DE2236482C3

DE2236482C3 - Unfallschutzlichtvorhang

Info

Publication number: DE2236482C3
Application number: DE2236482A
Authority: DE
Inventors: Arthur Dipl.-Ing. Dr. 7809 Denzlingen Walter
Original assignee: Erwin Sick GmbH Optik Elektronik
Current assignee: Erwin Sick GmbH Optik Elektronik
Priority date: 1972-07-25
Filing date: 1972-07-25
Publication date: 1978-04-27
Also published as: DE2236482B2; US3841766A; IT989156B; GB1387083A; FR2194289A5; DE2236482A1

Description

Die Erfindung betrifft einen Unfallschutzlichtvorhang mit zwei einander gegenüberliegend angeordneten, einen vorbestimmten Flächenbereich mit einem Lichtstrahl abtastenden Abtastgerät, zwei diesen gegenüberliegenden Reflektoren, die den Lichtstrahl unabhängig von der Auftreffrichtung in sich zurückwerfen, und je einem im Abtastgerät eingebauten photoelektrischen Wandler, der das vom Reflektor zurückgeworfene Licht bei Abwesenheit eines Hindernisses im Strahlengang empfängt und in ein elektrisches Signal umwandelt, wobei eine Unterbrechung des elektrischen Signals als Anzeiger eines im Strahlengang befindlichen Hindernisses verwendet wird.

Es ist bereits eine Strahlengitterschranke zum Gefahrenschutz, z, B. an Pressen und Stanzen, bekannt (DE-AS 11 08 327) bei der an gegenüberliegenden Seiten eines durch die Lichtstrahlen zu erfassenden Bereiches Lichtsender, Spiegel und photoelektrische

S Wandler angeordnet sind. Die Anordnung aus Lichtsender, Spiegeln und Wandler erstreckt sich jedoch über die gesamte Höhe des zu überwachenden Raumbereiches. Außerdem handelt es sich um eine stationäre Anordnung, bei der die von den Lichtsendern

ίο ausgehenden Lichtbündel eine erhebliche Breite haben müssen, um den gesamten Überwachungsbereich abzudecken. Es ist auch schon ein Unfallschutzlichtvorhang bekanntgeworden (US-PS 33 60 654), bei dem der Abtastlichtstrahl mittels eines Spiegelrades und eines sich über die gesamte Höhe des Abtastbereiches erstreckenden Hohlspiegels ständig in einem im wesentlichen rechteckförmigen Abtastbereich auf- und abbewegt. Die Abtastung des im wesentlichen rechteckförmigen Überwachungsbereiches erfolgt periodisch.

ίο Bei diesem bekannten Gerät kann man zwar mit einem relativ schmalen Lichtbündel einen großen Raumbereich überwachen, doch muß der verwendete Hohlspiegel an die Breite des zu überwachenden Bereiches angepaßt werden. Dies bedeutet, daß für unterschiedlich breite Überwachungübereiche jeweils besondere Geräte mit entsprechend dimensionierten Hohlspiegeln hergestellt werden müssen, was einen erheblichen Aufwand erfordert.

Schließlich ist es schon bekannt (GB-PS 8 76 803), eine rechteckförmige Schutzzone durch Anordnung von zwei unter einem rechten Winkel zueinander stehenden länglichen Lichtquellen zu realisieren, wobei ein Richtempfänger einen 90°-Winkelbereich innerhalb der Lichtquellen abtastet. Abgesehen davon, daß die Anordnung zwei länglicher Lichtquellen unter einem rechten Winkel z. B. bei an Pressen und Stanzen vorgesehenen Schutzzonen schwer j. j verwirklichen ist, können unterschiedlich groß dimensionierte Überwachungsbereiche nur durch Verwendung entsprechend langer Lichtquellen verwirklicht werden.

Das Ziel der Erfindung besteht somit darin, einen Unfallschutzlichtvorhang der eingangs genannten Gattung zu schaffen, bei dem mit einem einzigen Typ eines sehr kompakt ausgebildeten Abtastgerätes Schutzzonen sehr unterschiedlicher Breite und Form erfaßt werden können.

