DE3528270A1 - Lichtschrankenhalterung - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Überwachungsvorrichtung für Schwebekörper-Durchflußmesser. Derartige Schwebekörper- Durchflußmesser weisen ein im allgemeinen senkrecht stehendes, nach oben kontinuierlich sich erweiterndes Rohr auf, in dem sich ein speziell geformter Schwebe­ körper frei auf- und abbewegen kann.

Der Meßstoff strömt von unten nach oben durch den sich erweiternden Rohrabschnitt. Dabei wird der Schwebekörper soweit angehoben, bis ein Ringspalt zwischen Rohrwand und Schwebekörper entsteht, so daß die auf den Schwebe­ körper einwirkenden Kräfte im Gleichgewicht sind. Jeder Höhenlage des Schwebekörpers entspricht so eine bestimmte Durchflußrate, welche beispielsweise auf einer an der Rohrwandung angeordneten Skala abgelesen werden kann.

Bei zahlreichen Anwendungen dieses Meßprinzips in der Verfahrenstechnik ist eine Bestimmung der Durchflußrate des Meßstoffes anhand einer Skala nicht erforderlich, sondern nur eine Überwachung einer einzuhaltenden Durch­ flußrate. Hierzu kann an dem Meßrohr eine Vorrichtung angebracht werden, welche registriert, ob der Schwebe­ körper oder ein bestimmter Abschnitt des Schwebekörpers in einer bestimmten Position, welche einer durch den Prozeß vorgegebenen Durchflußrate entspricht, liegt oder nicht.

Das Meßrohr für den Schwebekörper ist bei einer derartigen Durchflußmessung oder -überwachung Teil eines Rohrleitungs­ systems, welches häufig nur umständlich zu demontieren ist. Selbst bei einfacher Demontage des Meßrohrabschnittes ist hierfür ein gewisser Zeitaufwand erforderlich. Soll eine Durchflußüberwachungsvorrichtung an einem Meßrohr angebracht werden, so muß diese Vorrichtung entweder mehrteilig ausgeführt sein, um im eingebauten Zustand des Meßrohres dieses umschließend montiert werden zu können, oder die Rohrleitung muß in einem Abschnitt auf­ getrennt werden, um eine Überwachungsvorrichtung auf das Meßrohr aufschieben zu können.

Weitere Schwierigkeiten können sich bei bekannten Durch­ flußüberwachungsvorrichtungen dadurch ergeben, daß die Meßrohre unterschiedlichen Durchmesser aufweisen können; für unterschiedliche Meßrohre sind dann jeweils Durchfluß­ überwachungsvorrichtungen mit entsprechend unterschied­ lichem Durchmesser erforderlich, oder die Durchflußüber­ wachungsvorrichtung wird relativ schlecht definiert an dem Meßrohr befestigt, woraus sich Ungenauigkeiten oder Betriebsstörungen ergeben können.

Die Erfindung steht daher unter der Aufgabe, bestehende Durchflußüberwachungsvorrichtungen dahingehend weiterzu­ bilden, daß eine Anbringung an bestehenden Rohrleitungen, auch unterschiedlicher Form und Größe, ohne deren Demontage ermöglicht wird. Dabei soll die neue Vorrichtung aus Kostengründen, aber auch wegen der wünschenswerten ein­ fachen Handhabung selbst möglichst einfach aufgebaut sein.

Die Aufgabe wird erfindungsgemäß durch eine Lichtschranken­ halterung gelöst, bei welcher zur Aufnahme eines Meß­ rohres eine nach mindestens drei Seiten hin offene Aus­ nehmung in einem Körperteil vorgesehen ist, welche eine erste Innenfläche und eine sich in einem Winkel hiervon erstreckende zweite Innenfläche aufweist, wobei beide Innenflächen eine Prismenaufnahme zur Festlegung des Meßrohres ausbilden. Vorzugsweise sind die Innenflächen plan ausgebildet.

In die erfindungsgemäße offene Ausnehmung können Meß­ rohre unterschiedlicher Durchmesser aufgenommen werden, in jedem Fall ist durch die Prismenaufnahme eine nachfol­ gende sichere Halterung gewährleistet. Die erfindungs­ gemäße Vorrichtung kann demgemäß einfach auf ein fest eingebautes Meßrohr aufgeschoben bzw. angesetzt werden. Ein weiterer Vorteil ist darin zu sehen, daß die erfindungs­ gemäße Halterung einfach längs des Meßrohres verschiebbar ist, so daß unterschiedliche Positionen, welche unter­ schiedlichen Durchflußraten entsprechen, eingenommen werden können. Darüber hinaus ist die erfindungsgemäße Vorrichtung an Meßrohren sowohl mit zylindrischer als auch konischer Außenwand verwendbar. Die lichte Weite der das Meßrohr aufnehmenden Ausnehmung ist dabei an den maximal erwarteten Meßrohrdurchmesser angepaßt; hierbei kann es sich aus Kostengründen empfehlen, bei Meßrohren stark unterschiedlicher Durchmesser mehrere unterschiedliche erfindungsgemäße Halterungen vorzusehen, da für kleine Meßrohrdurchmesser dann die erfindungsgemäße Halterung kleiner und damit kosten­ günstiger ausgeführt werden kann.

Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, daß der Winkel des Prismas zwischen den Innenflächen etwa 90 Grad beträgt. Eine derartige 90-Grad-Aufnahme ist als ein guter Kompromiß zwischen einem breiten Bereich aufnehmbarer Meßrohre und einer sicheren Halterung dieser Meßrohre anzusehen.

Bei einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung wird die offene Ausnehmung weiterhin von einer an die zweite Innenfläche anschließenden dritten Innenfläche begrenzt. Hierbei gibt der Abstand zwischen der ersten Innenfläche und der dritten Innenfläche die lichte Weite vor, bis zu welcher Meßrohre aufgenommen werden können.

Ist gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung die Halterung so ausgebildet, daß die zweite und die dritte Innenfläche einen Winkel von etwa 90 Grad einschließen, ergibt sich eine symmetrische, material­ sparende Ausbildung der offenen Ausnehmung. Da in diesem Fall die erste und die dritte Innenfläche annähernd parallel verlaufen, ist die lichte Weite der Ausnehmung annähernd konstant und ein Meßrohr, welches anfänglich in die Ausnehmung paßt, gelangt auch bis in das eine definierte Halterung ermöglichende Prisma aus erster und zweiter Innenfläche; ein Verklemmen wird hierdurch sicher vermieden.

Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist der die Ausnehmung aufweisende Körperteil einstückig ausgebildet. Dies bietet bei der Handhabung der erfindungsgemäßen Vorrichtung den großen Vorteil, daß bei Demontage und gegebenenfalls späterer Montage, womöglich an einem anderen Einsatzort, keine Teile ver­ loren gehen können, sondern die erfindungsgemäße Vor­ richtung immer komplett bleibt. Erfindungsgemäß ist weiter vorgesehen, daß der Körperteil aus Aluminium beziehungs­ weise einer geeigneten Aluminiumlegierung gefertigt sein kann. Aufgrund seines relativ geringen spezifischen Ge­ wichtes bietet Aluminium als Material für den Körperteil von daher Vorteile, daß keine allzu hohen Klemmkräfte, wie sie bei schwereren Materialien eventuell erforderlich würden, zur Halterung am Meßrohr erforderlich sind, so daß die erfindungsgemäße Vorrichtung auch an empfind­ lichen, beispielsweise zerbrechlichen Meßrohren sicher und mit nicht allzu hohen Klemmkräften festgelegt werden kann. Ein ähnlicher Vorteil wird gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung dadurch erzielt, daß der Körperteil aus einem schlagzähen Kunststoff wie Polystyrol besteht.

Um das Meßrohr mit der erfindungsgemäßen Halterung zur Anlage zu bringen, ist insbesondere eine in die Ausnehmung bewegbare Haltevorrichtung (Klemmhalterung) vorgesehen, zur Festlegung des Meßrohres zwischen den Prismaflächen. Es kann aber auch eine Aufnahme am Körperteil vorgesehen sein, über die die Lichtschrankenhalterung mit einer diese festlegenden Halterung verbunden wird, zum Beispiel einem Stativ. Das Meßrohr kann dann unter Umständen ohne Verklemmen frei zwischen die Prismaflächen geführt und dort zur Anlage gebracht werden. Vorzugsweise ist eine Klemmvorrichtung vorgesehen, welche längs der win­ kelhalbierenden Achse des Prismas verschiebbar angeordnet ist. Die Klemmvorrichtung bewirkt so automatisch eine Zentrierung des Meßrohres in der erfindungsgemäßen Halte­ rung.

Nach einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Er­ findung ist die Klemmvorrichtung als Schraube ausgebil­ det, welche einen Schraubenkopf und einen Außengewinde­ abschnitt aufweist, der in einem im Körperteil angeord­ neten Innengewindeabschnitt geführt ist, welcher parallel oder konzentrisch zur winkelhalbierenden Achse des Prismas angeordnet ist. Mit einer derartigen Schraube, die sich im Innengewindeabschnitt des Körperteiles abstützt, kann die erforderliche Klemmkraft feinfühlig aufgebracht werden.

Besteht die Klemmvorrichtung, vorteilhafterweise eine Schraube, gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung aus Kunststoff, so können auch empfindliche Meßrohre, beispielsweise aus Glas, ohne die Gefahr einer Beschädigung oder sogar Zerstörung, sicher durch fein­ fühliges Anziehen der Kunststoffschraube gehalten werden, ohne daß, wie beispielsweise bei Metallschrauben, aufgrund des Kontaktes der Schraubenspitze mit dem Meßrohr, Beschädi­ gungen wie ein Verkratzen oder ähnliches zu befürchten sind.

