DE3325220A1

DE3325220A1 - Light barrier

Info

Publication number: DE3325220A1
Application number: DE19833325220
Authority: DE
Inventors: Gerhard 6729 Berg Traub
Original assignee: Daimler Benz AG
Current assignee: Daimler Benz AG
Priority date: 1983-07-13
Filing date: 1983-07-13
Publication date: 1984-08-02

Abstract

The invention relates to a light barrier consisting of a light source and an optoelectronic transducer (receiver) in a common housing, and of a reflector strip which is arranged opposite the light source in the direction of emission. Through the use of appropriate means, the light beam emitted from the light source is provided in a cyclically pivotable or oscillating fashion. Even objects of previously unknown shape and arrangement which pass the light barrier can be reliably detected, since an extended surface of the light beam is swept, and the monitoring of a passage on foot or by vehicle is not performed only in a one-dimensional, linear fashion along a few light beams emitted or reflected always in the same direction. In one embodiment, the housing is suspended so that it can be pivoted periodically using a motor drive.

Description

Lichtschranke Photoelectric barrier

Die Erfindung betrifft eine Lichtschranke, wie sie nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 als bekannt hervorgeht.The invention relates to a light barrier as described in the preamble of claim 1 emerges as known.

Zur automatischen Betätigung von Toren und insbesondere auch zur Sicherung von Durchgängen oder Durchfahrten kommen eindimensional ein Lichtbündel in eine feste Richtung abstrahlende Lichtschranken zum Einsatz. Das von einer Lichtquelle ausgesendete Lichtbündel trifft, solange kein Gegenstand das Lichtbündel unterbricht, direkt auf einen im Abstand gegenüberliegend oder nach dem Umweg über einen Reflektorspiegel auf einen gleichseitig neben der Lichtquelle angeordneten optoelektronischen Wandler. Im letzteren FalL können Sender und Empfänger im übrigen raumsparend als Einheit und einfach installierbar in einem gemeinsamen Gehäuse untergebracht sein. Der Reflektorspiegel kann als Reflektorleiste ausgebildet sein, um insbesondere bei großen lichten Weiten von Toröffnungen ein Maximum an Licht zu reflektieren. Nach dem automatischen oder manuellen Öffnen eines Tores übernehmen eine oder mchrere Lichtschranken die Überwachung des automatischen Schließvorgangs. Dazu ist beispielsweise eine Lichtschranke im unnittelbaren Schl1eßbereich, mit ihrem Lichtbündel die Torebene über- deckend. angebracht. um bei Unterbrechung des Lichtstrahls, was den Aufenthalt eines Fahrzeuges oder sonstigen Gegenstands im Torhereich anzeigt, die Betätigung des Tormotors für den Schließvorgang zu blockieren. Erst mit einer zeitlichen Verzögerung. nachdem das Lichtbündel ununterbrochen auf den optoelektronischen Wandler, beispielsweise eine Fotozelle getroffen ist. wird die Schließbetätigung frei gegeben. Dennoch ist diese Torsicherung oftmals unzureichend.For the automatic actuation of gates and, in particular, for security One-dimensional light bundles come into one from passageways or passageways Light barriers emitting fixed direction are used. That from a light source emitted light beam hits as long as no object interrupts the light beam, directly on one opposite at a distance or after detouring via a reflector mirror to an optoelectronic converter arranged on the same side as the light source. In the latter case, the transmitter and receiver can also be used as a space-saving unit and can be easily installed in a common housing. The reflector mirror can be designed as a reflector strip, in particular for large clearances reflect a maximum of light from gate openings. After the automatic or manual opening of a gate, one or more light barriers take over the monitoring the automatic closing process. For this purpose, for example, a light barrier is in the direct closing area, with its light beam over the door level covering. appropriate. around when the light beam is interrupted, causing the stay of a vehicle or other object in the gate area indicates the operation of the gate motor for to block the closing process. Only with a time delay. after this the light beam continuously on the optoelectronic converter, for example a photocell is hit. the closing actuation is released. Still is this gate security is often inadequate.

da das Lichtbündel in einer festen Lage ausgerichtet linienförmig abstrahlt. beispielsweise in der Höhe von in den Abmessungen bekannter das Tor häufig trequentierender Fanszeuge.because the light beam is aligned linearly in a fixed position radiates. for example, in the amount of known in the dimensions of the gate frequently attending fan witness.