Zur Lösung dieser Aufgabe sieht die Erfindung vor, daß jedes Abtastgerät einen um eine im Abtastgerät liegende Achse drehbaren Lichtstrahl liefert und beide Ahtastbereiche eine im wesentlichen kreissektorähnliche Form haben und sich entlang der durch die Abtastgeräte definierten Diagonalen des Schutzfeldes ohne Überlappung unmittelbar aneinander anschließen. Auf diese Weise ist auf jeder Seite des Schutzfeldes ein Abtastgerät und ein daran anschließender Reflektor vorgesehen. Da es sich bei den 7. B. aus Tripelspiegel oder Scotchlite bestehenden Reflektoren um eine Art Meterware handelt, können so Lichtvorhänge unterschiedlicher Abmessungen und Formen mit ein und demselben Typ eines Abtastgerätes realisiert werden. Hierdurch wird die Herstellung derariiger Unfallschutzlichtvorhänge erheblich rationalisiert, ohne daß die durch sie gewährleistete Sicherheit beeinträchtigt wird. Der erfindungsgemäße Vorhang eignet sich zur

^f>5 Überwachung sehr großer Flächen, welche sogar in der Größenordnung von 20 in χ 100 m liegen können. Eine besonders vorteilhafte Anwendung liegt bei Hochregallagern vor, welche minels des vorstehend beschriebe-

nen Lichtvorhanges auf herausstehende Teile überwacht werden können.

Nach einer bevorzugten Ausführungsform sind die Abtastbewegungen der beiden Geräte so aufeinander abgestimmt, daß das eine Gerät die Abtastung an der die Grenzlinie zwischen den beiden Bereichen bildenden Diagonaler beginnt und nach außen fortsetzt und das andere Gerät die Abtastung außen beginnt und nach innen fortsetzt, und daß sich die Drehbewegurg des vom zweiten Gerät kommenden Lichtstrahls unmittelbar an die Drehbewegung des vom ersten Gerät kommenden Lichtstrahls anschließt. Dabei ist in jedem Abtastgerät zweckmäßig ein weiterer photoelektrischer Wandler angeordnet, welcher so ausgelegt und ausgerichtet ist, daß er jeweils den Lichtstrahl des gegenüberliegenden Gerätes in dessen Anfangs- bzw. Endlage empfängt. Auf diese Weise kann also eine Markierung vor Anfang und Ende des Lichteinfalls an den die Überwachung vornehmenden photoclekirischen Wandlern erfolgen. Die zusätzlichen photoelektrischen Wandlei überwachen dabei zusätzlich die Lichtintensität des D^rehstrahles, was für die Betriebssicherheit der Anlage sehr vorteilhaft ist.

Vorzugsweise wird in jedem Gerät auch intern ein Anfangs- und Endsignal gebildet.

Bei Schutzfeldern mit einem Seitenverhältnis von mehr als 1 : 1 ist es zweckmäßig, daß die Reflektoren aus Einzelteilen bestehen, die entsprechend dem sich ändernden Auffallwinkel des Drehstrahles zunehmend geneigt sind.

Die Erfindung wird im folgenden beispielsweise anhand der Zeichnung beschrieben; in dieser zeigt

Fig. 1 eine schematische Seitenansicht eines Unfallschutzlichtvorhanges,

F i g. 2 vier Impulsdiagramme zur Veranschaulichung der Wirkungsweise des Gegenstandes der F i g. 1 und

Fig.3 eine bevorzugte Reflektoranordnung zur Erzielung ho'.;er Abtastfelder.

Nach Fig. 1 sind an den Enden der Diagonale 19 eines Rechtecks 13—24—14—25— Abtastgeräte 11, 12 angeordnet, welche jeweils einen um eine senkrecht auf der Zeichnungsebene stehende Achse 15 bzw. 16 schwenkbaren Lichtstrahl aussenden. Der vom Abtastgerät 11 busgesandte Lichtstrahl überstreicht einen Winkelbereich «ι, der vom Gerät 12 ausgesandte Drehstrahl einen Winkelbereich Λ7.

Gegenüber jedem Abtastgerät sind durch Tripelspiegel gebildete Reflektoren 13, 14 zueinander parallel angeordnet. Die Lichtstrahlen der Abtastgeräte 11, 12 bestimmen zusammen mit den Reflektoren 13, 14 Abtastbereiche 17 bzw. 18 in Form rechtwinkliger Dreiecke, die so gelegt sind, daß ihre Hypotenusen bei 19 zusammenfallen und ein rechteckiges Schutzfeld gebildet wird, dessen lange Seiten mit 24 bzw. 25 bezeichnet sind und dessen Schmalseiten von den Reflektoren 13,14 eingenommen werden.

In den Abtastgeräten II, 12 sind erste und zweite photoelektrische Wandler 20, 21 angeordnet, die das nach dem Autokollimationsprinzip zurückgeworfene Licht in ein elektrisches Signal umwandeln. Außerdem sind in den Abtastgeräten II, 12 dritte und vierte photoelektrische Wandler 22, 23 angeordnet, welche Licht von dem gegenüberliegenden Gerät nur dann empfangen, wenn es entlang der Diagonale 19 ausgesandt wird.

