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LiBhtelektrische Schranke mit Paaren von lichtelektrischen
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Sendern und Empfängern Die Erfindung bezieht sich auf eine lichtelektrische
Schranke mit Paaren von lichtelektrischen Sendern und Empfängern, wobei die Sender
und Empfänger zu beiden Seiten einer zu überwachenden Ebene angeordnet sind.
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Derartige lichtlektrische Schranken, mit denen das Eindringen von
die Lichtstrahlen unterbrechenden Edrpern festgestellt und gemeldet wird, sind bekannt
(D?-AS 11 70 286). Es sind dabei mehrere Einzellichtschranken in einem gemeinsamen
Gehäuse angeordnet. Die Abmessungen der Lichtbündel und die Abstände benachbarter
EinzellichtsXhranken richten sich nach den Ausdehnungen der Körper, dB dne Unterbrechung
zumindest eines Lichtbündels
für die Meldung hervorrufen sollen.
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Weiterhin ist eine lichtelektrische Schranke bekannt, die nur einen
Sender und einen Empfänger aufweist, wobei das vom Sender erzeugte Lichtbündel auf
Reflektoren geworfen wird, die beiderseits der zu überwachenden Ebene angeordnet
sind. Vom letzten Reflektor gelangt das Licht in den Empfänger (DT-Gbm-Schrift 17
12 383). Diese bekannte lichtelektrische Schranke dient zur Meldung bzw. zur Abschaltung
von Maschinen, wenn Bedienungsprsonen in den von der Lichtschranke begrenzten Gefahrenbereich
eindringen.
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Auch zum Schutz von Räumen gegen Einbruch kann die Lichtschranke verwendet
werden.
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Eine andere bekannte~ Lichtschranke, mit der sich eine verhältnismäßig
große Ebene überwachen läßt, weist einen in Schwingungen versetzten Spiegel auf
, auf den das von einem Sender erzeugte Lichtbündel geworfen wird.
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Vom Schwingspiegel gelangt das Lichtbündel zu einer Reflexionsfläche,
in deren Brennpunkt der Empfänger angeordnet ist (DU-PS 826 112).
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine lichtelektrische Schranke
der eingangs erwähnten Gattung derart weiterzuentwickeln, daß auch bei großen Entfernungen
zwisölen Sendern und Empfängern eine zuverlässige Meldung erzielt werden kann.
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Die azirgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die lichtelektrischen
Sender und Empfänger in einer vorgebbaren Reihenfolge mittels Taktsignalen für das
Senden bzw. den Empfang eingeschaltet sind. Da die Lichtbündel der üblichen Lichtschranken
eine gewisse Divergenz aufweisen, werden bei größeren Entfernungen benachbarte
Empfänger
von zwei oder mehr Lichtbündeln bestrahlt. Dies bedeutet, daß die Unterbrechung
eines Lichtbündels, beispielsweise durch einen kleineren Körper, nicht genügt, um
in den zugeordneten Empfänger eine ausreichende Änderung des Ausgangssignals zu
erzeugen. Durch die Erfindung wird diese Sahwierigkeit vermieden. Es ist jeweils
eine der Einzellichtschranken für das Senden und den Empfang der Lichtstrahlen wirksam.
Die Beleuchtung benachbarter Empfänger kann deshalb nicht zu Fälschmeldungen führen.
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Durch die Wahl einer entsprechend- großen Frequenz der Taktimpulse
ist es möglich, Körper festzustellen, die mit hoher Geschwindigkeit in die überwachte
Ebene eindringen.
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Besondere Einrichtungen zur Herstellung eines scharf gebündelten Lichtbündels
mit parallelem Sttahlengang sind nicht erforderlich. Daher können Einzellichtschranken
die für die Überwachung kleinerer Entfernungen ausgelegt sind, mit Hilfe der erfindungsgemäßen
Maßnahmen für größere Entfernungen, z.B. von einhundert Metern, verwendet werden.
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Vorzugsweise sind die Sender und Empfänger für die Erzeugung bzw.
die Verarbeitung infraroter Strahlen eingerichtet. Während Leuchten, die sichtbares
Licht erzeugen, eine gewisse Trägheit durch Nachglüheffekte nach Unterbrechung der
Stromzufuhr aufweisen, lassen sich bei Lumineszenzdioden für infrarote Strahlen
kurzzeitige Lichtimpulse erzeugen. Bei Verwendung von Einzellichtschranken, die
mit infraroter Strahlung arbeiten, kennen deshalb sehr hohe Frequenzen der Taktimpulse
erzielt werden. Dadurch ist es möglich, einerseits Ebenen mit zahlreichen Einzellichtschranken
zu betreiben und andererseits auch schnell eindringende Objekte festsu-toLlen.
