ITMI20111953A1 - SAFETY BARRIER OF THE IMMATERIAL TYPE WITH CROSSED FANS. - Google Patents

SAFETY BARRIER OF THE IMMATERIAL TYPE WITH CROSSED FANS. Download PDF

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ITMI20111953A1
ITMI20111953A1 IT001953A ITMI20111953A ITMI20111953A1 IT MI20111953 A1 ITMI20111953 A1 IT MI20111953A1 IT 001953 A IT001953 A IT 001953A IT MI20111953 A ITMI20111953 A IT MI20111953A IT MI20111953 A1 ITMI20111953 A1 IT MI20111953A1
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IT
Italy
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barrier according
lens
barrier
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receiving
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IT001953A
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Italian (it)
Inventor
Monica Aliprandi
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Monica Aliprandi
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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16PSAFETY DEVICES IN GENERAL; SAFETY DEVICES FOR PRESSES
    • F16P3/00Safety devices acting in conjunction with the control or operation of a machine; Control arrangements requiring the simultaneous use of two or more parts of the body
    • F16P3/12Safety devices acting in conjunction with the control or operation of a machine; Control arrangements requiring the simultaneous use of two or more parts of the body with means, e.g. feelers, which in case of the presence of a body part of a person in or near the danger zone influence the control or operation of the machine
    • F16P3/14Safety devices acting in conjunction with the control or operation of a machine; Control arrangements requiring the simultaneous use of two or more parts of the body with means, e.g. feelers, which in case of the presence of a body part of a person in or near the danger zone influence the control or operation of the machine the means being photocells or other devices sensitive without mechanical contact

Description

"BARRIERA DI SICUREZZA DI TIPO IMMATERIALE A VEN-TAGLI INCROCIATI" "INTANGIBLE SAFETY BARRIER WITH CROSSED VEN-CUTS"

p p

D E S C R I Z I O N E DESCRIPTION

Il presente trovato ha come oggetto una barriera di sicurezza di tipo immateriale, particolarmente ma non esclusivamente per antinfortunistica, comprendente almeno un emettitore di raggi infrarossi previsto in una unità trasmittente TX, ed almeno un sensore captatore di tali raggi in una unità ricevente RX. The present invention relates to a safety barrier of the immaterial type, particularly but not exclusively for accident prevention, comprising at least one infrared ray emitter provided in a TX transmitting unit, and at least one sensor for capturing such rays in an RX receiving unit.

Le barriere (immateriali) di sicurezza di questo tipo sono anche definite "componenti di protezione optoelettronici attivi (Active Optoelectronic Protection Devices)", e con tale denominazione sono state prese in considerazione per compilare gli "standard" internazionali europei. Safety (intangible) barriers of this type are also referred to as "Active Optoelectronic Protection Devices", and with this name they have been taken into consideration to compile European international "standards".

Sono note barriere consistenti in due colonne di elementi attivi, contrapposte e parallele, contenenti uguale numero di elementi irradiatori e sensori: la superficie piana compresa tra le due colonne risulta percorsa da tanti fasci di raggi, per lo più paralleli tra loro, quante sono le coppie degli elementi attivi, e tali da creare una griglia di fasci equidistanti. Barriers are known consisting of two columns of active elements, opposed and parallel, containing the same number of radiating and sensor elements: the flat surface between the two columns is crossed by as many beams of rays, mostly parallel to each other, as many pairs of active elements, and such as to create a grid of equidistant beams.

Interrompendo anche uno solo dei fasci viene prodotta la variazione dello stato logico di uno o più interruttori presenti in uscita, e ciò rappresenta il "segnale di comando" per qualsiasi evento, per lo più l'arresto del moto di un macchinario pericoloso. Interrupting even one of the beams produces a change in the logic state of one or more switches present at the output, and this represents the "command signal" for any event, mostly the stopping of the motion of a dangerous machinery.

È d'uso comune utilizzare radiazioni della gamma di frequenze dell'infrarosso corrispondenti a lunghezze d'onda intorno agli 820 -950 nanometri. It is common to use radiation in the infrared frequency range corresponding to wavelengths around 820-950 nanometers.

È inoltre nota la tecnica di accendere in sequenza un solo emettitore alla volta, tramite impulsi periodici di corrente della durata di pochi microsecondi, mentre rimangono spenti tutti gli altri. It is also known the technique of turning on in sequence only one emitter at a time, by means of periodic current pulses lasting a few microseconds, while all the others remain off.

I diodi presenti nei ricevitori vengono attivati per gli stessi brevi istanti ed in conseguenza sincronizzati con l'accensione degli emettitori corrispondenti usando un collegamento apposito fra le due sezioni TX ed RX. The diodes present in the receivers are activated for the same brief instants and consequently synchronized with the switching on of the corresponding emitters using a special connection between the two TX and RX sections.

Gli inconvenienti di tale noto sistema sono numerosi: la difficoltà di allineamento ottico di precisione di ogni coppia, che richiede complessi gruppi ottici orientabili in tutte le direzioni; l'impossibilità di rovesciare il senso di montaggio di una sezione rispetto all'altra; il rischio di influenzare con una sezione trasmittente altre sezioni riceventi montate nelle vicinanze su altre macchine; la necessità di contenere gli angoli di apertura del fascio irradiato a valori strettissimi (da 2° a 4°) per evitare riflessioni pericolose, che causano frequenti "arresti macchina" dovuti a disallineamenti casuali provocati dalle fortissime vibrazioni (per esempio di una pressa). The drawbacks of this known system are numerous: the difficulty of precision optical alignment of each pair, which requires complex optical groups which can be oriented in all directions; the impossibility of reversing the direction of assembly of one section with respect to the other; the risk of influencing other receiving sections mounted nearby on other machines with a transmitting section; the need to limit the opening angles of the radiated beam to very narrow values (from 2 ° to 4 °) to avoid dangerous reflections, which cause frequent "machine stops" due to random misalignments caused by very strong vibrations (for example of a press).

Compito del presente trovato à ̈ quello di superare le limitazioni e gli inconvenienti sopra illustrati della tecnica anteriore. The aim of the present invention is to overcome the limitations and drawbacks illustrated above of the prior art.

Nell'ambito di questo compito, uno scopo del trovato à ̈ quello di rendere più semplice, più facile e più veloce l'operazione di installazione delle barriere sulle macchine da proteggere, la loro taratura, ed il loro orientamento ottico. Within this aim, an object of the invention is to make the installation operation of the barriers on the machines to be protected, their calibration, and their optical orientation simpler, easier and faster.

Un altro scopo à ̈ quello di realizzare sistemi ottici di originale concezione contenenti sia gli elementi radiatori che i sensori, che siano tali da aumentare la gittata o portata ottica, senza un aumento di energia consumata, anzi ottenendo un risparmio notevole sia di essa che del numero di componenti elettronici attivi e passivi. Another purpose is to realize optical systems of original conception containing both the radiator elements and the sensors, which are such as to increase the range or optical range, without an increase in energy consumed, indeed obtaining a considerable saving both of it and of the number of active and passive electronic components.

La presente barriera, per le sue peculiari caratteristiche realizzative, à ̈ in grado di assicurare le più ampie garanzie di affidabilità e di sicurezza nell'uso. This barrier, due to its peculiar construction characteristics, is able to ensure the widest guarantees of reliability and safety in use.

Questo ed altri scopi, che meglio appariranno evidenziati in seguito, sono raggiunti da una barriera immateriale di sicurezza comprendente almeno una prima colonna contenente una pluralità di emettitori o radiatori, ciascuno dei quali à ̈ in grado di emettere raggi di radiazione infrarossa con una prestabilita apertura attraverso una fessura in detta prima colonna. This and other purposes, which will appear more clearly later on, are achieved by an immaterial safety barrier comprising at least a first column containing a plurality of emitters or radiators, each of which is capable of emitting infrared radiation rays with a predetermined opening. through a slot in said first column.

La barriera comprende inoltre almeno una seconda colonna contenente una pluralità di elementi ricevitori, comprendenti sensori ottico-elettrici, in grado di ricevere i raggi emessi dai suddetti elementi emettitori attraverso una fessura in detta seconda colonna, così da creare una cortina di raggi a ventaglio incrociati atta a rilevare l'attraversamento da parte di un corpo solido. The barrier also comprises at least a second column containing a plurality of receiving elements, including optical-electrical sensors, capable of receiving the rays emitted by the aforementioned emitting elements through a slot in said second column, so as to create a curtain of fan-shaped rays. crossed to detect the crossing by a solid body.

