DE4441222C2 - Sicherheitseinrichtung mit Lichtwellenleiter - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Anordnung zur Auslösung einer vorgebbaren Funktion, wie zum Beispiel zur Positionsbestimmung und/oder sicherheits­ relevanten Beeinflussung der Bewegung einer bewegbaren Einrichtung gemäß der Merkmale des Oberbegriffes der jeweiligen unabhängigen Patentansprüche.

Aus der EP-A 0 419 267 ist eine Einrichtung bekannt, die einen Lichtwellenleiter aufweist und bei Druckbetätigung des Lichtwellenleiters eine Funktion auslöst. Bei dieser Einrichtung ist es vorgesehen, dass von einer Lichtquelle an einer Seite des Lichtwellenleiters Licht eingespeist wird, an der anderen Seite wieder austritt und von einem Lichtempfänger empfangen wird, wobei der Lichtwellenleiter mit einer für das Licht undurchlässigen Ummantelung umgeben ist. Dabei erfolgt die Auslösung der Funktion in Abhängigkeit einer Druckbetätigung des Lichtwellenleiters, wobei der Effekt der Mikrokrümmung ausgenutzt wird. Eine solche Einrichtung hat sich zwar als anwendbar herausgestellt, wobei jedoch als wesentlicher Nachteil der konstruktive Aufbau ist, da durch die Druckbetätigung des Lichtwellenleiters Beschädigungen an diesem auftre­ ten können. Ein weiterer, wesentlicher Nachteil besteht darin, dass die Funktion erst mit Druckbetätigung des Lichtwellenleiters ausgelöst wird.

Ist aber diese Einrichtung im Bewegungsbereich einer bewegbaren Ein­ richtung angeordnet und soll damit eine sicherheitsrelevante Beeinflussung der Bewegung der Einrichtung erfolgen, kommt es mit der Druckbetätigung zu einer verspäteten Auslösung der Funktion (wie beispielsweise Not-Aus), so dass diese bekannte Einrichtung nicht ausreichend zuverlässig arbeitet und sicherheitsrelevante Aspekte nicht berücksichtigt.

Die DE 19 41 905 B1 beschreibt einen optischen Sensor in Form eines Lichtgitters, der bei Vorliegen eines Gegenstandes in einer zu überwachenden Fläche eine vorgebbare Funktion auslöst. Der Sensor umfasst einen im Oberflächenbereich teilweise lichtdurchlässigen Lichtwellenleiter, mehrere Lichtquellen, die zum Lichtquellenleiter hin ausgerichtet sind und einen Empfänger.

Der optische Sensor ist ortsfest angeordnet und dient z. B. als foto­ elektrische Treffbildscheibe für Geschosse oder zur Breitenmessung von Textil- oder Papierbahnen.

Der bekannte optische Sensor ist nicht ohne weiteres dazu geeignet, eine bewegliche Einrichtung, z. B. ein Tor oder eine Aufzugstür zu überwachen, um dessen Position zu bestimmen und sicherheitsrelevant zu beeinflussen, z. B. den Antrieb abzuschalten, wenn sich vor der Schließkante des Tores oder Aufzugstür ein Gegenstand befindet.

Aus der DE-PS 852 037 ist ein Lichtgitter bekannt, welches sich mit dem zu überwachenden Teil mitbewegt. Dieses Lichtgitter besteht aus einem Scheinwerfer, zwei Spiegeln und einer Fotozelle, wobei diese so zueinan­ der angeordnet sind, dass das vom Scheinwerfer ausgehende Licht mehr­ mals hin und her umgelenkt wird, ehe es auf die Fotozelle trifft.

Es handelt sich dabei um eine Einrichtung, die sehr genau ausgerichtet werden muss, sehr empfindlich ist gegen Lageabweichungen und bei der zusätzlich zu der beweglichen Einrichtung, die überwacht werden soll, auf beiden Seiten der zu überwachenden Einrichtung Vorrichtungen zur parallelen Führung des Lichtgitters vorgesehen sein müssen.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Anordnung zur Positionsbestimmung und/oder sicherheitsrelevanten Beeinflussung der Bewegung einer bewegbaren Einrichtung bereitzustellen, die einfach und robust aufgebaut ist, zuverlässig arbeitet, insbesondere im Dauerbetrieb, und sicherheitsrelevante Aspekte berücksichtigt.

Diese Aufgabe ist durch die jeweiligen kennzeichnenden Merkmale der un­ abhängigen Patentansprüche gelöst.

Als eine Lösung der Aufgabe ist vorgesehen, dass der Lichtwellenleiter im Oberflächenbereich zumindest teilweise lichtdurchlässig ist und im wesent­ lichen längs zu der Bewegungsrichtung der bewegbaren Einrichtung ange­ ordnet ist, wobei der Lichtwellenleiter und der Lichtempfänger ortsfest und die Lichtquelle an der bewegbaren Einrichtung, d. h. ortsveränderlich zu dem Lichtwellenleiter, angeordnet ist. Bei dieser Anordnung bewegt sich die Lichtquelle mit der bewegbaren Einrichtung und speist Licht durch die Oberfläche in den Lichtwellenleiter ein, wodurch je nach Stellung eine be­ stimmte Lichtintensität eingespeist wird und nach Auswertung der einge­ speisten Lichtintensität durch den Lichtempfänger eine Positionsbe­ stimmung und/oder eine sicherheitsrelevante Beeinflussung der Bewegung der bewegbaren Einrichtung durchführbar ist. Durch die berührungslose Abtastung eines Hindernisses zwischen der Lichtquelle und der Oberfläche des Lichtwellenleiters arbeitet die Anordnung robust und zuverlässig sowie vorausschauend, so dass Hindernisse frühzeitig erkannt und entsprechende Maßnahmen getroffen werden können.