Die genannte Gefahr kann gemäß einer weiteren vorteil­ haften Ausgestaltung der Erfindung aber auch dadurch vermieden werden, daß die Klemmschraube zwar aus Metall besteht, jedoch an ihrem dem Meßrohr zugewandten Endab­ schnitt mit einem Kunststoff- oder Gummipuffer versehen ist. Diese Ausführungsform ist für den Fall zu bevorzugen, daß relativ große Klemmkräfte von der Schraube aufgebracht werden müssen, was bei einem Außengewinde der Schraube, welches aus Metall besteht, einfacher und in dauer­ hafterer Weise möglich ist als bei einem Kunststoff­ schraubengewinde, das eher verschleißen kann, wenn nicht besondere Vorkehrungen bezüglich der Material­ auswahl getroffen werden. Der Kunststoff- oder Gummi­ puffer schützt in diesem Fall das Meßrohr gegen Ver­ kratzen oder sonstige Beschädigungen.

Die Position eines Schwebekörpers kann auf verschiedene Weisen bestimmt werden. Gemäß einer weiteren vorteil­ haften Ausgestaltung der Erfindung ist ein elektro­ magnetische Strahlung längs eines Weges aussendender Sender und ein auf dem Weg angeordneter, diese elektro­ magnetische Strahlung aufnehmender Empfänger vorge­ sehen, wobei der genannte Weg in einer die winkelhal­ bierende Achse des Prismas enthaltenden Ebene liegt. Die elektromagnetische Strahlung kann Licht im sicht­ baren oder nichtsichtbaren Bereich, beispielsweise im Infrarotbereich, sein. Eine derartige, auch als "Lichtschranke" bezeichnete Anordnung, weist eine besonders hohe Betriebssicherheit und ein feinfühliges Ansprechen auf Positionsveränderungen des Schwebekörpers auf.

Hierzu ist in einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung vorgesehen, daß der Sender eine Fotodiode und der Empfänger ein Fototransistor ist. Eine Fotodiode, LED: lichtemittierende Diode, gibt es kommerziell erhältlich auf entsprechende Fototransistoren abgestimmt. Üblicherweise weisen Fotodiode und Foto­ transistor relativ engkegeligen Sende- beziehungsweise Empfangswinkel auf, wodurch die Störbeeinflussung durch Störstrahlung stark vermindert wird; eine besonders hohe Unempfindlichkeit gegenüber Störeinflüssen kann dadurch erreicht werden, daß der wirksame Wellenlängenbereich von Sender und Empfänger im Infraroten liegt.

Hierdurch wird die Betriebssicherheit der erfindungsgemäßen Vorrichtung in erheblichem Maße weiter vergrößert.

Bei einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfin­ dung weist der Körperteil eine Ausnehmung zur Aufnahme des Senders und eine Ausnehmung zur Aufnahme des Empfängers auf, und beide Ausnehmungen sind konzentrisch zu dem Strahlungsweg angeordnet. Fotodioden und Fototransistoren sind nämlich in vielfältigen, größtenteils genormten Abmessungen erhältlich; werden sie wie vorgeschlagen in entsprechenden Ausnehmungen aufgenommen, so ist bei Betriebsstörungen ein relativ einfacher Austausch des jeweils defekten Teiles möglich.

Es ist auch vorteilhaft, eine weitere Sender/Empfängeran­ ordnung aus einem Sender und einem Empfänger vorzusehen, welche auf einem Strahlungsweg angeordnet sind, der in der aus winkelhalbierender Achse zweier Prismenflächen und dem ersten Strahlungsweg aufgespannten Ebene liegt. Im Betriebszustand, also bei an einem Meßrohr angebrachter erfindungsgemäßer Lichtschrankenhalterung, durchkreuzen zwei Strahlungswege eine, vorzugsweise die zentrale Längs­ achse des Meßrohres in einem bestimmten Abstand voneinan­ der. Hierdurch wird es, im Unterschied zur Verwendung von nur einem Sender/ Empfängerpaar, möglich, nicht nur die Über- beziehungsweise Unterschreitung eines bestimmten Durchflußratenpegels festzustellen, sondern auch Schwan­ kungen der Durchflußrate innerhalb eines vorgebbaren Toleranzfeldes, welches durch den Abstand der beiden Strahlungswege gegeben ist, zuzulassen und zu überwachen. Darüber hinaus wird es in vorteilhafter Weise möglich, bei Veränderungen der Durchflußrate und korrespondierender Positionsveränderungen des Schwebekörpers eine Trendre­ gistrierung vorzunehmen, das heißt festzustellen, ob sich bei starken Veränderungen der Durchflußrate der Schwebekörper nach unten oder nach oben aus dem durch beide Strahlungswege definierten Bereich bewegt hat.