La barriera à ̈ caratterizzata dal fatto che ciascuno dei suddetti emettitori comprende una lente che concentra, in senso trasversale alla fessura, il fascio emesso da ciascun radiatore, e che ciascuno dei ricevitori riceve i raggi emessi da due o più elementi emettitori. The barrier is characterized by the fact that each of the aforesaid emitters comprises a lens which concentrates, transversely to the slot, the beam emitted by each radiator, and that each of the receivers receives the rays emitted by two or more emitting elements.

Ulteriori caratteristiche e vantaggi dell'oggetto del presente trovato risulteranno maggiormente evidenziati attraverso un esame della descrizione di una forma di realizzazione preferita, ma non esclusiva, del trovato, illustrata a titolo indicativo e non limitativo nei disegni allegati, in cui: Further characteristics and advantages of the object of the present invention will become more evident through an examination of the description of a preferred but not exclusive embodiment of the invention, illustrated by way of non-limiting example in the attached drawings, in which:

la figura 1 mostra una vista prospettica, schematica e parzialmente in sezione della parte trasmittente della barriera che verrà definita in seguito con TX, ossia la colonna contenente specialmente gli emettitori di radiazioni infrarosse; Figure 1 shows a perspective, schematic and partially sectional view of the transmitting part of the barrier which will be defined hereinafter with TX, ie the column containing especially the infrared radiation emitters;

la figura 2 Ã ̈ una vista simile alla Fig. 1 ed illustra la colonna contenente gli elementi ricevitori assieme ai circuiti annessi; Figure 2 is a view similar to Figure 1 and illustrates the column containing the receiver elements together with the connected circuits;

la figura 3 rappresenta, mediante tratteggi, i tragitti di al cuni raggi che compongono la cortina di fasci incrociati attivi; la figura 4 rappresenta una mensola di supporto orientabile; Figure 3 shows, by means of dashed lines, the paths of some rays which make up the curtain of active crossed beams; figure 4 represents an orientable support shelf;

le figure 5 e 6 rappresentano una soluzione preferita di sistema ottico per i radiatori; Figures 5 and 6 show a preferred solution of optical system for radiators;

le figure 7 e 7A indicano una soluzione preferita dei gruppi ottici contenuti nella sezione ricevente RX; Figures 7 and 7A indicate a preferred solution of the optical groups contained in the RX receiving section;

le figure 8, 9 e 10 mostrano la comparazione tra i tragitti dei fasci di raggi di una barriera nota e quelli del sistema oggetto della presente invenzione; Figures 8, 9 and 10 show the comparison between the paths of the beams of rays of a known barrier and those of the system object of the present invention;

la figura 11 rappresenta lo schema a blocchi illustrativo del circuito della colonna trasmittente TX; figure 11 represents the illustrative block diagram of the circuit of the transmitting column TX;

la figura 12 rappresenta la schema a blocchi del circuito contenuto nella sezione ricevente RX; figure 12 represents the block diagram of the circuit contained in the RX receiving section;

la figura 13 illustra la creazione degli aloni di uno "spot" causata da una sorgente non puntiforme; Figure 13 illustrates the creation of the halos of a "spot" caused by a non-point source;

la figura 14 dimostra la presenza del "buco nero" in un diodo generatore di raggi infrarossi; Figure 14 demonstrates the presence of the "black hole" in an infrared ray generating diode;

la figura 15 spiega la ricezione dei raggi riflessi; figure 15 explains the reception of the reflected rays;

le figure 16 e 17 rappresentano esempi di barriere asimmetriche. Figures 16 and 17 show examples of asymmetrical barriers.

Con particolare riferimento ai simboli numerici delle suddette figure, la barriera, secondo il trovato, comprende un contenitore 1 per la sezione trasmittente (TX) della barriera, ed un contenitore 2 per la sezione ricevente (RX), rappresentati rispettivamente nelle figure 1 e 2. With particular reference to the numerical symbols of the aforementioned figures, the barrier, according to the invention, comprises a container 1 for the transmitting section (TX) of the barrier, and a container 2 for the receiving section (RX), represented respectively in Figures 1 and 2 .

Per brevità le due sezioni, essendo due entità ben separate, verranno nel corso della descrizione indicate con TX ed RX. For the sake of brevity, the two sections, being two well separated entities, will be indicated in the course of the description with TX and RX.

I contenitori 1 e 2 hanno costruzione simile e sono preferibilmente realizzati con un trafilato rigido estruso di materiale opaco all'infrarosso. The containers 1 and 2 have similar construction and are preferably made with a rigid extruded wire of infrared opaque material.

Essi hanno preferibilmente una sezione a forma di U con due risvolti sul lato minore che à ̈ aperto, in modo da formare una stretta fessura 3, che permetta l'uscita dei fasci di raggi del contenitore 1 e la loro entrata nel contenitore 2. They preferably have a U-shaped section with two flaps on the shorter side which is open, so as to form a narrow slot 3, which allows the ray beams of the container 1 to exit and enter the container 2.

Tali fessure sono chiuse da una striscia sfilabile di materiale filtrante 4, che impedisce il passaggio della luce visibile che costituirebbe un disturbo, e permette il passaggio solo delle radiazioni infrarosse emesse dagli emettitori (radiatori) 8 disposti nel contenitore 1 e ricevute da gruppi integrati di ricevitori 9 disposti nel contenitore 2. These slits are closed by a removable strip of filter material 4, which prevents the passage of visible light which would constitute a disturbance, and allows only the passage of infrared radiations emitted by the emitters (radiators) 8 arranged in the container 1 and received by integrated groups of receivers 9 arranged in the container 2.

Tutti i componenti elettronici sono montati su piastre o schede 5 e 12 di circuito stampato che sono facilmente sfilabili dal contenitore grazie a guide interne di cui essi sono opportunamente provvisti. All the electronic components are mounted on printed circuit boards or boards 5 and 12 which are easily removable from the container thanks to internal guides with which they are suitably provided.

Nelle schede 5 e 12 le piste metalliche che costituiscono i conduttori di massa, in ambedue le facciate, vengono opportunamente collegate alla massa dei contenitori 1 e 2 se metallici, tramite condensatori di disaccoppiamento per evitare disturbi elettrici. In cards 5 and 12 the metal tracks that constitute the ground conductors, on both sides, are suitably connected to the ground of the containers 1 and 2 if they are metal, by means of decoupling capacitors to avoid electrical disturbances.

Ciascuno dei radiatori 8 della sezione TX Ã ̈ montato su un supporto 10, preferibilmente orientabile nel senso parallelo alla fessura 3. Each of the radiators 8 of the TX section is mounted on a support 10, preferably orientable in the direction parallel to the slot 3.

Tale supporto à ̈ opaco all'infrarosso e chiuso, sulla parte rivolta verso tale fessura, da una lente 7 - 11. This support is opaque to infrared and closed, on the part facing this slot, by a 7 - 11 lens.

Nelle figure 5 e 6 sono mostrati due tipi di lenti, una preferibilmente di forma semitoroidale, 7, ed una a sezione a fetta di cilindro pianoconvesso 1 1 , secondo che la distanza da superare fra TX ed RX Ã ̈ piccola o grande. Figures 5 and 6 show two types of lenses, one preferably of semitoroidal shape, 7, and one with a slice section of a plane-convex cylinder 11, according to whether the distance to be overcome between TX and RX is small or large.

In figura 6 à ̈ illustrata la forma della lente più conveniente per la prima soluzione. Figure 6 shows the most convenient lens shape for the first solution.

La funzione della lente 7 o 11 à ̈ quella di restringere lateralmente il cono di emissione in modo che il fascio non incida inutilmente sulle pareti laterali interne del contenitore 1 , così che quasi tutta l'energia irradiata sia convogliata soltanto verso la stretta fessura di uscita 3, e distribuita verticalmente a ventaglio con distribuzione dell'intensità il più possibile uniforme verso l'unità RX. The function of the lens 7 or 11 is to narrow the emission cone laterally so that the beam does not unnecessarily affect the internal side walls of the container 1, so that almost all the radiated energy is conveyed only towards the narrow slot of output 3, and vertically distributed in a fan shape with intensity distribution as uniform as possible towards the RX unit.

