DE7614528U1

DE7614528U1 - Lichtschranke

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Publication number: DE7614528U1
Application number: DE7614528U
Authority: DE
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 1976-05-07
Filing date: 1976-05-07
Publication date: 1976-12-30
Also published as: JPS52136648A

Description

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SIEMENS AKTIENGESELLSCHAFT (faser

Berlin und München VPA TB G 3 O 7 S SRD

Lichtschranke

Die Erfindung betrifft eine Lichtschranke, bei der die elektronischen und optoelektronischen Bauelemente sowohl des Senderteils als auch des Empfängerteils in je eine Hülse eingebaut sind, wobei bei jeder Hülse in der einen Stirnfläche ein optoelektronisches Bauelement angeordnet ist und durch die andere Stirnfläche Anschlußleitungen geführt sine*.

Sine solche Lichtschranke ist beispielsweise aus dem DT-GM 1 964 127 bekannt. Diese bekannte Lichtachranke ist ala Impula-Lichtschranke ausgeführt. Das bedeutet, daß die Lichtquelle, die im allgemeinen eine Lumineszenzdiode ist, mit Stromimpulsen beaufschlagt wird und entsprechende Strahlungsirapulse aussendet. Im Gegensatz zu den früheren Glühlampen-Sendeteilen muß aus diesem Grund sowohl für den Sende- als auch den Empfängertbil der Lichtschranke eine elektronische Schaltung vorgesehen werden, welche die Impulserzeugung bzw. Impulsverarbeitung übernimmt,

-J Im praktischen Einsatz werden Lichtschranken für sehr unterschiedliche Reichweiten benötigt, beispielsweise für Reichweiten von einigen Millimetern bis zu tausend Metern. Außerdem setzt man Lichtschranken j6 nach den Gegebenheiten des Anwendungsfalles u.a. als Einweg-Lichtschranken, Reflex-Lichtsohranken, Gabel-Lichtschranken und sogenannte Lichttaster ein.

Mit Rücksicht auf eine rationelle Fertigung, Prüfung, Lagerhaltung und gegebenenfalls Reparatur der unterschiedlichen Lichtschrankentypen ist ea anzustreben, mit möglichst wenigen, einheitlichen Bauteilen das gesamte Angebotsspektrura realisieren zu können.

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Soe 21 Bsk / 20.4.1976

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Es besteht die Aufgabe, eine Lichtschranke der eingang genannten Art so auezuführen, daß sie in Form eines Bausteinsystems unterschiedlichen Anwendungszwecken angepaßt werden kann.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß jede Hülse in einen röhrenförmigen Durchbruch eines Gehäusen eingepaßt ist, der an einem Ende mit einer Optik abgeschlossen ist.

Bei der erfindungsgemäßen Lichtschranke sind Sender- und Empfängerteil als "Patronen" ausgeführt, die in die zugehörigen Gehäuse mit Optik eingesetzt werden können. Dabei sind die Hülsen für uan Sender- und den Empfängerteil vorzugsweise identisch ausgeführt, d.h. · sie besitzen gleiche Länge und gleichen Durchmesser bzw. Querschnitt, womit man gleiche Gehäuse für Sender- und Empfängerteil verwenden kann. Damit ist mit der erfindungsgemäßen Lichtschranke ein Bausteinsystem realisiert, das sich bei unterschiedlichen Anwendungsfällen rationell einsetzen läßt. So kann eis Senderteil von gegebener Abstrahlleistung gepaart mit einem Empfängerteil von gegebener Empfindlichkeit für unterschiedliche Reichweiten eingesetzt werden, wenn der Eenderteil, der Empfängerteil oder beide Teile der Lichtschranken mit Optiken verschiedener Beschaffenheit bzw, Güte ausgerüstet werden. Ebenso kann ein gegebenes optisches System für Sender- und Empfängerteile für unterschiedliche Reichweiten und/oder Zwecke eingesetzt werden, wenn es mit einem Senderteil geringerer oder größerer Leistung und/oder einem Empfängerteil geringerer oder größerer Empfindlichkeit bestückt wird. Durch das Zusammenfügen eines gegebenen Empfängerteils mit Senderteilen unterschiedlicher Leistung oder eines gegebenem Senderteils mit Empfängerteilen unterschiedlicher Empfindlichkeit läßt sich - bei sonst gleichen Gegebenheiten - die Reichweite einer Lichtschranke variieren. Damit kann man durch sinnvolle Kombination der Parameter "Senderleistung", "Empfänger-Empfindlichkeit" und "Qualität der Optik bei Sender- und Empfängerteil" eine Vielzahl von Lichtschranken-Varianten für verschiedene Reichweiten und Einsatzgebiete realisieren« Für das erfindungsgetnäSe Bausteineystets ist außerdem noch ausschlaggebend, daß die einzelnen Bau-

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Aufwand mont: eelt «erden können.