Bei Anordnung zwei oder mehrerer derartiger Sender-/Empfän­ geranordnungen im Abstand zueinander sind bei entspre­ chender Kalibrierung auch quantitative Messungen der Durchflußrate möglich.

Vorteilhafterweise verlaufen die winkelhalbierende Achse, der erste Strahlungsweg und der zweite Strahlungsweg bei einer Anordnung mit jeweils zwei Sendern und Empfängern parallel zueinander. Diese besonders symmetrische Anord­ nung stellt sicher, daß beide Strahlungswege über ihren gesamten Verlauf den gleichen Abstand voneinander einhal­ ten und darüber hinaus die zentrale Längsachse eines eingespannten Meßrohres annähernd im Zentrum kreuzen.

Die bezüglich der Ausnehmungen zur Aufnahme des Empfän­ gers und des Senders bereits angeführten Vorteile gelten selbstverständlich entsprechend für die zweite Sender/ Empfängeranordnung.

Es wird auch eine Anordnung vorgeschlagen, die nur einen Sender mit zwei zugeordneten Empfängern aufweist, wobei der Sender dann einen kegelförmigen Strahlungsweg be­ schreibt, so daß beide Empfänger angesprochen werden können. Je nachdem, ob einer oder beide und je nachdem, in welcher Reihenfolge die beiden Empfänger dann Signale geben, sind Aussagen über die Durchflußrate möglich, da der Schwebekörper in unterschiedlicher Weise den Strah­ lungsweg durchquert.

Die Leuchtdiode(n) und der/die Fototransistor(en) benötigen elektrische Leitungsanschlüsse zur Zuführung der Betriebs­ energie und zur Ableitung der von den Empfängern aufge­ nommenen Signale, welche anzeigen, ob der Lichtweg vom Sender zum Empfänger frei oder durch den Schwebekörper im Meßrohr unterbrochen ist. Hierfür ist gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung vorge­ sehen, daß der Körperteil einen parallel zur winkelhal­ bierenden Achse verlaufenden Kabelkanal aufweist.

Dadurch kann von der einen Seite des Körperteiles, in welchem die Aufnahme für die Fotodiode angeordnet ist, ein Kabel auf die andere Seite zur Ausnehmung für den Empfänger geführt und an geeigneter Stelle mit dem Em­ pfängerkabel vereinigt werden, ohne daß außerhalb des Körperteiles sich Kabelabschnitte nach außen erstrecken und Beschädigungs- und Störeinflüssen ausgesetzt sind. Die hierdurch erzielbaren Vorteile werden noch vergrößert, wenn entsprechende Kabelkanäle auch in den Seitenwänden vorgesehen sind, in welchen die Ausnehmungen für Sender beziehungsweise Empfänger angeordnet sind. Die gesamte interne Verkabelung kann dann innerhalb der Außenflächen des Körperteiles stattfinden und ein gemeinsames Energie­ versorgungs- und Signalkabel an einer geeigneten Stelle weggeführt werden. Ein sonst störender "Kabelsalat" wird so sicher vermieden.

Die Erfindung wird nachstehend anhand zeichnerisch darge­ stellter Ausführungsbeispiele näher erläutert, aus welchen sich weitere Vorteile und Merkmale ergeben. Es zeigen:

Fig. 1: Eine Schnittdarstellung eines konischen Meßrohres mit einem Schwebekörper und dreier beispielhaft eingezeichneter Lichtstrahlungswege;

Fig. 2: eine schematische Anordnung zweier Sender/Empfän­ gerpaare, welche voneinander beabstandet ein Meßrohr durchkreuzen;

Fig. 3: eine erste Ausführungsform einer erfindungsge­ mäßen Halterung; und

Fig. 4: eine weitere Ausführungsform einer erfindungs­ gemäßen Halterung mit zusätzlichen Ansichten von den Schmalseiten und von unten.

In Fig. 1 ist ein konischer Abschnitt eines Meßrohres allgemein mit der Bezugsziffer 10 bezeichnet und weist eine obere weitere Öffnung 12 und eine untere engere Öffnung 14 auf. In dem Meßrohr 10 ist ein Schwebekör­ per 18 frei entlang einer zentralen Längsachse 16 des Meßrohres 10 beweglich.

