DE1801570C - Schutzeinrichtung für Pressen und Stanzen mit einer Lichtschranke - Google Patents
Schutzeinrichtung für Pressen und Stanzen mit einer LichtschrankeInfo
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Description
Die [Erfindung betrifft eine Schutzeinrichtung für
Pressen und Stanzen mit einer Lichtschranke, deren Lichtstrahlen eine Fläche ausleuchten, die Teil einer
beim nicht gewünschten Zugriff in den Bereich des Pressen- oder Stanzenstoßeis den Antrieb stillsetzenden
Schutzschaltung ist.
Derartige, im allgemeinen nur kurz als Lichtschranken bezeichnete Schutzeinrichtungen verhindern
bei Pressen und Stanzen das Auslösen, also das Niedergehen des Pressenstößels, solange die Bedienungsperson
sich mit ihren Händen oder ihrem Körper innerhalb eines bestimmten Sicherheitsbereiches
unterhalb des Pressenstößels oder vor diesem befindet.
Dj der Sicherheitsbereich bei einer Presse oder Stanze verhältnismäßig groß ist, sind lange Wegstrecken
des Lk.r\tcs erforderlich, die durch Spiegel
und Linsen unterbrochen sind, weiche den Strahlengang knicken und das vorhergehende Element jeweils
in das folgende abbilden, um so die Streuung des ursprünglichen Lichtbündels nicht zu vergrößern
und die Lichtverluste klein zu halten. Darüber hinaus ist: für die meisten SchutzzwecVe bei Pressen und
Stanzen an Stelle eines Lichtstrahlcrs, der naturgemäß nur den von ihm eingenommenen Raum für
Schutz- bzw. Steuerungszwecke nutzbar machen kann, eine sogenannte Lichtfläche erforderlich. Die
zu beleuchtenden Lichtempfänger bilden daher Spalte «der Streifen, die über ihre ganze Längenausdehnung
zu beleuchten sind. Hier ergeben sich große Schwierigkeiten, da bereits eine verhältnismäßig
schmale, z. B. durch einen Finger hervorgerufene Unterbrechung der Lich'.fläche ein Schaltsignal auslösen
muß, auch wenn die Wegstrecken der einzelnen Lichtstrahlen verhältnismäßig groß sind und sich
St)IiIiI viel Streulicht ergibt.
Es ist daher versucht worden, mit Hilfe einer Vielzahl von nebeneinander angeordneten, mit Linsen
versehenen Lichtquellen bzw. mit Hilfe von angeleuchteten umlaufenden Spiegelrändern, die den
Lichtstrahl in einer Ebene fortlaufend ablenken, einen flächenhaften Raum auszuleuchten. Da durch diese
Mittel kein exaki parallelstrahliges Licht erzeugbar
ist, sprechen derartige Schutzeinrichtungen nur auf verhältnismäßig große Unterbrechungen des Lichtvorhanges
an.
Elin weiterer Nachteil besteht in dem Erfordernis der genauen gegenseitigen Justierung der Lichtquelle
oder -quellen, der Spiegel und Linsen und der genauen
Ausrichtung dieser Elemente in bezug auf die zugeordneten Lichtempfänger. Abgesehen davon, daß
dies sehr aufwendig und infolge des rauhen Betriebs r. B. in Stanzereien unzuverlässig ist. können solche
Schutzeinrichtungen nicht ohne weiteres, also bcitpiclsweisc
durch den Einrichter, wechselnden Aufgaben solcher Pressen und Stanzen angepaßt werden.