I supporti o proiettori 10 sono convenientemente orientabili, per esempio intorno ad un perno 13, nel senso verticale del contenitore 1 , ossia nei senso longitudinale delle fessura 3, così da rendere possibile una "illuminazione" uniforme di tutta la sezione RX contrapposta, da ognuno di essi, orientato per il meglio a seconda della posizione che viene ad assumere nella fila. The supports or projectors 10 are conveniently orientable, for example around a pin 13, in the vertical direction of the container 1, that is, in the longitudinal direction of the slot 3, so as to make possible a uniform "illumination" of the entire opposite RX section, from each of them, oriented for the best according to the position that comes to assume in the row.

Dal lato opposto, ossia dentro il contenitore 2, ogni ricevi tore 9 comprende un elemento sensore 14 disposto in un blocco integrato monolitico 17 assieme ad altri componenti, come verrà illustrato in seguito. On the opposite side, ie inside the container 2, each receiver 9 comprises a sensor element 14 arranged in a monolithic integrated block 17 together with other components, as will be illustrated hereinafter.

Il blocco 9 Ã ̈ fornito di una prima lente semisferica, sormontata da una seconda lente 16 grandangolare (cilindricapiano-convessa a sezione quasi sferica nel senso verticale del cilindro) atta a ricevere le radiazioni provenienti da tutti i radiatori della sezione TX contrapposta della barriera, ed a focalizzare sull'elemento sensibile 14, annegato sotto la prima lente 15 formata in resina termoindurente e filtrante l'infrarosso. Block 9 is equipped with a first hemispherical lens, surmounted by a second wide-angle lens 16 (cylindrical-convex with an almost spherical section in the vertical direction of the cylinder) suitable for receiving the radiations coming from all the radiators of the opposite TX section of the barrier, and focusing on the sensitive element 14, embedded under the first lens 15 formed in thermosetting resin and filtering the infrared.

La figura 7 rappresenta il dispositivo in sezione longitudinale e la figura 7A Ã ̈ una sezione trasversale. Figure 7 is a longitudinal section of the device and Figure 7A is a cross section.

La figura 3 rappresenta schematicamente una parte dei tragitti attivi dei fasci di raggi contenuti nell'intero ventaglio irradiato dai primi due emettitori 8 dell'estremità superiore della sezione TX e ricevuti dai sensori 9 della sezione RX contrapposta. Figure 3 schematically represents a part of the active paths of the beams of rays contained in the entire fan radiated by the first two emitters 8 of the upper end of the TX section and received by the sensors 9 of the opposite RX section.

Gli elementi attivi 8 del TX sono preferibilmente orientabili, mentre i sensori della sezione RX, sono muniti della lente grandangolare 16 e hanno un angolo di visuale sufficientemente ampia da convogliare i raggi provenienti da ogni direzione, nel senso verticale, sull'elemento sensibile 14. The active elements 8 of the TX are preferably orientable, while the sensors of the RX section are equipped with the wide-angle lens 16 and have a viewing angle sufficiently wide to convey the rays coming from any direction, in the vertical direction, onto the sensitive element 14.

Secondo una caratteristica importante della presente invenzione, il circuito integrato contenuto in 17, assieme alla lente interna 15, sono stampati in monoblocco, preferibilmente in metacrilato nero, trasparente all'infrarosso e opaco alla luce visibile. According to an important characteristic of the present invention, the integrated circuit contained in 17, together with the internal lens 15, are molded in one piece, preferably in black methacrylate, transparent to infrared and opaque to visible light.

Con lo stesso materiale à ̈ formato lo scatolino contenitore del ricevitore 9 unitamente alla lente 16. The box containing the receiver 9 together with the lens 16 is made of the same material.

In tal modo le due lenti 15 e 16, assieme al filtro 4 di chiusura della fessura 3 sul contenitore 2, costituiscono tre filtri in successione, così da schermare al massimo le luci disturbanti provenienti dall'esterno, rendendole inattive fino ad una intensità luminosa di circa 40.000 lux. In this way the two lenses 15 and 16, together with the filter 4 for closing the slot 3 on the container 2, constitute three filters in succession, so as to shield as much as possible the disturbing lights coming from the outside, making them inactive up to a luminous intensity. of about 40,000 lux.

Per convenienza tecnica di stampaggio, gli elementi 9 e 16 possono essere separati. For technical convenience of molding, the elements 9 and 16 can be separated.

Al contrario, le lenti 7 - 11 degli emettitori non hanno alcuna necessità di essere opache alla luce visibile, ma solo trasparenti all'infrarosso. On the contrary, the lenses 7 - 11 of the emitters do not need to be opaque to visible light, but only transparent to infrared.

La figura 4 rappresenta un mezzo di fissaggio per i contenitori 1 e 2, in particolare una mensola, preferibilmente stampata in termoplastico ed usabile con due diversi sensi di montaggio, infilabile in un perno che fornisce la possibilità di bloccaggio e di rotazione. Figure 4 represents a fixing means for the containers 1 and 2, in particular a shelf, preferably molded in thermoplastic and usable with two different mounting directions, which can be inserted into a pin which provides the possibility of locking and rotating.

Delle viti a testa svasata vengono infilate in una cava a coda di rondine 6, di cui sono muniti posteriormente i trafilati dei contenitori rigidi 1 e 2. Countersunk screws are inserted into a dovetail slot 6, with which the drawn sections of the rigid containers 1 and 2 are fitted at the rear.

Esse possono essere in numero qualsivoglia, secondo la necessità di fissaggio tramite supporti antivibranti, in funzione dell'altezza delle barre stesse. They can be in any number, according to the need for fixing by means of anti-vibration supports, according to the height of the bars themselves.

I supporti di figura 4, rovesciabili oltre che girevoli, sono applicati solo alle due estremità di ciascuna sezione TX ed RX della barriera. The supports in figure 4, reversible as well as rotating, are applied only to the two ends of each TX and RX section of the barrier.

Per meglio comprendere lo scopo delle figure 8, 9 e 10, riportiamo qui la definizione del termine "risoluzione" della cortina di fasci di raggi formata da una barriera immateriale. To better understand the purpose of Figures 8, 9 and 10, we report here the definition of the term "resolution" of the beam curtain formed by an immaterial barrier.

"La risoluzione corrisponde al diametro minimo, espresso in millimetri, in quel cilindro che, introdotto nella cortina, venga intercettato dai suoi raggi in tutti i punti della sua superficie". "The resolution corresponds to the minimum diameter, expressed in millimeters, in that cylinder which, when introduced into the curtain, is intercepted by its rays in all points of its surface".

Nelle figure 8, 9 e 10 vengono comparati i due sistemi, quello standard a raggi paralleli di figura 8 con quello di figura 9 e figura 10 rappresentanti il tragitto dei fasci di raggi a ventaglio adottati nella presente invenzione. In figures 8, 9 and 10 the two systems are compared, the standard one with parallel rays of figure 8 with that of figure 9 and figure 10 representing the path of the fan-shaped ray beams adopted in the present invention.

Risulta graficamente evidente in figura 9 che, adottando il sistema a ventagli di raggi incrociati, la risoluzione diventa uguale a quella della figura 8 (a raggi paralleli dei tipo standard) anche con una spaziatura degli elementi attivi addirittura raddoppiata. It is graphically evident in figure 9 that, by adopting the cross-ray fan system, the resolution becomes the same as that of figure 8 (with parallel rays of the standard type) even with a spacing of the active elements even doubled.

La figura 10 mostra come, a parità di numerò di coppie attive, la risoluzione massima acquisita dal sistema a ventaglio risulti di valore doppio di quella del sistema standard di figura 8 (diametro del cilindro intercettato di misura metà). Figure 10 shows how, with the same number of active pairs, the maximum resolution acquired by the fan system is double that of the standard system of figure 8 (diameter of the intercepted cylinder measuring half).