In einer alternativen Ausgestaltung der Erfindung ist der Lichtwellenleiter im Oberflächenbereich zumindest teilweise lichtdurchlässig und im wesent­ lichen längs zu der Bewegungsrichtung der bewegbaren Einrichtung ange­ ordnet, wobei die Lichtquelle ortsfest und der Lichtwellenleiter und der Lichtempfänger an der bewegbaren Einrichtung, d. h. ortsveränderlich zu der Lichtquelle, angeordnet sind. Damit ist eine weitere konstruktive Lösungsmöglichkeit angegeben, so dass je nach Einsatzort und Umge­ bungsbedingungen gewählt werden kann, ob die Lichtquelle ortsfest oder ortsveränderlich und umgekehrt dazu der Lichtwellenleiter und der Licht­ empfänger ebenfalls ortsveränderlich beziehungsweise ortsfest angeordnet werden sollen. Ist beispielsweise die bewegbare Einrichtung über ihre Aus­ dehnung hinweg flexibel oder verformbar ausgestaltet (beispielweise ein Rolltor), ist es von Vorteil, wenn an einem Ende an dieser Einrichtung die Lichtquelle ortsveränderlich angeordnet wird, während der Lichtwellenleiter und der Lichtempfänger ortsfest sind, wohingegen bei einer starren Aus­ gestaltung der bewegbaren Einrichtung (beispielsweise eine Längskante einer Aufzugstür) an dieser der Lichtwellenleiter und der Lichtempfänger ortsveränderlich und die Lichtquelle ortsfest angeordnet sind.

Eine weitere Lösung der Aufgabe besteht darin, dass der Lichtwellenleiter im Oberflächenbereich zumindest teilweise lichtdurchlässig ist und im we­ sentlichen längs zu der Bewegungsrichtung der bewegbaren Einrichtung angeordnet ist, wobei der Lichtwellenleiter und die Lichtquelle ortsfest und der Lichtempfänger an der bewegbaren Einrichtung, d. h. ortsveränderlich zu dem Lichtwellenleiter, angeordnet ist. Bei dieser Anordnung wird von der Lichtquelle Licht in den Lichtwellenleiter eingespeist, wobei das im Ober­ flächenbereich austretende Licht von dem Lichtempfänger ermittelt und in Abhängigkeit von der austretenden Lichtintensität wiederum eine Positions­ bestimmung und/oder eine sicherheitsrelevante Beeinflussung der Bewe­ gungsrichtung der bewegbaren Einrichtung durchführbar ist. Alternativ zu der kontinuierlichen Auswertung der Lichtintensität ist es denkbar, bei­ spielsweise in Abhängigkeit vorgebbaren Positionen der bewegbaren Ein­ richtung die Lichtquelle ein- oder auszuschalten, wodurch wiederum durch Auswertung dieser diskontinuierlichen Lichtintensität die Positionsbe­ stimmung und/oder Beeinflussung der Bewegungsrichtung durchgeführt werden kann.

Eine weitere Ausgestaltung der Erfindung besteht darin, dass der Licht­ wellenleiter im Oberflächenbereich zumindest teilweise lichtdurchlässig ist und im wesentlichen längs zu der Bewegungsrichtung der bewegbaren Ein­ richtung angeordnet ist, wobei der Lichtempfänger ortsfest und der Licht­ wellenleiter und die Lichtquelle an der bewegbaren Einrichtung, d. h. orts­ veränderlich zu dem Lichtempfänger, angeordnet sind. Auch hierbei handelt es sich in vorteilhafter Weise um weitere konstruktive Gestaltungsmöglich­ keiten, die je nach Einsatzort und Umgebungsbedingungen gewählt werden kann.

Von Vorteil ist auch, wenn der Lichtwellenleiter im Oberflächenbereich zu­ mindest teilweise lichtdurchlässig ist und im Wesentlichen längs oder quer zu der Bewegungsrichtung eines Objektes oder der bewegbaren Einrich­ tung angeordnet ist, wobei zumindest über eine Teillänge des Lichtwellen­ leiters mehrere Lichtquellen (oder Lichtempfänger) hintereinander zum Lichtwellenleiter ausgerichtet angeordnet sind, wobei an einem Ende des Lichtwellenleiters der Licht­ empfänger (oder die Lichtquelle) angeordnet ist. Dadurch, dass bei Anord­ nung der Lichtquelle an einem Ende des Lichtwellenleiters im Oberflächen­ bereich des Lichtwellenleiters Licht austritt und von den mehreren Licht­ empfängern empfangen wird, entsteht ein Lichtvorhang, durch den mit ent­ sprechender Auswertung der Lichtintensität eine Positionsbestimmung, eine sicherheitsrelevante Beeinflussung der Bewegungsrichtung der be­ wegbaren Einrichtung durchführbar ist oder allgemein eine Funktion aus­ gelöst werden kann. Umgekehrt ist dem Lichtwellenleiter der Licht­ empfänger zugeordnet, während mehrere Lichtquelle über eine Teillänge des Lichtwellenleiters hintereinander angeordnet sind, so dass dann, wenn die bewegbare Einrichtung diesen Lichtvorhang beeinflusst, das in den Oberflächenbereich eintretende Licht entsprechend der Bewegung schwächt, so dass dieses zur Positionsbestimmung ausgewertet werden kann. Alternativ kann dazu, wenn eine bestimmte Lichtintensität unter­ schritten (oder auch überschritten) wird, eine sicherheitsrelevante Beein­ flussung der Bewegungsrichtung der bewegbaren Einrichtung durchgeführt werden. Dies kann beispielsweise ein Anhalten oder eine Richtungsumkehr sein. Ist der Lichtwellenleiter quer zu der Bewegungsrichtung angeordnet, erfolgt durch das Durchqueren eine Änderung (insbesondere Ab­ schwächung) der Lichtintensität, so dass ausgelöst davon eine Funktion ausgelöst werden kann. Bei dem Objekt (oder auch den Objekten) handelt es sich beispielsweise um Personen, Fahrzeuge, bewegbare Maschinen­ teile oder auch um Teile oder Kombinationen davon. So kann die Funktion, die von einem Durchqueren ausgelöst wird, beispielsweise darin bestehen, dass gezählt wird, wie oft ein Fahrzeug den Lichtvorhang (beispielsweise angeordnet an einem Hallentor) durchquert.