Insbesondere bei Großpressen wechseln sehr häufig die Preßwerkzeuge, und damit ändert sich die Größe
der Sichcrheitsbcreiche. Diesem Wechsel können die
bisherigen Einrichtungen zur Erzeugung von solchen Lichtschranken nicht angepaßt werden, da das Er*
fordernis, das vorausgehende Element jeweils in das folgende möglichst scharf abzubilden, nicht einhaltbar
ist.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine
Schutzeinrichtung für Pressen und Stanzen zu schaffen, die einfach und robust in ihrem Aufhau und zu·
n.-läsit» in ihrer Arbeitsweise ist, mit der ein annähernd
parallelstrahliges Licht, also ein annähernd vollständig ausgeleuchteter Lichtvorhang erzeugbar
ist, so daß bereits bei Unterbrechung weniger Lichtstrahlen Schalt.signale auslösbar sind, und die einfach
und schnell in ihrem Sicherheitsbereich veränderbar, also an Preßwerkzeuge unterschiedlicher
Raumaiisdehnung leicht anpaßbar ist.
Ausgehend von einer Schutzeinrichtung der eingangs genannten Art und den bekannten Lichtleit-
fasern, bei denen die Lichtleitung innerhalb einer Elementarfaser durch cotale Reflektion erfolgt und
c":.e in der Technik auch als Querschnittswandler Verwendung
finden, wird die Aufgabe dadurch gelöst, daß die die Lichifläche erzeugenden Lichtstrahlen
durch an sich bekannte, in ihrem Lichtaustrittsende gegenüber der Lichtetntrittsöfrnunfr querschn'ittsverformte
Lichtleitfaserbündel geführt sind, deren Austrittsenden mit stapelfähigen, die Austrittspupillen
der Lichtleitfaserbündel annähernd in die Ebene von
ao Lichtempfängern abbildenden, aus Plan-Konvexlinsen bestehenden Richtgläsern verbunden sind, die in
ihrer Objektbrennebene eine Blende aufweisen.
Hierbei bestehen die Riehtgläser aus Lichtleitstäben
mit einer stirnaeitigen Kugelfläche und einer in der Objektbrennebenc durch eine Einschnürung gebildeten
Blende.
Mit Hilfe dieser einfachen Mittel wird mittels Lichtleitfaserbündeln ein im Querschnitt etwa kreisflächenförmiges
Lichtbündel des von einer Licht-
quelle ausgesandten Lichts in eine spalt- oder streifenförmige
Querschnittsform überführt, und die durch Total reflektion weitergeleitetcn Lichtstrahlen werden
über die Richtgläser annähernd parallel gerichtet ausgestrahlt, so daß ein geschlossener Lichtvorhang cntsteht,
ohne daß eine Vielzahl von Lichtquellen, umlaufende Spiegelräder oder ähnliche Anordnungen
vorgesehen werden müssen. Ein weiterer Vorteil ist darin zu sehen, daß infolge der annähernd parallel
austretenden Lichtstrahlen die Lichtempfänger nicht an einen bestimmten Abstand in bezug auf die Austrittsöffnungen
der Richtgläser gebunden sind.
Gemäß einem weiteren Merkmal der Erfindung schließen sich die Kugelflächen der Richtgläser jeweils
an eine unter einem Winkel von 45 ' angcordnctc,
total reflektierende Fläche an. Hierdurch ist die Möglichkeit gegeben, den Strahlengang um 90° abzulenken.
Nach einer weiteren Ausführungsform der Erfindung bestehen die Richtgläser aus glasklaren Kunststoffstäbcn
quadratischen Querschnitts mit aufgenmhter
Oberfläche.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung sind die Richtgläser zur Erzeugung einer
aus einer Vielzahl einzelner Lichtstrahlen gebildeten Lichtflächc ncbencinandcrliegcnd zu Gruppen zusammengefaßt,
von denen mehrere jeweils mit ihren zugeordneten Lichtquellen und LichtleitfaserbUndetn
sowie den im Strahlengang der Richtgläser liegenden Lichtempfängergruppen derart über Halteglieder mit einander verbunden sind, daß ein im Querschnitt etwa
U-förmiger Lichlvorhang entsteht, dessen Schenkel* länge veränderbar ist.
Insbesondere bilden die zur Erzeugung eines Licht*
Vorhanges dienenden Richtgläser und Lichtleitfaser
bündel zusammen mit der zugehörigen Lichtquelle
eine Baueinheit, die gegenüber ortsfest angeordneten Lichtempfängern verschiebbar gelagert ist.
