DE4441222A1 - Sicherheitseinrichtung mit Lichtwellenleiter - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Anordnung zur Auslösung einer vorgebbaren Funktion, wie zum Beispiel zur Positionsbestimmung und/oder sicherheits­ relevanten Beeinflussung der Bewegung einer bewegbaren Einrichtung gemäß der Merkmale des Oberbegriffes der jeweiligen unabhängigen Patentansprüche.

Aus der EP-A 0 419 267 (Anmeldetag: 20.09.1990) ist eine Einrichtung bekannt, die einen Lichtwellenleiter aufweist und bei Druckbetätigung des Lichtwellenleiters eine Funktion auslöst. Bei dieser Einrichtung ist es vor­ gesehen, daß von einer Lichtquelle an einer Seite des Lichtwellenleiters Licht eingespeist wird, an der anderen Seite wieder austritt und von einem Lichtempfänger empfangen wird, wobei der Lichtwellenleiter mit einer für das Licht undurchlässigen Ummantelung umgeben ist. Dabei erfolgt die Auslösung der Funktion in Abhängigkeit einer Druckbetätigung des Licht­ wellenleiters, wobei der Effekt der Mikrokrümmung ausgenutzt wird. Eine solche Einrichtung hat sich zwar als anwendbar herausgestellt, wobei je­ doch als wesentlicher Nachteil der konstruktive Aufbau ist, da durch die Druckbetätigung des Lichtwellenleiters Beschädigungen an diesem auftre­ ten können. Ein weiterer, wesentlicher Nachteil besteht darin, daß die Funktion erst mit Druckbetätigung des Lichtwellenleiters ausgelöst wird.

Ist aber diese Einrichtung im Bewegungsbereich einer bewegbaren Einrichtung angeordnet und soll damit eine sicherheitsrelevante Beeinflussung der Bewegung der Einrichtung erfolgen, kommt es mit der Druckbetätigung zu einer verspäteten Auslösung der Funktion (wie beispielsweise Not-Aus), so daß diese bekannte Einrichtung nicht ausreichend zuverlässig arbeitet und sicherheitsrelevante Aspekte nicht berücksichtigt.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Anordnung zur Positionsbestimmung und/oder sicherheitsrelevanten Beeinflussung der Bewegung einer bewegbaren Einrichtung bereitzustellen, die einfach und robust aufgebaut ist, zuverlässig arbeitet, insbesondere im Dauerbetrieb, und sicherheitsrelevante Aspekte berücksichtigt.

Diese Aufgabe ist durch die jeweiligen kennzeichnenden Merkmale der unabhängigen Patentansprüche gelöst.

Als eine Lösung der Aufgabe ist vorgesehen, daß der Lichtwellenleiter im Oberflächenbereich zumindest teilweise lichtdurchlässig ist und im we­ sentlichen längs zu der Bewegungsrichtung der bewegbaren Einrichtung angeordnet ist, wobei der Lichtwellenleiter und der Lichtempfänger orts­ fest und die Lichtquelle an der bewegbaren Einrichtung, d. h. ortsverän­ derlich zu dem Lichtwellenleiter, angeordnet ist. Bei dieser Anordnung bewegt sich die Lichtquelle mit der bewegbaren Einrichtung und speist Licht durch die Oberfläche in den Lichtwellenleiter ein, wodurch je nach Stellung eine bestimmte Lichtintensität eingespeist wird und nach Auswer­ tung der eingespeisten Lichtintensität durch den Lichtempfänger eine Positionsbestimmung und/oder eine sicherheitsrelevante Beeinflussung der Bewegung der bewegbaren Einrichtung durchführbar ist. Durch die berührungslose Abtastung eines Hindernisses zwischen der Lichtquelle und der Oberfläche des Lichtwellenleiters arbeitet die Anordnung robust und zuverlässig sowie vorausschauend, so daß Hindernisse frühzeitig er­ kannt und entsprechende Maßnahmen getroffen werden können.