Der Schwebekörper 18 weist einen oberen zylindrischen Abschnitt 20, einen daran anschließenden unteren zylin­ drischen Abschnitt 22 und einen sich wiederum hieran nach unten anschließenden verjüngten Abschnitt 24 auf. Zwischen dem Schwebekörper 18 und dem Meßrohr 10 bildet sich ein Ringspalt aus, welcher durch die beiden Pfeile 26,28 angedeutet ist und sich bei Bewegung des Schwebe­ körpers 18 in Richtung auf die obere weitere Öffnung 12 zu vergrößert, bei Bewegung des Schwebekörpers 18 nach unten, also in Richtung auf die engere Öffnung 14 hin, verkleinert. Je nach Durchflußmedium entspricht jede Position des Schwebekörpers 18 entlang der zentralen Längsachse 16 einer bestimmten Durchflußrate dieses Mediums, nähere Einzelheiten sind beispielsweise der VDI-VDE-Richtlinie 3513 entnehmbar.

Weiterhin sind in Fig. 1 beispielhaft drei das Meßrohr 10 und damit auch die Achse 16 senkrecht hierzu durchsetzende Strahlungswege I-II, III-IV und V-VI eingezeichnet, von denen nur der erste Strahlungsweg I-II frei die transpa­ renten, das heißt transparent gegenüber der verwendeten Strahlung, Wände des Meßrohres 10 durchquert, wohingegen die beiden anderen Strahlungswege III-IV und V-VI durch den Schwebekörper 18 blockiert sind.

In Fig. 2 ist in äußerst vereinfachter schematischer Darstellung ein außenzylindrisches Meßrohr 30 mit einer erfindungsgemäßen Halterung 32 dargestellt, welche eine Leuchtdiode 34 aufweist, deren lnfrarotstrahlung längs eines Strahlungsweges 38 das Meßrohr 30 durchquert und auf einen Fototransistor 36 gelangt. Ist der Strahlungs­ weg 38 nicht durch einen Schwebekörper 18 blockiert, wie in Fig. 1 anhand des Strahlungsweges I-II skizziert, so würde der Fototransistor 36 ein Signal abgeben, welches anzeigt, daß die von der Fotodiode 34 ausgehende Strahlung empfangen wird.

In der Halterung 32 nach Fig. 2 ist eine weitere Foto­ diode 40 vorgesehen, welche entsprechend längs eines Strahlungsweges 44 Infrarotstrahlung auf einen Foto­ transistor 42 abgibt. Ist der Strahlungsweg 44 durch einen Schwebekörper 18 unterbrochen, wie beispielsweise in Fig. 1 anhand des Strahlungsweges III-IV dargestellt, so würde der Fototransistor 42 kein der Strahlungsemission der Leuchtdiode 40 entsprechendes Signal abgeben. In dem soeben geschilderten Fall, in dem der Fototransistor 36 ein Signal abgibt, der Fototransistor 42 aber nicht, würde daher anhand einer geeigneten, auf die von den Fototransistoren 36,42 abgegebenen Signal reagierenden Anzeigevorrichtung festgestellt werden, daß der Strahlungs­ weg 38 frei ist, sich hier also kein Schwebekörper befin­ det. Prinzipiell könnte der Schwebekörper 18, wenn nur der Strahlungsweg 38 berücksichtigt wird, ober- oder unterhalb dieses Strahlungsweges 38 sich befinden. Infolge der zusätzlichen Information, daß nämlich der Strahlungs­ weg 44 unterbrochen ist, wäre jedoch offenbar, daß sich der Schwebekörper 18 unterhalb, das heißt in Richtung auf den Lichtweg 44 hin, des Lichtweges 38 befinden muß. Der Abstand der Lichtwege 38 und 44 voneinander gibt gleichzeitig die maximale Entfernung an, in welcher sich bei den genannten Signalverhältnissen der Fototransistoren 36, 42 der Schwebekörper 18 von dem Lichtweg 38 entfernt haben kann.

Zur Trendbeobachtung, das heißt der Registrierung der weiteren Bewegungsrichtung des Schwebekörpers 18, sind nun verschiedene Fälle möglich, welche auf einfache Weise anhand der von den Fototransistoren 36, 42 abgegebenen Signale unterschieden werden können. Zunächst könnte, von der beschriebenen Ausgangssituation aus, der Schwebe­ körper sich noch weiter von dem Lichtweg 38 entfernen und schließlich bis auf eine Position unterhalb des Licht­ weges 44 sinken. Gibt daher der dem Lichtweg 44 zugeord­ nete Fototransistor 42 ein Signal ab, wobei das bisher von dem Fototransistor 36, welcher dem Lichtweg 38 zuge­ ordnet ist, abgegebene Signal unverändert bleibt, so wird festgestellt, daß der Schwebekörper 18 sich nach unten hin aus den beiden Lichtwegen 38,44 entfernt hat. Bei einer Strömungsrichtung wie in Fig. 1 angegeben, also einem Fluß des Mediums von der Öffnung 14 zur Öffnung 12, muß daher in diesem Fall die Durchflußrate gesunken sein.