Die Wirkungsweise des Lichtvorhanges nach Fig. 1 wird im folgenden anhand von F i g. 2 erläutert:

Zunächst beginnt der Drehstrahl des Abtastgerätes 11 seine Abtastbewegung entlang de. Diagonale 19. In diesem Augenblick empfängt der ph noeiektrische Wandler 23 im Gerät 12 einen Lichtimpuls, der den Anfang der Abtastung markiert. Zusätzlich wird im Innern des Gerätes 11 ein weiterer Impuls als Anfangs.Tiarkierung intern ausgelöst.

Im weiteren Verlauf der Abtastung über den Winkel α, von der Diagonalen 19 zur Seite 24 empfängt der Wandler 21 Licht, wie das durch das erste Diagramm in Fig. 2 angedeutet ist. Sobald die Linie 24 erreicht ist, beendet das Gerät 11 die Abtastung, während das Abtastgerät 12 die Abtastung entlang der Linie 25 fortsetzt, um die Abtastung schließlich nach Erreichen der Diagonale 19 zu beenden. In diesem Augenblick empfängt gemäß dem vierten Diagramm in Fig.2 der Wandler 22 einen Lichtimpuls, der das Ende eines Abtastzyklus markiert.

Der Anfangsimpuls ist im dritten Diagramm in F i g. 2 angedeutet.

Der Einbruch der Impulsspannung des zweiten Diagrammes, der durch die gestrichelte Linie 26 ang.deutet ist, bedeutet, daß entlang des betreffenden Drehwinkels ein Hindernis im Abtastbereich vorgelegen hat. Bei Kenntnis der Lage des Einbruches 26 läßt sich auch der Ort des Hindernisses innerhalb des Lichtvorhanges winkelmäßig angeben.

Fi g. 3 zeigt einen Reflektor aus Einzelteilen 14a, b, c.

d, e, welche von unten nach oben zunehmend geneigt sind, um auch bei großen Auftreffwinkeln noch eine einwandfreie Reflexion des auftreffenden Lichtstrahles in sich selbst zu gewährleisten. Die Einzelteile liegen jedoch alle in der gleichen Ebene. Die Breite des Abtastfeides !7, 18 kenn durch diese Maßnahme weser'üch gesteigert werden.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Unfallschutzljchtvorhang mit zwei einander gegenüberliegend angeordneten, einen vorbestimmten Flächenbereich mit einem Lichtstrahl abtastenden Abtastgeräten, zwei diesen gegenüberliegenden Reflektoren, die den Lichtstrahl unabhängig von der Auftreffrichtung in sich zurückwerfen, und je einem im Abtastgerät eingebauten photoelektrischen Wandler, der das vom Reflektor zurückgeworfene Licht bei Abwesenheit eines Hindernisses im Strahlengang empfängt und in ein elektrisches Signal umwandelt, wobei eine Unterbrechung des elektrischen Signals als Anzeige eines im Strahlengang befindlichen Hindernisses verwendet wird, dadurch gekennzeichnet, daß jedes Abtastgerät (ii, 12) einen um eine im Abtastgerät liegende Achse (S5,16) drehbaren Lichtstrahl liefen und beide Abtastbereiche (17, 18) eine im wesentlichen kreissektorähnliche Form haben und sich entlang der durch die Abtastgeräte definierten Diagonalen (19) des Schutzfeldes ohne Überlappung unmittelbar aneinander anschließen.

2. Unfallschutzlichtvorhang nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Abtastbewegungen der beiden Geräte so aufeinander abgestimmt sind, daß das eine Gerät (11) die Abtastung an der die Grenzlinie z\>'sehen den beiden Bereichen bildenden Diagonalen (19) beginnt und nach außen fortsetzt und das andere Gerät (12) die Abtastung außen beginnt und nach innt-n fortsetzt, und daß sich die Drehbewegung des vom zweiten Gerät kommenden Lichtstrahls unmittelbar an die Drehbewegung des vom ersten Gerät kommenden Lichtstrahls anschließt.

3. Unfallschutzlichtvorhang nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß in jedem Abtastgerät (11,12) ein weiterer photoelektrischer Wandler (22, 23) angeordnet ist, welcher so ausgelegt ist, daß er jeweils den Drehstrahl des gegenüberliegenden Gerätes in dessen Anfangs- bzw. Endlage empfängt.

4. Unfallschutzlichtvorhang nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in jedem Gerät (11,12) intern ein Anfangs- und Endsignal gebildet wird.

5. Unfallschutzlichtvorhang nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Reflektoren (13, 14) aus Einzelteilen (\4a—e) bestehen, die entsprechend dem sich ändernden Auffallwinkel des Drehstrahles zunehmend geneigt sind (F i g. 3).