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Bei einer beçorzugten Ausführungsform ist vorgesehen, daß zwei oder
mehr Paare von Sendern und Empfängern gleichzeitig von den Takt impulsen eingeschaltet
sind und d
der Abstand zwischen den eingeschalteten Paaren größer
als der Abstand zwischen der optischen Achse von Sender und Empfänger und demjenigen
Punkt des Streukegels des Lichtbündels ist, an dem die Strahlangsintensität noch
für das Ansprechen des Empfängers ausreichend groß wirt.
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Bei dieser Anordnung werden nur die im Bereich des Streukegels liegenden
Einzellichtschranken nacheinander taktweise betrieben. Bei entsprechender Wahl der
Taktimpulsfrequenz kann mit dieser Anordnung für die in der Praxis vorkommenden
Geschwindigkeiten der Objekte eine Betriebsweise erreicht werden, die derjenigen
von kontinuierlich betriebenen Sendern und Empfängern>Egleicht Vorzugsweise sind
auf jeder Seite der zu überwachenden Ebene abwechselnd ein Sender und ein Empfänger
angeordnet.
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Die Zahl der im Bereich eines Streulichtkegels liegenden Empfänger
vermindert sich durch diese Maßnahme. Deshalb können mehr Sender und Empfänger gleichzeitig
ohne störende Beeinflussung anderer Sender und Empfänger mit den Taktimpulsen beaufschlagt
werden. Eine sichere Überwachung läßt sich dadurch schon mit einer Taktimpulsfrequenz
von 50 Hz erreichen.
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Eine günstige Ausführungsform besteht darin, daß an benachbarten,
zueinander geneigt verlaufenden Ebenen die Sender und Empfänger für beide Ebenen
auf den über die Schnittlinie hinaus verlängerten Seiten der Ebenen angeordnet sind.
Diese Anordnung erlaubt den Aufbau von Lichtgitterzäunen, die sich den Grenzen des
zu überwachenden Gebäudes anpassenassen. Die Stoßstellen zwischen verschiedenen
Ebenen werden dabei ebenfalls genau überwacht.
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Bei einer zweckmäßigen Aughrungsform sind bei benachbarten, zu überwachenden
Ebenen, die nicht oder iur geringfügig gegeneinander geneigt sind, die Sender und
Empfänger auf einer Seite der einen Ebene um eine vorgebbare Wegstrecke gegenüber
den Sendern und Empfängern auf einer Seite der anderen Ebene in Richtung der Mitten
der Ebenen verschoben angeordnet. Diese Anordnung wird bei einem geradlinig verlaufenden
Lichtgitterzaun angewendet, wenn dessen Länge die Reichweite der Lichtschranken
überschreitet.
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Dadurch entstehen Überlappungsstellen der zu überwachenden Ebenen,
die von den Lichtsilranken doppelt erfasst werden.
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Die Stoßstellen zwischen den Ebenen werden dadurch ebenfalls sicher
überwacht.
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Bei einer anderen bevorzugten Ausführungsform ist vorgesehen, daß
ein Taktgenerator an Ausgängen gegeneinander phasenverschobene --laktsignale gleicher
Frequenz abgibt, die jeweils verschiedenen Sendern zugeführt sind, während die zugeordneten
Empfänger mit ihren Ausgängen in Konjunktion mit den entsprechenden Taktsignalen
an Eingänge von Speichern angeschlossen sind, die von weiteren gegeneinander phasenverschobenen,
frequenzgleichen Signalen deren Phasenverschiebung gegen die ersten Taktsignale
etwas größer als diejenige zwischen zwei in der Reihenfolge benachbarten Taktimpulsen
ist, zurücksetzbar und mit ihren Ausgängen an einen Vergleicher angeschlossen sind,
dem ein Meldegerät nachgeschaltet ist. Wenn kein Lichtbündel durch ein Objekt unterbrochen
wird, ist bei dieser Anordnung immer mindestens ein Speicher gesetzt, d.h. er gibt
an seinem Ausgang eine binäre "111 ab. Sobald jedoch ein Objekt zumindest ein Lichtbündel
des Lichtgitters unterbricht, tritt ein Zeitabschnitt auf, in dem alle Speicher
an ihren nichtnegierten Ausgängen binäre "O"-Signale führen, die über den Vergleicher
eine Meldung, z.B. ein akustisches und/ oder optisches Signal auslösen. Die Anordnung
ermöglicht eine zuverlässige Überwachung mit sehr geringem schaltungstechnischem
Aufwand.
