DE2339575C2

DE2339575C2 - Fotoelektrische Einrichtung zur Herstellung verschiedenartiger Lichtschrankensysteme

Info

Publication number: DE2339575C2
Application number: DE19732339575
Authority: DE
Inventors: Gerhard Von Dipl.-Ing. 6000 Frankfurt Hacht
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1973-08-04
Filing date: 1973-08-04
Publication date: 1983-03-31
Also published as: DE2339575A1

Description

a) das Gehäuse weist eine Gehäuse-Rahmen-Bauform (1, 2, 3, 4) mit innere und äußere Führungsnuten (15) enthaltenden Rahmenwänden (1,2) auf,

b) in den inneren Führungsnuten sind Schieberelemente (5,14) als Trägerteile für die Lichtquelle (6) bzw. den Lichttmpfänger (16) und die optischen Mittel (8, 10, 20) im Prinzip einer optischen Bank geführt,

c) in den äußeren Führungsnuten sind dem Verschließen des Rahmengehäuses dienende Seitenwandbleche verschiebbar angeordnet,

d) neben der Lichtquelle (6) bzw. dem Lichtempfänger (16) und den optischen Mitteln (8,10,20) tragen die Schieberelemente (5) auch elektronische Bauteile.

2. Fotoelektrische Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in die Gehäuserahmen (1, 2) Spiegelträger (9) einsetzbar sind, die zur Lichtumlenkung mit Vollspiegeln (10) oder teildurchlässigen Spiegeln (20) ausgerüstet werden können.

3. Fotoelektrische Einrichtung nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die optischen Mittel jeweils gleich groß sind.

4. Fotoelektrische Einrichtung nach Anspruch 1 und nachfolgenden, dadurch gekennzeichnet, daß die Schieberelemente (5) mit runden, ovalen, rechteck!- gen, quadratischen oder vieleckigcn öffnungen mit Anschlagrändern versehen sind, in denen mittels Spreng- und Seegerringen die Lichtquelle (6) bzw. der Lichtempfänger (16), die optischen Mittel (8,10, 20) und die elektronischen Bauteile gehaltert sind. '45

5. Fotoelektrische Einrichtung nach Anspruch 1 und nachfolgenden, dadurch gekennzeichnet, daß die Schieberelemente (5) mit Klemmlaschen (14) versehen sind, die in Führungsnuten (15) der Rahmenwände (1, 2) eingreifen und daß die Klemmlaschen (14) durch Schrauben in den Führung!; nuten (15) festklemmbar sind.

6. Fotoelektrische Einrichtung nach Anspruch 1 und nachfolgenden, dadurch gekennzeichnet, daß entlang der Führungsnuten (15) eine Skalenteilung und auf den Klemmlaschen (14) ein Markierungspfeil oder Dreieck angeordnet ist.

7. Fotoelektrische Einrichtung nach Anspruch 1 und nachfolgenden, dadurch gekennzeichnet, daß ein aufgelöstes Vario-System zur Brennweiten-Verstellung verwendet wird, dessen variable Linsen (8) auf einem Schieberteil (5) angeordnet sind.

8. Fotoelektrische Einrichtung nach Anspruch 1 und nachfolgende, dadurch gekennzeichnet, daß zur Lichtkonzentration ein in den Schieberelementen (5) angeordnetes Mikroskop-Okular verwendet wird.

9. Fotoelektrische Einrichtung nach Anspruch 1 und nachfolgenden, dadurch gekennzeichnet, daß der Gehäuserahmen (1, 2, 3, 4) als Druckguß- oder Kunststoffteil hergestellt ist.

Die Erfindung betrifft eine fotoelektrische Einrichtung gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Eine solche Einrichtung ist aus der DE-AS 11 46 200 bekannt Dabei wird ein quaderförmiges Gehäuse als Baukörper zur Aufnahme der Einzelteile, wie Linsen, Lichtquellen, Spiegel, und lichtempfindliche Bauelemente, verwendet Die optischen Mittel sind hier zwar austauschbar, jedoch in ihrer optischen Funktion nur sehr geringfügig einstellbar.

Ausgehend von einer fotoelektrischen Einrichtung der eingangs genannten Art besteht die Aufgabe der vorliegenden Erfindung darin, die Einstell- und damit auch die Verwendungsmöglichkeiten einer derartigen Einrichtung zu erweitern.

Die Lösung dieser Aufgabe ergibt sich aus dem Anspruch 1.

Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung gehen aus den Unteransprüchen hervor. So gestattet etwa die Ausgestaltung nach Anspruch 6 ein reproduzierbares Einstellen der Schieberelemente.

