DE3825474A1 - Proximity switch - Google Patents
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Abstract
Description
Die Erfindung bezieht sich auf einen Näherungsschalter mit einem Sender zur Abgabe von Wellen in Form von Licht strahlen oder Schall- oder Körperwellen und/oder einem Empfänger zur Aufnahme derartiger Wellen.The invention relates to a proximity switch with a transmitter for emitting waves in the form of light radiate or sound or body waves and / or one Receiver for receiving such waves.
Schalter dieser Art sind oftmals einer großen Verschmutzung ausgesetzt, sei es durch stetig steigende Ablagerungen auf deren Optik oder durch eine plötzlich auftretende Abdeckung des Senders oder Empfängers durch einen Schmutz belag. Der Schalter ist, sobald keine Signale mehr abge strahlt oder aufgenommen werden können, nicht mehr funk tionsfähig und erhebliche Störungen und Beschädigungen einer mit einem Näherungsschalter gesicherten Anlage sind mitunter die Folge.Switches of this type are often very dirty exposed, be it due to steadily increasing deposits on their optics or through a sudden onset Cover the transmitter or receiver with dirt covering. The switch is off as soon as no more signals radiates or can be recorded, no longer radio capable and considerable malfunctions and damage a system secured with a proximity switch are sometimes the result.
Es ist zwar bereits bekannt, bei einem Näherungsschalter die empfangene Lichtintensität zu messen und auszuwerten und somit in Abhängigkeit von dem Grad der Verschmutzung der Optik ein verwertbares Signal zu erhalten. Eine Verschmutzungsmeldung ist demnach aber nur bei einer langsamen über einen vorgegebenen Wert ansteigenden Verschmutzung möglich, eine plötzliche Verschmutzung der Optik ist dagegen auf diese Weise nicht feststell bar, so daß eine Anlage weiterhin in Betrieb bleibt, obwohl der zur Kontrolle und Sicherung vorgesehene Näherungsschalter außer Funktion ist. In solchen Fällen kann eine mit einem Näherungsschalter gesicherte Anlage erheblichen Beschädigungen ausgesetzt sein.It is already known for a proximity switch to measure and evaluate the received light intensity and thus depending on the degree of pollution to obtain a usable signal from the optics. A Soiling is, however, only for one slowly rising above a predetermined value Pollution possible, sudden pollution the optics, however, cannot be determined in this way bar so that a system remains in operation, although the one intended for control and security Proximity switch is out of function. In such cases can be a system secured with a proximity switch exposed to significant damage.
Aufgabe der Erfindung ist es daher, einen Näherungs schalter der eingangs genannten Gattung in der Weise auszubilden, daß bei einer vollständigen plötzlich auf getretenen oder einer kontinuierlich auf einen bestimmten Wert angestiegenen Verschmutzung der Optik sofort eine Verschmutzungsmeldung ausgelöst wird, so daß bei ent sprechender Auswertung des von dem Näherungsschalter abgegebenen Signals Folgeschäden in einer Anlage nahezu ausgeschlossen sind. Der dazu erforderliche Bauaufwand soll gering gehalten werden, auch soll kein zusätzlicher Bauraum erforderlich sein, dennoch soll eine stets zuver lässige Überwachung des Verschmutzungsgrades eines Näherungsschalters gewährleistet sein.The object of the invention is therefore an approximation switch of the type mentioned in the way train that suddenly at a full kicked or one continuously on a particular one Immediately increased the pollution of the optics Pollution message is triggered so that at ent speaking evaluation of the proximity switch emitted signal secondary damage in a plant almost excluded are. The construction effort required for this should be kept low, also no additional Installation space may be required, but one should always be reliable casual monitoring of the degree of pollution of a Proximity switch can be guaranteed.
Gemäß der Erfindung wird dies bei einem Näherungsschalter der vorgenannten Art dadurch erreicht, daß der Sender und/oder der Empfänger mit einer Abdeckung aus einem die abzustrahlenden oder aufzunehmenden Wellen durch lässigen Material, beispielsweise aus Glas, Kunststoff od.dgl., versehen ist und daß hinter der Abdeckung je weils mindestens ein weiterer zweiter Sender und minde stens ein weiterer zweiter Empfänger in einem derartigen seitlichen Abstand zueinander angeordnet sind, daß bei einer eine Reflektion bewirkenden äußeren Verschmutzung der Abdeckung die von dieser reflektierten Wellen des zweiten Senders von dem zweiten Empfänger aufnehmbar sind.According to the invention, this is the case with a proximity switch of the aforementioned kind in that the transmitter and / or the receiver with a cover of one the waves to be radiated or recorded casual material, for example made of glass, plastic or the like, is provided and that behind each cover because at least one other second transmitter and mind at least another second receiver in such a lateral distance from each other that at an external pollution causing reflection the cover reflects the waves of the second transmitter recordable by the second receiver are.