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Vorzugsweise speist der Vergleicher einen Eingang eines weiteren Speichers,
der über einen von Hand betätigbaren Schalter zurücksetzbar und dessen Ausgang mit
dem Meldegerät verbunden ist. Wenn bei dieser Anordnung ein in die zu überwachende
Ebene eindringendes Objekt festgestellt wird, bleibt die Meldung so lange bestehen,
bis eine Quittung durch Betätigung des Schalters erfolgt.
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Eine andere günstige Ausführungsform besteht darin, daß ein zusätzliches,
gegenüber den anderen Taktsignalen nacheilend phasenverschobenes Takt signal sowie
ein gegen dieses verzögertes Taktsignal vorhanden sind und daß ein Vergleicher mit
den Empfängersignalen beaufschlagt ist, dessen aegiertes Ausgangssignal in Konjunktion
mit dem zusätzlichen Uaktsignal enem Speicher zugeführt ist, der durch das verzögerte
Signal zurücksetzbar ist und dessen Ausgang einen Eingang des ersten Vergleichers
speist. Mit dieser Anordnung wird in den Taktzyklus ein Zeitabschnitt eingefüht,
in dem alle Lichtschranken keine Lichtbündel aussenden. Da der zugehörige Speicher
während dieses Zeitabschnitts gesetzt ist, d.h. eine binäre "1" abgibt, spricht
der Vergleicher nicht an. Es läßt sich mit dieser Anordnung daher feststellen, ob
die Einzellichtschranken in Bezug auf die Aussendung und den Empfang des Lichtbündels
ein- und ausgeschaltet sind.
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Damit können Störungen der Einzellichtschranken über eine trotz Quittierung
kontinuierlich anstehende Meldung erfasst werden.
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Bei einer anderen weckmäßigen Ausführungsform sind die Taktsignale
einer Überwachungsschaltung zuführbar, die bei
ausfall eines oder
mehrerer Taktsignale eine Meldung abgibt. Der Taktsignalgenerator wird also laufend
überwacht, so daß ein Ausfall sofort erkannt wird. Der Taktsignalgenerator kann
in kurzer Zeit repariert oder ausgetauscht werden. Mit dieser Maßnahme wird verhindert,
daß das Lichtgitter ohne eine entsprechende Meldung für eine nicht bekannte Zeit
außer Betrieb sein kann. Die über wachung kann vorzugsweise mit ansprechverzögerten
monostabilen Koppstufen erfolgen, die von jedem Taktsignal erneut angestoßen werden.
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Zweckmäßigerweise kann die Auswahl der Paare von Sendern und Empfängern
mittels eines Zufallszahlengenerators erfolgen. Diese Maßnahme ist vorwiegend für
eine größere Anzahl von im Lichtgitter verwendeten Einzellichtschranken geeignet.
Da nicht vorauszusehen ist, welche Lichtschranke gerade wirksam ist, können keine
Maßnahmen getroffen werden, die das =bemerkte Durchdringen der Ebene unter Ausnutzung
der vorgegebenen Ansteuerreihenfolge erreichen sollen.
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Es ist weiterhin günstig, wenn dem ersten Vergleicher eine Schaltung
zur Ansprechverzögerung nachgeschaltet ist.
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Diese Ansprechverzögerung verhindert, daß Objekte, deren Abmessungen
gewisse Grenzen unterschreiten, beim Durchdringen des Lichtgitters gemeldet werden.
Durch entsprwehende Einstellung der Verzögerungszeit kann somit die Meldungbei-Schmetterlingen,
Vögeln und anderen Kleintieren tWfhindert werden.
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Vorzugsweise sind die Speicher mit Anzeigeelementen verbunden. Wenn
eine Meldung auftritt, kann an Hand der Anzeige einfach und schnell die Lichtschranke
festgestellt
werden, deren Lichtbündel von einem Objekt unterbrochen
worden ist. Dies ist insbesondere bei ausgedehnten Lichtzäunen mit zahlreichen Einzellichtschranken
von Vorteil, um in kurzer Zeit und an der richtigen Stelle eine Nachprüfung vornehmen
zu können. Es ist dabei zweckmäßig, vor den Anzeigeelementen Speicher anzuordnen,
die wiederum durch Betätigung eines Schalters gelöscht werden können.
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Eine Anzeige bleibt deshalb bis zur Quittierung bestehen.
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Bei einer zusätzlichen, vorteilhaften Ausführungsform ist vorgesehen,
daß ein oder mehrere Paare von Sendern und Empfängern durch Betätigung von Schaltern
von dem Zyklus der Taktsignale abtrennbar sind.
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Bei vorwiegend im Freien angeodneten Lichtzäunen kann es vorkommen,
daB die nahe am Boden befestigten Einzellichtschranken durch Schneeverwehungen betätigt
werden. Um diese Fehlerquelle auszuschalten ermöglicht die vorstehend erläuterte
Anordnung die Ausschaltung des Einflusses dieser Lichtschranken auf die Meldung.