In Weiterbildung der Erfindung ist zur Vereinfachung der Konstruktion die Lichtquelle beziehungsweise der Lichtempfänger derart angeordnet be­ ziehungsweise derart ausgerichtet, dass in Bewegungsrichtung der be­ wegbaren Einrichtung betrachtet ein Bereich vor der bewegbaren Einrich­ tung erfasst wird. So kommt als Lichtquelle beispielsweise die Laserdiode zum Einsatz, die einen definierten Lichtstrahl aussendet, der beispielsweise von der Längskante der bewegbaren Einrichtung abweicht, so dass ein im wesentlichen dreieckförmiger Bereich vor der Längskante der bewegbaren Einrichtung abgedeckt wird. Beispiele hierfür sind in den Zeichnungen an­ gegeben.

In Weiterbildung der Erfindung ist der Lichtwellenleiter in einem Füh­ rungselement (Führungsschiene) der bewegbaren Einrichtung integriert. Dies hat den Vorteil, dass der Lichtwellenleiter geschützt untergebracht ist und sich fertig konfektionierbare Führungselemente herstellen lassen. Bei­ spiele hierfür sind ebenfalls in den Figuren angegeben.

In Weiterbildung der Erfindung ist das Führungselement zumindest teil­ weise zur optischen Übertragung des von der Lichtquelle abgegebenen Lichtes auf den Lichtwellenleiter ausgebildet und besteht zumindest teil­ weise aus Licht-leitendem (optisch aktivem) Material. Dies hat den Vorteil, dass Licht über einen zumindest weiteren Bereich des Führungselementes empfangen beziehungsweise abgegeben und auf den Lichtwellenleiter übertragen wird. Somit wird ein Verstärkungseffekt erreicht.

In besonders vorteilhafter Ausgestaltung und in Abhängigkeit von der Be­ anspruchung kann das Führungselement auch ganz aus Licht-leitendem Material bestehen. Eine beispielhafte Ausführungsform ist in einer Figur gezeigt.

In Weiterbildung der Erfindung ist dem Lichtwellenleiter eine Reinigungs­ einrichtung (beispielsweise Bürste) zugeordnet, wobei die Reinigungsein­ richtung an beziehungsweise in der bewegbaren Einrichtung angeordnet ist oder separat längs über die Oberfläche des Lichtwellenleiters bewegbar ist. Die Reinigungseinrichtung kann sich auch über den optisch aktiven Teil des Führungselementes erstrecken. Der Einsatz einer solchen Reinigungsein­ richtung hat den Zweck, dass Verschmutzungen, die im Dauerbetrieb oder überhaupt im Betrieb der bewegbaren Einrichtung auftreten, beseitigt wer­ den, um die zuverlässige Wirkungsweise der Anordnung zu gewährleisten. In besonders vorteilhafter Weise ist dazu die Reinigungseinrichtung an beziehungsweise in der bewegbaren Einrichtung (insbesondere an ihrem Ende) angeordnet, so dass jedes Mal mit der Bewegung der bewegbaren Einrichtung die Reinigung durchgeführt wird. Alternativ dazu ist es denkbar, einen separaten Antrieb für eine Reinigungseinrichtung vorzusehen, die beispielsweise nach vorgebbaren Zeitabständen bewegbar ist. Ergänzend dazu ist auch eine manuelle Reinigung der optisch aktiven Teile mittels einer Bürste oder eines Lappens oder ähnlichem denkbar. Zu diesem Zweck kann ständig die empfangene Lichtintensität gemessen werden, so dass beispielsweise bei Unterschreitung eines vorgebbaren Minimalwertes, der ab einem gewissen Verschmutzungsgrad erreicht wird, eine Anzeige erscheint, mit der eine Bedienperson darauf hingewiesen wird, dass eine Reinigung der optisch aktiven Teile erforderlich ist.

In Weiterbildung der Erfindung ist der Steuereinrichtung eine Erkennungs­ einrichtung zur Erfassung einer vorgebbaren Stellung, insbesondere einer Ausgangs- oder einer Endstellung, der bewegbaren Einrichtung sowie eine Schalteinrichtung zur Beeinflussung der bewegbaren Einrichtung, insbe­ sondere zum Ein- und Ausschalten eines Antriebes der bewegbaren Ein­ richtung, zugeordnet. Ein Beispiel und die Wirkungsweise einer solchen erfindungsgemäßen Anordnung ist ebenfalls in den Figuren gezeigt und beschrieben.