Wenn jedoch beispielsweise eine Wagenkolonne in der Durchfahrt zum Stehen kommt und eine Lücke zwischen den Wagenaufbauten durchstrahlt wird, so empfängt der Wandler ein Lichtsignal und gibt ein elektrisches Signal zur Betätigung des Schließmechanismus, nachdem eine gewisse Zeitspanne verstrichen ist. während welcher der Lichtschrankenstrahl nicllt unterbrochen war. Deicnseln oder sonstige überstehende Teile wie beispielsweise Stangen werden nicht erkannt, da sie sich nicht in der von der von der Lichtschranke überwachten Höhe befinden. Zwar besitzen die Tore oftmals zusätzliche Sicherheitsvorkehrungen. beispielsweise in Form einer Kontaktleiste an der Torkante, die die Drehrichtung des Tormotors sofort umdreht, sobald die Torkante auf ein Hindernis trifft. Setzt sich die Wagenkolonne jedoch gerade zu diesem Zeitpunkt in Bewegung, so kommt es dennoch zu oftmals folgenschweren Beschädigungen von Tor und Pallrzeug. Al)hilie wird geschaffen. indem beispielsweise eine weitere Lichtschranke in einer wenigstens dem Abstand einer Lücke zwischen zwei Wagen entsprechenden Entfernung zueinan(ler und zur Torebene ungefähr parallel aufge- stellt werden. Eine weitere Möglichkeit einer Nachtlichtschrankenanordnung ist es, den Lichtstrahlverlauf diagonal aus der Torebene herauszuführen, so daß der Lichtstrahl bei bekannten Wagenanordnungen bzw. -abständen nicht durch eine Lücke zwischen den Aufbauten zweier aufeinanderfolgenden Wagen fallen kann. Es sind also entweder mehrere Lichtschranken und/oder die nötigen Installationen mit außerhalb der Torebene zu installierenden Pfosten oder ähnliches zur Aufnahme der Lichtschrankenbauteile nötig.However, if, for example, a motorcade in the passage to the If you come to a standstill and a gap between the car bodies is penetrated, so receives the converter emits a light signal and emits an electrical signal to operate the Closing mechanism after a certain period of time has passed. during which the light barrier beam was not interrupted. Deicnseln or other protruding Parts such as rods are not recognized because they are not in the from the height monitored by the light barrier. Though own the gates often additional safety precautions. for example in the form of a contact strip at the door edge, which reverses the direction of rotation of the door motor immediately as soon as the door edge meets an obstacle. However, does the motorcade sit down at this point in time in motion, the gate can often be damaged with serious consequences and Pallrzeug. Al) hilie is created. by adding another light barrier, for example at a distance corresponding at least to the distance of a gap between two cars to each other and approximately parallel to the door level. will be presented. Another possibility of a night light barrier arrangement is the course of the light beam lead out diagonally from the goal plane, so that the light beam in known car arrangements or distances are not caused by a gap between the structures of two consecutive ones Car can fall. So there are either several light barriers and / or the necessary ones Installations with posts or similar to be installed outside the gate level necessary to accommodate the light barrier components.

Ferner ist bei diagonaler Anordnung der Lichtlaufweg zwiscnen Wandler und Reflektorspiegel entsprechend groß, so daß auch die Intensität des rückgestreuten Lichts entsprechend gering wird, weshalb wirkungsvollere Reflektoren und empfindlicnere Wandler eingesetzt werden müssen. Sicherheit gegen unerwünschtes Schließen des Tores bieten diese Lichtschrankenanordnungen auch nur dann. wenn Gegenstände oder Wagen mit bekannter Form bzw. Aufbautenform verwendet werden und bestimmte Abstände zwischen Gegenständen bzw. Wagen eingehalten werden.Furthermore, in the case of a diagonal arrangement, the light path is between the transducers and reflector mirror correspondingly large, so that the intensity of the backscattered Light is correspondingly low, which is why more effective reflectors and more sensitive ones Converter must be used. Security against unwanted closing of the gate only then offer these light barrier arrangements. when objects or carts are used with a known shape or structural shape and certain distances between Objects or wagons are adhered to.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, mittels einer einzigen Sender-Empfänger-Anordnung auch in Form und Anordnung zuvor unbekannte die zu überwachende Ebene passierende Gegenstände sicher zu erfassen.The invention is based on the object by means of a single transmitter-receiver arrangement also in form and arrangement previously unknown the level to be monitored passing through To grasp objects safely.