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Eine weitere zweckmäßige Ausführungsform besteht darin, daß die Sender
und Empfänger schienenartig ausgebildete Flächen für die lösbare Befestigung von
Zielfernrohren aufweisen, mit denen die Sender und Empfänger hinsichtlich ihrer
optischen Achsen auf ttbereinstimnung justierbar sind. Diese Anordnung erleichtert
die Einrichtung der Lichtschranken vor der Inbetriebnahme.
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Vorzugsweise sind die Sender und Empfänger zumindest in dem vom Boden
entfernten Bereich längs einer gegen die Vertikalen geneigten Linie angeordnet.
Eine Überwindung des Lichtzauns wird dadurch erheblich erschwert.
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Die Erfindung wird im folgenden an Hand von in einer Zeichnung dargestellten
Ausführungsbeispielen näher erläutern, aus denen sich weitere Merkmale sowie Vorteile
ergeben.
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Es zeigen: Fig. 1 schematisch einen Lichtzaun mit mehreren Sendern
und Empfängern, Fig. 2 eine Anordnung mit auf den Seiten der zu überwachenden Ebene
abwechselnd vorhandenen Sendern und Empfängern, Fig. 3 ein Lichtzaun mit zwei geneigt
aneinanderstoßenden Ebenen , Fig. 4 einen Lichtzaun mit zwei zu überwachenden Ebenen,
die in der gleichen Richtung verlaufen, Fig. 5 die in Fig. 4 dargestellte Anordnung
von oben, Fig. 6 ein Schaltbild einer Anordnung zur Ansteuerung von Sendern und
zur Verarbeitung der von den Empfängern abgegebenen Signale, Fig. 7 ein ZeitAiagramm
des Verlaufs von Signalen der in Fig. 6 dargestellten Schaltungsanordnung.
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Eine lichtelektrische Schranke besteht aus Paaren von lichtelektrischen
Sendern 1,2,3,4,5,6 und Empfängern 7,8,9,10,11,12. Die Sender 1 bis 6 und die Empfänger
7 bis 12 sind Je auf einer Seite einer zu überwachenden Ebene angeadnet, die nicht
näher bezeichnet ist. In rig. 1
sind die Sender 1 bis 6 und die
Empfänger 6 bis 12 durch gestrichelte Blöcke dargestellt, In den Sendern 1 bis 6
befinden sich Lumineszenzdioden 13, die infrarote Strahlen aussenden, wenn sie mit
einer entsprechenden Spannung beaufschlagt sind. Die infraroten Strahlen werden
mittels einer nicht dargestellten Optik gebündelt. Die Sender 1 bis 6 sind so ausgerichtet,
daß die infraroten Lichtbündel auf die zugeordneten Empfänger 7 bis 12 treffen,
wo sie zu photoelektrischen Emtfangselementen 14 gelangen, bei denen es sich um
Photozellen, Photodioden oder Phototransistoren handeln kann. Die Empfänger 7 bis
12 weisen wiederum nicht dargestellte Optiken zum Sammeln und Konzentrieren der
Strahlen der xichtbündel auf.
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Die Sender- und Empfängerpaare 1,7; 2,8; 3,9; 4,10; 5,11 bzw. 6,12
sind jeweils zu drei Gruppen zusammengefasst.
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Die erst Gruppe mit den Sender- und Empfängerpaaren 1,7 und 4,10 wird
mittels Taktsignalen, die auf einer Leitung 15 anstehen, für das Senden bzw. den
Empfang eingeschaltet. Nach dem Abklingen dieser Taktimpulse werden über eine andere
Leitung 16 die Sender und Empfängerpaare 2,8; 5,11 der zweiten Gruppe mit einem
weiteren Taktimpuls beaufschlagt, der die Sender und Empfänger einschaltet.
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Wenn der weitere Taktimpuls hesndet ist, werden über eine Leitung
17 die Empfänger- und Senderpaare 3,9 und 6,12 der dritten Gruppe für das Senden
bzw. den Empfang eingeschaltet. Die Reihenfolge des Einschalten der drei Gruppen
kann beliebig sein. Die Leitungen 15,16,17 können daher auch mit anderen Paaren
verbunden sein. Die Sender und Empfänger müssen aber immer paarweise in einer bestimmten
Reihenfolge eingeschaltet sein. Für die Einschaltung der Sender 1 bis 6 kann z.B.
