DE3325220A1 - Lichtschranke - Google Patents

Description

• Lichtschranke
• Die Erfindung betrifft eine Lichtschranke, wie sie nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 als bekannt hervorgeht.
• Zur automatischen Betätigung von Toren und insbesondere auch zur Sicherung von Durchgängen oder Durchfahrten kommen eindimensional ein Lichtbündel in eine feste Richtung abstrahlende Lichtschranken zum Einsatz. Das von einer Lichtquelle ausgesendete Lichtbündel trifft, solange kein Gegenstand das Lichtbündel unterbricht, direkt auf einen im Abstand gegenüberliegend oder nach dem Umweg über einen Reflektorspiegel auf einen gleichseitig neben der Lichtquelle angeordneten optoelektronischen Wandler. Im letzteren FalL können Sender und Empfänger im übrigen raumsparend als Einheit und einfach installierbar in einem gemeinsamen Gehäuse untergebracht sein. Der Reflektorspiegel kann als Reflektorleiste ausgebildet sein, um insbesondere bei großen lichten Weiten von Toröffnungen ein Maximum an Licht zu reflektieren. Nach dem automatischen oder manuellen Öffnen eines Tores übernehmen eine oder mchrere Lichtschranken die Überwachung des automatischen Schließvorgangs. Dazu ist beispielsweise eine Lichtschranke im unnittelbaren Schl1eßbereich, mit ihrem Lichtbündel die Torebene über- deckend. angebracht. um bei Unterbrechung des Lichtstrahls, was den Aufenthalt eines Fahrzeuges oder sonstigen Gegenstands im Torhereich anzeigt, die Betätigung des Tormotors für den Schließvorgang zu blockieren. Erst mit einer zeitlichen Verzögerung. nachdem das Lichtbündel ununterbrochen auf den optoelektronischen Wandler, beispielsweise eine Fotozelle getroffen ist. wird die Schließbetätigung frei gegeben. Dennoch ist diese Torsicherung oftmals unzureichend.
• da das Lichtbündel in einer festen Lage ausgerichtet linienförmig abstrahlt. beispielsweise in der Höhe von in den Abmessungen bekannter das Tor häufig trequentierender Fanszeuge.
• Wenn jedoch beispielsweise eine Wagenkolonne in der Durchfahrt zum Stehen kommt und eine Lücke zwischen den Wagenaufbauten durchstrahlt wird, so empfängt der Wandler ein Lichtsignal und gibt ein elektrisches Signal zur Betätigung des Schließmechanismus, nachdem eine gewisse Zeitspanne verstrichen ist. während welcher der Lichtschrankenstrahl nicllt unterbrochen war. Deicnseln oder sonstige überstehende Teile wie beispielsweise Stangen werden nicht erkannt, da sie sich nicht in der von der von der Lichtschranke überwachten Höhe befinden. Zwar besitzen die Tore oftmals zusätzliche Sicherheitsvorkehrungen. beispielsweise in Form einer Kontaktleiste an der Torkante, die die Drehrichtung des Tormotors sofort umdreht, sobald die Torkante auf ein Hindernis trifft. Setzt sich die Wagenkolonne jedoch gerade zu diesem Zeitpunkt in Bewegung, so kommt es dennoch zu oftmals folgenschweren Beschädigungen von Tor und Pallrzeug. Al)hilie wird geschaffen. indem beispielsweise eine weitere Lichtschranke in einer wenigstens dem Abstand einer Lücke zwischen zwei Wagen entsprechenden Entfernung zueinan(ler und zur Torebene ungefähr parallel aufge- stellt werden. Eine weitere Möglichkeit einer Nachtlichtschrankenanordnung ist es, den Lichtstrahlverlauf diagonal aus der Torebene herauszuführen, so daß der Lichtstrahl bei bekannten Wagenanordnungen bzw. -abständen nicht durch eine Lücke zwischen den Aufbauten zweier aufeinanderfolgenden Wagen fallen kann. Es sind also entweder mehrere Lichtschranken und/oder die nötigen Installationen mit außerhalb der Torebene zu installierenden Pfosten oder ähnliches zur Aufnahme der Lichtschrankenbauteile nötig.
• Ferner ist bei diagonaler Anordnung der Lichtlaufweg zwiscnen Wandler und Reflektorspiegel entsprechend groß, so daß auch die Intensität des rückgestreuten Lichts entsprechend gering wird, weshalb wirkungsvollere Reflektoren und empfindlicnere Wandler eingesetzt werden müssen. Sicherheit gegen unerwünschtes Schließen des Tores bieten diese Lichtschrankenanordnungen auch nur dann. wenn Gegenstände oder Wagen mit bekannter Form bzw. Aufbautenform verwendet werden und bestimmte Abstände zwischen Gegenständen bzw. Wagen eingehalten werden.
• Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, mittels einer einzigen Sender-Empfänger-Anordnung auch in Form und Anordnung zuvor unbekannte die zu überwachende Ebene passierende Gegenstände sicher zu erfassen.
• Diese Aufgabe wird bei einer gattungsgemäßen Einrichtung durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruchs 1 gelöst.
• Dadurch, daß das von der Lichtquelle der Lichtschranke ausgesendete Lichtbündel nicht fest auf einen gegenüberliegenden Punkt gerichtet ist, sondern eine vorzugsweise ebene Fläche periodisch überstreicht, können beispielsweise auch Gegenstände geringerer Ausdehnung wie beispielsweise Deichseln oder von einem Wagen überstenende Stangen oder ähnlicne den Lichtstrahl unterbrechende Teile erfaßt werden. Deshalb müssen Form und Anordnungen, die ein lichtschrankenüberwachtes Tor passieren, nicht vorher bekannt sein und die Lichtschrankeninstallation nicht nach bestimmten Merkmalen und Ausbildungen der sie passierenden Gegenstände ausgerichtet werden.
• Vorteilhaft ist, daß eine einzige Lichtschranke zur Sicherung ausreicht und diese in der Torebene installiert werden kann, ohne daß zusätzliche PEosten oder ähnliches den Raum seitlich vor oder hinter der Tür oder dem Tor beengend mit hohem Aufwand angebracht werden müssen.
• Ferner sind weniger empfindliche und aufwendige und deshalb billigere Wandler erforderlich als bei diagonaler Anordnung, da die Licntschwächung auf kürzerem Weg geringer ist. Außerdem kann bei fächerförmigem Überstreichen eines ganzen Bereichs einer Torebene eventuell auf zusätzliche Sicherungseinrichtungen wie beispielsweise eine hinderniserfassende Torkante verzichtet werden,da ja für jeden Querschnitt beispielsweise eines Wagenzugs ein lichtschrankenunterbrechender Gegenstand vorhanden ist, wenn auch nur die Verbindungsdeichseln.
• Die Erfindung ist anhand eines in den Zeichnungen dargestellten ,Nusführungsbeispiels näher erläutert.
• Es zeigen: Figur I einc an einer Toreinf'ahrt angeordnete Lichtschrankenanordnung, Figur 2 eine Ansicht einer Vorrichtung zur schwenkbaren Aufhängung eines in einem Gehäuse eine Lichtquelle sowie einen optoelektronischen Wandler enthaltenden Lichtstrahlsenders bzw.
• -empfängers, Figur 3 eine Ansicht der Schwenkvorrichtung entlang der Schnittlinie III-III der Figur 2.
• Aus Figur 1 ist eine Liclltschrankenanordnung ersichtlich, deren Bauteile, ein Lichtstrahlsender bzw. -empfänger 1 auf einer Schwenkeinrichtung 2 und eine Reflektorleiste 3, den beiden Türpfosten. zwischen denen ein Hubtor 4 läuft, zugeordnet sind. Die Toreinfährt 5 wird von Fahrzeugen 6 passiert, die durch Deichseln 7 verbunden sind. Zwischen Reflektorleiste 3 und Lichtstrahlsender bzw. -empfänger 1 sind in einem Bereich die Toreinfahrt 5 fächerförmig über deckende Strahlen eingezeichnet, die d Lichtbündel in unterschiedlichen Schwenkstellungen wiedergeben. Figur 2 zeigt den Lichtstrahlsender bzw. -empfänger 1 au- eine Winkel platte 8 geschraubt, die ihrerseits an eine Wippe 9 angeschraubt ist. die, wic Figur 3 in der Draufsicht entlang Schnittlinie III-III zeigt, U-förmig ausgebildet ist. Sie wird aus zwei Schenkeln und einer in ihrem Zentrum drehbar am Motorgehäusc 10 gelagerten Platte gebildet, die miteinander verschweißt sind. Die Schenkel umgreifen ein ringförmiges Kugellager 11. dessen Lagerkäfig auf einem exzentrisch mit einer Motorwelle verbundenen Kreiszapfen 12 aufgesetzt ist. Die Motorwelle ist mit einem Motor 13 verbunden, der im Motorgehause 10 untergebracht ist. Das Motorgehäuse 19 besitzt an seinen Schmal seiten Schraublöcher 14 mittels welchen das Motorgehäuse 10 direkt an einem Torpfosten oder einem daran befestigten Haltewit el angeschraubt werden kann.