In Weiterbildung der Erfindung ist die Steuereinrichtung zur Ermittlung der augenblicklichen Position der bewegbaren Einrichtung sowie zur Ausgabe der ermittelten Position ausgebildet. So wird der Steuereinrichtung das von dem Lichtempfänger (beziehungsweise Den Lichtempfängern) empfangene Licht beziehungsweise dessen Intensität übermittelt, woraus die Position der bewegbaren Einrichtung ermittelt werden kann. Dies kann beispiels­ weise durch eine manuelle oder automatisch durchführbare Voreinstellung erfolgen, indem zu wenigstens zwei vorgebbaren Stellungen, wie bei­ spielsweise Ausgangs- oder Endstellung, die jeweiligen Lichtintensitäten ermittelt und abgespeichert werden. Diese abgespeicherten Werte be­ ziehen sich dann auf bestimmte Positionen (Längen), so dass die Zwischenwerte auf diese Positionen (Länge) bezogen werden können, woraus die Positionsbestimmung durchgeführt werden kann. Nach der Er­ mittlung der augenblicklichen Position kann diese optisch oder akustisch angezeigt werden. Darüber hinaus ist es denkbar, zur weiteren Verarbei­ tung der ermittelten Position diese in Datenform, beispielsweise an ein übergeordnetes System, weiterzugeben, damit diese Daten weiter ver­ arbeitet werden können. Dies ist beispielsweise dann der Fall, wenn mit der erfindungsgemäßen Anordnung mehrere bewegbare Einrichtungen über­ wacht werden und sicherheitsrelevante Aspekte zu berücksichtigen sind.

In Weiterbildung der Erfindung ist die bewegbare Einrichtung zumindest ein Tor, insbesondere in schnelllaufendes Tor mit einer Geschwindigkeit von mehr als 2,5 m/sek., wie zum Beispiel ein Hallen-, Garagen- oder Garten­ tor. Bei solchen Toren kommt es darauf an, neben der augenblicklichen Position auch die Ausgangs- und Endstellung zu kennen, um während der Bewegung des Tores gefährliche Situationen zu vermeiden und darüber hinaus das sanfte Einfahren in die Eingangsstellung oder Endstellung zu ermöglichen, indem bei Erreichen einer vorgebbaren Vorposition beispiels­ weise die Drehzahl eines Antriebes heruntergeregelt werden kann. Gerade bei Toren mit einem schnelllaufenden Antrieb ist es von Vorteil, dass mit der erfindungsgemäßen Anordnung ein beliebig einstellbarer Bereich vor dem Bewegungsbereich des Tores erfasst wird, so dass dann, wenn sich für eine Person eine gefährliche Situation einstellen könnte oder sich in Bewegungsrichtung ein Hindernis befindet, der Antrieb des Tores aus­ reichend schnell abgeschaltet beziehungsweise die Bewegungsrichtung des Tores umgekehrt werden kann.

In Weiterbildung der Erfindung ist die bewegbare Einrichtung zumindest eine Tür zur Absicherung eines sicherheitsrelevanten Bereiches, wie zum Beispiel eine Aufzugstür oder eine Käfigtür, über die ein Arbeitsbereich einer Maschine zugänglich ist. Auch in diesem Fall ist mit der erfindungs­ gemäßen Anordnung eine ausreichend schnelle Reaktionszeit gegeben, so dass damit Gefahrsituationen erkannt und zuverlässig vermieden werden kann. Die beiden genannten Ausgestaltungen der bewegbaren Einrichtung als Tor beziehungsweise Tür stellen bevorzugte Ausführungsformen dar, auf die die Erfindung jedoch allein nicht beschränkt ist.

Weiterhin sei noch darauf hingewiesen, dass die erfindungsgemäße An­ ordnung dafür vorgesehen ist, nicht nur die Bewegung von einer offenen Stellung in eine geschlossene Stellung zu überwachen, sondern auch umgekehrt. Das bedeutet, dass die geschlossene oder allgemein eine vorgeb­ bare Stellung einem Maximum an Lichtintensität entspricht, so dass dieses Maximum sich bei Bewegung (Öffnen) abschwächt, woraus einmal eine Bewegung an sich ableitbar und anschließend die Auslösung einer Funktion durchführbar ist.

Weitere erfindungsgemäße Ausgestaltungen der Anordnung sowie kon­ krete Gestaltungsformen sind im folgenden beschrieben und anhand der Figuren erläutert.

Es zeigen:

Fig. 1: eine erfindungsgemäße Anordnung eines Lichtwellenleiters an einer bewegbaren Einrichtung,

Fig. 2: eine Auswerteeinrichtung zur Auswertung der Position der be­ wegbaren Einrichtung,

Fig. 3: eine alternative Ausgestaltung einer erfindungsgemäßen An­ ordnung,

Fig. 4: eine weitere erfindungsgemäße Ausgestaltung ("Lichtvor­ hang"),

Fig. 5: eine Anordnung eines Lichtwellenleiters an einem Rolltor,

Fig. 6: Einbauanordnungen des Lichtwellenleiters,

Fig. 7: eine weitere erfindungsgemäße Ausgestaltung ("tor").