je eine nicht dargestellte forschaltung vorhanden sein, mit der die Leitungen 15,
16 bzw. 17 jeweils verbunden sind. Über
eine derartige Torschaltung
wird dann die Lumineszenzdiode 13 freigegeben. Das Einschalten der Empfänger 7 bis
12 für den Empfang geschieht mittels Torschaltungen 18,19,20, deren Eingänge von
den Ausgängen der Sender 7,10 bzw. 8,11 oder 9,12 und den Leitungen 15 bzw. 16 oder
17 gespeist werden, d.h. die Empfänger geben laufend an ihren Ausgängen Signale
ab, die aber erst beim Auftreten des durch die Einschalireihenfolge bestimmten Taktimpulses
freigegeben werden. Die Leitungen 15,16,17 werden von einem Taktimpulsgeber 20 gespeist,
der auf die Leitungen 15,16, 17 drei gegeneinander phasenverschobene Impulse ausgibt,
die z.B. aus den drei Phasenspannungen durch Impulsformerstufen abgeleitet sein
können. Die aus den Sender- und Empfängerpaaren 1,7; 2,8; 3,9; 4,10; 5,11 und 6,12
bestehenden Einzellichtschranken arbeiten mit infraroten Strahlen.
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Dadurch entfällt eine gewisse Trägheit bei der Betätigung der Sender
1 bis 6, die bei Lampen durch die Wärmekapazität der Glühwendeln gegeben ist. Die
Sender und Empfänger können deshalb mit hohen Taktimpulsfrequenzen arbeiten.
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Dadurch ist sichergestellt, daß auch Objekte, die mit hoher Geschwindigkeit
die zu überwachende Ebene durchdringen, von einem Lichtbündel erfasst werden und
dieses unterbrechen.
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Die Sender 1 bis 6 sind von dem Empfänger 7 bis 14, beispielsweise
bei Lichtzäunen im Freien, durch größere Abstände getrennt, die etwa 100 m betragen
können.
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Die Sender 1 bis 6 sind dabei mit den für geringere Reichweiten vorgesehenen
Optiken für die Bündelung der Strahlen ausgestattet. Die Lichtbündel haben deshalb
nach Abständen von etwa 100 m eine gewisse Divergenz. Die Abstände zwischen zwei
benachbarten Sendern 1,2,3,4,5,6 und den zugehörigen
Empfängern
7 bis 12 sind auf die Größe der Objekte eingestellt, die noch von den Lichtschranken
erfasst werden sollen. Günstig sind Abstände von etwa 25 bis 30 cm. Infolge der
Divergenz der Lichtbündel werden benachbarte Empfänger nicht nur vom Lichtbündel
des zugeordneten Senders sondern auch von den Lichtbündeln der benachbarten Sender
beaufschlagt. Mit der oben beschriebenen Anordnung werden trotz divergierender Lichtbündel
und eng aneinandergrenzenden Empfängern die Einflüsse der Lichtbündel auf die benachbarten
Einzellichtschranken ausgeschaltet.
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Die von den Taktimpulsen der Leitungen 15,16,17 gleichzeitig beaufschlagten
Einzellichtschranken, die jeweils aus den Sendern und Empfängern 1,2 und 4,10 bzw.
2,8 und 5,11 oder 3,9 und 6,12 bestehen, sind dagegen durch Abstände voneinander
getrennt, die größer als der Abstand zwischen der optischen Achse eines Lichtbündels
von gemjenigen Punkt des Streukegels sind, an dem die Strahlungsintensität noch
für das Ansprechen des Empfängers ausreichend groß ist. Unter Ansprechen ist hierbei
eine vorgegebene Signalschwelle zu verstehen, die als Kriterium für ein von Objekten
unbeeinflußtes Lichtbündel festgelegt wird, das auf einen Empfänger auftritt.
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In Fig. 2 ist schematisch ein Lichtzaun dargestellt, bei dem auf jeder
Seite der zu überwachenden Ebene jeweils abwechselnd ein Sender 1 und ein Empfänger
2 angeordnet ist. Falls die von den Sendern 1 und 3 ausgesandten Lichtbündel eine
größere Divergenz aufweisen, wird auf der Empfängerseite von den Lichtbündel zunächst
wiederum der Sender 2 beaufschlagt. Die Zahl der im Bereich eines Streulichtkegels
liegenden Empfänger vermindert sih dadurch. Deshalb können mehr Sender und Empfänger
gleichzeitig
ohne störende Beeinflussung anderer Sender und Empfänger
mit denselben Taktimpulsen beaufschlagt werden.
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Weiterhin ist es möglich die Sender und die Empfänger in kleinerem
Abstand voneinander einzuordnen und damit diaichte des Lichtzauns zu erhöhen.