Diese Aufgabe wird bei einer gattungsgemäßen Einrichtung durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruchs 1 gelöst.This task is achieved in a generic device by the characterizing features of claim 1 solved.

Dadurch, daß das von der Lichtquelle der Lichtschranke ausgesendete Lichtbündel nicht fest auf einen gegenüberliegenden Punkt gerichtet ist, sondern eine vorzugsweise ebene Fläche periodisch überstreicht, können beispielsweise auch Gegenstände geringerer Ausdehnung wie beispielsweise Deichseln oder von einem Wagen überstenende Stangen oder ähnlicne den Lichtstrahl unterbrechende Teile erfaßt werden. Deshalb müssen Form und Anordnungen, die ein lichtschrankenüberwachtes Tor passieren, nicht vorher bekannt sein und die Lichtschrankeninstallation nicht nach bestimmten Merkmalen und Ausbildungen der sie passierenden Gegenstände ausgerichtet werden.The fact that the emitted from the light source of the light barrier The bundle of light is not fixed on an opposite point, but rather a preferably plane Area periodically swept over, for example also objects of smaller dimensions such as drawbars or from one Carriages overhanging rods or similar parts interrupting the light beam detected will. This is why the shape and arrangement of a light barrier monitored gate happen, not known beforehand and the light barrier installation not after specific features and configurations of the objects passing through them will.

Vorteilhaft ist, daß eine einzige Lichtschranke zur Sicherung ausreicht und diese in der Torebene installiert werden kann, ohne daß zusätzliche PEosten oder ähnliches den Raum seitlich vor oder hinter der Tür oder dem Tor beengend mit hohem Aufwand angebracht werden müssen.It is advantageous that a single light barrier is sufficient for security and this can be installed on the door level without the need for additional posts or the like, restricting the space to the side in front of or behind the door or gate must be attached with great effort.

Ferner sind weniger empfindliche und aufwendige und deshalb billigere Wandler erforderlich als bei diagonaler Anordnung, da die Licntschwächung auf kürzerem Weg geringer ist. Außerdem kann bei fächerförmigem Überstreichen eines ganzen Bereichs einer Torebene eventuell auf zusätzliche Sicherungseinrichtungen wie beispielsweise eine hinderniserfassende Torkante verzichtet werden,da ja für jeden Querschnitt beispielsweise eines Wagenzugs ein lichtschrankenunterbrechender Gegenstand vorhanden ist, wenn auch nur die Verbindungsdeichseln.Furthermore, they are less sensitive and complex and therefore cheaper Converter required than with a diagonal arrangement, since the light attenuation is shorter Way is less. In addition, when sweeping over an entire area in a fan shape a gate level possibly on additional safety devices such as an obstacle-detecting gate edge can be dispensed with, since yes for every cross-section For example, a wagon train has a light barrier interrupting object is, even if only the connecting drawbars.

Die Erfindung ist anhand eines in den Zeichnungen dargestellten ,Nusführungsbeispiels näher erläutert.The invention is based on a nut guide example shown in the drawings explained in more detail.

Es zeigen: Figur I einc an einer Toreinf'ahrt angeordnete Lichtschrankenanordnung, Figur 2 eine Ansicht einer Vorrichtung zur schwenkbaren Aufhängung eines in einem Gehäuse eine Lichtquelle sowie einen optoelektronischen Wandler enthaltenden Lichtstrahlsenders bzw.They show: FIG. 1 a light barrier arrangement arranged at a gate entrance, Figure 2 is a view of a device for pivoting suspension one in one Housing a light source and a light beam transmitter containing an optoelectronic converter respectively.

-empfängers, Figur 3 eine Ansicht der Schwenkvorrichtung entlang der Schnittlinie III-III der Figur 2. -empfänger, Figure 3 is a view of the pivoting device along the section line III-III in FIG. 2.