Risulta inoltre chiaramente dimostrato geometricamente dalla figura 10 che, col sistema a ventaglio, il valore nominale della risoluzione si ottiene soltanto in alcuni punti sfavoriti della rete di fasci, mentre in tutti i rimanenti il suo valore à ̈ di parecchio superiore a quello nominale. It is also clearly demonstrated geometrically by figure 10 that, with the fan system, the nominal value of the resolution is obtained only in some unfavorable points of the beam network, while in all the others its value is much higher than the nominal one.

I punti sfavoriti sono stati notevolmente migliorati avvicinando le coppie ottiche estreme, sia dell'unità trasmittente TX che ricevente RX (ottica 0 e ottica 6 di figura 10). The disadvantages have been considerably improved by approaching the extreme optical pairs, both of the transmitting TX and receiving RX unit (optics 0 and optics 6 in figure 10).

La figura 1 1 illustra in modo semplificato e solo a scopo dimostrativo ma non limitativo, il funzionamento teorico della sezione TX (trasmittente) della barriera oggetto della presente invenzione. Figure 1 1 illustrates in a simplified way and only for demonstration but not limitative purposes, the theoretical operation of the TX (transmitting) section of the barrier object of the present invention.

Essa prevede due generatori 18 e 19 di impulsi rettangolari. It provides two rectangular pulse generators 18 and 19.

L'oscillatore 18 genera impulsi ad una frequenza ultrasonica (preferibilmente da 38 a 56 KHz), mentre l'oscillatore 19 genera impulsi pressoché rettangolari a una frequenza molto inferiore (preferibilmente tra 400 e 800 Hz). The oscillator 18 generates pulses at an ultrasonic frequency (preferably from 38 to 56 KHz), while the oscillator 19 generates almost rectangular pulses at a much lower frequency (preferably between 400 and 800 Hz).

Le frequenze scelte come esempio sono quelle convenienti per la realizzazione di una barriera riferita allo stato attuale della tecnica dei componenti elettronici disponibili, tuttavia essi non sono vincolanti. The frequencies chosen as an example are those suitable for the realization of a barrier referred to the current state of the art of the available electronic components, however they are not binding.

Gli impulsi rettangolari dell'oscillatore 18 hanno quindi, nell'esempio citato con la frequenza di 38 KHz, un ciclo di durata (periodo) di 1/38.000 pari a circa 26 microsecondi, e la loro durata à ̈ regolabile (nel caso presente à ̈ stato scelto un duty cycle del 50%) in dipendenza della capacità da parte dell'elemento radiatore di seguire le variazioni da zero al massimo di radiazione e ridiscendere dal massimo a zero in tempi inferiori a 26 yt/s. The rectangular pulses of the oscillator 18 have therefore, in the example cited with the frequency of 38 KHz, a cycle of duration (period) of 1 / 38,000 equal to about 26 microseconds, and their duration is adjustable (in the present case à A duty cycle of 50% has been chosen) depending on the ability of the radiator element to follow the variations from zero to the maximum of radiation and go back down from maximum to zero in times of less than 26 yt / s.

Gli impulsi generati dall'oscillatore 19 hanno un periodo (1/f) molto maggiore, ossia 1/400 = 2500 microsecondi e la loro durata (25 in figura) viene ad esempio fissata pari a 300 microsecondi intercalati fra loro di un tempo inattivo (26) pari a 2500-300 = 2200 Hs. The pulses generated by the oscillator 19 have a much longer period (1 / f), that is 1/400 = 2500 microseconds and their duration (25 in the figure) is for example fixed at 300 microseconds interspersed with an inactive time ( 26) equal to 2500-300 = 2200 Hs.

Gli impulsi di ambedue i generatori vengono miscelati in un opportuno circuito logico (non mostrato) e poi iniettati tramite le unità di pilotaggio o "drive" 22 negli emettitori o radiatori 23 di radiazioni infrarosse invisibili all'occhio umano. The pulses of both generators are mixed in a suitable logic circuit (not shown) and then injected through the driving units or "drives" 22 into the emitters or radiators 23 of infrared radiation invisible to the human eye.

Un distributore 20 abilita sequenzialmente gli emettitori, uno solo alla volta per la durata 25 di 300 /vs così da ottenere un numero di 300/26 = circa 1 1 impulsi brevi (quelli di durata 26 Î1⁄4ε). A distributor 20 sequentially enables the emitters, one only at a time for the duration 25 of 300 / vs so as to obtain a number of 300/26 = approximately 11 short pulses (those with a duration of 26 Î1⁄4ε).

Il numero di 1 1 corrisponde ad un codice necessario perché i PLL tarati di ogni singolo ricevitore (che verrà descritto appresso) possano venire attivati, mentre il tempo inattivo 26 à ̈ necessario per lasciar raffreddare gli elementi irradiatori 23 nell'intervallo tra una accensione e la successiva. The number of 1 1 corresponds to a code necessary so that the calibrated PLLs of each individual receiver (which will be described below) can be activated, while the inactive time 26 is necessary to allow the radiating elements 23 to cool in the interval between one ignition and the next.

Dei diodi schottky 21 sono disposti su ogni uscita del distributore o contatore ciclico 20. Schottky diodes 21 are arranged on each output of the cyclic distributor or counter 20.

Un regolatore a corrente costante à ̈ un ulteriore gruppo integrato monolitico 24 che consente di regolare, tramite un potenziometro in esso conglobato e con il solo perno accessibile e graduato, l'intensità degli impulsi che vengono inviati agli emettitori 23. A constant current regulator is a further monolithic integrated group 24 which allows to regulate, by means of a potentiometer incorporated in it and with only the pin accessible and graduated, the intensity of the impulses that are sent to the emitters 23.

Riferendoci alla figura 12, essa rappresenta in modo semplificato ed al solo scopo illustrativo ma non limitativo, lo schema a blocchi dei principali componenti elettronici, attivi e passivi, della sezione ricevente RX della barriera immateriale oggetto della presente invenzione. Referring to figure 12, it represents in a simplified way and for illustrative but not limiting purposes, the block diagram of the main electronic components, active and passive, of the X-ray receiving section of the immaterial barrier object of the present invention.

Tramite l'uso di componenti integrati e di altri componenti miniaturizzati, e grazie ad un montaggio superficiale in ognuno dei monolitici 9 sono state raggruppate tutte le funzioni svolte dai seguenti elementi: Through the use of integrated components and other miniaturized components, and thanks to a surface mounting in each of the monolithics 9, all the functions performed by the following elements have been grouped:

- il fotodiodo 14 che costituisce il sensore all'infrarosso, munito di lente 15, opaca alle luci visibili e trasparente all'infrarosso; - the photodiode 14 which constitutes the infrared sensor, equipped with a lens 15, opaque to visible lights and transparent to infrared;

- la lente 16, cilindrica piano-convessa oppure cilindrica piano-convessa-semitoroidale, composta dello stesso materiale nero, convenientemente ricavata per stampaggio in corpo unico con il contenitore 9, oppure ad esso sovrapposta per saldatura; essa converge i raggi ricevuti e li concentra nel "chip" che ospita il fotodiodo ricevitore 14; - the lens 16, cylindrical plano-convex or cylindrical plano-convex-semitoroidal, composed of the same black material, conveniently obtained by molding in a single body with the container 9, or superimposed on it by welding; it converges the received rays and concentrates them in the "chip" which houses the receiving photodiode 14;

- l'amplificatore operazionale (OPAMP) 27 montato convenientemente anche come filtro di banda in modo da amplificare solo le frequenze utili; - the operational amplifier (OPAMP) 27 conveniently mounted also as a band filter so as to amplify only the useful frequencies;

- l'anello ad aggancio di fase (Phase Locked Loop) PLL, 28 munito di proprio oscillatore e di uscita Open Collector, il quale costituisce la chiave di apertura alla ricezione esclusivamente sulla frequenza irradiata dagli emettitori della sezione trasmittente TX; - the Phase Locked Loop PLL, 28 equipped with its own oscillator and Open Collector output, which constitutes the key for opening reception exclusively on the frequency radiated by the transmitters of the TX transmitting section;

- il grilletto di scatto (Trigger di Schmidt) 29 provvisto di una certa isteresi, il quale interviene quando il segnale ricevuto dal diodo 14 corrisponde al codice del PLL, 28; - the trigger trigger (Schmidt trigger) 29 provided with a certain hysteresis, which intervenes when the signal received by the diode 14 corresponds to the code of the PLL, 28;

- il gruppo di diodi 30 (doppia serie in doppio parallelo) il quale garantisce la sicurezza di funzionamento in caso di guasto di uno di essi, cosa che non avverrebbe se l'uscita fosse eseguita tramite un singolo diodo. - the group of diodes 30 (double series in double parallel) which guarantees the safety of operation in case of failure of one of them, which would not happen if the output were performed through a single diode.