Der zweite Sender und der zweite Empfänger kann hierbei zwischen dem ersten Sender bzw. dem ersten Empfänger angeordnet sein, es ist aber auch möglich, den ersten Sender und/oder den ersten Empfänger jeweils zwischen einem oder mehreren zweiten Sendern bzw. einem oder mehreren zweiten Empfängern anzuordnen.The second transmitter and the second receiver can do this between the first transmitter or the first receiver be arranged, but it is also possible the first Sender and / or the first receiver between each one or more second transmitters or one or to arrange several second recipients.
Zweckmäßig ist es des weiteren, den ersten Sender und den ersten Empfänger sowie den zweiten Sender und den zweiten Empfänger jeweils auf die gleichen Wellen aus zulegen.It is also useful to have the first transmitter and the first receiver and the second transmitter and the second receiver each on the same waves increase.
Der zweite Sender und der zweite Empfänger sollte je weils in einem derartigen seitlichen Abstand voneinan der und in einem derartigen Abstand von der Oberfläche der Abdeckung angeordnet werden, daß sich die Sende keule des zweiten Senders und der Empfangsbereich des zweiten Empfängers teilweise überdecken. Außerdem kann im Bereich der Sendekeule des zweiten Senders eine Blende für einen dem zweiten Empfänger zuzuführenden Wellenstrahl angeordnet werden.The second transmitter and the second receiver should each because at such a lateral distance from each other which and at such a distance from the surface the cover must be arranged so that the broadcast club of the second transmitter and the reception area of the partially cover the second receiver. Besides, can in the area of the transmitting lobe of the second transmitter Aperture for one to be fed to the second receiver Wave beam can be arranged.
Wird ein Näherungsschalter gemäß der Erfindung ausge bildet, indem dieser mit einer Abdeckung versehen wird und hinter dieser ein zweiter Sender und ein zweiter Empfänger angeordnet werden, so ist es möglich, bei einer äußeren Verschmutzung der Abdeckung durch die Reflektion der Wellen des zweiten Senders ein Signal zu erhalten, das in entsprechender Weise ausgewertet werden kann. Obwohl der erste Sender und/oder der erste Empfänger in derartigen Fällen außer Funktion gesetzt sind und durch diese somit keine Überwachung einer Anlage mehr gewährleistet ist, ist mit Hilfe der zweiten Sender und Empfänger eine Verschmutzungsmeldung gegeben, auf grund derer entsprechende Vorkehrungen zur Sicherung der Anlage getroffen werden können. Folgeschäden können auf diese Weise zuverlässig vermieden werden. Der dazu benötigte Bauaufwand ist gering, da die zweiten Sender und der zweite und Empfänger mit den gleichen Wellen wie die ersten Sender und Empfänger betrieben werden können, auch wird, da ein Zusammenbau ohne Schwierigkeiten möglich ist, kein zusätzlicher Bauraum beansprucht und für die Verschmutzungsmeldung wird keine Schaltfolge des Näherungsschalters benötigt. Mit einfachen Mitteln ist somit eine Überwachung der Verschmutzung eines Näherungsschalters zu bewerkstelligen.If a proximity switch according to the invention forms by covering it with a cover and behind this a second transmitter and a second Receiver are arranged, so it is possible to external contamination of the cover by the Reflection of the waves of the second transmitter a signal to get that evaluated in an appropriate manner can be. Although the first broadcaster and / or the first In such cases, the receiver is deactivated are and therefore no monitoring of a system more is guaranteed is with the help of the second transmitter and the recipient has given a contamination message on the basis of which appropriate precautions for securing the system can be taken. Consequential damage can can be reliably avoided in this way. The one for that The construction effort required is low since the second transmitter and the second and receiver with the same waves how the first transmitters and receivers are operated can, too, since assembly is easy is possible, no additional space is required and there is no switching sequence for the contamination message of the proximity switch is required. With simple means is therefore a monitoring of pollution Proximity switch to accomplish.
