DE3912141A1

DE3912141A1 - Vorrichtung zur anzeige von druckbelastungen

Info

Publication number: DE3912141A1
Application number: DE3912141A
Authority: DE
Inventors: Otto Breitenbach
Original assignee: Kabelmetal Electro GmbH
Current assignee: Kabelmetal Electro GmbH
Priority date: 1989-04-13
Filing date: 1989-04-13
Publication date: 1990-10-18
Also published as: FR2645960A1

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zur Anzeige von Druckbelastungen mittels eines an eine Signalanlage angeschlossenen druckempfindlichen Sensors.

Eine solche Vorrichtung wird beispielsweise bei der Betätigung von automatischen Türen, zur Überwachung der Eingangsbereiche von Tankstellen oder auch als Sicherheitsschutz bei automatischen Fenstern von Kraftfahrzeugen eingesetzt. Bekannte Vorrichtungen sind beispielsweise mit elektrischen Kontaktkabeln, piezoelektrischen Leitungen oder Druckluftleitungen ausgerüstet. Elektrische Kontaktkabel erfordern eine aufwendige Sonderfertigung und sind daher teuer. Das gilt auch für piezoelektrische Leitungen, die außerdem nur in relativ kurzen Längen herstellbar sind. Die Wirksamkeit von Druckluftleitungen ist durch Leckagen oft stark beeinträchtigt.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung zur Anzeige von Druckbelastungen anzugeben, die einfach aufgebaut und herstellbar ist und eine gleichbleibende Wirksamkeit auf Dauer sicherstellt.

Diese Aufgabe wird mit einer Vorrichtung der eingangs geschilderten Art gemäß der Erfindung dadurch gelöst, daß der Sensor aus mindestens einem Lichtleiter aus Kunststoff besteht, der über seine ganze Länge mehrfach gekrümmt und derart angeordnet ist, daß bei einer Druckbelastung eine Verkleinerung der Krümmungsradien für den Lichtleiter mit starker Erhöhung der Dämpfung für Licht eintritt, das aus einer an den Lichtleiter angeschlossenen Lichtquelle über den Lichtleiter zu der Signalanlage geführt ist.

In dieser Vorrichtung ist mindestens ein handelsüblicher Lichtleiter aus Kunststoff eingesetzt, der lediglich in eine vielfach gekrümmte Form mit vorgegebenem Krümmungsradius gebracht ist. Der Krümmungsradius aller Krümmungen ist so bemssen, daß bei einer Verkleinerung desselben eine starke Erhöhung der Dämpfung des Lichts eintritt, das von einer Lichtquelle zu der Signalanlage über den Lichtleiter übertragen wird. Wenn eine Druckbelastung des Lichtleiters zu einer derartigen Verkleinerung des Krümmungsradius mindestens an einer Stelle des Lichtleiters führt, dann kann durch die starke Verminderung des in der Signalanlage ankommenden Lichts ein Signal bzw. Alarm ausgelöst werden. Da der Lichtleiter seine Eigenschaften auch nach langer Zeit nicht ändert, ist diese Vorrichtung auf Dauer wirksam.

Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung gehen aus den Unteransprüchen hervor.

Ausführungsbeispiele des Erfindungsgegenstandes sind in den Zeichnungen dargestellt. Es zeigen:

Fig. 1 in schematischer Darstellung eine Vorrichtung nach der Erfindung.

Fig. 2 eine Vorrichtung mit wendelförmig verlaufendem Lichtleiter in unbelastetem Zustand.

Fig. 3 einen Lichtleiter nach Fig. 2 in belastetem Zustand in vergrößerter Darstellung.

Fig. 4 eine Vorrichtung mit wellenförmig verlaufendem Lichtleiter in unbelastetem Zustand.

Fig. 5 einen Querschnitt durch die Vorrichtung nach Fig. 4.

Fig. 6 die Vorrichtung nach Fig. 4 in belastetem Zustand.

In Fig. 1 ist eine Vorrichtung zur Anzeige von Druckbelastungen dargestellt, in welcher ein Lichtleiter 1 als Sensor dient. An einem Ende des Lichtleiters 1 ist eine Lichtquelle 2 angeschlossen, während sich am anderen Ende eine Signalanlage 3 mit einem Empfänger 4 befindet. Solange das über den Lichtleiter 1 übertragene Licht eine bestimmte Stärke hat, spricht die Signalanlage 3, bei welcher es sich um eine optische oder akustische Signalanlage handeln kann, nicht an.

Der Lichtleiter 1 ist zwischen Lichtquelle 2 und Empfänger 4 nicht geradlinig, sondern vielfach gekrümmt angeordnet. Mögliche Ausgestaltungen des gekrümmten Verlaufs gehen aus den Fig. 2 und 3 hervor. Der Krümmungsradius an den einzelnen gekrümmten Stellen ist so gewählt, daß eine weitere Verkleinerung desselben zu einem starken Anstieg der Dämpfung für das im Lichtleiter 1 übertragene Licht führt. Es wird dabei das an sich bekannte ungünstige Verhalten von Lichtleitern vorteilhaft ausgenutzt. Lichtleiter dürfen für die Übertragung optischer Signale nur bis zu bestimmten Radien gebogen werden, wenn nicht eine zu starke Dämpfung der Signale eintreten soll. Die entsprechende, auch als Dämpfungsschwelle bezeichnete Grenze, ist bekannt. Sie ist abhängig vom Querschnittsaufbau und vom Material des Lichtleiters 1.

Mit dieser Kenntnis kann der Lichtleiter 1 entsprechend Fig. 2 beispielsweise wendelförmig in einem Schutzrohr 5 angeordnet werden. Der Durchmesser der Wendel entspricht dabei wieder dem Krümmungsradius, bei dessen Unterschreitung ein starker Anstieg der Dämpfung im Lichtleiter 1 eintritt. Die Wendelform des Lichtleiters 1 kann durch eine Temperaturbehandlung stabilisiert werden. Wenn eine solche Vorrichtung entsprechend Fig. 3 auf einer Unterlage 6 aufliegt und in Richtung des Pfeiles 7 zusammengedrückt wird, dann wird der dem Lichtleiter 1 eingeprägte Krümmungsradius unterschritten und es tritt die in diesem Fall erwünschte Dämpfungserhöhung auf. An dem Empfänger 4 kommt dementsprechend weniger Licht an, so daß die Signalanlage 3 ausgelöst wird. Nach Fortfall der Druckbelastung gehen das Schutzrohr 5 und damit der Lichtleiter 1 in die in Fig. 3 gestrichelt eingezeichnete, eingeprägte Form mit vorgegebenem Krümmungsradius zurück.

Der Lichtleiter 1 kann gemäß Fig. 4 auch wellenförmig in einem Schutzrohr 5 angeordnet werden. Das Schutzrohr 5 wird in diesem Fall entsprechend Fig. 5 flach ausgeführt, damit der Lichtleiter 1 gut geführt ist. Die Wellenform kann dem Lichtleiter 1 in einer entsprechenden Fertigungsvorrichtung, beispielweise mit Zahnrädern oder Zahnstangen, gegeben werden. Um sicherzustellen, daß die Wellenform beibehalten bleibt, kann der Lichtleiter 1 in der gekrümmten Form wieder einer speziellen Temperaturbehandlung unterzogen werden, in welcher die gegebene Form stabilisiert wird.

Es ist auch möglich, zur Herstellung der Anordnung nach Fig. 4, den Lichtleiter 1 in gestrecktem Zustand in ein Schutzrohr 5 aus wärmeschrumpfbarem Material einzuziehen und punktweise an demselben festzulegen. Bei einer anschließenden Wärmezufuhr schrumpft das Schutzrohr 5 in axialer Richtung und bewirkt dadurch den wellenförmigen Verlauf des Lichtleiters 1. Durch die Wärmezufuhr wird gleichzeitig die Form des Lichtleiters 1 stabilisiert.

Die Vorrichtung nach den Fig. 4 und 5 muß so montiert werden, daß eine Druckbelastung in Richtung der Pfeile 8 auf dieselbe einwirken kann. Durch eine solche Druckbelastung wird der Lichtleiter 1 entsprechend Fig. 6 mit verkleinerten Krümmungsradien verformt. Auch hier wird also bei Druckbelastung die Signalanlage 3 betätigt. Bei Fortfall der Druckbelastung gehen Schutzrohr 5 und Lichtleiter 1 in ihre in Fig. 4 dargestellte Form zurück.

Claims

1. Vorrichtung zur Anzeige von Druckbelastungen mittels eines an eine Signalanlage angeschlossenen druckempfindlichen Sensors, dadurch gekennzeichnet, daß der Sensor aus mindestens einem Lichtleiter (1) aus Kunststoff besteht, der über seine ganze Länge mehrfach gekrümmt und derart angeordnet ist, daß bei einer Druckbelastung eine Verkleinerung der Krümmungsradien für den Lichtleiter (1) mit starker Erhöhung der Dämpfung für Licht eintritt, das aus einer an den Lichtleiter (1) angeschlossenen Lichtquelle (2) über den Lichtleiter (1) zu der Signalanlage (3) geführt ist.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Lichtleiter (1) wendelförmig geformt ist.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Lichtleiter (1) wellenförmig geformt ist.

4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der gekrümmte Verlauf des Lichtleiters (1) durch Temperaturbehandlung stabilisiert ist.

5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der gekrümmt verlaufende Lichtleiter (1) in ein Schutzrohr (5) eingebettet ist.

6. Verfahren zur Herstellung einer Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,

- daß mindestens ein aus Kunststoff bestehender Lichtleiter (1) mit geradlinigem Verlauf in ein Schutzrohr (5) aus wärmeschrumpfbarem Kunststoff eingebracht wird und
- daß durch anschließende Wärmezufuhr das Schutzrohr (5) durch Schrumpfen axial verkürzt und der dadurch bedingte gekrümmte Verlauf des Lichtleiters (1) stabilisiert werden.