L'uscita à ̈ sdoppiata su due reofori diversi, distanziati fra loro, con interposto un reoforo di massa, sempre per ottenere la abilitazione allorché l'assieme integrato 9 fosse sottoposto alla prova dei guasti provocati. The output is split on two different leads, spaced apart, with a ground lead interposed, again to obtain enabling when the integrated assembly 9 is subjected to the test of the faults caused.

Sul tetto dell'integrato à ̈ presente un quinto contatto T (TEST), utile per il controllo strumentale in fase di collaudo. On the roof of the integrated there is a fifth contact T (TEST), useful for instrumental control during the testing phase.

L'integrato monolitico à ̈ ripetuto tante volte quanti sono i punti sensibili necessari dentro la sezione RX, e gli integrati sono disposti equidistanti o meno, secondo necessità, su una scheda di circuito stampato 12 (figura 2) infilata dentro al contenitore 2 del RX in modo che le lenti siano alla massima distanza dalla fessura d'ingresso dei fasci di raggi. The monolithic IC is repeated as many times as there are sensitive points needed inside the RX section, and the ICs are arranged equidistant or not, according to need, on a printed circuit board 12 (figure 2) inserted inside the container 2 of the RX so that the lenses are at the maximum distance from the entrance slot of the ray beams.

Sopra tale scheda sono montati pochi altri componenti che, a causa delle dimensioni irriducibili, non stanno convenientemente all'interno dei monoblocchi integrati, quali i condensatori elettrolitici, i diodi luminescenti di segnalazione (LED), il regolatore di tensione (Voltage Regulator), i variatori (Voltage Dependent Resistors VDR), i conduttori dell'alimentazione e dei due interruttori di uscita 33, i due fusibili di protezione, ecc. A few other components are mounted on this board which, due to their irreducible dimensions, do not fit conveniently inside the integrated monoblocks, such as the electrolytic capacitors, the light emitting diodes (LED), the voltage regulator, the variators (Voltage Dependent Resistors VDR), the power supply conductors and the two output switches 33, the two protection fuses, etc.

Altri due gruppi integrati monolitici 31 - 32 sono montati sulla scheda 12, negli interspazi fra i blocchi 9 che, per una risoluzione per esempio di 40 mm, risultano distanziati di 80 millimetri. Two other monolithic integrated groups 31 - 32 are mounted on the board 12, in the interspaces between the blocks 9 which, for a resolution of for example 40 mm, are spaced by 80 mm.

Essi contengono, in più convenienti raggruppamenti integrati, un comparatore tarato in modo che la mancanza di un solo impulso della sequenza inviata da tutti i ricevitori, impedisca il mantenimento del livello di sussistenza per il quale esso non provochi l'andata in allarme, ossia lo scatto di comando di apertura degli interruttori finali. They contain, in more convenient integrated groupings, a comparator calibrated in such a way that the lack of a single pulse of the sequence sent by all the receivers prevents the maintenance of the subsistence level for which it does not cause the going into alarm, i.e. the final switch opening command click.

Sempre nei monolitici 31 - 32 sono integrati degli interruttori costituiti da transistori a collettore aperto (Open Collector) oppure a Drain aperto (Open Drain) i quali comandano i LED contenuti nei due interruttori allo stato solido finali di comando 33. Also in the monolithic 31 - 32 switches are integrated consisting of open collector transistors (Open Collector) or Open Drain (Open Drain) which control the LEDs contained in the two final control solid state switches 33.

Non à ̈ necessario illustrare dettagliatamente i circuiti dei singoli gruppi 31 - 32 - 33 in quanto la loro particolarità non sta nel tipo di componente contenuti né nello schema delle loro connessioni, ma nel fatto che essi sono stati eseguiti sotto forma di integrati monolitici ed i loro rispettivi componenti sono suddivisi in modo da avere il numero minimo di ingresso e di uscite; queste ultime sono disposte in modo da soddisfare pienamente la prova di sicurezza dei guasti provocati. It is not necessary to illustrate in detail the circuits of the single groups 31 - 32 - 33 as their particularity does not lie in the type of component contained or in the scheme of their connections, but in the fact that they have been carried out in the form of monolithic integrated their respective components are divided in such a way as to have the minimum number of inputs and outputs; the latter are arranged in such a way as to fully satisfy the safety test of the faults caused.

Questo requisito à ̈ infatti essenziale per una protezione elettrosensibile di sicurezza che viene ottenuto, secondo l'invenzione, mediante la particolare divisione a blocchi dei componenti necessari e la loro integrazione in assiemi monolitici. This requirement is in fact essential for an electrosensitive safety protection which is obtained, according to the invention, by means of the particular block division of the necessary components and their integration in monolithic assemblies.

Nella figura 13 viene illustrato il motivo per il quale un elemento emettitore di uso generalizzato, quale un diodo a cristallo di Arseniuro di Gallio, non può fornire un fascio di raggi nettamente definito sui bordi della sezione del cono da esso generato, a causa della sorgente che non à ̈ puntiforme, ma ha una certa superficie. Figure 13 illustrates the reason why an emitter element of general use, such as a gallium arsenide crystal diode, cannot provide a clearly defined beam of rays on the edges of the cone section generated by it, due to the source which is not point-like, but has a certain surface.

La massa trasparente 34 termina con una superficie lenticolare 35 e contiene, alla distanza calcolata f, il cristallo 36, di area normalmente quadrata. The transparent mass 34 ends with a lenticular surface 35 and contains, at the calculated distance f, the crystal 36, of normally square area.

È geometricamente dimostrabile come il cono di raggi in uscita dal centro esatto abbia un'apertura angolare, aA, in sezione, corrispondente a quella dovuta alla sua distanza dal punto focale delle lente 35. It is geometrically demonstrable that the cone of rays exiting the exact center has an angular aperture, aA, in section, corresponding to that due to its distance from the focal point of the lens 35.

Tutti gli altri punti della superficie irradiante avranno, come per esempio quelli situati sugli spigoli del quadrato, un cono non più in asse con la lente 35, formando quindi tanti aloni da aB ad aC, più e meno convergenti rispetto a quello centrale aA. All the other points of the radiating surface will have, such as those located on the edges of the square, a cone no longer in axis with the lens 35, thus forming many halos from aB to aC, more and less convergent than the central one aA.

La presenza di una seconda lente 7 - 1 1 non fa che peggiorare la divaricazione di questi raggi dispersi. The presence of a second lens 7 - 1 1 only worsens the spreading of these scattered rays.

In figura 14, mantenendo la numerazione equivalente a quella della figura 13, viene ripreso l'esame dell'elemento radia-! In figure 14, keeping the numbering equivalent to that of figure 13, the examination of the radial element is resumed.

tore 8, e più precisamente la presenza sul cristallo 36 di un deposito metallico 37 non irradiatore (inerte) d'infrarosso e di forma solitamente stellare. tor 8, and more precisely the presence on the crystal 36 of a metallic deposit 37 which is non-radiating (inert) of infrared and usually star-shaped.

Questa metallizzazione à ̈ necessaria per poter addurre alla superficie superiore del cristallo la corrente di "accensione" tramite un "baffo" sottile 38 saldato sul reoforo 39 uscente dal-; la massa isolante. This metallization is necessary in order to be able to convey the "ignition" current to the upper surface of the crystal by means of a thin "whisker" 38 welded on the rheophore 39 coming out of the crystal; the insulating mass.

Un reoforo 40 fa da secondo conduttore e ad esso à ̈ saldata la superficie inferiore del cristallo, di polarità opposta a quella del reoforo 39. A lead 40 acts as a second conductor and the lower surface of the crystal is welded to it, of opposite polarity to that of the lead 39.