Fig. 1 zeigt eine erfindungsgemäße Anordnung eines Lichtwellenleiters an einer bewegbaren Einrichtung. Einem mit 1 bezeichneten Lichtwellenleiter ist ein Lichtempfänger 2 zugeordnet, wobei diese Anordnung (links der ge­ strichelten Linie) ortsfest angeordnet ist. Eine Lichtquelle 3 sendet einen Lichtstrahl 4 über eine Streulinse 5 (oder Bündellinse) aus, wobei diese Anordnung in eine Bewegungsrichtung 6 an einer bewegbaren Ein­ richtung 7 angeordnet ist. D. h., dass die bisher beschriebenen Komponen­ ten rechts der gestrichelten Linie ortsveränderlich sind. Dem Lichtwellen­ leiter 1 kann ein weiterer Lichtempfänger 8 zugeordnet sein, wobei dann die Positionsbestimmung der bewegbaren Einrichtung beispielsweise durch Differenzbildung der beiden Ausgangssignale der Lichtempfänger 2 und 8 erfolgen kann. Auch kann damit durch Summenbildung die Unversehrtheit beziehungsweise bei Abweichung der gebildeten Summe von einem konstanten Wert eine Beschädigung festgestellt und entsprechende Maß­ nahmen ausgelöst werden. Ist nur ein Lichtempfänger 2 vorhanden, erfolgt die Positionsbestimmung anhand dessen Ausgangssignal. Das Ausgangs­ signal des Lichtempfängers 2 wird dadurch gebildet, dass der von der Lichtquelle 3 abgegebene Lichtstrahl 4 auf den Oberflächenbereich des Lichtwellenleiters 1 trifft, wobei in Abhängigkeit der Position der beweg­ baren Einrichtung 7 diese Lichtintensität schwächer oder stärker ist. So ist es beispielsweise vorgesehen, dass in einer Ausgangsstellung 9 die Licht­ intensität maximal und in einer Endstellung 10 die Lichtintensität minimal (oder umgekehrt) ist. Befindet sich die bewegbare Einrichtung 7 in einer beliebigen Mittelstellung 11, liegt die Lichtintensität in einem Bereich zwischen dem Minimal- und Maximalwert. Weiterhin ist in Fig. 1 eine Er­ kennungseinrichtung 12 beispielsweise für die Ausgangsstellung 9 gezeigt, wobei diese Erkennungseinrichtung 12 insbesondere taktil (d. h. berüh­ rungsempfindlich) arbeitet. So ist es beispielsweise denkbar, dass dann, wenn die Erkennungseinrichtung 12 betätigt ist, sich die bewegbare Ein­ richtung 7 in ihrer Ausgangsstellung 9 befindet und ein Antrieb abgeschaltet ist. Durch Betätigung einer nicht gezeigten Einrichtung (beispielsweise Taster) kann die bewegbare Einrichtung 7 in Bewegung gesetzt werden und beliebig (kontinuierlich oder diskontinuierlich) von der Ausgangs­ stellung 9 in die Ausgangsstellung 10 gefahren werden. Hierbei ist es denkbar, dass an der bewegbaren Einrichtung 7 für die Erkennungseinrichtung 12 ein weiterer Geber vorhanden ist, der dann den Antrieb abschaltet, wenn die bewegbare Einrichtung 7 ihre Endstellung 10 erreicht hat.

In einer alternativen Ausgestaltung ist es gemäß den Patentansprüchen auch denkbar, dass zumindest der Lichtwellenleiter 1 und der Licht­ empfänger 2 an der bewegbaren Einrichtung 7 und somit ortsveränderlich angeordnet sind, während die Lichtquelle 3 ortsfest ist. In einer solchen Ausgestaltungsform ist dann die Erkennungseinrichtung 12 links von der gestrichelten Linie angeordnet.

Fig. 2 zeigt eine Auswerteeinrichtung zum Auslösen einer Funktion wie zum Beispiel zur Auswertung der Position der bewegbaren Einrichtung. Über eine Auslöseeinrichtung 13 kann die Bewegung der bewegbaren Ein­ richtung 7 ausgelöst werden, wobei ein Signal der Auslöseeinrichtung 13 einer Steuereinrichtung 14 zugeführt wird. Weiterhin werden die Ausgangs­ signale des Lichtempfängers 2, optional des weiteren Lichtempfängers 8 sowie der Erkennungseinrichtung 12 der Steuereinrichtung 14 zugeführt. Aus dem Ausgangssignal des Lichtempfängers 2 (aus der Intensität) und ggf. aus dem Ausgangssignal des weiteren Lichtempfängers 8 berechnet die Steuereinrichtung 14 die Position der bewegbaren Einrichtung 7 und gibt diese entweder alternativ oder gemeinsam über eine optische An­ zeigeeinrichtung 15 (zum Beispiel Stellung "auf/zu") oder eine akustische Anzeigeeinrichtung 16 (zum Beispiel Signalton während der Bewegung der Einrichtung 7) aus. Alternativ oder ergänzend dazu erfolgt für den Fall, dass sich die von dem Lichtempfänger 2 erfasste Intensität abrupt ändert (wenn sich beispielsweise ein Hindernis in Bewegungsrichtung 6 befindet), die Betätigung einer Schalteinrichtung 17, die beispielsweise einen Antrieb der Einrichtung 7 stoppt oder die Bewegungsrichtung 6 umkehrt.

Fig. 3 zeigt eine alternative Ausgestaltung einer erfindungsgemäßen An­ ordnung. Alternativ zu der in Fig. 1 gezeigten und mit den gleichen Be­ zugsziffern versehenen Komponenten ist dem Lichtwellenleiter 1 diesmal die Lichtquelle 3 zugeordnet, während der Lichtempfänger 2 an der beweg­ baren Einrichtung 7 angeordnet ist. Dem Lichtempfänger 2 ist dabei einer Sammellinse 18 zugeordnet, um das von der Lichtquelle 3 über den Licht­ wellenleiter 1 ausgesandte Licht zu sammeln und dem Lichtempfänger 2 zuzuführen. Wie in Fig. 3 gezeigt ist, sind der Lichtwellenleiter 1 und die Lichtquelle 3 ortsfest und der Lichtempfänger 2 an der bewegbaren Ein­ richtung 7 und somit ortsveränderlich angeordnet. Wie schon zu Fig. 1 beschrieben, ist auch die umgekehrte Anordnung möglich, so dass dann der Lichtwellenleiter 1 und die Lichtquelle 3 an der bewegbaren Einrichtung 7 und somit ortsveränderlich angeordnet sind, während der Lichtempfänger 2 ortsfest ist.