Im folgenden wird die Erfindung anhand von Figuren erläutert:

Zwei Rahmen (1, 2) werden mit einem vorderen (3) und einem hinteren (4) Gehäusesteg verbunden. Durch den Zusammenbau der mit Führungsnuten (15) versehenen oberen und unteren Rahmenwände (1, 2) mit den vorderen und hinteren (3 und 4) Gehäusestegen entsteht eine seitlich offene Rahmenkonstruktion.

Die beiden inneren der Führungsnuten (15) in den Rahmenwänden (1, 2) dienen zur Führung von Schieberelementen (5). Die beiden äußeren Führungsnuten (15) dienen als Gleitbahn für Seitenwandbleche. Durch Auf- und Zuziehen dieser Seitenwandbleche ist das Innere des Gehäuserahmens auf einfache Weise leicht zugänglich. Die Seitenwandbleche sind an einem Ende umgebördelt, so daß eine kleine Griffleiste entsteht. Eine Bohrloch-Öffnung ermöglicht die Festlegung der Seitenwandbleche mit einer Befestigungsschraube.

Die Schieberelemente (5) gleiten mit ihren überstehenden oberen und unteren Klemmlaschen (14) in den inneren Führungsnuten (15). Die Klemmlaschen (14) sind durch Schrauben gehalten. Werden die Schrauben angezogen, so klemmen die Laschen (14) die Schieberelemente (5) in den Führungsnuten (15) fest.

Neben den inneren Führungsnuten (15) ist eine durchlaufende Skaleneinteilung angebracht. Hierzu passend ist auf den Laschen (14) ein Markierungspfeil angebracht. Die durchlaufende Skaleneinteilung und die Markierungspfeile dienen zu einer reproduzierenden, optischen Brennweiten-Einstellung der Schieberteile (5).

Zur Erzielung der Klemmwirkung der Laschen (14) sind die Gehäusestege an ihren oberen und unteren Seiten von geringerer Breite, als es dem Nutenabstand entsprechen würde.

Die verschiebbaren Schieberelemente (5) besitzen runde Durchbruchsöffnungen mit einem abgesetzten Gegenanschlagsrand.

In die Durchbruchsöffnungen der Schieberelemente (5) werden die optischen Linsen (8,12) und Filtereinheiten, aber auch die Lichtquellen (6, 7) sowie die Trägerplatte (16) mit aufmontiertem Lichtempfänger eingesetzt. Diese Teile werden durch einen Draht-

sprengring, für den in der Durchbruchsöffnung eine Aufnahme-Ringnut eingedreht ist, gehaltert

Anstelle der runden Durchbruchsöffnungen sind auch solche rechteckiger oder quadratischer sowie ovaler Form möglich, wobei die Drahtsprengringe entsprechend nachgeformt sind.

In die inneren Führungsnuten (15) der Rahmenwände (1,2) werden in der Regel mehrere der verschiebbaren Schieberelemente (5) eingesetzt

Im Lichtsenderteil einer Lichtschranke wird ein Schieberteil (5), die Lichtquelle (6, 7) und ein weiteres der Aufnahme von Lichtführungslinsen dienen, die als Plankonvex- oder Konkav-Kcnvex-Linsen ausgebildet sind.

Derartige Linsenformen sind für die Lichtausbeute des Systems von Bedeutung. Da die Lichtquellen im allgemeinen einen kugelförmigen Glaskörper aufweisen, an denen eine Schraub- oder Bajonettfassung angreift, kann wegen der erforderlichen Herausnehmbarkeit der Lichtquellen eine Linse nur in einem entsprechenden Abstand angeordnet werden.

Um jedoch möglichst viel Licht einzufangen, muß die Linse (8), so dicht wie möglich an die Lampenwendel herangebracht werden.

In die Schieberelemente (5) lassen sich Linsenformen einsetzen, die Konkav-Konvex-Formen haben und sich um den Glaskolben der Lampe herumlegen. Da die Schieberelemente (5) gleitend ausgeführt sind, können sie ganz dicht an den Lampenkolben herangeschoben werden, so daß ein größtmöglicher Lichtauffangwinkel entsteht

Soll ein axialer Lichtsender (Fig. 1) zusammengesetzt werden, so wird in den Gehäuserahmen (1, 2,3, 4) zunächst ein Schieberelement (5) mit einer Lichtquelle (6, 7) eingesetzt. Ein weiteres Schieberelement (5) wird z. B. mit einer Konkav-Konvex-Linse (8) versehen und dicht an die Lichtquelle (5, 6) herangeschoben. Das von der Linse (8) aufgefangene Licht wird zu einem im vorderen Gehäusewandsteg (3) angeordneten Objektiv (11,12,21) geführt und verläßt, durch dieses geführt, das Gehäuse in Richtung der Lichtempfangseinheit.

