DE7627230U1

DE7627230U1 - Lichtschranke fuer unsichtbare strahlung

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Publication number: DE7627230U1
Application number: DE19767627230
Authority: DE
Original assignee: Licentia Patent Verwaltungs GmbH
Current assignee: Licentia Patent Verwaltungs GmbH
Priority date: 1976-08-31
Filing date: 1976-08-31
Publication date: 1977-03-10

Description

Licentia
Pa tent-Verwaltung S-G. τη. b .H. Frankfurt/Main, Theodor-Stern-Kai 1

10.8.1976 F 76/32

Lichtschranke für unsichtbare Strahlung

Die Neuerung bezieht sich auf eine Lichtschranke für unsichtbare Strahlung mit einem Sender und einem Empfänger und einer größeren, von der Strahlung zu überbrückenden Wegstrecke ,

Lichtschranken für unsichtbare Strahlung werden vielfach zu Überwachungszwecken eingesetzt. Derartige Lichtschranken enthalten jeweils eine beispielsweise infrarote Strahlung aussendende Lichtquelle, deren Strahlung mit einer Optik gebündelt wird. Das Lichtbündel ist auf einen strahlangsempfindlichen Empfänger gerichtet. Bei Unterbrachung des Lichtbündels durch einen Gegenstand gibt der Empfänger eine Meldung ab. Um den Einfluß von Störlicht auf den

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Empfänger zu unterdrücken, wird die Strahlung vom Sender in Form von Impulsen abgegeben.

Die Einstellung des Empfängers auf den Sender ist infolge der unsichtbaren Strahlung langwierig und aufwendig. Um die Einstellung zu erleichtern, ist bei einer bekannten Infrarot-Lichtschranke eine Schiebe- oder Drehvorrichtung im Sender vorgesehen, die einen Infrarotstrahler und eine Hilfsglühlampe aufweist. Mittels der Schiebeoder Drehvorrichtung wird die Hilfsglühlampe an Stelle des Infrarotstrahlers in den Brennpunkt des optischen Systems des Senders versetzt. Der Sender gibt daher sichtbare Strahlung ab, die eine Justierung der Lichtschranke nach Sicht ermöglicht (DT-AS 12 62 833). Durch die Dreh- oder Schiebevorrichtung wird die bekannte Lichtschranke aufwendig. Die Justierung einer stationär angebrachten Lichtschranke ist in der Regel eine nur einmel durchzuführende Maßnahme. Die Dreh- oder Schiebevorrichtung wird demnach vorwiegend einmal benötigt. Trotzdem muß sie während der gesamten Betriebszeit der Lichtschranke im Gehäuse angeordnet sein.

Bekannt ist weiterhin eine Infrarotstrahlung aussendende Reflexionslichtschranke, die einen teildurchlässigen Spiegel enthält, der im Strahlengang zwischen einer Optik und einer Lumineszenzdiode sowie einem photoelektrischen Empfänger angeordnet ist. Der teildurchlässige Spiegel ist schwenkbar gelagert. Durch eine Schwenkung des Spiegels wird das von einer Hilfsglühlampe ausgesandte Licht anstelle des Lichts der Lumineszenzdiode in den Strahlengang eingeführt. Dadurch ist ebenfalls eine Justierung der Lichtschranke mit sichtbarem Licht möglich. Die Hilfsglühlampe und die Mittel für die drehbare Lagerung des Spiegels, die nur zu

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Justierzwecken, in der Regel einmal, benötigt werden, bilden einen festen Bestandteil der Lichtschranke. Daher zeigt die Reflexionslichtschranke ebenfalls einen aufwendigen Aufbau (DT-AS 15 k?

Der Neuerung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Lichtschranke der eingangs erwähnten Gattung derart weiterzuentwickeln, daß die Nachteile der bekannten Anordnungen vermieden werden und eine genaue Justierung nach Sicht mit Mitteln erzielbar ist, die nur während der Justierung mit der Lichtschranke verbunden sein müssen.