Fig. 4 zeigt eine weitere erfindungsgemäße Ausgestaltung, wobei es sich hierbei um eine Art "Lichtvorhang" handelt. Dem Lichtwellenleiter 1, der wiederum längs einer Bewegungsrichtung der hier in dieser Fig. 4 nicht gezeigten bewegbaren Einrichtung angeordnet ist, ist der Lichtempfänger 2 zugeordnet, wobei zumindest über eine Teillänge des Lichtwellenleiters 1 mehrere Lichtquellen 3 hintereinander angeordnet sind. Diese einzelnen Lichtquellen 3 senden ihre Lichtstrahlen 4 auf den Oberflächenbereich des Lichtwellenleiters und erzeugen somit eine vorgebbare Lichtintensität, die dann maximal ist, wenn sich die bewegbare Einrichtung nicht in diesem Lichtvorhang befindet. Je nach dem, wie weit sich nun die bewegbare Ein­ richtung in diesen Lichtvorhang hineinbewegt, schwächt sich die Licht­ intensität, so dass daraus dann eine Positionsbestimmung und/oder eine sicherheitsrelevante Beeinflussung der Bewegungsrichtung der beweg­ baren Einrichtung durchgeführt werden kann. So ist es beispielsweise denkbar, dass die mehreren Lichtquellen 3 über die gesamte Länge des Lichtwellenleiters 1 in gleichmäßigen und/oder un­ gleichmäßigen Abständen angeordnet sind, alternativ dazu ist es aber auch denkbar, dass sie nur in einem (geringen) Teilbereich (beispielsweise an einem Ende) zur Erfassung einer Endstellung angeordnet sind. Zu der in Fig. 4 gezeigten Anordnung ist es auch alternativ möglich, dass dem Lichtwellenleiter 1 eine einzige Lichtquelle 3 zugeordnet ist, die das Licht über den Oberflächenbereich des Lichtwellenleiters 1 abstrahlt, wobei über zumindest eine Teillänge des Lichtwellenleiters 1 mehrere Lichtempfänger 2 angeordnet sind. Hierbei ergibt sich dann die Bestimmung der Position aus der einzelnen Auswertung oder einer Gesamtauswertung der Licht­ intensitäten der einzelnen Lichtempfänger 2.

Fig. 5 zeigt eine Anordnung eines Lichtwellenleiters an einem Rolltor. Es ist beispielsweise ein Gebäude 30 gezeigt, das zur Vereinfachung der Dar­ stellung Wände 31 und ein Dach 32 aufweist, wobei ein Rolltor 34 (mit einem nicht gezeigten Antrieb) vorgesehen ist, das aus Lamellen 35 be­ steht. An einer der unteren Lamellen sind in den Randbereichen jeweils Lichtquellen 36.1 und 36.2 angeordnet, die ihre Lichtstrahlen 37.1 und 37.2 auf jeweils gegenüberliegende Lichtwellenleiter 38.1 und 38.2 richten. Es kann auch nur jeweils eine Lichtquelle und ein Lichtwellenleiter vorgesehen sein. Die Lichtquelle beziehungsweise die Lichtquellen sind derart ange­ ordnet beziehungsweise der oder die Lichtstrahlen sind derart ausgerichtet, dass sie einen Bereich abdecken, der der letzten Lamelle des Rolltores 34 voreilt. Durch diese Voreilung werden Hindernisse (beziehungsweise Der Boden) rechtzeitig erkannt, so dass insbesondere bei einem schnell­ laufenden Rolltor ein rechtzeitiges Abschalten des Antriebes beziehungs­ weise eine rechtzeitige Umkehr der Bewegungsrichtung stattfinden kann. Je nach konstruktiven Gegebenheiten können die Lichtstrahlen 37.1 und 37.2 symmetrisch oder asymmetrisch ausgerichtet werden. Die Wirkungs­ weise der Positionsbestimmung des Rolltores 34 beziehungsweise die sicherheitsrelevante Beeinflussung des Antriebes des Rolltores 34 ist in verschiedenen alternativen Ausführungen zu den Fig. 1, 2 und 3 gezeigt und beschrieben.

Fig. 6 zeigt Einbauanordnungen des Lichtwellenleiters.

In Fig. 6a ist gezeigt, dass der Lichtwellenleiter 1 in einer Führungs­ schiene 39 integriert ist. Dabei kommt es im wesentlichen darauf an, dass der Lichtwellenleiter 1 in einer Ausnehmung der Führungsschiene 39 un­ tergebracht ist, so dass er insbesondere vor mechanischer Beschädigung geschützt ist. Auf die konstruktive Ausgestaltung der Führungsschiene 39 hinsichtlich der Führungseigenschaften der bewegbaren Einrichtung 7 (des Rolltores 34) kommt es weniger an, diese sind den konstruktiven Gegeben­ heiten anzupassen.

In Fig. 6b ist gezeigt, dass die Ausnehmung in der Führungsschiene 39 derart ausgebildet ist, dass mehr als ein Lichtwellenleiter 1 in dieser Aus­ nehmung Platz findet. Der Einsatz mehrere Lichtwellenleiter 1 trägt zur Er­ höhung der Empfindlichkeit bei.

In Fig. 6c ist gezeigt, dass in der Führungsschiene ein Prisma 40 einge­ lassen ist, in dessen Ausnehmung der Lichtwellenleiter 1 angeordnet ist. Durch die Verwendung des Prismas 40, dem wiederum der Lichtempfänger 2 beziehungsweise die Lichtquelle 3 zugeordnet ist, erhöht sich die Empfindlichkeit beziehungsweise die Abstrahlleistung des Lichtwellenleiters 1. Hierbei ist es denkbar, insbesondere bei geringen Führungskräften, die Führungsschiene 39 komplett als Prisma, d. h. aus optisch aktivem Material, auszugestalten. Der Führungsschiene 39 ist seitens der bewegbaren Ein­ richtung (Rolltor 34 beziehungsweise eine Lamelle 35) ein Führungs­ element 41 zugeordnet, das in dieser Ausgestaltungsform im Wesentlichen U-förmig ist und die Führungsschiene 39 umschließt. Zur Reinhaltung der Oberfläche des Lichtwellenleiters 1 ist in dem Führungselement 41 in einer Ausnehmung eine Bürste 42 angeordnet, die jedes Mal mit der Bewegung der Einrichtung 7 (Lamelle 35) die Oberfläche des Lichtwellen­ leiters 1 reinigt.

Fig. 7 zeigt eine weitere erfindungsgemäße Ausgestaltung einer Anord­ nung, die Anwendung bei einem Schiebetor findet. Bei der Draufsicht von oben sind in dieser Fig. 7 zwei Stützelemente 50 gezeigt, zwischen denen ein Schiebetor 51 in Bewegungsrichtung 6 bewegbar ist. In seiner ge­ schlossenen Stellung liegt das Schiebetor 51 an einem Endpfosten 52 an, wobei diese Endstellung von der Erkennungseinrichtung 12 erfasst wird. Längs des Schiebetores 51 ist der Lichtwellenleiter 1 angeordnet, wobei an dem einen Ende des Lichtwellenleiters 1 die Lichtquelle 3 angeordnet ist. Beispielsweise an einem der Stützelemente 50 ist der Lichtempfänger 2 angeordnet. Die erfindungsgemäße Anordnung arbeitet wie folgt:
Ist das Schiebetor 51 offen, wird über eine nicht näher gezeigte Auslöse­ einrichtung das Schiebetor 51 in Bewegung gesetzt (Antrieb eingeschaltet), so dass es sich in Richtung des Endpfostens 52 bewegt. Wird über die in dieser Ausgestaltung taktil wirkende Erkennungseinrichtung 12 (beispiels­ weise Taster oder Schaltleiste) erkannt, dass sich das Schiebetor 51 in seiner geschlossenen Stellung befindet, wird über die Erkennungseinrich­ tung 12 die Lichtquelle 3 eingeschaltet, so dass Licht in den Lichtwellenlei­ ter 1 eingespeist und aus dem Oberflächenbereich austritt, wobei das aus­ tretende Licht von dem Lichtempfänger 2 empfangen wird. Die derart er­ folgte Positionsbestimmung führt dazu, dass aufgrund der abrupten Ände­ rung der Lichtintensität an dem Lichtempfänger 2 ein Signal auslösbar ist, das den Antrieb für das Schiebetor 51 abschaltet. Ergänzend dazu kommt es zu einem Abschalten des Antriebes einschließlich der Erkennung der Position, in der sich das Schiebetor 51 befindet, wenn vor Erreichen des Endpfostens 52 die Erkennungseinrich­ tung 12 beispielsweise durch ein Hindernis betätigt wird. Da in einer sol­ chen beliebigen Stellung wiederum die Lichtquelle 3 eingeschaltet wird, liegt an dem Lichtempfänger 2 eine andere Intensität vor, als in einer End­ stellung des Schiebetores 51. So ist in dieser Ausführungsform beispiels­ weise bei dem korrekten Erreichen der Endstellung der Antrieb abschaltbar, während bei Erkennen eines Hindernisses die Bewegungsrichtung des Schiebetores 51 umkehrbar ist. Zu diesem Zweck ist die in Fig. 2 gezeigte Steuereinrichtung 14 entsprechend ausgestaltet. Die erfindungsgemäße Anordnung ist nicht auf das in Fig. 7 beziehungsweise die in den vorange­ gangenen Figuren gezeigten Anwendungsfälle beschränkt, sondern, wie dies auch schon in den Unteransprüchen angegeben ist, für weitere An­ wendungsfälle einsetzbar. Dabei ist es ebenfalls von Bedeutung, dass nicht nur ein Schließvorgang (also von Stellung offen in Richtung Stellung ge­ schlossen) erfasst und entsprechend bewertet werden kann, da auch der gegenteilige Vorgang (Bewegung von Stellung geschlossen in Richtung Stellung offen) durchführbar ist. So ist es beispielsweise denkbar, dass in einer geschlossenen Stellung der bewegbaren Einrichtung ein Maximum an Lichtintensität aus dem Oberflächenbereich des Lichtwellenleiters austritt und von dem Lichtempfänger empfangen wird (oder umgekehrt), so dass dann bei Bewegung der Einrichtung (Öffnen) sich die Lichtintensität ab­ schwächt und diese Abschwächung dazu genutzt werden kann, eine Positionsbestimmung durchzuführen oder eine Beeinflussung der Be­ wegungseinrichtung auszulösen. Anstelle einer entsprechenden Beein­ flussung der Bewegungsrichtung können auch weitere Funktionen (Schalt­ funktionen, Signalfunktionen, Not-Aus-Funktionen und ähnliches) ausgelöst werden.

Claims (12)

1. Anordnung zur Auslösung einer vorgebbaren Funktion, wie zum Beispiel zur Positionsbestimmung und/oder sicherheitsrelevanten Beein­ flussung der Bewegung einer bewegbaren Einrichtung (7), die zumindest eine Lichtquelle (3), einen Lichtwellenleiter (1), einen Lichtempfänger (2) sowie eine zumindest dem Lichtempfänger (2) zugeordnete Steuerein­ richtung (14) aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass der Lichtwellenleiter (1) im Ober­ flächenbereich zumindest teilweise lichtdurchlässig ist und im wesent­ lichen längs zu der Bewegungsrichtung der bewegbaren Einrichtung (7) angeordnet ist, wobei der Lichtwellenleiter (1, 38.1, 38.2) und der Licht­ empfänger (2) ortsfest und die Lichtquelle (3, 36.1, 36.2) an der beweg­ baren Einrichtung (7), d. h. ortsveränderlich zu dem Lichtwellenleiter (1), angeordnet ist.

2. Anordnung zur Auslösung einer vorgebbaren Funktion, wie zum Beispiel zur Positionsbestimmung und/oder sicherheitsrelevanten Beein­ flussung der Bewegung einer bewegbaren Einrichtung (7), die zumindest eine Lichtquelle (3), einen Lichtwellenleiter (1), einen Lichtempfänger (2) sowie eine zumindest dem Lichtempfänger (2) zugeordnete Steuerein­ richtung (14) aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass der Lichtwellenleiter (1) im Ober­ flächenbereich zumindest teilweise lichtdurchlässig ist und im wesent­ lichen längs zu der Bewegungsrichtung der bewegbaren Einrichtung (7) angeordnet ist, wobei die Lichtquelle (3) ortsfest und der Lichtwellenleiter (1) und der Lichtempfänger (2) an der bewegbaren Einrichtung (7), d. h. ortsveränderlich zu der Lichtquelle (3), angeordnet sind.

3. Anordnung zur Auslösung einer vorgebbaren Funktion, wie zum Beispiel zur Positionsbestimmung und/oder sicherheitsrelevanten Beein­ flussung der Bewegung einer bewegbaren Einrichtung (7), die zumindest eine Lichtquelle (3), einen Lichtwellenleiter (1), einen Lichtempfänger (2) sowie eine zumindest dem Lichtempfänger (2) zugeordnete Steuerein­ richtung (14) aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass der Lichtwellenleiter (1) im Ober­ flächenbereich zumindest teilweise lichtdurchlässig ist und im wesent­ lichen längs zu der Bewegungsrichtung der bewegbaren Einrichtung (7) angeordnet ist, wobei der Lichtwellenleiter (1) und die Lichtquelle (3) ortsfest und der Lichtempfänger (2) an der bewegbaren Einrichtung (7), d. h. ortsveränderlich zu dem Lichtwellenleiter (1), angeordnet ist.

4. Anordnung zur Auslösung einer vorgebbaren Funktion, wie zum Beispiel zur Positionsbestimmung und/oder sicherheitsrelevanten Beein­ flussung der Bewegung einer bewegbaren Einrichtung (7), die zumindest eine Lichtquelle (3), einen Lichtwellenleiter (1), einen Lichtempfänger (2) sowie eine zumindest dem Lichtempfänger (2) zugeordnete Steuerein­ richtung (14) aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass der Lichtwellenleiter (1) im Ober­ flächenbereich zumindest teilweise lichtdurchlässig ist und im wesent­ lichen längs zu der Bewegungsrichtung der bewegbaren Einrichtung (7) angeordnet ist, wobei der Lichtempfänger (2) ortsfest und der Licht­ wellenleiter (1) und die Lichtquelle (3) an der bewegbaren Einrichtung (7), d. h. ortsveränderlich zu dem Lichtempfänger (2), angeordnet sind.

5. Anordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Lichtquelle (36.1, 36.2) be­ ziehungsweise der Lichtempfänger (2) derart angeordnet be­ ziehungsweise derart ausgerichtet ist, dass in Bewegungsrichtung der bewegbaren Einrichtung (7) betrachtet, ein Bereich vor der Einrichtung erfasst wird.

6. Anordnung nach einem der Ansprüche 2 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Lichtwellenleiter (1) in einem Führungselement (insbesondere einer Führungsschiene (39)) der be­ wegbaren Einrichtung (7) integriert ist.

7. Anordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche dadurch gekennzeichnet, dass das Führungselement zur zumindest teilweisen optischen Übertragung des von der Lichtquelle (3) abge­ gebenen Lichtes auf den Lichtwellenleiter (1) ausgebildet ist und zumin­ dest teilweise aus lichtleitendem Material (40) besteht.

8. Anordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest dem Lichtwellenleiter (1) eine Reinigungseinrichtung (wie zum Beispiel eine Bürste (42)) zugeordnet ist, wobei die Reinigungseinrichtung an beziehungsweise in der bewegbaren Einrichtung (7) angeordnet ist oder separat längs über die Oberfläche des Lichtwellenleiters bewegbar ist.

9. Anordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Steuereinrichtung (14) eine Er­ kennungseinrichtung zur Erfassung einer vorgebbaren Stellung, insbe­ sondere einer Ausgangs- oder Endstellung, der bewegbaren Einrichtung sowie eine Schalteinrichtung zur Beeinflussung der bewegbaren Einrich­ tung (insbesondere Ein- und Ausschalten eines Antriebes) zugeordnet ist.

10. Anordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuereinrichtung (14) aufgrund des Ausgangssignals des Lichtempfängers (2) die augenblickliche Position der bewegbaren Einrichtung (7) ermittelt und die ermittelte Position mittels einer optischen (15) oder akustischen (16) Anzeigeeinrichtung ausgibt.

11. Anordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die bewegbare Einrichtung (7) zu­ mindest ein Tor, insbesondere ein schnelllaufendes Tor ist, wie zum Bei­ spiel ein Hallen-, Garagen- oder Gartentor.

12. Anordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die bewegbare Einrichtung (7) zu­ mindest eine Tür zur Absicherung eines sicherheitsrelevanten Bereiches ist, wie zum Beispiel eine Aufzugstür oder eine Käfigtür, über die ein Arbeitsbereich einer Maschine zugänglich ist.