spiegel zurückwirft, wenn die Lampe Licht mit einer Hörsälen Intensität erzeugt, so daß das reflektiert?; Licht 21?, äse Photodetektor gelangt, sowie eine Sicherheit ssshaltiimfg; d.i.® auf die Pegel der durch den Photoclstektor esssugtea ixisgangssignale anspricht, ud.·. sir? J^bIesciaseigssignal iöROi? dann zu erzeugen, werij SI·:-- "Ρ^^ΐΐ ?:.o:<? Κάβ&ΘJ^ssignals bis unterhalb einer prev/iihlto;.". .^:..ni^..'.isr<\lo r-iir-ücilv^c-hsri-
2. 2. Detektorkopfanordnung mit eine Sicherheitseinrichtung bildenden Bestandteilen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß die retroreflektierende Einrichtung (25) durch Oberflächenteile eines retroreflektierenden Materials gebildet ist, das im Inneren des Detektorkopfes (10) zwischen dem Spiegel (14) und der Linsenanordnung (15) auf der optischen Hauptachse angeordnet ist, um einen Teil des durch die Lampe (12) erzeugten Lichtes in Richtung auf den Photodetektor (16) zu reflektieren, damit ein gewählter Pegel des Ausgangssignals des Photodetektors aufrechterhalten wird_$ solange die Lampe Licht mit einer normalen Intensität erzeugt.
3. 3. Detektorkopfanordnung mit eine Sicherheitseinrichtung. bildenden Bestandteilen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet _% daß su der retroreflektierenden Einrichtung ein Ring (23) aus einem retroreflektierenden Material gehört, der im Inneren des Detektorkopfes (10) zwischen dem Spiegel (14) und der Linsenanordnung (15) konzentrisch mit der optischen Hauptachse angeordnet ist, so daß er einen Seil des durch die Lampe (12) erzeugten Lichtes in Richtung auf den Photodetector (16) reflektiert, um einen gewählten Pegel des Alisgangssignals des 1-hotodetektors aufrechtzuerhalten, solange die Lamps Licht mit einer normalen Intensität erzeugt»
4. 4. Detektcrkcpfanordrung mit ei:,ie Sicherheitseinrichtung bildenden Bestandteilen r^cli A^nprvcii 2_} dadurch g e k e r. η ζ ε i ;, h c β '·- „ d&S 41,ff erwähnten Oben?lächenteile durch S'ureifer [5€-*^] e:;;.ts ζ·-·-ϊχ-ζ-:·.-^.Cl ^ktif;re:nden Materials gebilö-iit sin-, -v,i äsX i\^r:-h:^K'..:^:^·';-?^::}..Kßcige Verstellbare Masken (3^0 vo rna i! as·} ^J. :;..o.,. :.;':. s g:;'r?.}".'v.-<:. ^!Γ;1λ^ oe?" Streifen aus rei."ro.r-efle3^;. ί'^::"-··..-.'.-j■■'.">^Γ··τ·. l·". "i"^:''■-.:.:.O .: ''\-'-"-i.c ::■"■; ;-i,, ua ;:ra eriro da^ dir Φιτ:'/'. "-'.- '"'■:..''■'''>->.■ ■. ? V '-,'.--.y \; ~^r'. ■:,'?/.:<-}e;:..^e '..-.a
5. 5. Detektorkopfanordnung mit eine Sicherheitseinrichtung "bildenden Bestandteilen nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet , daß die Sicherheitsschaltung einen an den Photodetektor (16).angeschlossenen Verstärker (17) aufweist, der einen Ausgangsspannungspegel mit einem gewählten Wert erzeugt, wenn die Lampe (12) Licht mit einer normalen Intensität erzeugt, daß mit dem Verstärker ein Detektorkanal verbunden ist, der mit einer Transistorstufe (3-Q4·) und einer mit der Hand verstellbaren Einrichtung (3-E25) versehen ist, die es ermöglicht, die Amplitude der der Transistorstufe zugeführten Ausgangsspannung des Verstärkers so einzuregeln, daß die Transistorstufe normalerweise in einem ersten gewählten Zustand arbeitet, jedoch in einen zweiten gewählten Zustand übergeht, wenn die Ausgangsspannung des Verstärkers unter den gewählten Wert zurückgeht, und daß eine Einrichtung (3-K1) zum Steuern einer Signalgebungseinrichtung vorgesehen ist, die in Abhängigkeit davon anspricht, daß die Transistorstufe in ihren zweiten Zustand übergeht, um ein Fehleranzeigesignal zu erzeugen.
6. 6. Detektorkopfanordnung mit eine Sicherheitseinrichtung bildenden Bestandteilen nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß zu der Sicherheitsschaltung ein Verstärker (17) gehört, der mit dem Photodetektor (16) verbunden ist und einen Ausgangsspannungspegel mit einem gewählten Wert erzeugt, wenn die Lampe (12) Licht mit einer normalen Intensität erzeugt, und daß an den Verstärker ein Detektorkanal angeschlossen ist, zu dem eine Transistorstufe (3-Q4-) gehört, ferner eine mit der Hand verstellbare Kopplungseinrichtung (3-R25) zum Zuführen der Ausgangsspannung des Verstärkers zu der Transistorstufe derart, daß die Transistorstufe im Sättigungszustand arbeitet, wenn die erwähnte Ausgangsspannung mindestens den erwähnten Wert erreicht, sowie eine Einrichtung (3-K1) zum Steuern eines Ausgangssignals, die eingeschaltet ist, solange die Transistorstufe im Sattigungszustand arbeitet, um das Erzeugen eines Fehleranzeigesignals zu verhindern, und die in Abhängigkeit davon abgeschaltet wird, daß die Transistorstufe nicht mehr

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   im Sättigungszust and arbeitet, um ein I'elileranze ige signal zu erzeugen,,

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