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Zusammenfassung
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Es wird eine Sicherheitseinrichtung bei einer Anlage mit Strahlungserzeuger
und Faserleitung, insbesondere bei einer Anlage zur Informationsübertragung mittels
Lichtleitkabeln vorgeschlagen, die den Schutz von Personen und Sachen vor unkontrolliert
austretender hochenergetischer Strahlung schützen soll. Die Sicherheitseinrichtung
ist dadurch gekennzeichnet, daß entgegen der Hauptstrahlungsrichtung ein Steuersignal
übermittelt wird, das der Sondersteuerung des Strahlungserzeugers dient. Wenn dieses
zurückgeführte Steuersignal zum Beispiel infolge einer Unterbrechung der Faserleitung
ausbleibt, dann soll der Strahlungserzeuger abgeschaltet oder zumindest seine Ausgangsleistung
verringert werden.
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Stand der Technik Die bisher gebräuchlichen Strahlungserzeuger zur
Informationsübertragung fieber Lichtleitkabel weisen keine gefährlich hohe Strahlungsdichte
auf. Zwar war auch bisher ein Schutz zum Beispiel der Augen von Bedienungspersonen
erforderlich, jedoch war dieser Schutz mit Hilfe von Brillen möglich. Erzeugen die
Strahlungsquellen und übermitteln die Faserleitungen jedoch höhere Energien, dann
bedarf es nicht nur eines Schutzes der Augen bei Bedienungspersonen, vielmehr müssen
die ganzen Personen und auch Sachen vor der hochenergetischen Strahlen geschlitzt
werden. Solange der Strahlungsverlauf festgelegt oder zumindest kontrollierbar ist,
sind auch die Sicherheitsmaßnahmen einfach zu gestalten. Problematisch wird jedoch
die Sicherung von Personen und Sachen dann, wenn zum Beispiel die Strahlung führenden
Fasern brechen und als Folge davon der Strahlengang ausgehend von den Faserenden
willkürlich
wird. Für diesen Fall sind rasch und zuverlässig arbeitende Sicherheitseinrichtungen
erforderlich und es ist Aufgabe der Erfindung, eine solche Sicherheitseinrichtung
zu schaffen.
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Vorteile der Erfindung Die erfindungsgemäße Sicherheitseinrichtung
mit den kennzeichnenden Merkmalen des Hauptanspruchs ermöglicht ein rasches und
zuverlässiges Ansprechen einer Sondersteuerung für den Strahlungserzeuger, damit
dieser und damit eine mögliche Gefahrenquelle zum Beispiel bei Faserbruch sofort
abgeschaltet werden kann.
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Durch die in den Unteransprüchen aufgeführten Maßnahmen sind vorteilhafte
Weiterbildungen und Verbesserungen der im Hauptanspruch angegehenen Sicherheitseinrichtungen
möglich. Besonders einfach ist es, wenn als Steuersignal für die Sondersteuerung
des Strahlungserzeugers ein Teil des erzeugten Strahlungssignales selbst zurückgeführt
wird. Als ausreichend hat es sich erwiesen, wenn beim Vorhandensein mehrerer Faserleitungen
nur ein Steuersignal zurückgeführt wird, sofern sichergestellt ist, daß mit diesem
gemeinsamen Steuersignal auch der Bruch einer einzelnen Faser erfaßt werden kann.
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Schließlich kann vorgesehen werden, von jeder Verbindungsstelle hintereinandergeschalteter
Glasfasern ein Steuersignal auszukoppeln, damit offene Verbindungsstellen sofort
eine Sondersteuerung des Strahlungserzeugers bewirken können.
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Zeichnung Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung
anhand mehrerer Figuren dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher
erläutert.
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Fig.1 zeigt eine grobe Darstellung der erfindungswesentlichen Teile
bei einer Signalübertragungseinrichtung mittels eines Lichtleitkabels.
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Fig.2 zeigt die Vergrößerung eines Ausschnitts der Anlage von Fig.1,
und zwar denjenigen Teil, der die Auskopplung eines Steuersignals zur Sonder steuerung
des Strahlungserzeugers betrifft.
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Fig.3 zeigt schließlich den Querschnitt einer mehradrigen Faserleitung.
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Beschreibung der Erfindung In Fig.1 ist grob schematisch eine Signalübertragungsanlage
mit einem Sender 10, einer Faserleitung 11 sowie einem Empfänger 12 dargestellt.
Dabei wird in einem Strahlungserzeuger 13 ein optisches Signal zum Anfang der Faserleitung
11 geleitet, das am Faserende in einer Empfängerstufe 14 wieder in ein elektrisches
Signal umgewandelt wird. Die Steuerung des Strahlungserzeugers 13 erfolgt mittels
einer Modulationsstufe 15 und zusätzlich ist zum Strahlungserzeuger 13 eine Schalteinrichtung
16 in Reihe geschaltet. Im Normalfall ist diese Schalteinrichtung 16 durchgeschaltet,
so daß der Strahlungserzeuger 13 ein optisches Signal an die Faserleitung 11 abgeben
kann.
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Mit 18 ist ein Signalauskoppelelement bezeichnet, das nach Möglichkeit
unmittelbar dem Empfänger 12 vorgeschaltet ist, damit ein möglichst umfassender
Schutz erreicht wird. Von diesem Signalauskoppelelement führt eine Faserleitung
19 zu einem Steuersignalempfänger 20 im Sender 10 zurück, dessen Ausgangssignal
wiederum in die Schalteinrichtung 16 in Reihe zum Strahlungserzeuger 13 steuert.
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Solange die Faser 11 des Ubertragungskanales für die Strahlung vom
Sender 10 zum Empfänger 12 intakt ist, kann das Signalauskoppelelement 18 einen
Anteil des übertragenen Signals auskoppeln. Dieses ausgekoppelte Signal erzeugt
wiederum im Steuersignalempfänger 20 im Sender 10 einen entsprechenden Ausgangspegel,
der die Schalteinrichtung 16 noch nicht ansprechen läßt. Im Falle eines Faserbruches
zum Beispiel an der Stelle 21 der Faser 11 empfängt auch der Steuersignalempfänger
20 kein Signal mehr. Diesen Zustand erfaßt ein Schwellwertschalter im Steuersignalempfänger
20, der wiederum ein entsprechendes Signal zur Offensteuerung der Schalteinrichtung
16 abgibt, was eine "Notaus-Steuerung" des Strahlungserzeugers 13 zur Folge hat.
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Wesentlich ist eine Dunkelsteuerung des Strahlungserzeugers 13 immer
dann, wenn die erzeugte Strahlung nicht mehr beim Empfänger 12 ankommt. Als Ursache
für eine Störung im tbertragungsverhalten kann neben einem Faserbruch auch das öffnen
einer Faserverbindung sein, da auch dann kein festgelegter Strahlungsweg mehr sichergestellt
ist.
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Fig.2 zeigt in vergrößerter Darstellung das Signalauskoppelelement
18 von Fig.1. Erkennbar ist die Faser 11, die das zu übertragende Signal vom Strahlungserzeuger
13 zur Empfangseinrichtung 14 übermittelt. In diese Faser 11 ist im Bereich
des
Signalauskoppelelementes 18 ein Halbspiegel 25 eingelassen, der ein Teil des zu
übertragenden Signales auf einen Spiegel in der benachbarten Faser 19 umlenkt. Zwar
geht durch die Signalauskopplung ein Teil des zu übertragenden Signales für den
Empfänger 12 verloren, doch ist dies eine Frage der Dimensionierung erstens der
Strahlungserzeugerleistung und zweitens der Empfindlichkeit des Empfängers 12.
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Eine Abwandlung des in den Fig.1 und 2 dargestellten Signalauskoppelelementes
18 ist nun insofern möglich, als der in Fig.1 im Sender 10 untergebrachte Steuersignalempfänger
20 unmittelbar auch das ausgekoppelte Signal# as der Faser 11 und dieses auf anderer
Art zurückgeführt wird.
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empfangen kann# Dies hat den Vorteil, daß der Steuersignalempfänger
20 dann keine so große Empfindlichkeit aufweisen muß, da die Dämpfung in der Rückführungsfaser
19 entfällt.
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Fig.3 zeigt eine Mehrfaseranordnung, wobei die außenliegenden vier
Fasern je mit einem Kreuz gekennzeichnet sind, was auf eine Ubertragungsrichtung
in die Zeichnungsebene hineindeutet.
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Im Gegensatz dazu weist die innenliegende Faser einen Punkt zum Zeichen
einer Signalübertragung aus der Zeichenebene heraus auf. Es bleibt eine Frage des
Einzelfalles, ob bei Mehrfachanordnungen wie die Auskopplung nur eines Signalteiles
genüegt, um der Sicherheitsanforderung Genüge zu leisten, oder jedoch ob aus sämtlichen
Faserleitungen mittels Schrägverspiegelung ein Signalanteil entnommen und zurückgeführt
werden muß. In diesem Fall kann mit Hilfe eines feinfühligen Schwellwertschalters
ermittelt werden, ob irgendeine der mehreren Faserleitungen und bei unterschiedlichem
Grad der Verspiegelung auch welche der Faserleitungen gebrochen oder zumindest unterbrochen
ist.
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Mit Hilfe der vorstehend beschriebenen Sicherheitseinrichtungen sind
rasch und zuverlässig Unterbrechungen beliebiger Art im Strahlengang zwischen einem
Strahlungsrzeuger und einem Strahlungsempfänger erkennbar. Dies unabhängig von der
Art der Unterbrechung, sei es durch einen Bruch einer Faserleitung oder jedoch durch
eine geöffnete Verbindungsstelle.
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Wird bei mehreren vorhandenen und hintereinanderliegenden Verbindungsstellen
von Faserleitungen je ein Steuersignal abgenommen, dann ist auch diejenige Verbindungsstelle
erkennbar, die gerade geöffnet worden ist.