In der Zeichnung sind einige Ausführungsbeispiele eines gemäß der Erfindung ausgebildeten Näherungsschalters dargestellt, die nachfolgend im einzelnen erläutert sind. Hierbei zeigt, jeweils in schematischer Darstel lung:In the drawing, some embodiments are one proximity switch designed according to the invention shown, which is explained in detail below are. Here shows, each in a schematic representation lung:
Fig. 1 einen reflektierenden Näherungsschalter mit mittig angeordnetem zweiten Sender und zweiten Empfänger, Fig. 1 a reflective proximity switch with a centrally arranged second transmitter and second receiver,
Fig. 2 den Näherungsschalter nach Fig. 1 mit neben dessen ersten Sender und ersten Empfänger angeordneten zweiten Sender und zweiten Empfänger, Fig. 2 shows the proximity switch according to Fig. 1 adjacent the first transmitter and first receiver arranged second transmitter and second receiver,
Fig. 3 einen Ausschnitt aus dem Näherungsschalter nach Fig. 1, Fig. 3 a section of the proximity switch according to Fig. 1,
Fig. 4 den Ausschnitt nach Fig. 3 mit einer in der Sendekeule des zweiten Senders angeord neten Blende und Fig. 4 shows the detail of Fig. 3 with a angeord in the transmitting lobe of the second transmitter and aperture
Fig. 5 einen als Schranke ausgebildeten Näherungs schalter. Fig. 5 designed as a barrier switch.
Der in Fig. 1 dargestellte und mit 1 bezeichnete Nähe rungsschalter dient zur Überwachung einer Anlage und besteht aus einem in einem Gehäuse 2 eingebauten Sender 3 sowie einem ebenfalls in dem Gehäuse 2 angeordneten Empfänger 4, mittels dem ein Teil der von einem Objekt 10 reflektierten in Form einer Sendekeule 6 von dem Sender 3 abgestrahlten Wellen 5, beispielsweise getaktete Infrarotlichtstrahlen, aufnehmbar sind. Die Sendekeule 6 der abgestrahlten Wellen 5 sowie der Empfangsbereich 7 des Empfängers 4 sind hierbei derart ausgelegt, daß reflektierende Wellen aufnehmbar sind, sobald das Objekt 10 in einen Bereich gelangt, der durch ein Signal ange zeigt werden soll. In solchen Fällen wird zur Sicherung der durch den Näherungsschalter 1 überwachten Anlage eine Schaltfunktion ausgelöst.The proximity switch shown in Fig. 1 and designated 1 serves to monitor a system and consists of a built-in a housing 2 transmitter 3 and also arranged in the housing 2 receiver 4 , by means of which part of the reflected from an object 10 in Form of a transmission lobe 6 waves 5 emitted by the transmitter 3 , for example clocked infrared light rays, can be recorded. The transmitting lobe 6 of the emitted waves 5 and the receiving area 7 of the receiver 4 are designed such that reflecting waves can be picked up as soon as the object 10 arrives in an area which is to be indicated by a signal. In such cases, a switching function is triggered to secure the system monitored by the proximity switch 1 .
Wird jedoch das Gehäuse 2 auf der Seite, an der die Wellen 5 aus dem Sender 3 austreten oder in den Empfän ger 4 einfallen, derartig verschmutzt, daß der Durch gang der Wellen 5 ausgeschlossen ist, so ist eine Kontrol le des Objektes 10 nicht mehr gegeben. Dies kann zu er heblichen Folgeschäden führen. However, if the housing 2 on the side on which the waves 5 emerge from the transmitter 3 or fall into the receiver 4 are so dirty that the passage of the waves 5 is excluded, then a control of the object 10 is no longer given. This can lead to considerable consequential damage.
Um auch in derartigen Fällen dennoch ein Signal zu er halten, sind in dem Gehäuse 2 des Näherungsschalters 1 ein zweiter Sender 13 und ein zweiter Empfänger 14 ein gesetzt und das Gehäuse 2 ist mit einer Abdeckung 11 versehen, die aus einem die ebenfalls in Form einer Sendekeule 16 abgestrahlten Wellen 15 des zweiten Senders 13 durchlässigem Material besteht. Wird auf der Ab deckung 11 eine Verschmutzung 12 abgelagert, so werden die Wellen 15 des zweiten Senders 13 reflektiert und teilweise wird ein Strahl 15′ von dem zweiten Empfän ger 14 aufgenommen, so daß durch diesen ein Signal er zeugt werden kann, durch das die Verschmutzung 12 der Abdeckung 11 und somit eine Störung des Näherungsschal ters 1 angezeigt wird.In order to maintain a signal even in such cases, a second transmitter 13 and a second receiver 14 are inserted into the housing 2 of the proximity switch 1 and the housing 2 is provided with a cover 11 , which also consists of a cover 11 Transmitting lobe 16 radiated waves 15 of the second transmitter 13 is permeable material. If a pollution 12 is deposited on the cover 11 , the waves 15 of the second transmitter 13 are reflected and partially a beam 15 'is received by the second receiver 14 , so that a signal can be generated by this through which the Contamination 12 of the cover 11 and thus a malfunction of the proximity switch 1 is displayed.