Aus Figur 1 ist eine Liclltschrankenanordnung ersichtlich, deren Bauteile, ein Lichtstrahlsender bzw. -empfänger 1 auf einer Schwenkeinrichtung 2 und eine Reflektorleiste 3, den beiden Türpfosten. zwischen denen ein Hubtor 4 läuft, zugeordnet sind. Die Toreinfährt 5 wird von Fahrzeugen 6 passiert, die durch Deichseln 7 verbunden sind. Zwischen Reflektorleiste 3 und Lichtstrahlsender bzw. -empfänger 1 sind in einem Bereich die Toreinfahrt 5 fächerförmig über deckende Strahlen eingezeichnet, die d Lichtbündel in unterschiedlichen Schwenkstellungen wiedergeben. Figur 2 zeigt den Lichtstrahlsender bzw. -empfänger 1 au- eine Winkel platte 8 geschraubt, die ihrerseits an eine Wippe 9 angeschraubt ist. die, wic Figur 3 in der Draufsicht entlang Schnittlinie III-III zeigt, U-förmig ausgebildet ist. Sie wird aus zwei Schenkeln und einer in ihrem Zentrum drehbar am Motorgehäusc 10 gelagerten Platte gebildet, die miteinander verschweißt sind. Die Schenkel umgreifen ein ringförmiges Kugellager 11. dessen Lagerkäfig auf einem exzentrisch mit einer Motorwelle verbundenen Kreiszapfen 12 aufgesetzt ist. Die Motorwelle ist mit einem Motor 13 verbunden, der im Motorgehause 10 untergebracht ist. Das Motorgehäuse 19 besitzt an seinen Schmal seiten Schraublöcher 14 mittels welchen das Motorgehäuse 10 direkt an einem Torpfosten oder einem daran befestigten Haltewit el angeschraubt werden kann.From Figure 1, a light barrier arrangement can be seen, the components, a light beam transmitter or receiver 1 on a pivot device 2 and a Reflector strip 3, the two door posts. between which a lifting gate 4 runs, assigned are. The gate entrance 5 is passed by vehicles 6 which are connected by drawbars 7 are. Between the reflector strip 3 and the light beam transmitter or receiver 1 are in in one area the entrance 5 is drawn in a fan shape over opaque rays, reproduce the d light bundles in different swivel positions. Figure 2 shows the light beam transmitter or receiver 1 au- an angle plate 8 screwed, the is in turn screwed to a rocker 9. the, wic Figure 3 in plan view shows along section line III-III, is U-shaped. It becomes two Legs and a plate rotatably mounted in its center on the Motorgehäusc 10 formed, which are welded together. The legs embrace an annular one Ball bearing 11. its bearing cage on one eccentric with one Motor shaft connected circular pin 12 is placed. The motor shaft is with a Motor 13 connected, which is housed in the motor housing 10. The motor housing 19 has screw holes 14 on its narrow sides by means of which the motor housing 10 screwed directly to a goal post or a retaining wedge attached to it can be.