Gibt daher, ausgehend von der geschilderten Ausgangs­ situation, auf einmal auch der Fototransistor 36 kein Signal ab, wobei der Fototransistor 42 weiterhin kein Signal abgibt, so blockiert nunmehr der Schwebekörper 18 sowohl den Lichtweg 38 als auch (noch) den Lichtweg 44 und befindet sich also in diesem Bereich. Bei weiterer Aufwärtsbewegung des Schwebekörpers 18 wird, wenn auch der untere verjüngte Abschnitt 24 des Schwebekörpers 18 den Lichtweg 44 verlassen hat, der Fototransistor 42 ein Signal abgeben und der Fototransistor 36 weiterhin kein Signal abgeben; in diesem Falle hat sich daher die Durchflußrate deutlich erhöht.

Eine erste Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Licht­ schrankenhalterung 48 ist in Fig. 3 dargestellt. Ein schematisch im Querschnitt dargestelltes Meßrohr 46 ist in den beiden Backen eines Prismas aufgenommen, welches aus einer ersten Prismenfläche 52 und einer zweiten Prismen­ fläche 54 gebildet wird. Mit einer an die zweite Prismen­ fläche 54 anschließenden dritten Fläche 56 ist eine Aus­ nehmung 50 ausgebildet, welche von den drei Flächen 52,54,56 begrenzt und nach außen zum Aufschieben auf das Meßrohr frei ist. Der Körperteil der Halterung ist somit nach drei Seiten (oben, unten, eine Außenseite), offen. Nach außen wird die Lichtschrankenhalterung 48 sonst durch Außenwände 58,60,62 und 64 begrenzt, wodurch sich eine Quaderform der Lichtschrankenhalterung 48 ergibt, aus welcher die Ausnehmung 50 ausgenommen worden ist. Die winkelhalbierende Achse der Flächen 52,54 des Prismas ist schematisch durch die Bezugsziffer 66 bezeich­ net und verläuft parallel zur Außenwand 58 beziehungsweise 62. Konzentrisch zur Winkelhalbierenden 66 ist eine Klemmschraube 68,70 mit einem Gewinde- und Anpreßabschnitt 68 und einem Schraubenkopf 70 angeordnet. Dazu weist die Halterung noch eine Gewindebohrung zur Aufnahme des Gewindeabschnitts der Schraube auf, wie anhand der Fig. 4 noch näher erläutert wird. Durch Verdrehen des Schraubenkopfes 70 wird die Klemmschraube auf das Meßrohr 46 hin bewegt und drückt dieses in die Prismenaufnahme 52,54.

Ein zentrales Energieversorgungs- und Signalkabel 72 erstreckt sich von der Außenwand 60 nach außen und führt innerhalb des Lichtschrankenkörpers 48 zu Leuchtdioden und Fototransistoren, wie beispielsweise näher in Fig. 4 dargestellt.

In Fig. 4 ist eine weitere Ausführungsform einer Licht­ schrankenhalterung 75 mit weiteren Einzelheiten darge­ stellt, wobei die beiden schmalen und die untere lange Seitenfläche in hochgeklappter Darstellung gezeigt sind. Das Aufnahmeprisma zur Festlegung eines Meßrohres wird hier aus einer ersten Prismenfläche 74 und einer zweiten Prismenfläche 76 gebildet, welche einen Winkel von 90 Grad aufspannen. Wiederum im rechten Winkel zur zweiten Prismenfläche 76 erstreckt sich eine dritte Fläche 78 und verläuft parallel zur ersten Prismenfläche 74. Die maximal aufnehmbare lichte Weite eines Meßrohres wird demnach durch die lichte Weite der mit der Bezugs­ ziffer 77 bezeichneten Ausnehmung gegeben, das heißt durch den Abstand der ersten Prismenfläche 74 von der dritten Prismenfläche 78. Demnach beträgt der Winkel zwischen Winkelhalbierender 66 der Prismaflächen 74,76 und der dritten Fläche 78 der Ausnehmung 77 etwa 45 Grad.

Konzentrisch zur winkelhalbierenden Achse 66 ist in einer Seitenwand 82 eine Öffnung 84 vorgesehen, welche sich in einer konzentrisch zur Achse 66 in Richtung auf die Ausnehmung 77 hin verlaufenden Gewindebohrung 80 fort­ setzt. In diesem Gewinde wird eine Schraube, vergleiche die Schraube 68, 70 in Fig. 3, aufgenommen.

In der Seitenwand 82 sind symmetrisch jeweils seitlich von dem zentralen Loch 84 zwei weitere Ausnehmungen 86,88 vorgesehen, in welche Leuchtdioden aufgenommen werden können, vergleiche die Leuchtdioden 34,40 in Fig. 2. In der Seitenwand 82 führt eine die Löcher 84,86,88 um­ schließende Ausnehmung als Kabelkanal 90 nach unten zu einer Kabelkanalöffnung 92, welche in einen Kabelkanal 94 mündet, der parallel zu einer unteren Wand 96 verläuft. Dieser setzt sich an seinem anderen Ende über eine Öffnung 110 in einen wiederum nach oben führenden Kabelkanal 98 fort, welcher parallel zu einer weiteren Außenwand 100 verläuft.