In einer alternativen Ausgestaltung der Erfindung ist der Lichtwellenleiter im Oberflächenbereich zumindest teilweise lichtdurchlässig und im we­ sentlichen längs zu der Bewegungsrichtung der bewegbaren Einrichtung angeordnet, wobei die Lichtquelle ortsfest und der Lichtwellenleiter und der Lichtempfänger an der bewegbaren Einrichtung, d. h. ortsveränderlich zu der Lichtquelle, angeordnet sind. Damit ist eine weitere konstruktive Lösungsmöglichkeit angegeben, so daß je nach Einsatzort und Umge­ bungsbedingungen gewählt werden kann, ob die Lichtquelle ortsfest oder ortsveränderlich und umgekehrt dazu der Lichtwellenleiter und der Licht­ empfänger ebenfalls ortsveränderlich beziehungsweise ortsfest angeord­ net werden sollen. Ist beispielsweise die bewegbare Einrichtung über ihre Ausdehnung hinweg flexibel oder verformbar ausgestaltet (beispielweise ein Rolltor), ist es von Vorteil, wenn an einem Ende an dieser Einrichtung die Lichtquelle ortsveränderlich angeordnet wird, während der Lichtwellenleiter und der Lichtempfänger ortsfest sind, wohingegen bei einer starren Ausgestaltung der bewegbaren Einrichtung (beispielsweise eine Längskante einer Aufzugstür) an dieser der Lichtwellenleiter und der Lichtempfänger ortsveränderlich und die Lichtquelle ortsfest angeordnet sind.

Eine weitere Lösung der Aufgabe besteht darin, daß der Lichtwellenleiter im Oberflächenbereich zumindest teilweise lichtdurchlässig ist und im we­ sentlichen längs zu der Bewegungsrichtung der bewegbaren Einrichtung angeordnet ist, wobei der Lichtwellenleiter und die Lichtquelle ortsfest und der Lichtempfänger an der bewegbaren Einrichtung, d. h. ortsveränderlich zu dem Lichtwellenleiter, angeordnet ist. Bei dieser Anordnung wird von der Lichtquelle Licht in den Lichtwellenleiter eingespeist, wobei das im Oberflächenbereich austretende Licht von dem Lichtempfänger ermittelt und in Abhängigkeit von der austretenden Lichtintensität wiederum eine Positionsbestimmung und/oder eine sicherheitsrelevante Beeinflussung der Bewegungsrichtung der bewegbaren Einrichtung durchführbar ist. Alternativ zu der kontinuierlichen Auswertung der Lichtintensität ist es denkbar, beispielsweise in Abhängigkeit vorgebbaren Positionen der be­ wegbaren Einrichtung die Lichtquelle ein- oder auszuschalten, wodurch wiederum durch Auswertung dieser diskontinuierlichen Lichtintensität die Positionsbestimmung und/oder Beeinflussung der Bewegungsrichtung durchgeführt werden kann.

Eine weitere Ausgestaltung der Erfindung besteht darin, daß der Licht­ wellenleiter im Oberflächenbereich zumindest teilweise lichtdurchlässig ist und im wesentlichen längs zu der Bewegungsrichtung der bewegbaren Einrichtung angeordnet ist, wobei der Lichtempfänger ortsfest und der Lichtwellenleiter und die Lichtquelle an der bewegbaren Einrichtung, d. h. ortsveränderlich zu dem Lichtempfänger, angeordnet sind. Auch hierbei handelt es sich in vorteilhafter Weise um weitere konstruktive Gestal­ tungsmöglichkeiten, die je nach Einsatzort und Umgebungsbedingungen gewählt werden kann.

Noch eine weitere Lösung der Aufgabe besteht darin, daß der Lichtwellenleiter im Oberflächenbereich zumindest teilweise lichtdurch­ lässig ist und im wesentlichen längs oder quer zu der Bewegungsrichtung eines Objektes oder der bewegbaren Einrichtung angeordnet ist, wobei zumindest über eine Teillänge des Lichtwellenleiters mehrere Lichtquellen (oder Lichtempfänger) hintereinander zum Lichtwellenleiter ausgerichtet angeordnet sind, wobei an einem Ende des Lichtwellenleiters der Licht­ empfänger (oder die Lichtquelle) angeordnet ist. Dadurch, daß bei Anord­ nung der Lichtquelle an einem Ende des Lichtwellenleiters im Ober­ flächenbereich des Lichtwellenleiters Licht austritt und von den mehreren Lichtempfängern empfangen wird, entsteht ein Lichtvorhang, durch den mit entsprechender Auswertung der Lichtintensität eine Positionsbestim­ mung, eine sicherheitsrelevante Beeinflussung der Bewegungsrichtung der bewegbaren Einrichtung durchführbar ist oder allgemein eine Funktion ausgelöst werden kann. Umgekehrt ist dem Lichtwellenleiter der Licht­ empfänger zugeordnet, während mehrere Lichtquelle über eine Teillänge des Lichtwellenleiters hintereinander angeordnet sind, so daß dann, wenn die bewegbare Einrichtung diesen Lichtvorhang beeinflußt, das in den Oberflächenbereich eintretende Licht entsprechend der Bewegung schwächt, so daß dieses zur Positionsbestimmung ausgewertet werden kann. Alternativ kann dazu, wenn eine bestimmte Lichtintensität unter­ schritten (oder auch überschritten) wird, eine sicherheitsrelevante Beein­ flussung der Bewegungsrichtung der bewegbaren Einrichtung durchge­ führt werden. Dies kann beispielsweise ein Anhalten oder eine Richtungs­ umkehr sein. Ist der Lichtwellenleiter quer zu der Bewegungsrichtung an­ geordnet, erfolgt durch das Durchqueren eine Änderung (insbesondere Abschwächung) der Lichtintensität, so daß ausgelöst davon eine Funktion ausgelöst werden kann. Bei dem Objekt (oder auch den Objekten) handelt es sich beispielsweise um Personen, Fahrzeuge, bewegbare Maschinen­ teile oder auch um Teile oder Kombinationen davon. So kann die Funk­ tion, die von einem Durchqueren ausgelöst wird, beispielsweise darin be­ stehen, daß gezählt wird, wie oft ein Fahrzeug den Lichtvorhang (beispielsweise angeordnet an einem Hallentor) durchquert.