ικ·ιι, die an ihren Enden ineinander verschiebbare,
in !hai jeweils eingenommenen Stellung arrelierbare
Trawrsen uder Rohre aufweisen, die mit dem Rahmen
oder ahnlichen Teilen der jeweils durch den Lichtvorhang
zu schützenden Maschine verbindbar sind.
Oer Erfindung ist an Hand zweier Ausführungsbei-jwcU'
im einzelnen beschrieben. Es zeigt
i i u. 1 eine Seitenansicht eines Richtglases für eine
Schubeinrichtung gemäß der Erfindung,
I i μ. 2 eine zweite Ausführungsform eines Riehtgla
LS für eine Schutzeinrichtung gemäß der Erfindung,
i i L-. 3 eine Vielzahl von Richtgläsern gemäß
Piu I zur Erzeugung eines Lichtvorhanges für eine
Sciiiii/einrichtung,
I ; g. 4 einen Querschnitt durch ein Gehäuse für Richtgläser gemäß F i g. 3,
i 1 g. 5 einen Querschnitt durch ein Gehäuse zur
Aufnahme von Richtgläsern und Lichtempfängern,
!· i g. 6 einen Querschnitt durch eint, weitere Ausfli'
'iingsform eines Gehäuses zur -Aufnahme von ao
R, iitgläsern und Lichtempfängern,
; ig. 7 ein Wirkungsschema zur Erzeugung eines U-i.irmigen Lichtvorhanges mit Hilfe von Richtglasanordnungen
gemäß F i g. 3,
Fi g. 8 ein zweites Wirkungsschema zur Erzeugung eines U-fömiigen Lichtvorhanges und
iig. 9 eine an einer Presse herkömmlicher Bauar:
angebrachte Schutzeinrichtung mit Richtgla:an-(irti;Hingen
gemäß F ig. 3 bis 5.
Zur Erzeugung eines im vorliegenden Ausführiingsbeispiel
als Schutzeinrichtung für eine große presse dienenden großflächigen Lichtvoihanges aus
möglichst parallelstrahligem Licht, bei dessen geringfügiger
Unterbrechung der Pressenstößel nicht auslösbar ist bzw. in seine Ausgangslage zurückgeführt
v, Td. dienen stabförmige Richtgläser 10, von denen
eines in F i g. 1 dargestellt ist. Diese Richtgläser, deren Länge 1 groß ist in bezug auf ihre Breite α,
sind vorzugsweise quadratische oder rechteckige Stabe aus glasklarem Kunststoff, deren Stirnflächen
11 eben und deren Stirnflächen 12 konvex geschliffen oind. Etwa in der Brenneoune der eine Sammellinse
bildenden Stirnfläche 12 ist eine als Blende wirkende Einschnürung <4 vorgesehen.
Entsprechend der Höhe des zu erzeugenden Licht-Vorhanges
ist eine Vielzahl solcher Richtgläser 10 ricbencinandcrliegend innerhalb eines Gehäuses 15
(F i g. 3) angeordnet, die dort von einer Platte 16 und mittels Schrauben 17 ur.d 18 zusammengehalten
werden. Den ebenen Stirnflächen 11 sind entsprechetid
geformte Anschlußstückc 20 zugeordnet, deren jc'lcs in seinem Zentrum mit mindestens einer Lichtleitfaser-
-- im Hinblick auf die handelsüblichen Lichtleitfasern jedoch mit einem Lichtleitfaserbündel
21 -- verbunden ist Diese Faserbündel eines jeden Richtglases sind zu einem Lichlleitfaserstrang 22 zusammengeführt,
dessen Stirnseite 23 von einer ebenfalls im Gehäuse 15 befestigten Stroboskoplampe 24
beleuchtet ist.
Hei dem in Fig. 4 gezeigten Ausführungsbeispiel sind zwei zueinander senkrecht stehende Richtglas-Gruppen
I und W vorgesehen, deren Lichtleitfaserbündel 21 zu einem einzigen Strang 22 zusammengefaßt
und von einer einzigen Stroboskoplampe 24 beleuchtet sind. Das Gehäuse 15 weist an seinen
Stirnseiten 26 und 28 schlitzförmige öffnungen 27 und 29 auf, die vofc j^ einer lichtdurchlässigen Leiste
30 ausgefüllt sind.