Die andere Seitenwand 100 weist in zur Position der Aus­ nehmungen 86,88 korrespondierenden Anordnung Ausnehmungen 108, 106 zur Aufnahme von Fototransistoren wie beispiels­ weise den Fototransistoren 36,42 aus Fig. 2 auf. Die Zentren der Ausnehmungen 86,88,106 und 108 liegen daher in einer Ebene, in welcher auch die Winkelhalbierende 66 der Prismenaufnahme 74,76 liegt, hier parallel zur Seiten­ wand 96.

Die vierte Außenwand ist mit der Bezugsziffer 102 bezeich­ net und bildet den oberen Abschluß. Die in Fig. 4 darge­ stellte Lichtschrankenhalterung 75 unterscheidet sich insoweit von der in Fig. 3 dargestellten Lichtschranken­ halterung 48, daß die dort sowohl im Bereich der einen Seitenwand 60 als auch im Bereich der anderen Seitenwand 64 parallel zur unteren Wand 62 verlaufende obere Wand 58 im Falle der Fig. 4, in welcher die obere Wand mit der Bezugsziffer 102 bezeichnet ist, nicht auf der der Seite 100 gegenüberliegenden Seite 82 dieselbe Höhe erreicht, sondern erkennbar die Seitenwand 82 in Fig. 4 kürzer ausgeführt ist als die Seitenwand 100.

Grundsätzlich können bei den beschriebenen Ausführungs­ formen mit Lichtschranken 34,36 beziehungsweise 40,42 die Halterungskörper 48,75 aus beliebigem Material her­ gestellt sein, wobei aus Kosten-, Gewichts- und Korro­ sionsgründen einer Aluminiumlegierung der Vorzug gegeben wird. Sollen statt der beschriebenen Lichtschranken andere Positionsaufnehmer Verwendung finden, welche auf induktiver oder kapazitiver Basis arbeiten, wobei ein induktive beziehungsweise kapazitive Veränderungen hervorrufender Schwebekörper 18 Verwendung findet, muß darauf geachtet werden, daß das für die Halterungskörper 48,75 verwendete Material die induktiven oder kapazitiven Wirkungen weder schwächt noch allzu stark beeinflußt. In derartigen Fällen ist es vorteilhaft, Halterungskörper 48,75 einzusetzen, die aus einem Kunststoff, vorzugsweise einem schlagzähen Kunststoff wie Polypropylen oder Polystyrol bestehen. Auf jeden Fall werden erfindungsgemäß auch solche Ein­ richtungen unter dem Begriff "Lichtschranke" subsumiert.

Claims (25)

1. Lichtschrankenhalterung, dadurch gekennzeichnet, daß zur Aufnahme eines Meßrohres (46) eine nach mindestens drei Seiten hin offene Ausnehmung (50, 77) in einem Körperteil (48, 75) vorgesehen ist, welche eine erste Innenfläche (52, 74) und eine sich in einem Winkel hiervon erstreckende zweite Innenfläche (54, 76) auf­ weist, und daß beide Innenflächen (52,74;54,76) ein Prisma zur Festlegung des Meßrohres (46) ausbilden.

2. Lichtschrankenhalterung nach Anspruch 1, dadurch ge­ kennzeichnet, daß der Winkel des Prismas zwischen den Innenflächen (52,74;54,76) etwa 90 Grad beträgt.

3. Lichtschrankenhalterung nach Anspruch 1 oder 2, da­ durch gekennzeichnet, daß die Ausnehmung (50, 77) weiterhin von einer an die zweite Innenfläche (54, 76) anschließenden dritten Innenfläche (56, 78) begrenzt wird.

4. Lichtschrankenhalterung nach Anspruch 3, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die zweite (54, 76) und die dritte Innenfläche (56, 78) einen Winkel von etwa 90 Grad einschließen.

5. Lichtschrankenhalterung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Körperteil (32,48,75) einstückig ausgebildet ist.

6. Lichtschrankenhalterung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Körperteil (32,48,75) aus Aluminium oder einer Aluminiumlegierung besteht.

7. Lichtschrankenhalterung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Körperteil (32,48,75) aus einem schlagzähen Kunststoff wie Poly­ propylen besteht.

8. Lichtschrankenhalterung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, gekennzeichnet durch eine in die Ausnehmung (50, 77) bewegbare Haltevorrichtung für das festzu­ legende Meßrohr (46).

9. Lichtschrankenhalterung nach Anspruch 8, dadurch ge­ kennzeichnet, daß eine Klemmvorrichtung (68, 70) vorge­ sehen ist, welche längs einer winkelhalbierenden Achse (66) zweier Flächen (52,74;54,76) des Prismas ver­ schiebbar angeordnet ist.