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Mit einem Lichtzaun muß die überwachende Einrichtung u.U. umgeben
sein. Es treten dabei Lichtzaunabschnitte auf, die gegeneinander geneigt sein. Um
an den Stoßstellen dieser Abschnitte eine sichere Uberwachung zu erzielen, werden
die Sender und Empfänger auf die in der Fig. 3 gezeigte Art angeordnet. Zwei gegeneinander
geneigte Ebenen 20,22 berühren sich in einer Schnittlinie 21, die eine Begrenzung
auf einer Seite der Ebene bildet. Die auf dieser Seite angeordneten Sender oder
Empfänger 23 sind auf den über die Schnittlinie hinaus verlängerten Abschnitten
der Ebenen 22,20 angeordnet. Dadurch treten Uberschneidungen der von den Sendern
bzw. Empfängern 23 erzeugten oder verarbeiteten Lichtbündel auf. Die Sender bzw.
Empfänger 23 sind längs nicht dargestellter Masten befestigt. Wenn diese Masten
innerhalb des zu überwachenden Bereichs liegen, dann können sie nur erreicht werden,
wenn der Lichtzaun unterbarchen wird. Die Überwachung ist daher sehr sicher.
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Es kann weiterhin vorkommen, daß sehr lange Strecken zu überwachen
sind, die nicht durch die Reichweite einer Einzellichtschranke erfasst werden. Dann
müssen zwei oder mehrere Ebenen, auf deren beiden Seiten Sender und Empfänger angeordnet
sind, miteinander verbunden werden. Dies geschieht dadurch , daß die Sender bzw.
Empfänger 24 am Ende der einen Ebene um eine vorgebbare Vegstrecke gegenüber den
Sendern und Empfängern 25 am benachbarten Ende
der anderen Ebene
in Richtung der Mitte der Ebene verschoben angeordnet sind. Die Lichtbündel der
Sender und Empfänger 24,25 überlappen sich ein Stück, wie aus der Fig. 4 hervorgeht.
Die Sender bzw. Empfänger 24 sind weiterhin gegenüber den Sendern bzw. Empfängem
25 in horizontaler Richtung versetzt angeordnet. Dies geht aus der Fig. 5 hervor.
Die Lichtbündel werden dadurch nicht beeinträchtigt. Der horizontale Abstand wird
zweckmäßigerweise hinreichend klein eingestellt, um ein Eindringen von Objekten
ohne entsprecheni Meldung zu verhindern.
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Falls die Gehäuse der Sender und Empfänger 24,25 größere Abmessungen
aufweisen, können dieee auch in senkrechter Richtung noch gegeneinander versetzt
an den Haltepfosten 26 befestigt sein. Die Sender und Empfänger an den benachbarten
Enden zweier aneinandergrenzender Ebenen können auch in einer Ebene angeordnet sein.
Um einen Durchlaß für die Lichtbündel freizulassen, sind die Sender und Empfänger
der beiden Ebenen in einer Richtung senkrecht zur optischen Achse der Lichtbündel
gegeneinander versetzt angeordnet. Es ist zweckmäßig, die Pfosten 26 gegen die Vertikale
geneigt im Boden zu verankern. Die Neigung wird nach der Seite gerichtet, aus der
die in die Ebene eindringenden Objekte kommen. Mit dieser Maßnahme wird das Überspringen
des Lichtzauns erschwert.
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Die Sender und Empfänger 1 bis 12 und 23,24,26 sind mit schienenartig
ausgebildeten Flächen versehen, an denen sich Zielfernrohre befestigen lassen. Mit
diesen Zielfernrohren werden die zu einer Einzellichtschranke gehörigen Sender und
Empfänger hinsichtlich ihrer optischen Achse justiert. Wenn die Fadenkreuze in dem
Zielfernrohr des Empfängers und demjenigen des Senders sich überdecken, ist eine
optimale Einstellung erreicht. Mit Hilfe der Zielfernrohre wird die Einstellung
bei größeren Entfernungen erheblich erleichtert. Nach der Einstellung werden die
Zielfernrohre vom jeweiligen Sender und Empfängerpaar wieder abgenommen und für
ein anderes Sender- und Empfängerpaar verwendet.
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Bei der in Fig. 6 dargedellten Schaltungsanordnung wird ein Taktgenerator
27 verwendet, der acht Ausgänge aufweist, an die Leitungen 28,29,30,31,32,33,34
und 35 angeschlossen sind. Auf der Leitung 28 wird ein Taktsignal T1 ausgegeben,
das in Fig. 2 gezeigt ist. Die Zeit ist in dem Diagramm der Fig. 2 in Abzissenrichtung
dargestellt, während die Amplituden der Signale in Ordinatenrichtung eingetragen
sind. Auf der Leitung 29 wird ein Taktsignal T2 erzeugt, das gegen das Taktsignal
T1 nacheilend phasenverschoben ist. Weiterhin gibt der Taktgenerator 27 an die Leitung
31 ein Taktsignal T1' aus, das gegen das Signal 1 ebenfalls nacheilend phasenverschoben
ist. Die Phasenverschiebung des Signals T1' ist jedoch etwas größer als diejenige
des Signals T2. Bei den Signalen T1 , T2 , T1 handelt es sich um Rechteckimpulse.