Dem Gehäuse 15 ist ein weiteres, ähnlich aufgebautes
Gehäuse 32 (Fig. 5) zugeordnet, das an Steileder Richtglas-Gruppe II eine Reihe von zu einem
Streifen zusammengefügten Lichtempfängern 33 trägt.
Die elektrische bzw. elektronische Verschaltung dieser Lichtempfänger zu einer Schaltlogik ist hier
nicht dargestellt.
Die Gehäuse 15 und 32 bilden die Längskanten eines in der Draufsicht rechtwinkligen, beispielsweise
aus Schienen bestehenden Rahmens 35, der von vier jeweils gegenüberliegenden, ineinander verschiebbaren
Traversen oder Teleskoprohren 37 getragen ist, die ihrerseits am Rahmen oder an den Säulen 38
einer Presse oder Stanze 40 (vgl. F i g. 9) lösbar befestigt sind.
Die Traversen oder Telerkoprohre sind in jeder
der von ihnen eingenommene: Stellungen arretierbar durch hier nicht näher dargestellte Klemmittel.
Auf den den Richtgläsern 10 zugewandten Seiten der Säulen 38 sind weitere, in einem Gehäuse streifenförmig
angeordnete Lichtempfänger 34 angebracht.
Sind die Gehäuse 15 und 32 in der im Wirkungsschema gemäß F i g. 7 dargestellten Weise im Rahmen
35 angeordnet und die Stroboskoplampen 24 eingeschaltet, so bilden die von den Richtgläsern 10 in
Richtung der Lichtempfänger 33 und 34 ausgesendeten Lichtstrahlen jeweils für sich annähernd geschlossene
Lichtvorhänge 41, 42 und 43. Hierdurch entsteht ein im Querschnitt etwa U-förmiger Lichtvorha.ig,
bei dessen Durchgreifen, z. B. mit einer Hand des Bedieners, eine oder mehrere Zellen der
Lichtempfänger stromlos werden, wodurch der Antrieb der Stanze 40 unterbrochen wird.
Da, wie F i g. 9 zeigt, der Rahmen 33 und damit
die am Rahmen befestigten Gehäuse 15 und 32 verschiebbar gelagert sind, kann der durch den Abstand
S (F i g. 7) bezeichnete Sicherheitsbereich verändert und mithin der Größe des jeweils verwendeten,
in den Figuren nicht dargestellten Stanz- oder Preßwerkzeuges angepaßt werden.
Eine Veränderung des Abstandes S ist auf Grund der Ausbildung der Richtgläser 10 möglich, die eine
annähernd parallel gerichtete Ausstrahlung der die Lichtleitfasern passierenden Lichtstrahlen der jeweiligen
Lichtquelle 24 gewährleistet und somit Streulicht verhindert.
In F i g. 2 ist eine andere, mit 50 bezeichnete Ausiührungsform
eines Richtglases dargestellt. Sie weist ebenfalls eine ebene Stirnfläche 11, eine als Sammellinse
wirkende gewölbte Fläche 12 und eine als Blende wirkende Einschnürung 14 auf. Durch eine
total reflektierende Fläche 51 an der einen Stirnseite ist jedoch der Strahlengang um 90° geknickt. Die
Gehäuse 52 (Fig. 6) für die Halterung dieser Richtgläser
können daher raumsparender ausgebildet werden.
Ein anderes Wirkungsschema zeigt Fig. 8. Die am
Rahmen 35 befestigten Gehäuse 55 und 56 weisen hier lediglich Richtgläser mit jeweils einer die Strahlen um 90° ablenkenden, total reflektierenden
Fläche auf, so daß sich ein durchgehender Strahlengang von der Lichtquelle 24 über die Richtgläser 10
und die nicht näher dargestellten Richtgläser in den Gehäusen 55 und 56 zu den Lichtempfängern 34 an
der Presse 40 ergibt.