Der zweite Sender 13 sowie der zweite Empfänger 14 sind, wie dies insbesondere dem Ausschnitt nach Fig. 3 zu entnehmen ist, hierbei in einem derartigen seitlichen Abstand h zueinander und in einem solchen Abstand s von der Oberfläche der Abdeckung 11 angeordnet, daß sich die Sendekeule 16 des zweiten Senders 13 und der Empfangsbereich 17 des zweiten Empfängers 14 teilweise überdecken. Zumindest ein Strahl 15′ wird somit durch die Verschmutzung 12 reflektiert und gelangt in den zweiten Empfänger 14.The second transmitter 13 and the second receiver 14 are, as can be seen in particular from the section according to FIG. 3, at such a lateral distance h from one another and at such a distance s from the surface of the cover 11 that the transmitting lobe 16 of the second transmitter 13 and the reception area 17 of the second receiver 14 partially cover. At least one beam 15 'is thus reflected by the pollution 12 and reaches the second receiver 14 .
Gemäß Fig. 4 kann auch im Bereich der Sendekeule 16 des zweiten Senders 13 eine Blende 18 angeordnet wer den, mittels der dem zweiten Empfänger 14 bei einer Reflektion durch eine Verschmutzung 12 auf der Abdeckung 11 ein Lichtstrahl 15′′ gezielt zugeführt werden kann. According to Fig. 4 of the transmission lobe 16, a diaphragm can also in the area of the second transmitter 13 is located 18 who, by means of the second receiver 14 can be selectively fed at a reflection by a contamination 12 on the cover 11, a light beam 15 '' to.
Bei dem Näherungsschalter 1′ nach Fig. 2 sind in dem Gehäuse 2 wiederum ein erster Sender 3′ und ein erster Empfänger 4′ eingesetzt. Unmittelbar neben dem ersten Sender 3′ und dem ersten Empfänger 4′ sind hierbei je doch jeweils ein oder mehrere zweite Sender 13′ bzw. 13′′ und zweite Empfänger 14′ bzw. 14′′ angeordnet, mittels denen ebenfalls bei einer durch eine auf der Abdeckung 11 abgelagerten Verschmutzung 12 bedingten Reflektion der ausgestrahlten Wellen der zweiten Sender 13′ bzw. 13′′, auswertbare Signale ausgelöst werden.In the proximity switch 1 and a first receiver 'of Fig. 2, a first transmitter 3 in the casing 2, in turn' used 4 '. Immediately next to the first transmitter 3 'and the first receiver 4 ' are each one or more second transmitter 13 'or 13 ''and second receiver 14 ' or 14 '' are arranged, by means of which also at one by one the cover 11 deposited pollution 12 caused reflection of the emitted waves of the second transmitter 13 'and 13'' , evaluable signals are triggered.
Der in Fig. 5 dargestellte Näherungsschalter 21 ist als Lichtschranke ausgebildet. In einem Gehäuse 22 ist hierbei ein Sender 23 und in einem weiteren mit Abstand angeordneten Gehäuse 24 ist ein Empfänger 25 eingesetzt, von dem ein von dem Sender 23 abgegebener Lichtstrahl 26 aufgenommen wird.The proximity switch 21 shown in FIG. 5 is designed as a light barrier. In this case, a transmitter 23 is located in a housing 22 and a receiver 25 is inserted in a further housing 24 which is arranged at a distance and from which a light beam 26 emitted by the transmitter 23 is received.
Um auch bei dem Näherungsschalter 21 eine Verschmutzung der Opktik des Senders 23 und/oder des Empfängers 25 feststellen zu können, sind neben diesen in die Gehäu se 22 und 24 jeweils ein zweiter Sender 33 bzw. 33′ und ein zweiter Empfänger 34 bzw. 34′ eingebaut und vor diesen ist eine Abdeckung 31 bzw. 31′ angebracht. Lagert sich auf der Abdeckung 31 bzw. 31′ eine Ver schmutzung 32 ab, werden die von dem zweiten Sender 33 bzw. 33′ abgestrahlten Wellen von dieser reflektiert und von dem zweiten Empfänger 34 bzw. 34′ aufgefangen. In diesem Fall wird somit ein Signal ausgelöst, aufgrund dessen eine Überprüfung des Näherungsschalters 21 vor zunehmen ist.In order to detect contamination of the optics of the transmitter 23 and / or the receiver 25 at the proximity switch 21 , in addition to these in the housings 22 and 24 , a second transmitter 33 and 33 'and a second receiver 34 and 34 are provided 'Installed and in front of this a cover 31 or 31 ' is attached. Deposits on the cover 31 or 31 'from a pollution 32 , the waves emitted by the second transmitter 33 or 33 ' are reflected by the latter and collected by the second receiver 34 or 34 '. In this case, a signal is triggered, on the basis of which a check of the proximity switch 21 must be carried out.
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