Die Abfallflanken der Signale T2 und T1' treten gleichzeitig auf. Auf der Leitung
30 tritt ein Taktsignal T3 auf, das gegenüber dem Signal T2 die gleiche Phasenverschiebung
hat wie dieses gegenüber dem Signal T1. Auch ein der Leitung 32 zugeführtes Signal
T2' entspricht in Bezug auf die Phasenverschiebung gegen das Signal T2 und die Abfallflanke
gegenüber dem Signal T3 dmi oben im Zusammenhang mit den Signalen T1,T2sund X2'
angegebenen Verhältnissen. Die Leitung 33 führt ein Taktsignal T3', dessen Phasenverschiebung
gegenüber dem Signale T3 den Phasenverschiebungen der Signale T2' und T1' gegen
die Signale T2 und T1 entspricht. Weiterhin tritt die Abfallflanke des Signals ?3'
zusammen mit der Abfallflanke eines Signals TO auf, das gegen das Signal T3 phasenverschoben
ist und vom Takt generator der Leitung 34 zugeführt wird. Die Phasenverschiebung
des Signals TO gegen das Signal T3 ist gleich groB wie die Phasenverschiebung zwischen
den Signalen T1 und T2. In gleicher Weise wie bei den Signalen T1 bis T3
folgt
auf das Signal T0 auch ein Signal T0', das an die Leistung 35 abgegeben wird. Die
Form der Signale T0 bis T3 und TOg bis T3' sowie die zeitliche Lage dieser Signale
ist in Fig. 7 dargestellt.
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Die Sender 1 bis 6 und die Empfänger 7 bis 12 sind in Fig. 7 durch
Blöcke dargestellt. De Leitung 28 speist die Sender 1 und 4. Weiterhin sind die
Sender 2 und 5 an die Leitung 29 angeschlossen. Die ender 6 und 3 sind mit der Leitung
30 verbunden.
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Die Leitungen 28,29,30 sind jeweils an einen Eingang eines UND-Glieds
36,37,38 gelegt, deren Ausgänge Eingänge von Speichern 39,40,41 speisen. Bei den
Speichern 39,40,41 kann es sich um RS-Flipflops handeln. Zwei weitere Eingänge des
UND-Glieds 36 sind je mit einem Ausgang der Empfänger 7 und 10 verbunde. Die Ausgänge
der Empfänger 8 und 10 sind je an einen Eingang des UND-Glieds 37 gelegt. Die Empfänger
9 und 1 speisen je einen Eingang des UND-Glieds 38.
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Die Rücksetz-Eingänge der Speicher 39,40,41 sind jeweils an die Leitungen
31,32 und 33 gelegt. Die Empfänger 7 bis 12 speisen auch je einen Eingang eines
Vergleichers 42, dessen negiertem Ausgang ein weiteres UND-Glied 43 nachgeschaltet
ist, dessen zweiter Eingang mit dem Signal der Leitung 34 beaufschlagt ist. Mit
dem UNDTGlied 43 ist ein Eingang eines Speichers 44 verbunden, bei dem es sich ebenfalls
um ein Flipflop handeln kann. Der Rücksetz-Eingang des Speichers 44 ist an die Leitung
35 gelegt.
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Die nichtnegierten Ausgänge der Speicher 39,40,41,44 sind mit Eingängen
eines Vergleichers 45 verbunden, der
einen Vergleich daraufhin
ausführt, ob zumindest ein Eingangssignal einen der binären "1" zugeordneten Pegel
aufweist. Der Ausgang des Vergleichers 45 speist einen Eingang eines weiteren Speichers
46, beispielsweise ein Flipflop, dessen Rücksetz-Eingang über einen Tastschalter
47 mit einem Spannungspegel beaufschlagbar ist, der einer binären "1" zugeordnet
ist. Es kann der negierte Ausgang des Vergleichers 45 den Setz-Eingang des Speichers
46 speisen. Ebenso ist es möglich, den nichtnegierten Ausgang an einen negierenden
Speichereingang anzuschliessen.
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Mit dem nichtnegierten Ausgang des Speichers 46 ist über einen Verstärker
48 ein akustischer Signalgeber 49 verbunden.