• Das Schwenken des Lichtbündels erfolgt im Ausführungsbeispiel durch die Anordnung von Lichtquelle und Wandler in einem schwenkbar aufgehängten Gehäuse. Wenn innerhalb einer festgelegten Zeitspanne der Lichtstrom zum optoelektronischen Wandler kurzfristig einmal unterbrochen wird, so ist die Torbetätigung durch den Tormotor nicht möglich, d.h. das Tor verharrt in der geöffneten Stellung. Die Schwenkvorrichtung für den Lichtstrahl sender bzw. -empfänger 1 weist sic aus nls s eine besonders einfache, robuste und wartungsfteie an Tor oder Torpfsten montierbare Einheit.0 die Sender- bzw. empfangereinheit bereits vorhandener Lichtschranken kann auf elnfacile Weise von einer lagestarren Befestigung auf eine schwenkbare Befestigung umgerüstet et werden. Der Elektromotor der Schwenkeinri cht nnfi treibt eine Exzenterwelle an, die eine Wippe 9 und die daran befestigte Sender bzw. -empfänger-Einheit in hin- und hergehende Bewegung versetzt. Die Schwenk frequenz ist von der Motordrehzahl abhängig und hei niedrigen Durchgangsgeschwindigkeiten von Gegenständen oder Fahrzeugen durch die Toreinfahrt entsprechend niedertourig ausgelegt. Die Kugellagerumfassung des Kreiszapfens 12 im Berührungsquerschnitt mit den Schenkeln der Wippe 9 sorgt für einen besonders reibungsarmen Lauf. Die schwenkbare Sender-Empfänger-Einheit kann auch zusätzlich zu einer starr installierten Lichtschranke, die beispielsweise im Aufbauterbereich von Fahrzeugen angeordnet ist, in einem unteren Bereich besonders zur Aufspürung von Deichselverbindungen oder sonstigen rohrförmigen überstehenden Teilen verwendet werden. Der Bereich, der fächerförmig überstrichen werden kann, hängt auch ab von der Qualität der Reflektorleiste, die der Sender bzw. Empfänger-Einheit gegenüber angeordnet ist. Bei nur geringen lichten Torweiten und kleineren Schwenkwinkeln genügen, wie die Praxis beweist, einfache und billige Reflektorleisten, die aus einer Vielzahl von Tripelspiegeln gebildet sind. Bei großen Schwenkwinkeln müssen Reflektorleisten verwendet werden, deren Spiegelanordnungen zum Lichtempfänger hinweisend angeordnet sind.
• Anstatt das Gehäuse, in dem Lichtquelle und empfänger enthalten sind, periodisch zu schwenken, kann beispielsweise auch die Lichtquelle allein oder ein im Lichtstrahl befindlicher Spiegel periodisch schwenkbar angeordnet sein.
• Wie in Figur 1 strichpunktiert angedeutet, kann der Lichtsender bzw. -empfänger 1 bei extrem niedrigen Deichsellagen auch entsprechend tief am Torpfosten angeordnet sein und einen Torausschnitt ungefähr in Form eines rechtwinkligen Dreiecks überstreichen.
• Selbstverständlich kann die Lichtschranke auch bei der Überwachung beispielsweise des Transports von Gegenständen auf Fließbändern zur Steuerung der Antriebsaggregate eingesetzt werden.

Claims (4)

1. Patentansprüche 1;jLichtschranke mit einer in Richtung auf eine im Abstand zu ihr angeordneten Reflektorleiste ein Lichtbündel aussendenden Lichtquelle, sowie einem von der Reflektorleiste reflektiertes Licht empfangenden, gleichseitig zur Lichtquelle angeordneten optoelektronischen Wandler. der bei einer Lichtbündelunterbrechung ein elektrisches Signal abgibt, dadurch gekennzeichnet, daß Mittel zum zyklischen Verschwenken oder Pendeln des Lichtbündels vorgesehen sind.
2. 2. Lichtschranke nach Anspruch 1, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t daß Lichtquelle und optoelektronischer Wandler in einem gemeinsamen Gehäuse angeordnet sind, das schwenkbar aufgehängt ist.
3. 3. Lichtschranke nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Gehäuse auf einer U-förmig ausgebildeten Wippe (9 angeordnet ist. deren zwei Schenkel einen exzentrisch rotierenden Kreiszapfen (12) umfassen.
4. 4. Lichtschranke nach Anspruch 1 d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß das Lichtbündel nach dem Austritt aus der Lichtquelle auf einen periodisch schwenkbaren Spiegel trifft.