In Weiterbildung der Erfindung ist der Lichtquelle eine Linseneinheit, ins­ besondere eine Streulinse, und/oder dem Lichtempfänger eine weitere Linseneinheit, insbesondere eine Sammellinse, zugeordnet. Der Einsatz einer als Streulinse ausgebildeten Linseneinheit vor der Lichtquelle hat den Vorteil, daß der Strahlbereich des Lichtes vergrößert wird, so daß Licht über einen größeren Bereich ausgesandt und auf den Oberflächen­ bereich des Lichtwellenleiters trifft, wodurch auch ein größerer Bereich entsteht, der von der bewegbaren Einrichtung beeinflußt werden kann, um so die Empfindlichkeit zu erhöhen. Dem gleichen Zweck dient die dem Lichtempfänger zugeordnete weitere Linseneinheit in Form einer Sam­ mellinse, wodurch das von der Lichtquelle in den Lichtwellenleiter einge­ speiste Licht und im Oberflächenbereich austretende Licht von der Sam­ mellinse gesammelt wird, so daß auch hier eine Erhöhung der Empfind­ lichkeit gegeben ist, wenn die bewegbare Einrichtung in den Bereich zwi­ schen dem Oberflächenbereich des Lichtwellenleiters und der Sammel­ linse eintritt. Eine solche Anordnung ist auch dann von Vorteil und von Bedeutung, wenn von der Lichtquelle Licht in den Lichtwellenleiter einge­ speist wird, wobei diese beiden Komponenten feststehend sind und in ei­ nem gewissen Abstand dazu der Lichtempfänger ebenfalls feststehend angeordnet ist, wobei in dem Bereich dazwischen sich die bewegbare Einrichtung befindet. Gleiches gilt auch umgekehrt, wenn die Lichtquelle mit einer Streulinse versehen ist und feststeht, wobei benachbart dazu ebenfalls feststehend der Lichtwellenleiter mit dem Lichtempfänger ange­ ordnet ist. Damit ist eine einfache Konstruktion einer Lichtschranke ange­ geben, wobei die Genauigkeit der Erfassung der Position der bewegbaren Einrichtung dadurch erhöht wird, wenn die vor dem Lichtempfänger ange­ ordnete Sammellinse derart ausgestaltet ist, daß nur Lichtstrahlen einfal­ len können, die beispielsweise parallel zu einer Längskante der bewegba­ ren Einrichtung ausgerichtet sind. Diesen Effekt erreicht man auch durch den Einsatz einer Laserdiode oder eines Lasers als Lichtquelle, welche beispielsweise grundsätzlich diese Erfindung betreffend eingesetzt wer­ den können, was jedoch keine Beschränkung darstellt.

Weiterbildung der Erfindung ist zur Vereinfachung der Konstruktion die Lichtquelle beziehungsweise der Lichtempfänger derart angeordnet be­ ziehungsweise derart ausgerichtet, daß in Bewegungsrichtung der be­ wegbaren Einrichtung betrachtet ein Bereich vor der bewegbaren Einrich­ tung erfaßt wird. So kommt als Lichtquelle beispielsweise die Laserdiode zum Einsatz, die einen definierten Lichtstrahl aussendet, der beispiels­ weise von der Längskante der bewegbaren Einrichtung abweicht, so daß ein im wesentlichen dreieckförmiger Bereich vor der Längskante der be­ wegbaren Einrichtung abgedeckt wird. Beispiele hierfür sind in den Zeich­ nungen angegeben.