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Der Taktgenerator 27 ist ferner mit einer Uberwachungsschaltung 50
verbunden, die bei Ausfall eines oder mehrerer der Taktsignale T0 bs T3 und T0'
bis ?3' eine Fehlermeldung abgibt.
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Wenn die Sender 1 bis 6 mit den Taktsignalen T1 bis T3 beaufschlagt
werden, geben die zugeordneten Empfänger 7 bis 12 jeweils die Ausgangssignale E1,E2
und E3 ab, die ebenfalls in Fig. 7 dargestellt sind. Die Signale El, E2 und E3 sind
gegen die entsprechenden Signale T1,T2,T3 um ein gewisses Maß nacheilend phasenverschoben.
Diese Phasenverschiebung beruht auf der großen Weglänge zwischen den Sendern undEmpfängern
und der Signalverzögerung in den elektronischen Bauteilen von Sender und Empfänger.
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Da sich die Signale T1 und El, T2 und E2 sowie T3 und E3 teilweise
überlappen, werden die Speicher 33 bis 41 über die UND-Glieder 36 bis 38 nacheinander
gesetzt. Weil die Signale ? his U3' die Speicher 39,40,41 immer wieder zurücksetzen,
ist zu einem beliebigen Zeitpunkt mindestens
ein Speicher gesetzt.
Es können auch für kurze Zeit höchstens zwei Speicher gesetzt sein. Dies hängt von
der Zeit ab, um die die Signale T1' bis T3' gegen die Anstiegsflanken der Signale
El bis E3 nacheilend phasenverschoben sind.
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Wenn der Vergleicher 45 immer zumindest eine binäre t'1" an seinen
Eingängen feststellt, wird der Speicher 46 nicht gesetzt.
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Der Vergleicher 42 prüft, ob an seinen Eingängen ein Signal einen
der binären "1" zugeordneten Signalpegel aufweist. Sofern dies nicht der Fall ist
tritt am negierten Ausgang eine hinäre rl1" auf, die zusammen mit dem Signal T0
eine binäre "1" in den Speicher 44 eingibt. Sollte jedoch infolge eines Defekts
in einer oder mehreren der Einzellichtschranken von den jeweiligen Empfängern ein
Dauersignal erzeugt werden, dann gibt der Vergleicher 42 eine binäre "O" aus, so
daß der Speicher 44 nicht gesetzt werden kann. Dadurch werden dem Vergleicher 45
während eines Zeitintervalls nur binäre "O"-Signale vorgegeben.
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Der Vergleicher 45 führt dem Speicher 46 daher eine binäre "1" zu,
die über den geDtärker 48 eine Meldung am Signalgerät 49 hervorruft. Wenn die Fehlermeldung
durch Betätigung des Tastschalters 47 quittiert wird, hört die Meldung auf.
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Wird ein Lichtbündel zwischen den Sendern 1 bis 6 und den Empfängern
7 bis 12 durch ein Objekt unterbrochen, dann kann das Empfängersignal El, E2 oder
E3 nicht entstehen.
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Dies bedeutet, daß während eines bestimmten Zeitabschnitts in der
zyklischen Beaufschlagung der Sender und Empfänger mit Taktsignalen der zugeordnete
Speicher nicht gesetzt
wird. Deshalb stellt der Vergleicher ebenfalls
nur binäre "O"-Signale fest und löst über den Speicher 46 und den Verstärker 48
eine Alarmmeldung aus.
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Dem Vergleicher 45 kann eine nicht dargestellte Schaltung zur Ansprechverzögerung
nachgeschaltet sein. Zum Speicher 46 gelangen dann nur Störmeldesignale, die länger
als eine einstellbare Mindestzeit dauern. Dadurch können Objekte, deren Abmessungen
bestimmte Grenzen unterschreiten, keine Meldung hervorrufen. Dies ist häufig erwünscht,
um bei Schmetterlingen, Vögeln und anderen K!eintieren einen Alarm eu anterdrücken.
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Den Speichern 39 bis 41 und 44 können Anzeigeelemente nachgeschaltet
sein. Falls erwünscht speisen dieSpeicher 39 bis 41 und 44 in ähnlicher Weise wie
der Vergleicher 45 weitere Speicher, die durch Tasterbetätigung zurücksetzbar sind.
Damit ist eine gezielte Feststellung der Einzellichtschranke möglich, deren Lichtbündel
unterbrochen worden ist.
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Weiterhin ist es möglich, durch nicht dargestellte Schalter Binzellichtschranken
vom Takt zyklus abzutrennen. Diese Lichtschranken können dann keine Fehlermeldung
mehr hervorrufen. Dieser Fall ist u.U. von Bedeutung, wenn Schneeverwehungen die
Lichtbündel unterbrechen.