^mh teile Bit geringes Aufwand montiert, angeschlossen und ausgewech-

Im folgenden wird die erfindungsgemäße Lichtschranke beispielhaft anband der Figuren 1 bis 5 näher erläutert. In den Figuren sind einige Aueftthrangsfortaen und Anwendungsbeispiele für die erfindungsgeoäfie Lichtschranke dargestellt* Dabei sind gleiche Bauteile mit den gleichen Besugesaichen versehen.

Figur 1a sseigt olnon Längssohnitt durch eine Hülse 1 mit eingesetzten Sender» oder Smpfängerteil 2. In Figur 1b ist teilweise im Schnitt eine Draufsicht auf die Stirnfläche 3 und in den Figuren 1o und 1d Draufsichten auf die Stirnfläche 4 der Hülse 1 bei unterschiedlichen Ausführungsformen gezeigt.

Die Hülse 1 ist im Aueführungsbeispiel becherförmig, d.h. ein hohlzyliaderförmiger Teil 5 ist mit einer die Stirnfläche 3 bildenden Platte 3a einheitlich geformt· Ss ist hler zu betonen, daß die Hülse 1 anstelle eines kreisförmigen Querschnitts auch einen anders», welBpitlsweise quadratischen Querschnitt besitzen kann. In ö«xr χ-Ιθττβ 5a ist eine Öffnung 6 angeordnet, in der das optoelektronische Bauelement 7 eingesetzt ist, das beim Senderteil eine Luoeneszenzdiode und beim Smpfängerteil eine Fotodiode sein kann. Die becherförmige Hülse 1 kann aus Kunststoff im Spritzgußverfah ren hergestellt sein oder sie kann ein fließgepreßter Metallbecher sein. Sine becherförmige Hülse 1 aus Metall besitzt den Vorteil, daß eie einerseits als Kühlkörper für das optoelektronische Bauelement 7, beispielsweise die Lumeneszenzdiode dient und andererseits eine u.U. erwünschte elektromagnetische Abschirmung gewähr- leistet. Sine solche Hülse 1 aus Metall kann außerdem noch bei Bedarf mit einer Isolierschicht, beispielsweise einer Lackscbicht oder einem Isolier- oder Sehrumpfschlauch ganz oder teilweise überzogen sein·

Der in der Hülse 1 angeordnete Sender- oder Smpfängerteil besteht TPA 75 B 3292

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beim Ausführungsbeispiel aus zwei Leiterplatten 8, die mit elektronischen Bauelementen 9 bestückt sind. Die beiden Leiterplatten 8 verlaufen beim Ausführungsbeispiel parallel zur Längsachse der Hülse 1 und sind in Pührungsnuten 10 eingeschoben, die in Inneren der Hülse 1 angeordnet sind, wie die Pigur 1b zeigt.

Durch die Stirnfläche 4 der Hülse 1 sind Ansohlußelemente 11 geführt. Diese Ansohlußelemente sind von einer Platte 4a gehalten, die die Stirnfläche 4 bildet. In den Piguren 1c und 1d sind An eichten der Stirnfläche 4 gezeigt. Dabei sind im Ausführungsbei spiel nach Pigur 1c als Anschlußelemente Kontaktstifte 11a eingesetzt. Anstelle dieser Kontaktstifte können auch Kontaktniete oder dergleichen für eine Druckkontaktierung angebracht sein. In diesem Pail wird die Hülse i zweckmäßig mit einer Führungsnut 11b oder einer anderen Querschnittsveränderung beispielsweise einer seitlichen Abflachung oder einer Abweichung vom kreisförmigen Querschnitt versehen, um die richtige Orientierung gegenüber den Druckkontakten des Gehäuses sicherzustellen, in das die Hülse 1 eingesetzt wird. Ein anderes Ausführungsbeispiel zeigt die Pigur 1d.

2Q Bei diesss AüsiährüügBueispiel sind die AäscnluSeleuente Ii als

ΐ!υ_βΓϋ jcioige, koDzen-crxscne &οη ta Kt Da on en lic ausgeführt. Die Kontaktbahnen 11c können beispielsweise Leiterbahnen einer kaschierten Leiterplatte sein. Bei dieser Ausführungsform ist die Lage der s _Λ Hülse 1 im Gehäuse gleichgültig, weswegen eine gesonderte Pixie rungshilfe nicht vorzusehen ist_e

Ein Ausführungsbeispiel eines Gehäuses ir. das eine Hülse 1 nach figur 1 einzusetzen ist, zeigt Pigur 2 im Schnitt. Dabei 1st bei allen Gehäuseformen davon auszugehen, daß der Hauptteil, an welcbem Beschriftung und Befestigungsmittel angebracht sein können, für «»glichet viele Gehäuseformen gleich sein soll. Die Anpassung an verschiedene Bauarten soll nur durch das Anfügen von Kleinteilen und/oder einfache spanabhebende Nachbearbeitung erfolgen.