La presenza di questa "macchia" sul cristallo produce il difetto del "buco nero" esattamente al centro dello "spot" o fascio irradiato, ossia, allorché si tenti di ottenere con una lente convergente lo "spot" di dimensioni minime, esso si forma quando il punto focale della lente combacia con il piano del cristallo. Il fascio di raggi irradiato avrà sì il diametro minimo, ma con irradiazione nulla al suo centro esatto. The presence of this "spot" on the crystal produces the defect of the "black hole" exactly in the center of the "spot" or radiated beam, that is, when you try to obtain the "spot" of minimum size with a converging lens, it is form when the focal point of the lens matches the plane of the crystal. The radiated ray beam will have the minimum diameter, but with zero irradiation at its exact center.

Per eliminare il difetto occorre "sfuocare" la lente provocando in compenso un cono di maggior diametro e contornato jj da aloni. To eliminate the defect it is necessary to "blur" the lens causing on the other hand a cone of greater diameter and surrounded by halos.

Gli inconvenienti illustrati nelle figure 13 e 14, mentre creano forti difficoltà nelle barriere di tipo standard, per ottenere fasci strettissimi, sono ininfluenti nella barriera oggetto della presente invenzione per il fatto che essa viene tarata col sistema del minimo livello di irraggiamento. The drawbacks illustrated in figures 13 and 14, while they create great difficulties in standard type barriers, to obtain very narrow beams, are irrelevant in the barrier object of the present invention due to the fact that it is calibrated with the system of the minimum irradiation level.

In figura 15 viene illustrato il motivo per cui utilizzando il sistema della minima potenza irradiata adottato nella presente invenzione, si ottiene il requisito della ininfluenza dannosa di superfici riflettenti nei pressi della zona pericolosa, ZP. Figure 15 illustrates the reason why by using the minimum radiated power system adopted in the present invention, the requirement of no harmful influence of reflective surfaces near the dangerous zone, ZP, is achieved.

L'elemento irradiatore 8 assieme alle sue lenti, invia un fascio di raggi verso l'apparato ottico del sensore 14 contrapposto ed allineato al meglio. The irradiating element 8 together with its lenses, sends a beam of rays towards the optical apparatus of the sensor 14 opposite and aligned in the best possible way.

Il fascio principale di raggi 101 parte con un diametro corrispondente alla massima apertura dell'ultima lente ed à ̈ attorniato da una miriade di raggi dispersi, come spiegato in figura 13, aventi traiettorie per lo più divergenti. The main beam of rays 101 starts with a diameter corresponding to the maximum aperture of the last lens and is surrounded by a myriad of scattered rays, as explained in figure 13, with mostly diverging trajectories.

Il fascio principale 101 tramite il regolatore 24 di figura 1 1 viene regolato in funzione della distanza fra l'emettitore 8 ed il ricevitore 14 al valore di intensità minima indispensabile per tenere agganciato il sensore 14, per esempio 100 lux, misurati al centro di 14. La regolazione à ̈ eseguita in modo così preciso che basta un calo dell'illuminazione del 5%, ossia a 95 lux, per perdere l'aggancio del ricevitore RX e far scattare il fermo macchina. The main beam 101 by means of the regulator 24 of figure 1 1 is adjusted according to the distance between the emitter 8 and the receiver 14 to the minimum intensity value necessary to keep the sensor 14 hooked, for example 100 lux, measured at the center of 14 The adjustment is carried out so precisely that a 5% drop in illumination, or 95 lux, is enough to lose the catch of the RX receiver and trigger the machine to stop.

Esaminando il raggio 102 facente parte dei fasci dispersi e quindi nascente già con una attenuazione del 10% a causa della sua divergenza β (deducibile dal diagramma di radiazione) esso può incidere su un'eventuale superficie riflettente 103 con angolatura a e venire riflesso con uguale angolo a in direzione del ricevitore 14 con traiettoria 104. By examining the ray 102 which is part of the scattered beams and therefore already rising with an attenuation of 10% due to its divergence β (deducible from the radiation diagram) it can affect a possible reflective surface 103 with an angle a and be reflected at the same angle a in the direction of the receiver 14 with trajectory 104.

Tale raggio, che à ̈ il proseguimento riflesso del raggio 102, già attenuato a circa 90 lux per la sua già esaminata divergenza β, subisce un'ulteriore riduzione a causa delle perdite per riflessione che, secondo le varie superfici lucide, può variare dal 50% al 15% (specchio di vetro argentato). This ray, which is the reflected continuation of ray 102, already attenuated to about 90 lux due to its already examined divergence β, undergoes a further reduction due to the losses by reflection which, according to the various glossy surfaces, can vary from 50 % to 15% (silvered glass mirror).

L'intensità di 90 lux del 102, nel diventare 104 scende a 90 x 0,85 = 76,5 lux (se consideriamo il 15% di perdita). The intensity of 90 lux of 102, when it becomes 104 drops to 90 x 0.85 = 76.5 lux (if we consider the 15% loss).

Rimane da mettere in conto l'ulteriore perdita dovuta al disassamento in entrata nell'ottica del ricevitore 14, la quale, nel senso orizzontale, ha un'apertura di campo ridottissima. It remains to be taken into account the further loss due to the misalignment at the entrance of the optics of the receiver 14, which, in the horizontal sense, has a very small field opening.

Da misure effettuate, tale perdita à ̈ al minimo del 20%, per cui il raggio riflesso 104 entra in 14 con intensità 76,5x0,8 = 61 ,2 lux. From measurements made, this loss is at a minimum of 20%, so that the reflected ray 104 enters 14 with intensity 76.5x0.8 = 61.2 lux.

Il circuito elettronico comandato dal ricevitore 14 à ̈ stato tarato grazie al regolatore 24 per perdere l'aggancio con l'irradiatore alla intensità ridotta al di sotto dei 95 lux. The electronic circuit controlled by the receiver 14 has been calibrated thanks to the regulator 24 to lose the connection with the radiator at the reduced intensity below 95 lux.

Pertanto esso non potrà agganciarsi ad un fascio di intensità 61 ,2 lux ricevuto per riflessione, quando venisse a mancare il fascio diretto 105 a causa della presenza di una persona o di un oggetto. Therefore it will not be able to engage with a beam of intensity 61.2 lux received by reflection, when the direct beam 105 is missing due to the presence of a person or an object.

Questa salvaguardia non sarebbe possibile se l'intensità del radiatore fosse stata fissata in fase di costruzione ad un valore massimo fisso immutabile, ossia a quel valore necessario per ottenere la gittata massima, come avviene comunemente in tutte le barriere note. This safeguard would not be possible if the intensity of the radiator had been fixed during the construction phase at an immutable fixed maximum value, ie at that value necessary to obtain the maximum range, as commonly occurs in all known barriers.

Si à ̈ in pratica constatato che il trovato raggiunge il compito e gli scopi prefissati. In practice it has been found that the invention achieves the intended aim and objects.

Si à ̈ infatti realizzata una barriera che assicura un'efficacia molto superiore con notevole risparmio di componenti. In fact, a barrier has been created which ensures a much higher efficacy with considerable savings in components.

Essa utilizza inoltre numerosi fasci di raggi disposti a ventaglio, uno per ogni emettitore, e la ricezione in modo grandangolare di tutti i ventagli di fasci emessi, da parte di ogni ricevitore. It also uses numerous beams of beams arranged in a fan shape, one for each emitter, and the reception in wide angle mode of all the beam fans emitted by each receiver.

Tale barriera offre molti vantaggi particolari, oltre a quello principale della formazione di una griglia di fasci incrociati, anziché paralleli, il cui numero non equivale più al numero n delle coppie di elementi attivi, come nelle barriere standard, bensì diventa uguale al numero nTX di radiatori moltiplicato per il numero nRX di ricevitori. This barrier offers many particular advantages, in addition to the main one of the formation of a grid of crossed beams, rather than parallel ones, the number of which is no longer equivalent to the number n of the pairs of active elements, as in standard barriers, but becomes equal to the number nTX of radiators multiplied by the nRX number of receivers.

Per esempio, se con un sistema a raggi paralleli avente sette coppie di elementi si ottengono sette fasci di raggi paralleli (figura 8), con il sistema a ventaglio (figura 10) si ottengono quarantanove fasci, à ̈ per di più con una risoluzione raddoppiata, ossia, a parità di valore della risoluzione, à ̈ richiesta una quantità di elementi attivi dimezzata (figura 9). For example, if with a parallel ray system having seven pairs of elements we obtain seven parallel ray beams (figure 8), with the fan system (figure 10) we obtain forty-nine beams, it is moreover with doubled resolution , that is, for the same value of the resolution, a halved quantity of active elements is required (figure 9).