Mit der vorstehend beschriebenen Schutzeinrichtung lassen sich, wie F i g. 9 zeigt, auch verhältnis-
mäßig große Pressen oder Stanzen auf einfache
Weise ausstatten, um das zeichnerisch angedeutete Bedienungspersonal ohne Behindrung bei der Arbeit
gegen Unfälle zu schützen. Auch lassen sich derartige Pressen, wenn sie beidseitig bedient werden, zu beiden
Seiten mit derartigen Schutzeinrichtungen verschen, wie dies in Fig. 1J in strichpunktierter Darstellung
angedeutet ist.
Claims (7)
1. Schutzeinrichtung für Pressen und Stanzen mit einer Lichtschranke, deren Lichtstrahlen eine
Hache ausleuchten, die Teil einer beim nicht gewünschten Zugriff in den Bereich des Pressenoder
Stanzenstößels den Antrieb stillsetzenden Schutzschaltung ist, dadurch gekennzeichnet,
daß die die Lichtfläche erzeugenden Lichtstrahlen durch an sich bekannte, in ihrem ao
Lichtaustrittsende gegenüber der Lichtcinlrittsöffnung querschnittsverformte Lichtleitfaserbündel
(21, 22) geführt sind, deren Auslrittsenden mit stapeiförmigen, die Austrittspupillen der
Lichtleitfaserbündel (21) annähernd in die Ebene von Lichtempfängern (33, 34) abbildenden, aus
Plan-Konvexlinsen bestehenden Richtgläsern (10, 50) verbunden sind, die in ihrer Objektbrennebene
eine Blende aufweisen.
2. Schutzeinrichtung nach Anspruch I, dadurch gekennzeichnet, daß die Richtgläser (10,
50) aus Lichtlcitstäben mit einer stirnseitigen Kugelfläche (12) und einer in der Objektbrennebene
durch eine Einschnürung (14) gebildeten Blende bestehen.
3. Schutzeinrichtung nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Kugelflächen
(12) der Richtgläser (10, 50) sich jeweils an eine unter einem Winkel von 45C angeordnete, total
reflektierende Mäche (51) anschließen.
4. Schutzeinrichtung nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Richtgläser (10,
50) aus glasklaren Kunststoffstäben quadratischen Querschnitts mit aufgerauhter Oberfläche
bestehen.
5. Schutzeinrichtung nach Anspruch I bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Richtgläser (10,
50) zur Erzeugung einer aus einer Vielzahl einzelner Lichtstrahlen gebildeten Lichtfläche
ncbencinanderliegend zu Gruppen (I, II) zusammengefaßt sind, von denen mehrere jeweils
mit ihren zugeordneten Lichtquellen (24) und Lichtleitfascrbündeln (21, 22) sowie den im
Strahlengang der Richtgläser liegenden Lichtempfängergruppen (33) derart über Hallcgliedcr
(35, 37) miteinander verbunden sind, daß ein im Querschnitt etwa U-förmiger Lichtvorhang (41,
42, 43) entsteht, dessen Schenkellänge (S) veränderbar ist.
6. Schutzeinrichtung nach Anspruch 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die zur Erzeugung
eines Lichtvorhanges dienenden Richtgläser (10, 50) und Lichtleitfaserbündel (21, 22) zusammen
mit der zugehörigen Lichtquelle (24) eine Baueinheit (15, 32) bilden, die gegenüber ortsfest angeordneten
Lichtempfängern (34) verschiebbar gelagert ist.
7. Schutzeinrichtung nach Anspruch 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Halteglieder aus
Schienen bestehen, die an ihren Enden ineinander verschiebbare, in ihrer jeweils eingenommenen
Stellung arretierbare Traversen oder Rohre (37) aufweisen, die mit dem Rahmen (38) oder ähnlichen
Teilen der jeweils durch den Lichtvorhang (41, 42, 43) zu schützenden Maschine (40) verbindbar
sind.
Hierzu 1 Blatt Zeichnungen
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