Das in figur 2 gezeigte Gehäuse 12 besitzt einen Gehäusehauptteil 12a, der aas einem strangge^reßten, zylinderförmigen Hohlprofil

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"* aus Metall oder Kunststoff besteht. Der Innendurchmesser bzw. die Inn inform des Hohlprofils 12a iat an die Form der Hlllse 1 des Sender- bzw,, Empfänger teils angepaßt _β Die Außenkonturen des Sohlprofils 12a können auf Erfordernisse der Befestigung, Formgebung und Anbringung von Zusatzteilen ausgerichtet sein. In dem im AusfCihrungsbeispiel nach Figur 2 gezeigten Gehäuse 12 befindet eich ein fixierter, beispielsweise eingeklebter Anschlagring 13, der die Optik 14 ©inseitig hält, die beim Ausfllhrungsbeispiel eine Linse ist. Mit einem zweiten Ring 15 wird die Linse von der anderen Seite gehalten. Der Ring 15 verstärkt außerdem mechanisch das Gehäuse und kann ein Innengewinde zur Anbringung von Blenden, Zu-, satzlinsen und dergleichen besitzen. Außerdem kann das gesamte Gehäuse 12 mit diesem Gewinde des Ringes 15 auf einen Rohrstutzen mit entsprechendem Außengewinde geschraubt werde;:, der z.B. als Halterung an einer Wand dient oder dieses Gewinde kann ein Anschlußstttck für Lichtleitkabel aufnehmen.

Am von der Optik 14 abgewandten Seite des Ringes 13 stößt die Hlilge 1 an. Dabei ist die axiale Länge des Ringes 10 so bemessen, daß SO das optoelektronische Bauelement 7 automatisch xB Brennpunkt der ϋρτχκ 14 liegt. JSine gesonderte Justieruag für den Sender dzw. Empfängerteil 2 im Gehäuse 12 ist damit nicht mehr erforderlich.

(' \ Daa andere Ende des Gehäusehauptteils 12a ist durch ein beispielsweise eingeschraubtes Verschlußstiick 16 abgeschlossen, welches eine Leitungsdurchführung 17 und eine Dichtung 18 besitst. Mit ein<sn

^elastischen Ring 19 aus Gummi oder Kunststoff, der zwischen dem ,.-.^_: ^ iliirerschlußetiiek 16 und der Hülse 1 angeordnet ist, wird die HUlee ÄSÜ gegen den Anschlag am Ring 13 gedruckt. Anstelle des elastischen Rings 19 kann auch eine entsprechend geformte Spiralfeder eingesetzt werden.

Der Anschluß zwischen Leitung 17a und den Anscfelußelesientsn 11 iß Gehäuse 12 kann steckbar oder gelötet ausgeführt seiE, wobei die 3$ Anschlußarbeiten außerhalb des Gehäuses 12 erfolgen können unä aa-ι -v schließend die Patrone 1 mit Leitung und Verschlußetiick 16 in öas

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Gehäuse 12 eingesetzt wird. Da bei dieser Ausi'ulirungsforn eise Fixierungsnut 12 nicht erforderlich ist, kann die Hülse 1 in Gehäuse rotieren, so daß ein Einschrauben des Verschlußstacks 16 möglich ist, ohne daß die Anachlußadern unzulässig verdrillt werden· 5

Ib Ausftthrungsbeispiel nach Figur 2 ist noch angedeutet, daß in Bereich der Lichtaustrittsöffnung die Gehäuseaußenseite mit einem Gewinde 20 versehen sein kann, mit dem entweder das Gehäuse gehalten oder an decs ein Zusatzteil, beispielsweise eine Blende angebracht werden kann. Das Gewinde 20 kann auch über die gesamte Ober fläch® des Gehäusehauptteils 12a verlaufen.

Einen Schnitt durch eine andere Ausftthrungsform des Gehäuses 12 zeigt Figur 3. Dieses Gehäuse 12 ist ftir Lichtschranken größerer

Seichweite projektiert. Es besitzt ein Gehäusehauptteil 12a, das

röhrenförmig ist und in dem die Hülse 1 des Sender- oder Eopfängerteils angeordnet ist. Dabei wird die Hülse 1 wieder, wie beim Ausftthrungsbeispiel nach Figur 2, mit einem elastischen Ring 19 gegen einen Hing 22 gepreßt, der ebenfalls im Gehäusehauptteil 12a ange ordnet ist.