Das Schwenken des Lichtbündels erfolgt im Ausführungsbeispiel durch die Anordnung von Lichtquelle und Wandler in einem schwenkbar aufgehängten Gehäuse. Wenn innerhalb einer festgelegten Zeitspanne der Lichtstrom zum optoelektronischen Wandler kurzfristig einmal unterbrochen wird, so ist die Torbetätigung durch den Tormotor nicht möglich, d.h. das Tor verharrt in der geöffneten Stellung. Die Schwenkvorrichtung für den Lichtstrahl sender bzw. -empfänger 1 weist sic aus nls s eine besonders einfache, robuste und wartungsfteie an Tor oder Torpfsten montierbare Einheit.0 die Sender- bzw. empfangereinheit bereits vorhandener Lichtschranken kann auf elnfacile Weise von einer lagestarren Befestigung auf eine schwenkbare Befestigung umgerüstet et werden. Der Elektromotor der Schwenkeinri cht nnfi treibt eine Exzenterwelle an, die eine Wippe 9 und die daran befestigte Sender bzw. -empfänger-Einheit in hin- und hergehende Bewegung versetzt. Die Schwenk frequenz ist von der Motordrehzahl abhängig und hei niedrigen Durchgangsgeschwindigkeiten von Gegenständen oder Fahrzeugen durch die Toreinfahrt entsprechend niedertourig ausgelegt. Die Kugellagerumfassung des Kreiszapfens 12 im Berührungsquerschnitt mit den Schenkeln der Wippe 9 sorgt für einen besonders reibungsarmen Lauf. Die schwenkbare Sender-Empfänger-Einheit kann auch zusätzlich zu einer starr installierten Lichtschranke, die beispielsweise im Aufbauterbereich von Fahrzeugen angeordnet ist, in einem unteren Bereich besonders zur Aufspürung von Deichselverbindungen oder sonstigen rohrförmigen überstehenden Teilen verwendet werden. Der Bereich, der fächerförmig überstrichen werden kann, hängt auch ab von der Qualität der Reflektorleiste, die der Sender bzw. Empfänger-Einheit gegenüber angeordnet ist. Bei nur geringen lichten Torweiten und kleineren Schwenkwinkeln genügen, wie die Praxis beweist, einfache und billige Reflektorleisten, die aus einer Vielzahl von Tripelspiegeln gebildet sind. Bei großen Schwenkwinkeln müssen Reflektorleisten verwendet werden, deren Spiegelanordnungen zum Lichtempfänger hinweisend angeordnet sind.The pivoting of the light beam takes place in the exemplary embodiment the arrangement of the light source and transducer in a pivotably suspended housing. If within a specified period of time the luminous flux to the optoelectronic Converter is briefly interrupted once, the door is operated by the Gate motor not possible, i.e. the gate remains in the open position. The swivel device for the light beam transmitter or receiver 1, sic has a special from nls s simple, robust and maintenance-free unit that can be mounted on a gate or gate post. 0 the transmitter or receiver unit of already existing light barriers can use elnfacile Way converted from a rigid mounting to a pivoting mounting et be. The electric motor of the swivel device nnfi drives an eccentric shaft to which a rocker 9 and the attached transmitter or receiver unit in back and forth movement offset. The swivel frequency depends on the engine speed dependent and at low passage speeds of objects or vehicles designed accordingly low-speed through the gate entrance. The ball bearing enclosure of the circular pin 12 in the contact cross-section with the legs of the rocker 9 provides for particularly low-friction running. The swiveling transmitter-receiver unit can also be used in addition to a rigidly installed light barrier, for example in the superstructure area of vehicles is arranged in a lower Area especially for tracing drawbar connections or other tubular ones protruding parts are used. The area that was swept in a fan shape also depends on the quality of the reflector strip, which the transmitter or receiver unit is arranged opposite. With only small clear gate widths and smaller swivel angles are sufficient, as practice shows, simple and cheap Reflector strips, which are formed from a large number of triple mirrors. With big ones Pivot angles must be used reflector strips, their mirror arrangements are arranged pointing to the light receiver.

Anstatt das Gehäuse, in dem Lichtquelle und empfänger enthalten sind, periodisch zu schwenken, kann beispielsweise auch die Lichtquelle allein oder ein im Lichtstrahl befindlicher Spiegel periodisch schwenkbar angeordnet sein.Instead of the housing that contains the light source and receiver, to pivot periodically, for example, the light source alone or one be arranged periodically pivotable mirror located in the light beam.

Wie in Figur 1 strichpunktiert angedeutet, kann der Lichtsender bzw. -empfänger 1 bei extrem niedrigen Deichsellagen auch entsprechend tief am Torpfosten angeordnet sein und einen Torausschnitt ungefähr in Form eines rechtwinkligen Dreiecks überstreichen.As indicated by dash-dotted lines in FIG. 1, the light transmitter or -receiver 1 with extremely low drawbar positions also correspondingly deep on the goal post be arranged and a gate section approximately in the form of a right triangle paint over.

Selbstverständlich kann die Lichtschranke auch bei der Überwachung beispielsweise des Transports von Gegenständen auf Fließbändern zur Steuerung der Antriebsaggregate eingesetzt werden.Of course, the light barrier can also be used for monitoring for example the transport of objects on conveyor belts to control the Drive units are used.

Claims

Claims 1; jLight barrier with a in the direction of an im Distance to it arranged reflector strip a light source emitting a light beam, and a light that is reflected by the reflector strip and is received at the same time optoelectronic converter arranged to the light source. the one in the event of a light beam interruption emits an electrical signal, characterized in that means for cyclic Pivoting or swinging of the light beam are provided.

2. Light barrier according to claim 1, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t that light source and optoelectronic converter in a common housing are arranged, which is pivotably suspended.

3. Light barrier according to claim 2, characterized in that the Housing on a U-shaped rocker (9 is arranged. Its two legs comprise an eccentrically rotating circular pin (12).

4. Light barrier according to claim 1 d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t that the light beam after exiting the light source on a periodic swivel mirror meets.