Secondo l'invenzione il circuito elettronico della presente barriera à ̈ stato suddiviso in tanti "assiemi" integrati monolitici, ciascuno contenente una scheda o piastra su cui sono montati i componenti discreti, resi inaccessibili agli agenti esterni. According to the invention, the electronic circuit of the present barrier has been divided into many monolithic integrated "assemblies", each containing a board or plate on which the discrete components are mounted, made inaccessible to external agents.

Tali schede, montate preferibilmente con sistema S.M.D. I (Surface Mounting Devices) vengono considerate come integrati monolitici, dalla quale fuoriescono solo i reofori o terminali d'ingresso e d'uscita (INOUT), di alimentazione e di massa. These boards, preferably mounted with the S.M.D. The (Surface Mounting Devices) are considered as monolithic integrated, from which only the rheophores or input and output terminals (INOUT), power supply and ground come out.

Le schede sono progettate disponendo, se necessario, i reofori intercalati e ripetuti, in modo da far superare all'assieme la prova dei guasti provocati. The boards are designed by arranging, if necessary, the leads interleaved and repeated, in order to make the assembly pass the test of the provoked failures.

In siffatto modo à ̈ stato realizzato anche uno dei circuiti che caratterizzano la presente invenzione, ossia quello preposto alla regolazione lineare (da zero al massimo) della potenza irradiata dagli emettitori, in modo da poterli tarare al minimo livello necessario in funzione, della sensibilità e della distanza dei sensori contrapposti. In this way, one of the circuits that characterize the present invention was also created, that is the one responsible for linear regulation (from zero to maximum) of the power radiated by the emitters, so as to be able to calibrate them to the minimum level necessary according to the sensitivity and of the distance of the opposite sensors.

Questa à ̈ una caratteristica innovativa rispetto alle barriere standard finora messe in commercio, e che consente di evitare facilmente, tramite una semplice regolazione, l'eventualità di errori dovuti ad un fascio riflesso da superfici lucide circostanti. This is an innovative feature compared to standard barriers so far on the market, and which allows you to easily avoid, through a simple adjustment, the possibility of errors due to a beam reflected from surrounding glossy surfaces.

A questo riguardo, la figura 15 illustra il risultato di prove effettuate. In this regard, Figure 15 illustrates the result of tests carried out.

Un raggio disperso 102, emesso da uno degli emettitori 8 e facente parte dell'inevitabile alone periferico del cono di irraggiamento 101 , presenta, rispetto al fascio centrale diretto 105 una intensità già ridotta almeno il 5% , a causa della sua ec centricità. A dispersed ray 102, emitted by one of the emitters 8 and forming part of the inevitable peripheral halo of the radiation cone 101, has, with respect to the direct central beam 105, an intensity already reduced by at least 5%, due to its ec centricity.

Si suppone che tale raggio secondario 102 possa incontrare all'interno della zona pericolosa una superficie lucida 103 i incidendovi con angolatura, venendo da essa riflesso, come raggio 104, con uguale angolo a verso il sensore 14 della sezione RX. It is assumed that this secondary ray 102 may encounter a shiny surface 103 within the dangerous area, cutting it at an angle, being reflected therefrom, as a ray 104, at an equal angle a towards the sensor 14 of the RX section.

Tale fascio riflesso 104 entrerà nell'ottica del sensore 14 con una direzione ancora più eccentrica angolata di un angolo a per cui subirà, per motivi ottici, un'ulteriore attenuazione del 10%. This reflected beam 104 will enter the optics of the sensor 14 with an even more eccentric direction angled by an angle a for which it will undergo, for optical reasons, a further attenuation of 10%.

Tali perdite di intensità vengono inoltre sommate alla perdita per riflessione, che nel migliore dei casi (specchio di vetro argentato) non sarò inferiore al 15%. These losses in intensity are also added to the loss due to reflection, which in the best case (silver glass mirror) will not be less than 15%.

Il risultato sarà che il fascio riflesso 104 sarà così debole che non potrà mai essere confuso con quello diretto 105 perché l'intensità di quest'ultimo à ̈ già stata ridotta al limite di operatività della barriera grazie al regolatore 24 di figura 11 , ed una parte non può sostituire l'intero fascio 105 qualora esso venisse a mancare per l'intrusione di un corpo opaco. The result will be that the reflected beam 104 will be so weak that it can never be confused with the direct one 105 because the intensity of the latter has already been reduced to the operating limit of the barrier thanks to the regulator 24 of figure 11, and one part cannot replace the entire beam 105 should it fail due to the intrusion of an opaque body.

Costituisce inoltre una innovazione l'introduzione di un regolatore della potenza irradiata dalla sezione trasmittente TX della barriera all'infrarosso. Infatti, nelle barriere costruite fino ad oggi l'ottenimento di tale requisito à ̈ stato ricercato con altri mezzi, ad esempio restringendo gli angoli di emissione e di ricezione, che risultavano meno efficaci e viziati da ulteriori inconvenienti. The introduction of a regulator of the power radiated by the TX transmitting section of the infrared barrier is also an innovation. In fact, in the barriers built to date, the achievement of this requirement has been sought by other means, for example by restricting the angles of emission and reception, which were less effective and spoiled by further drawbacks.

Naturalmente i materiali impiegati, nonché le dimensioni, potranno essere qualsiasi secondo le esigenze. Naturally, the materials used, as well as the dimensions, may be any according to requirements.

Claims (15)

R I V E N D I C A Z I O N I 1. Barriera immateriale di sicurezza comprendente: almeno una prima colonna (1) contenente una pluralità di emettitori o radiatori (8), ciascuno in grado di emettere raggi di radiazione infrarossa con una prestabilita apertura attraverso una fessura (4) in detta prima colonna (1), ed almeno una seconda colonna (2) contenente una pluralità di elementi ricevitori (9), comprendenti sensori ottico-elettrici (14), in grado di ricevere i raggi emessi dai detti elementi emettitori (8) attraverso una fessura (4) in detta secondo colonna (2), così da creare una cortina di raggi a ventaglio incrociati atta a rilevare l'attraversamento da parte di un corpo solido; caratterizzata dal fatto che ciascuno di detti emettitori (8) comprende una lente (7, 1 1) che concentra, in senso trasversale alla fessura (4) il fascio emesso da ciascun radiatore (8), e che ciascuno dei ricevitori (9) riceve i raggi emessi da due o più dei detti elementi emettitori (8). R I V E N D I C A Z I O N I 1. Immaterial safety barrier comprising: at least a first column (1) containing a plurality of emitters or radiators (8), each capable of emitting infrared radiation rays with a predetermined opening through a slot (4) in said first column ( 1), and at least a second column (2) containing a plurality of receiving elements (9), comprising optical-electrical sensors (14), capable of receiving the rays emitted by said emitting elements (8) through a slot (4) in said second column (2), so as to create a curtain of crossed fan-shaped rays capable of detecting the crossing by a solid body; characterized in that each of said emitters (8) comprises a lens (7, 11) which concentrates, transversely to the slot (4) the beam emitted by each radiator (8), and which each of the receivers (9) receives the rays emitted by two or more of said emitting elements (8). 2. Barriera secondo la rivendicazione 1 , caratterizzata dal fatto che detta lente à ̈ una lente piano-convessa (11) sagomata come una fetta longitudinale di cilindro tagliata in senso assiale. 2. Barrier according to claim 1, characterized in that said lens is a plano-convex lens (11) shaped like a longitudinal slice of a cylinder cut axially. 3. Barriera secondo la rivendicazione 2, caratterizzata dal fatto che detta lente à ̈ una lente piano-convessa, la quale à ̈ ulteriormente sagomata longitudinalmente secondo un arco di cerchio o di ellisse. 3. Barrier according to claim 2, characterized in that said lens is a plano-convex lens, which is further longitudinally shaped according to an arc of a circle or ellipse. 4. Barriera secondo le rivendicazioni da 1 a 3, caratteriz zata dal fatto che ciascuno dei detti radiatori (8) con lente (7, 11) à ̈ montato su un perno (13) per consentire di regolare l'orientamento del fascio emesso. 4. Barrier according to claims 1 to 3, characterized in that each of said radiators (8) with lens (7, 11) is mounted on a pin (13) to allow the orientation of the emitted beam to be adjusted. 5. Barriera secondo le rivendicazioni precedenti, caratterizzata dal fatto che ciascuno di detti elementi ricevitori (9) à ̈ realizzato come un componente monolitico integrato (14, 17) dotato di un sistema di lenti convergenti comprendente una lente esterna (16) di forma cilindrico-piano-convessa a sezione sostanzialmente sferica nel piano verticale. 5. Barrier according to the preceding claims, characterized in that each of said receiving elements (9) is made as an integrated monolithic component (14, 17) equipped with a converging lens system comprising a cylindrical external lens (16) -piano-convex with substantially spherical section in the vertical plane. 6. Barriera secondo la rivendicazione 5, caratterizzata dal fatto che il detto sistema di lenti comprende inoltre una lente interna (15) di forma sostanzialmente semisferica. 6. Barrier according to claim 5, characterized in that said lens system further comprises an internal lens (15) having a substantially hemispherical shape. 7. Barriera secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, caratterizzata dal fatto che ciascuno di detti radiatori (8) viene alimentato con segnali impulsivi sostanzialmente rettangolari, generati da oscillatori (18, 19) diversi, miscelati in modo da ottenere una sequenza in codice che può essere decodificata dai corrispondenti sensori (14) per identità di frequenza oltre che per aggancio di fase. 7. Barrier according to any one of the preceding claims, characterized in that each of said radiators (8) is fed with substantially rectangular impulsive signals, generated by different oscillators (18, 19), mixed so as to obtain a code sequence that can be decoded by the corresponding sensors (14) for frequency identity as well as for phase locking. 8. Barriera secondo la rivendicazione 1 , caratterizzata dal fatto di comprendere un circuito di regolazione della potenza irradiata da ciascuno di detti radiatori (8), comprendente un potenziometro, i detti circuito e potenziometro essendo inglobati in un blocco monolitico di materiale isolante da cui fuoriesce soltanto il perno del detto potenziometro. 8. Barrier according to claim 1, characterized in that it comprises a circuit for regulating the power radiated by each of said radiators (8), comprising a potentiometer, said circuit and potentiometer being incorporated in a monolithic block of insulating material from which it emerges only the pin of said potentiometer. 9. Barriera secondo la rivendicazione 1 , caratterizzata dal fatto che ciascun ricevitore comprende inoltre un amplificatore operazionale, un circuito ad aggancio di fase con relativo oscillatore, un trigger di Schmidt e una serie di diodi di protezione, il tutto inglobato in un blocco monolitico di materiale isolante. 9. Barrier according to claim 1, characterized in that each receiver further comprises an operational amplifier, a phase-locked circuit with relative oscillator, a Schmidt trigger and a series of protection diodes, all incorporated in a monolithic block of insulating material. 10. Barriera secondo la rivendicazione 1 , caratterizzata dal fatto che tutti i gruppi ricevitori convergono le loro uscite su un primo integrato monolitico addetto alla rilevazione dell'eventuale mancanza od occlusione di uno o più fasci di raggi della cortina immateriale, seguito da un secondo integrato; i transistori con uscite collettore aperto (Open Collector) o drenaggio aperto (Open Drain) sono atte a pilotare i due interruttori finali ed i segnalatori luminosi di stato logico delle uscite stesse; ambedue gli integrati sono provvisti di pochi reofori d'ingresso-uscita disposti in modo da soddisfare la prova dei guasti. 10. Barrier according to claim 1, characterized by the fact that all the receiving groups converge their outputs on a first monolithic integrated unit used to detect the possible lack or occlusion of one or more beams of rays of the immaterial curtain, followed by a second integrated ; the transistors with open collector (Open Collector) or open drain (Open Drain) outputs are designed to drive the two final switches and the logical status indicator lights of the outputs themselves; both ICs are provided with a few input-output leads arranged so as to satisfy the failure test. 1 1. Barriera secondo la rivendicazione 1 , caratterizzata dal fatto che la sezione ricevente à ̈ costruita con la tecnica del doppio canale (doublé channel technique) fino a due separati interruttori di uscita, allo stato solido (senza parti in movimento), attraverso i quali sono pilotabili due carichi indipendenti, in fase, oppure un carico solo se collegati in serie, ma con sicurezza raddoppiata, tale da raggiungere un grado di sicurezza di livello 2 e rispettivamente di livello 3 (se collegati in serie); tale grado elevabile al livello 4 (secondo le normative vigenti) tramite una centralina esterna di prosecuzione, grazie al fatto di essere co struita usando componenti e circuiti rispondenti al più alto livello di sicurezza, tranne il circuito, mancante, di controllo della parità dello stato logico delle due uscite. 1 1. Barrier according to claim 1, characterized by the fact that the receiving section is constructed with the double channel technique (doublà © channel technique) up to two separate output switches, in the solid state (without moving parts), through which can be driven by two independent loads, in phase, or one load only if connected in series, but with doubled safety, such as to reach a level 2 and level 3 safety degree respectively (if connected in series); this degree can be raised to level 4 (according to the regulations in force) by means of an external continuation control unit, thanks to the fact that it is built using components and circuits that meet the highest level of safety, except for the circuit, which is missing, to control the parity of the state logic of the two outputs. 12. Barriera secondo la rivendicazione 1 , caratterizzata dal fatto di essere usabile in molti casi e singolarmente fino a livelli dì pericolo di classe 3 e di poter essere proseguita, la sua sezio- j ne ricevente, da una centralina apposita da montare a parte ma da potersi considerare come parte integrante di tutta la barriera, quale componente di sicurezza preposto al controllo dello stato logico delle due uscite di detta sezione, oltre che come controllore dello stato di efficienza dei propri due interruttori finali di comando macchina; la stessa centralina segnala le operazioni e le eventuali disfunzioni tramite avvisatori luminosi, inibendo il consenso in caso di qualsiasi anomalia di funzionamento. 12. Barrier according to claim 1, characterized by the fact that it can be used in many cases and individually up to danger levels of class 3 and that its receiving section can be continued by a special control unit to be mounted separately but to be considered as an integral part of the whole barrier, as a safety component responsible for controlling the logic state of the two outputs of said section, as well as as a controller of the efficiency of its two final machine control switches; the same control unit signals operations and any malfunctions by means of warning lights, inhibiting consent in the event of any operating anomaly. 13. Barriera secondo la rivendicazione 1 , caratterizzata dal fatto che gli interruttori di uscita della sezione ricevente e quelli del controllore di parità di stato logico sono del tipo solido autocontrollati con un circuito di ridondanza; gli stessi possono pilotare direttamente eventuali controllori programmabili (PLC) senza necessità di adattatori antirimbalzo, e sono provvisti di limitatore del livello massimo di corrente assorbita dal carico e quindi esclusi dalla possibilità del loro danneggiamento per cortocircuiti o per sovraccarichi. 13. Barrier according to claim 1, characterized in that the output switches of the receiving section and those of the logic parity controller are of the self-controlled solid type with a redundancy circuit; they can directly drive any programmable controllers (PLC) without the need for anti-bounce adapters, and are equipped with a limiter for the maximum level of current absorbed by the load and therefore excluded from the possibility of their damage due to short circuits or overloads. 14. Barriera secondo la rivendicazione 1 , caratterizzata dal fatto che il numero degli elementi attivi dell'unità trasmittente (TX) può differire numericamente dal numero degli elementi attivi dell'unità ricevente RX generando una cortina di raggi incrociati asimmetrica (Fig. 16 - Fig. 17). 14. Barrier according to claim 1, characterized in that the number of active elements of the transmitting unit (TX) may differ numerically from the number of active elements of the RX receiving unit, generating an asymmetrical crossed beam curtain (Fig. 16 - Fig . 17). 15. Barriera secondo la rivendicazione 14, caratterizzata dalla possibilità di installare le due unità rovesciate, una rispetto all'altra, senza precisione accurata di parallelismo.15. Barrier according to claim 14, characterized by the possibility of installing the two units upside down, one with respect to the other, without accurate parallelism precision.
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