Die Aufgabe wird neuerungsgemäß dadurch gelöst, daß am Sender bzw. Empfänger mindestens ein Zielfernrohr lösbar be" festigt ist, dessen optische Achse im Abstand parallel zur optischen Achse des Senders bzw. Empfängers angeordnet ist, und daß zur Einstellung des Empfängers auf optimalen Empfang der ausgesandten Strahlung die optische Achse des Zielfernrohrs auf die optische Achse einer einen gleich großen Abstand von der optischen Achse dos Empfängers bzw. Senders aufweisenden Bezugsmarkierung ausgerichtet ist. Mit dem Zielfernrohr lassen sich beliebig viele Lichtschranken nacheinander justieren. Hilfsglühlampen und mechanisch bewegbare Elemente sind für die Einrichtung in der Lichtschranke nicht erforderlich. Der konstruktive Aufbau ist demnach wesentlich einfacher. Die vorstehend erläuterte Anordnung eignet sich insbesondere für die Justage bei großen Entfernungen zwischen Sender und Empfänger bzw. zwischen einem Reflexionselement und dem Sender und Empfänger» die gemeinsam in einem Gehäuse angeordnet sind. Durch die Vergrößerung des Zielfernrohrs lassen sich auch die für die Jusiage benötigten Bezugselemente in größerer Entfernung genau erkennen. EineJustage ist deshalb auch

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noch bei Entfernungen möglich, bei denen die bekannten Maßnahmen nicht mehr ausreichen.

Bei einer bevorzugten Ausführungsform ist vorgesehen, daß je ein Zielfernrohr am Sender und Empfänger, die um die Wegstrecke voneinander entfernt angeordnet sind, lösbar befestigt ist, und daß die optischen Achsen der Zielfernrohre durch Überdeckung der Fadenkreuze in Übereinstimmung miteinander gebracht sind. Die genaue Einstellung kann bei dieser Anordnung durch Überdeckung der Fadenkreuze in den beiden Zielfernrohren erfolgen. Die Bezugsmarkierungen für die Einstellung sind somit bereits vorhanden. Eigene Markierungen auf den Gehäusen oder anderen mit den Gehäusen verbundenen Teilen sind nicht erforderlich. Die Anordnungerlaubt eine sehr genaue Einstellung auch bei Abständen von über einhundert Metern.

Vorzugsweise sind am Sender und Empfänger Gehäusekühlrippen als Führungs- und Befestigungsschienen für die Zielfernrohre ausgebildet. Lichtschrankengehäuse mit Kühlrippen können sowohl für Lichtschranken, diemit sichtbarer Strahlung arbeiten, als auch für Infrarotlichtschranken verwendet werden. Bei sichtbare.«Strahlen aussendenden Lichtschranken dienen sie zur Abführung., der von der Strahlenquelle erzeugten Verlustwärme. Aus Standardisierungsgründen ist es günstig.gleichartige Gehäuse für beide Arten von Lichtschranken einzusetzen. Die Kühlrippen werden bei Infrarot-Lichtschranken für die Halterung der Zielfernrohre ausgenutzt. Die erforderlichen Anpassungsmaßnahmen am Gehäuse für die Befestigung des Zielfernrohrs sind damit sehr gering.

Eine zweckmäßige Ausführungsform besteht darin,daß die Oberseiten der Gehäuse von Sender und Empfänger Kühl» rippen aufweisen und daß die in der Mitte der Seite angeordneten Kühlrippe mit ebenen Stirnflächen für Halterungen der Zielfernrohre versehen sind.

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Das Zielfernrohr wird bei dieser Anordnung an einer leicht zugänglichen Saite angebracht.

Bei einer günstigen Ausführungsform ist vorgesehen, daß im Inneren des Enipfängergehäuses eine bei Empfang 4er ausgesandten Strahlung aufleuchtende Leuchtdiode befestigt ist, die bei abgenommenem Gehäusedeckel sichtbar ist. Während der Zustage ermöglicht diese Anordnung eine Prüfung des Empfangs, Nach der Kontrolle kann der Empfänger verschlossen werden.

Vorzugsweise sind die Gehäuse von Sender und Empfänger jeweils um eine senkrechte und eine waagrechte Achse schwenkbar» Diese Anordnung erleichtert die Einstellung»

Die Neuerung wird im folgenden an Hand eines in einer Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert, aus dem sich weitere Merkmale sowie Vorteile ergeben.

Es zeigen:

Fig. 1 eine Seitenansicht eines Senders und eines Empfängers mit Zielfernrohren,

Fig. 2 eine Ansicht eines Senders von vorne,

Fig. 3 eine rückwärtige Ansicht eines Empfängers mit offenem Gehäuse ohne aufgesetztes Zielfernrohr.

Eine Lichtschranke 1 für unsichtbare Strahlung enthält einen Sender 2 und einen Empfänger 3« Her Sender 2 und der Empfänger 3 sind in größerem Abstand voneinander angeordnet.

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Im Sender 2 befindet sich eine nicht dargestellte Lumineszenzdiode, deren Strahlung von einer Optik k gebündelt wird. In justiertem Zustand der Lichtschranke 1 gelangt die gebündelte Strahlung zu einer Optik 5 im Empfänger 3· Die Optik leitet die Strahlung einem nicht dargestellten photoelektrischen Empfänger im Empfänger 3 zu. Die Lichtsohranke

1 ist justiert, wenn die optische Achsen 6 von Sender 2 und Empfänger 3 übereinstimmen.