10. Lichtschrankenhalterung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Klemmvorrichtung aus zumindest einer Schraube (68, 70) besteht, welche jeweils einen Schraubenkopf (70) und einen Außengewindeabschnitt (68) aufweist, welcher in einem im Körperteil (32,48, 75) angeordneten Innengewindeabschnitt (80) geführt ist, welcher konzentrisch oder parallel zur winkelhal­ bierenden Achse (66) des Prismas (52,74;54,76) an­ geordnet ist.

11. Lichtschrankenhalterung nach Anspruch 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Klemmvorrichtung (68, 70) aus Kunststoff besteht.

12. Lichtschrankenhalterung nach Anspruch 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Klemmvorrichtung (68, 70) aus Metall besteht und an ihrem dem Meßrohr (46) zugewandten Endabschnitt mit einem Kunststoff- oder Gummipuffer versehen ist.

13. Lichtschrankenhalterung nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens ein elektromagnetische Strahlung längs eines Weges (38) aussendender Sender (34) und mindestens ein auf dem Weg (38) angeordneter, die elektromagnetische Strahlung aufnehmender Empfänger (36) vorgesehen sind, wobei der Weg (38) in einer die winkelhalbierende Achse (66) des Prismas (52,74;54,76) enthaltenden Ebene liegt.

14. Lichtschrankenhalterung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß der Sender eine Fotodiode (LED) (34) und der Empfänger ein Fototransistor (36) ist.

15. Lichtschrankenhalterung nach Anspruch 13 oder 14, dadurch gekennzeichnet, daß der Körperteil (32,48,75) eine Ausnehmung (88) zur Aufnahme des Senders (34) und eine Ausnehmung (106) zur Aufnahme des Empfängers (36) aufweist, und daß die Ausnehmungen (88,106) konzentrisch zu dem Strahlungsweg (38) angeordnet sind.

16. Lichtschrankenhalterung nach einem der Ansprüche 13 bis 15, dadurch gekennzeichnet, daß eine weitere Sender/ Empfängeranordnung aus einem Sender (40) und einem Empfänger (42) vorgesehen ist, welche auf einem Strahlungsweg (44) angeordnet sind, der in der aus winkelhalbierender Achse (66) und dem ersten Strahlungsweg (38) aufgespannten Ebene liegt.

17. Lichtschrankenhalterung nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß die winkelhalbierende Achse (66), der erste Strahlungsweg (38) und der zweite Strah­ lungsweg (44) parallel zueinander verlaufen.

18. Lichtschrankenhalterung nach Anspruch 16 oder 17, dadurch gekennzeichnet, daß der Körperteil (32,48,75) eine Ausnehmung (86) zur Aufnahme des zweiten Sen­ ders (40) und eine Ausnehmung (108) zur Aufnahme des zweiten Empfängers (42) aufweist, und daß die Ausnehmungen (86,108) konzentrisch zum zweiten Strah­ lungsweg (44) angeordnet sind.

19. Lichtschrankenhalterung nach einem der Ansprüche 13 bis 15, dadurch gekennzeichnet, daß ein Sender und zwei diesem zugeordnete, im Abstand angeordnete Empfänger vorgesehen sind, und der Sender einen Strah­ lungsweg beschreibt, der beide Empfänger erreichen kann.

20. Lichtschrankenhalterung nach einem der Ansprüche 1 bis 19, dadurch gekennzeichnet, daß der Körperteil (32,48,75) einen parallel zur winkelhalbierenden Achse (66) verlaufenden Kabelkanal (94) aufweist.

21. Lichtschrankenhalterung nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, daß ein weiterer Kabelkanal (90) zur Verbindung von Sender (34;40) und Kabelkanal (94) vorgesehen ist.

22. Lichtschrankenhalterung nach Anspruch 20 oder 21, dadurch gekennzeichnet, daß ein weiterer Kabelkanal (98) zur Verbindung von Empfänger (36;42) und Kabel­ kanal (94) vorgesehen ist.

23. Lichtschrankenhalterung nach Anspruch 22, dadurch gekennzeichnet, daß die Kabelkanäle (90,94,98) je­ weils parallel zu einer korrespondierenden Außenkante (82,96,100) des Körperteiles (32,48,75) angeordnet sind.

24. Lichtschrankenhalterung nach einem der Ansprüche 1 bis 23, gekennzeichnet durch eine Aufnahme (112) zum Festlegen einer Haltevorrichtung für die Licht­ schrankenhalterung.

25. Lichtschrankenhalterung nach Anspruch 24, dadurch gekennzeichnet, daß die Aufnahme (112) an einer Außenwand (96) des Körperteils (48, 75) angeordnet ist.