Die Optik 14? die beim Ausflihrungsbeispiel ebenfalls nur eine Linse ist, ist in einem Ring 23 gefaßt, der auf den Gehäusebauptteil 12a / aufgeschraubt oder durch Kleben mit diesem verbunden ist. Dabei wird durch den Anschlag 23a der Fassung 23 und mit dem Ring 22 wieder der Abstand zwischen Optik 14 und Hülse 1 so festgelegt, daß das optoelektronische Bauelement 7 im Brennpunkt der Optik 14 liegt. Die Optik 14 ist in der Fassung 23 mit einem Ring 15 gehalten, der wie beim Ausführungsbeispiel nach Figur 2 ein Innenge- winde besitzen kanu. Außerdem kann die Fassung 23 mit einem Außengewinde versehen sein. Für Lichtschranken unterschiedlicher Reichweite können verschiedene Fassungen 23 mit Optiken 14 entsprechender öffnung und Brennweite benutzt werden.

Das Ansohlußende der Ausführungsfora nach Figur 3 kann ähnlich wie /· , das Anschlußende der Ausführungsform nach Figur 2 ausgebildet sein.

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In Pigur 3 1st ©ig© weitere Möglichkeit gezeigt, bei dar eine ^ !Kappe 24 als V©3?eeblöSetttck a ^f den ßahäuaehauptteil 12a aufge-, «cbraubt let, ait der Rau■ für Ansohlußkleeacn geschaffen werden kanp. Die Keppo 24 besltst eise handelsübliche Leltungsdurc führung 17* Mit Ansehlägen 24a der Kappe 24 wird eine Platte 25 gegen das Gehftueebaeptt^il 12a gedrückt. Die Platte 25 besitzt Anschlußschrauben oder Sobraubkleasaen 26, an welch© einerseits die Adern 27 der Zuleitung 17a und andererseits £eitiangsbrüoken 28 angesehloseen alnd. Di© Leltungsbrüoken 28 werden über Steckhüleen oder durch Lötverbindung alt den Anechlußfahnen 11 der Hülse 1 verbunden. Bei Ausführung «it Druckkontaktierung entsprechend der Pigur 1d trägt I^ ₌ die Platte 25 dl» federnden Kontaktstücke· Auch bei dieser Ausfüh- ^" rung des Anschlusses ergibt sich der Torteil, daß alle Leitungsverbindungen zunächst bequem außerhalb des Gehäuses hergestellt werden können, worauf die Hülse in das Gehäuse eingesetzt und die Geeaatanordnung zusammengefügt wird.

In der Pigur 4 ist schematisch das Gehäuse für einen sogenannten Lichttaster und in Pigur 5 ebenfalls schematisch das Gehäuse für eine Reflezlichtschranke als Anwendungsbeispiel der erfindungsge-

mäßen Lichtschranken gezeigt. In beiden Fällen sind die Sender- und Sapfängerpatronen 1 in Durchbrüchen 29 eines gemeinsamen Gehäuses 30 angeordnet. Es wird hier darauf verzichtet, konstruktive Einzel- \^j heiten zu beschreiben. Zu erwähnen ist nur, daß, wie im Ausfüh rungsbeispiel nach Pigur 2 und 3, durch Anschläge 31 in jedem Durch bruch 29 die Entfernung der Hülsen 1 zur zugehörigen Optik 14 so festgelegt ist, daß eine besondere Justierung nicht erforderlich iat.

5 Figuren

3 Sohutsansprüohe

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Claims

• ι lilt > · · IM » » I ι » ι 11 It 1 Il I ΙΙΙΙΙ - 8 -Sohutzansprüche

1. Lichtschranke, bei der die elektronischen und optoelektronischen Bauelemente sowohl des Sender- als auch des Eapfängerteils in je eine Hülse eingebaut sind, wobei bei jeder Hülse in der einen Stirnfläche ein optoelektronisches Bauelement angeordnet ist und durch die andere Stirnfläche Anschlußleitungen geführt sind, dadurch gekennzeichnet, daß jede Hülse (1) in einen röhrenförmigen Durchbruch eines Gehäuses (12) eingepaßt ist, der an einem Ende mit einer Optik (14) abgeschlossen ist.

2. Lichtschranke nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die

Optik (14) mit einem Ring (13, 22) in dem röhrenförmigen Durch-

bruoh befestigt ist, an dessen von der Optik abgewandten Kante die Hülse (1) anliegt.

3· Lichtschranke nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der röhrenförmige Durchbruch am anderen Ende mit einem Verschlttßstück (1.6, 2^) abgeschlossen, ist, das die Hülse (1) elastisch in den Durch^ruch preßt.

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