Auf dem Sender 2 und dem Empfänger 3 sind Zielfernrohre 7,8 lösbar befestigt. Die optische Achse 9 jedes Zielfernrohrs 7»8 ist im Abstand parallel zur optischen Achse 6 des Senders

2 bzw. Empfängers 3 angeordnet. Die Abstände zwischen den optischen Achsen 9 der Zielfernrohre 7,8 und den optischen Achsen 6 sind beim Sender 2 und Empfänger 3 gleich groß.

Da die beiden Elemente 2 und 3 in größerem Abstand voneinander angeordnet sind und der Sender 2 kein sichtbares Licht aussendet, ist eine Ausrichtung von Sender 2 und Empfänger durch entsprechende Verstellung nur mit sehr großem zeitlichen Aufwand durchführbar. Die Wegstrecke zwischen Sender 2 und Empfänger 3 kann z.B. 100 bis 150 m betragen. Mit den lösbar am Sender 2 bzw. Empfänger 3 befestigten Zielfernrohren 7,8 ist in kurzer Zeit eine genaue Justierung nach Sicht möglich.

Während der Lageeinstellung des Empfängers 3 kann z.B. das Zielfernrohr 7 durch Blick ins Zielfernrohr φ anvisiert werden. Als Bezugsmafckierung dient dabei das Fadenkreuz 10 im Zielfernrohr 7· Sobald sich die Fadenkreuze 10 leider Zielfernrohre 7,8 überdecken, stimmeaudie optischen Achsen 9 überein. Die optischen Achsen 6 von Sender 2 und Empfänger 3 stimmen dabei ebenfalls überein, da die Achsen 9 parallel zu den optischen Achsen 6 verlaufen. Der Empfänger

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ist damit auf den Sender 2 für optimalen Empfang der ausgesandten. Strahlung ausgerichtet. Der Sender 2 und der Empfänger 3 worden in der justierton Stellung starr befestigt. Danach werden die Zielfernrohre 7,8 von den Elementen 2,3 entfernt. Die Zielfernrohre 7»8 können daher für weitere Justagearbeiten verwendet werden.

Am Gehäuse 12 des Senders 2 und am Gehäuse Ik des Empfängers 3 sind Kühlrippen 11,13 vorhanden. Die Gehäuse 12,Ik werden aus Gründen der· Standardisierung sowohl für Infrarotlichtschranken als auch für mit sichtbarem Licht arbeitende Lichtschranken eingesetzt. Bei Lichtschranken für sichtbare Strahlung erzeugt die Strahlenquelle im Sender zumeist eine größere Verlustwärme, die zum Teil über die Kühlrippen 11 an die Umgebung abgegeben wird. Infrarotlichtschranken erzeugen nur geringe Verlustlei stungen. Die in der Mitte der oberen Seiten der Gehäuse 12,lk angeordneten Kühlrippen 13 dienen bei den Infrarotlichtschranken als Führungs- und Befestigungsmittel für die Zielfernrohre 7 und 8.

Die Stirnseiten der Kühlrippen 13 sind durch Fräsen eben ausgebildet. Die Stirnflächen befinden sich somit in einer Ebene. Für die Bearbeitung der Kühlrippen 13 ist nur ein kurzer Arbeitsgang erforderlich.

Das Zielfernrohr 7 bzw. 8 ist jeweils mit Spannfedern, die nicht näher bezeichnet sind, an einem Schwalbenschwanz 15 eines Halters 10 befestigt, der aus einem Metallbjock besteht. Der Halter l6 w^eist einen Schlitz 17 auf, in den die mittlere der Kühlrippen 13 ragt. Die dem Zielfernrohr 7 bzw. 8 abgewandte Seite des Haltars l6 ist mit zwei parallel zur optischen Achse 9 verlaufenden Aussparungenl8 versehen. Die dem Gehäuse 12 bzw. I^ zugewandten, eben ausgebildeten Flächen der Aussparungen l8 liegen auf den Stirnflächen der beiderseits des Schlitzes 17 angeordneten Kühlrippen 13 auf. Der Abstand der optischen Achse 9 des Zielfernrohrs 7 bzw. 8 von der optischen Achse 6 ist durch den Halter l6 und die Aussparungen l8 sowie die Höhe der Stirnseiten der Kühlrippen 13 bestimmt. In eine Gewinde-

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bohrung dos Halters l6 ist eine nicht näh-er bezeichnete Spannschraube eingefügt. Durch Anziehen dieser Spannschraube werden die Wände dos Schlitzes 17 gegen die mittlere Kühlrippe 13 gepreßt. Das Zielfernrohr 7 bzw. 8 wird hierdurch starr mit dem Gehäuse 12 bzw. lA verbunden. Anschließend läßt sich die Justierung von Sender 2 und Empfänger 3 durchführen. Das Zielfernrohr 7 bzw. 8 kann nach der Justage durch Lösen der Spannschraube schnell und einfach vom Gehäuse 12 bzw. l'j entfernt werden.

Mit der Unterseite des jeweiligen Gehäuses 12, 1Λ ist ein Zapfen 19 verbunden, der in einer Halterung 20 beweglich gehalten ist. In der Halterung 20 läßt sich das Gehäuse 12 bzw. l'i im eine senkrechte Achse schwenken. Die Halterung 20 weist einen Zapfen 21 auf, der in einem Bock 22 beweglich gehalten ist. Der Bock 22 ist an einem nicht näher bezeichneten Träger befestigt. Das Gehäuse 12 bzw. lh kann mittels des Zapfens 21 um eine waagrechte Achse geschwenkt werden.

Zur Arretierung der Gehäuse 12, lk in den ausgewählten Lagen dienen nicht im einzelnen dargestellte Spannelemente.

Zur Justierung der Lichtschranke 1 werden die Elemente 2,3 um die waagrechte und senkrechte Achse geschwenkt, bis über die Zielfernrohre 7,8 die Übereinstimmung der optischen Achsen 9 bzw. 6 festgestellt wird.

Im Inneren des Gehäuses lk des Empfängers 3 ist eine bei Empfang der ausgesandtexi Strahlung aufleuchtende Leuchtdiode 23 befestigt, die , wie aus Fig. 3 hervorgeht, bei abgenommenem GehäuFödeckel sichtbar ist. Nach der Ausrichtung der Lichtschranke 1 ist daher an der leuchtenden Diode 23 die einwandfreie Funktion erkennbar. Das Gehäuse lh kann anschließend mit dem nicht näher bezeichneten Decke] verschlossen werden.

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Claims

at

F 76/32

Schutzansprücho

Lichtschranke für unsichtbare Strahlung mit einem Senden und einem Empfänger und diner größeren, von der Strahlung zu überbrückenden Wegstrecke, dadurch gekennzeichnet, doß am Sender (2) bzw. Empfänger (3) mindestens ein Zielfernrohr (7»8) lösbar befestigt ist, dessenoptische Achse (9) im Abstand parallel zur optischen Achse (6) des Senders (2) bzw. Empf anger s,'i<(3) angeordnet ist, und daß zur Einstellung des Empfängers (3) auf optimalen Empfang der ausgesandten Strahlung die optische Achse des Zielfernrohrs (9) auf die optische Achse (9) einer einen gleich großen Abstand von der optischen Achse (6) des Empfängers (3) bzw. Senders aufweisenden Bezugsmarkierung (7) ausgerichtet ist.
2. Lichtschranke nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß je ein Zielfernrohr (7,8) am Sender (2) und Empfänger (3), die um die Wegstrecke voneinander entfernt angeordnet sind, lösbar befestigt ist und daß die optische Achsen (9) der Zielfernrohre (7,^) durch Überdeckung der Badenkreuze (lO) in Übereinstimmung miteinander gebracht sind.
3. Lichtschranke nach Anspruch 1 oder 2, dadurch ,gekennzeichnet, daß am Sender (2) und Empfänger (3) Gehäusekühlrippen (13) als Führungs- und Befestigungsschienen für die Zielfernrohre (7,8) ausgebildet sind.
4. Lichtschranke nach Anspruch 1 oder einem der folgenden, dadurch gekennzeichnet, daß die Oberseiten der Gehäuse (12,l4) von Sender (2) und Empfänger (3) Kühlrippen (11, 13) aufweisen und daß die in der Mitte der Seite angeordnete Kühlrippen (13) mit ebenen Stirnflächen für die Halterungen (l6) der Zielfernrohre (7,8) versehen sind.

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5. Lichtschranke nach Anspruch 1 oder einem der folgenden, dadurch gekennzeichnet, daß im Inneren des Empfängorgohäuses (lA) eine bei Empfang der ausgesandten Strahlung aufleuchtende Leuchtdiode (23) befestigt ist, die bei abgenommenem Gehänsedeckel sichtbar ist.
6. Lichtschranke nach Anspruch 1 oder einem der folgenden, dadurch gekennzeichnet, daß die Gehäuse (12,lA) von Sender (2) und Empfänger (3) jeweils um eine senkrechte und eine waagrechte Achse einstellbar angeordnet sind.

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