Die axiale Lichtempfangseinheit ist ähnlich aufgebaut. Um jedoch möglichst viel Licht des Lichtsenders einzufangen, wird es nötig sein, ein optisches System zu verwenden, das einem verhältnismäßig langbrennweitigen, etwa 21insigen Mikroskopokular entspricht, der in umgekehrter Richtung verwendet wird. Will man den Sichtwinkel des Okulars eingrenzen, so kann man zwischen der in der vorderen Gehäusewand der Lichtempfangseinheit einzusetzenden Feldlinsn und der im Innern auf dem Schieberelement (5) befindlichen Sammellinse (8) eine Blende einsetzen. Diese Blende kann ebenfalls in einem Schieberelement (5) angeordnet sein.

Spektrale Filter können gemeinsam mit Plankonvexoder Plankonkav-Linsen in den Schieberelementen (5) Aufnahme finden, jedoch auch in getrennten Schieberelementen (5) angeordnet werden.

Setzt man in den Raum hinter den vorderen Gehäusestegen (3) des Lichtsenders oder der Lichtempfangseinheit einen Spiegelträger (9) ein, auf dem ein Voll-Spiegel (10) angeordnet ist und wechselt man den Abschlußdeckel (13) mit dem im vorderen Gehäusewandsteg (3) befindlichen Objektiv (11,12, 21), so wird das Licht nach unten, aus dem Gehäuse austreten bzw. eintreten. Richtet man die Gehäuse auf, so daß die Gehäuseachse senkrecht steht, so entsteht eine Lichtschranken-Bauform, die allgemein als »Winkel-Lichtschranke« bekannt ist (F i g. 2).

Montiert man mit einem zum System gehörenden Abstandsstück (17) nach Einsetzen der Linsen (19) einen Winkel-Lichtsenderund eine Winkel-Lichtempfangseinheit zusammen, so entsteht eine »Gabel-Lichtschranke«

²⁰ (Fig.5).

Werden ein Winkel-Lichtsender und eine Winkel-Lichtempfangseinheit ohne Abstandsstück (17) und ohne Linsen (19) unmittelbar aneinander montiert, das Lichtsender-Objektiv in die obere, vordere Gehäusewand und ein halbdurchlässiger Spiegel (20) in den Lichtsender montiert, so entsteht eine Lichtschranken-Bauform, die als »Reflexions-Lichtschranke« bekannt ist (F ig. 6).
Wird ein kurzbrennweitiges Objektiv (11, 12, 21) benutzt, so entsteht ein »Autokollimations-Lichttaster« (DIN44 030)(Fig. 6).

Die Objektive können auch durch übliche Mikroskop-Okulare ausgetauscht werden. Durch ihre Verwendung wird der Lichtfleck des Lichtsenders und der Beobachtungsraum der Lichtempfangseinheit sehr stark verkleinert.

Je nach gewählter Okular-Übersetzung können so Gegenstände mit Durchmessern oder Skaleneinteilungen bis herab zu einigen tausendstel Millimetern sicher er- und abgestastet werden. Diese Bauform wird in der einschlägigen Industrie als »Mikroskop-Lichtschranke bzw. Mikroskop-Lichttaster« bezeichnet.

Die Durchmesser der Objektive (11, 12, 21), der Zwischen-Linsen und der Mikroskop-Okulare besitzen die gleiche Größe und das gleiche Gewinde, so daß sie wahlweise in allen Gehäuseöffnungen angeordnet werden können.

Weiterhin werden die Linsendurchmesser der Objektive (11, 12, 21) und der Zwischenlinsen den Öffnungen in den Schieberelementen (5) angepaßt, so daß eine Austauschbarkeit aller optischen Linsen untereinander entsteht, wodurch die Zahl der optischen Linsen rationell herabgesetzt werden kann.

Hierzu 5 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Fotoelektrische Einrichtung zur Herstellung verschiedenartiger Lichtschrankensysteme, bei welchem jeweils in einem Gehäuse eine Lichtquelle bzw. ein Lichtempfänger sowie optische Mittel auf Trägerteilen austauschbar und in einer eine vielseitige Veränderbarkeit der Lichtbündelführung ermöglichenden Weise angeordnet sind, gekennzeichnetdurch folgende Merkmale: