DE2910064A1

DE2910064A1 - Lichtschrankengehaeuse

Info

Publication number: DE2910064A1
Application number: DE19792910064
Authority: DE
Inventors: Arthur Dipl Ing Dr Walter
Original assignee: Erwin Sick GmbH Optik Elektronik
Current assignee: Erwin Sick GmbH Optik Elektronik
Priority date: 1979-03-14
Filing date: 1979-03-14
Publication date: 1980-09-18
Also published as: EP0016969A1; JPS55125471A; US4354106A

Description

Bei bekannten Lichtschrankengehäusen besteht das Problem, daß die optischen Bauteile leicht verschmutzen oder durch Kondensatbildung in ihrer Funktion beeinträchtigt werden. Des weiteren macht die einwandfreie Zuordnung der optischen Achsen von Sender und Empfänger bzw. Sender/Empfänger und Reflektor Schwierigkeiten. Weiter kommt es auf die strenge Einhaltung einer genauen Zuordnung der wirksamen optischen Achse zur Gehäuseachse bzw. einer Gehäusebezugslinie oder -bezugsflache an.

Die Erfüllung dieser Anforderungen ist besonders bei den modernen Lichtschranken mit Schwierigkeiten verbunden, welche mit unsichtbarem Licht arbeiten. Bei diesen kann nämlich die einwandfreie Ausrichtung des Lichtschrankengehäuses auf einfache Weise nur durch am Gehäuse angebrachte Visierhilfen erfolgen.

Das Ziel der vorliegenden Erfindung besteht darin, ein sehr wirtschaftlich herstellbares, baulich einfach gestaltetes Lichtschrankengehäuse zu schaffen, bei dem die mit der Lichtstrahlung in Berührung kommenden optischen Bauteile gegen Verschmutzng und Kondensatbildung völlig geschützt sind und eine schon bei der Herstellung zu berücksichtigende einwandfreie Zuordnung von Gehäuseachse und optischer Achse gegeben ist.

Zur Lösung dieser Aufgabe sieht die Erfindung vor, daß wenigstens ein lediglich die mit der Lichtstrahlung in Berührung kommenden Bauteile enthaltender, abgeschlossener Raum von dem übrigen innenraum des Gehäuses abgeteilt ist. Der abgeschlossene Raum ist vorzugsweise durch einen in das Gehäuse integrierten Optiktubus gebildet, welcher sich bevorzugt von der Lichtein- bzw. -austrittfläche, wo er durch ein Objektiv, einer Abdeckscheibe oder ein Filter dicht verschlossen ist, in den Innenraum des Gehäuses erstreckt und an seinem dicht, verschlossenen inneren Ende den Lichtsender bzw. Lichtempfänger trägt. Zweckmäßig verschließt der Lichtsender bzw. Licht-

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empfänger den Optiktubus an seinem inneren Ende selbst dicht.

Vorteilhafterweise erweitert sich der Optiktubus von dem Lichtsender bzw. Lichtempfänger konisch nach außen.

Bei einem Lichtschrankengehäuse mit nur einem Lichtsender oder einem Lichtempfänger ist in der einen Schmalwand ein einziger Optiktubus vorgesehen. Sind jedoch in dem Lichtschrankengehäuse Lichtsender und Lichtempfänger vereinigt, so sind übereinander zwei Optiktubusse angeordnet, welche jedoch bevorzugt durch ein einschlägiges optisches Element dicht verschlossen sind.

Durch die Erfindung wird somit ein hermetisch gegenüber der Atmosphäre und dem übrigen Innenraum des Lichtschrankengehäuses abgetrennter Optikraum geschaffen, welcher bei entsprechender einwandfreier Herstellung während seiner gesamtem Lebensdauer absolut schmutz- und kondensatfrei bleibt. Da der Optiktubus bei der Herstellung des Lichtschrankengehäuses z.B. als Spritzgußteil von vornherein mit hergestellt wird, ist erreicht, daß eine feste Zuordnung zwischen den optoelektronischen Bauteilen und dem Gehäuse gegeben ist. Da der Optiktubus gleichzeitig die Zentrierung der Objektivlinsen bestimmt, ist sichergestellt, daß die optische Achse zur Gehäuseachse eine einwandfreie, reproduzierbare Ausrichtung hat. Maßgebend für die genaue Beziehung zwischen optischer Achse und Gehäuseachse ist die Qualität des für die Herstellung des Lichtschrankengehäuses verwendeten Werkzeuges.

Ein weiterer Vorteil der erfindungsgemäßen Ausbildung besteht darin, daß selbst dann, wenn das Lichtschrankengehäuse geöffnet werden muß, um z.B. Kabelverbindungen vorzunehmen oder Einstellungen am Gerät durchzuführen, der Optikraum noch

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dicht verschlossen bleibt. Außerdem kann zunächst bei der Herstellung der Optikraum mit allen Elementen fertiggestellt und somit gegen das Eindringen von Schmutz oder Feuchtigkeit vollständig geschützt werden. Erst dann brauchen die übrigen Schaltelemente im Lichtschrankengehäuse angeordnet zu werden.

Die Erfindung wird im folgenden beispielsweise anhand der Zeichnung beschrieben; in dieser zeigt:

Fig. 1 eine geschnittene Seitenansicht einer ersten Ausführungsform eines Lichtschrankengehäuses,

Fig. 2 eine Vorderansicht des Gegenstandes der Fig. 1,

Fig. 3 eine geschnittene Seitenansicht einer weiteren Ausführungsform des Lichtschrankengehäuses und

Fig. 4 eine Vorderansicht des Gegenstandes der Fig. 3.

Nach den Figuren 1 und 2 erstreckt sich von der einen Schmalseite des flachen, im wesentlichen rechteckförmigen Lichtschrankengehäuses 17 ein Optiktubus 18 in den Innenraum 16 des Gehäuses 17 hinein. Nach Figur 2 hat der Tubus 18 einen rechteckförmigen Querschnitt. Er verjüngt sich konisch von der Schmalwand 19 aus bis zu seinem inneren Ende, welches sich etwa bei der halben Tiefe des Gehäuses 17 befindet.

Das Innere Ende 20 des rundum abgeschlossenen Tubus 18 enthält in dichter Anordnung einen Lichtsender 11 oder einen Lichtempfänger 12. Das äußere Ende des Tubus 18 ist durch eine Abdeckscheibe oder ein Filter 14 verschlossen. An dieser Stelle kann auch eine Objektivlinse dicht angeordnet werden.

Aufgrund dieser Ausbildung entsteht ein gegenüber dem übrigen

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Innenraum 16 des Gehäuses 17 hermetisch abgeschlossener Optikraum 15, in den weder achmutz noch Feuchtigkeit eindringen können, und zwar selbst dann, wenn das Gehäuse 17 bei der Herstellung oder bei Reparaturen geöffnet werden muß. Der Optikraum 15 ist somit für die gesamte Lebensdauer der Lichtschranke 17 vor Verschmutzung und Kondensatbildung geschützt.

Von besonderem Vorteil ist es, daß die optische Achse 21 des optischen Teils aufgrund der gemeinsamen Herstellung des Tubus 18 mit dem Gehäuse 17 im Spritzverfahren exakt zu den Wänden des Gehäuses 17 ausgerichtet ist, so daß mit einer bei 22 beispielsweise angedeuteten, am Gehäuse befestigten Visierhilfe 22 auch bei mit nicht sichtbaren lichtarbeitenden Lichtschranken eine genaue Ausrichtung zum gegenüberliegenden Empfänger bzw. Reflektor erfolgen kann.

Die Figuren 3 und 4 veranschaulichen die Anwendung der Erfindung bei einer Autokollimationslichtschranke. Hier sind im Gehäuse 17 übereinander ein Tubus 18' und ein weiterer Tubus 18¹¹ angeordnet, welche ebenfalls einstückig mit dem übrigen Gehäuse hergestellt sind. Die Frontöffnung beider hierdurch gebildeten Optikräume 15", 15'' sind durch eine einstückige Doppellinse 13 abgeschlossen, von denen die eine dem Lichtsender 11, die andere dem Lichtempfänger 12 zugeordnet ist. Der Lichtschranke steht ein nicht dargestellter Retroreflektor gegenüber, welcher das vom Lichtsender 11 über die eine Teillinse ausgesandte Lichtbündel zur anderen Teillinse und damit zum Empfänger 12 zurückwirft.

Auch bei der Ausfuhrungsform nach den Figuren 3 und 4 sind die Optikräume 15', 15" hermetisch nach außen abgeschlossen, so äaß auch beim Freiliegen des Innenraumes 16 des Gehäuses 17 weder Schmutz noch Feuchtigkeit in die Tubusse 18' bzw. 18*' eindringen können.

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Erfindungsgemäß kommt es also auf die genaue Ausbildung der Halterungen für die optischen und opto-elektronischen Bauelemente im Optiktubus bereits bei der Herstellung des Gehäuses und des Tubus als einheitliches Bauteil an. Dadurch wird die optische Genauigkeit von vornherein fixiert.

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Claims

Patentansprüche:

Lichtschrankengehäuse mit einem Lichtsender und/oder Lichtempfänger, von der Lichtstrahlung beaufschlagten optischen Elementen und dem Lichtsender bzw. -empfänger zugeordneten Schaltelementen, dadurch gekennzeichnet , daß wenigstens ein lediglich die mit der Lichtstrahlung in Berührung kommenden Bauteile (11, 12, 13, 14) enthaltender, abgeschlossener Raum (15, 15', 15'') von dem übrigen Innenraum (16) des Gehäuses (17) abgeteilt ist.

2. Lichtschrankengehäuse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß der abgeschlossene Raum (15, 15", 15'') durch einen in das Gehäuse (17) integrierten Optiktubus (18, 18', 18' ') gebildet ist.

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MANlTZ FINSTERWAL^ HEYN MORGAN ■ BOOO MÜNCHEN 22 ROBERT-KOCH STRASSE 1 · TEL <089) 2242 11 TELEX 05-29672 PATMF

DIPL -ING W GRÄMKOW 7000 STUTTGART 50 (BAD CANNSTATT) ■ SEELBERGSTR. 23/25 · TEL (07 11)56 72 61 ZENTRALKASSE BAYER VOLKSBANKEN · MÜNCHEN ■ KONTO-NUMMER 7270 ■ POSTSCHECK. MÜNCHEN 77062-805

3. Lichtschrankengehäuse nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet , daß der Optiktubus (18, 18', 18'¹) sich von der Lichtein- bzw. -austrittsfläche, wo er durch ein Objektiv (13), eine Abdeckscheibe (14) oder ein Filter (14) dicht verschlossen ist, vorzugsweise von der betreffenden Fläche aus senkrecht in den Innenraum (16) des Gehäuses (17) erstreckt und an seinem dicht verschlossenem inneren Ende den Lichtsender (11) bzw. Lichtempfänger (12) trägt.

4. Lichtschrankengehäuse nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet , daß der Lichtsender (11) bzw. Lichtempfänger (12) den Optiktubus (18, 18', 18¹¹) an seinem inneren Ende dicht verschließt.

5. Lichtschrankengehäuse nach einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet , daß der Optiktubus (18, 18', 18"') sich von dem Lichtsender (11) bzw. Lichtempfanger (12) konisch erweitert.

6. Lichtschrankengehäuse nach einem der vorhergehenden Ansprüche mit einem Lichtsender oder einem Lichtempfänger, dadurch g e kennzeichnet , daß in der einen Schmalwand (19) ein einziger Optiktubus (18) vorgesehen ist.

7. Lichtschrankengehäuse nach einem der Ansprüche 1 bis 5 mit einem Lichtsender und einem Lichtempfänger, dadurch gekennzeichnet , daß übereinander zwei Optiktubusse (1 8 ' , 18") angeordnet sind.

9. Lichtschrankengehäuse nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet , daß das Gehäuse (17) und der Tubus (18, 18', 18") als einheitliches Spritzgußteil hergestellt sind.

10. Lichtschrankengehäuse nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet , daß die Öffnungen beider Optik-

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tubusse (18¹, 18'') nach außen durch ein einstöckiges optisches Element (13) dicht verschlossen sind.

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