In Weiterbildung der Erfindung ist der Lichtwellenleiter in einem Füh­ rungselement (Führungsschiene) der bewegbaren Einrichtung integriert. Dies hat den Vorteil, daß der Lichtwellenleiter geschützt untergebracht ist und sich fertig konfektionierbare Führungselemente herstellen lassen. Beispiele hierfür sind ebenfalls in den Figuren angegeben.

In Weiterbildung der Erfindung ist das Führungselement zumindest teil­ weise zur optischen Übertragung des von der Lichtquelle abgegebenen Lichtes auf den Lichtwellenleiter ausgebildet und besteht zumindest teil­ weise aus Licht-leitendem (optisch aktivem) Material. Dies hat den Vorteil, daß Licht über einen zumindest weiteren Bereich des Führungselementes empfangen beziehungsweise abgegeben und auf den Lichtwellenleiter übertragen wird. Somit wird ein Verstärkungseffekt erreicht.

In besonders vorteilhafter Ausgestaltung und in Abhängigkeit von der Be­ anspruchung kann das Führungselement auch ganz aus Licht-leitendem Material bestehen. Eine beispielhafte Ausführungsform ist in einer Figur gezeigt.

In Weiterbildung der Erfindung ist dem Lichtwellenleiter eine Reinigungs­ einrichtung (beispielsweise Bürste) zugeordnet, wobei die Reinigungsein­ richtung an beziehungsweise in der bewegbaren Einrichtung angeordnet ist oder separat längs über die Oberfläche des Lichtwellenleiters beweg­ bar ist. Die Reinigungseinrichtung kann sich auch über den optisch akti­ ven Teil des Führungselementes erstrecken. Der Einsatz einer solchen Reinigungseinrichtung hat den Zweck, daß Verschmutzungen, die im Dauerbetrieb oder überhaupt im Betrieb der bewegbaren Einrichtung auf­ treten, beseitigt werden, um die zuverlässige Wirkungsweise der Anord­ nung zu gewährleisten. In besonders vorteilhafter Weise ist dazu die Rei­ nigungseinrichtung an beziehungsweise in der bewegbaren Einrichtung (insbesondere an ihrem Ende) angeordnet, so daß jedes Mal mit der Be­ wegung der bewegbaren Einrichtung die Reinigung durchgeführt wird. Alternativ dazu ist es denkbar, einen separaten Antrieb für eine Reini­ gungseinrichtung vorzusehen, die beispielsweise nach vorgebbaren Zeit­ abständen bewegbar ist. Ergänzend dazu ist auch eine manuelle Reini­ gung der optisch aktiven Teile mittels einer Bürste oder eines Lappens oder ähnlichem denkbar. Zu diesem Zweck kann ständig die empfangene Lichtintensität gemessen werden, so daß beispielsweise bei Unterschrei­ tung eines vorgebbaren Minimalwertes, der ab einem gewissen Ver­ schmutzungsgrad erreicht wird, eine Anzeige erscheint, mit der eine Be­ dienperson darauf hingewiesen wird, daß eine Reinigung der optisch akti­ ven Teile erforderlich ist.

In Weiterbildung der Erfindung ist der Steuereinrichtung eine Er­ kennungseinrichtung zur Erfassung einer vorgebbaren Stellung, insbe­ sondere einer Ausgangs- oder einer Endstellung, der bewegbaren Einrich­ tung sowie eine Schalteinrichtung zur Beeinflussung der bewegbaren Ein­ richtung, insbesondere zum Ein- und Ausschalten eines Antriebes der bewegbaren Einrichtung, zugeordnet. Ein Beispiel und die Wirkungsweise einer solchen erfindungsgemäßen Anordnung ist ebenfalls in den Figuren gezeigt und beschrieben.

In Weiterbildung der Erfindung ist die Steuereinrichtung zur Ermittlung der augenblicklichen Position der bewegbaren Einrichtung sowie zur Ausgabe der ermittelten Position, insbesondere optisch, akustisch oder in Daten­ form, ausgebildet. So wird der Steuereinrichtung das von dem Licht­ empfänger (beziehungsweise Den Lichtempfängern) empfangene Licht beziehungsweise dessen Intensität übermittelt, woraus die Position der bewegbaren Einrichtung ermittelt werden kann. Dies kann beispielsweise durch eine manuelle oder automatisch durchführbare Voreinstellung erfol­ gen, indem zu wenigstens zwei vorgebbaren Stellungen, wie beispiels­ weise Ausgangs- oder Endstellung, die jeweiligen Lichtintensitäten er­ mittelt und abgespeichert werden. Diese abgespeicherten Werte beziehen sich dann auf bestimmte Positionen (Längen), so daß die Zwischenwerte auf diese Positionen (Länge) bezogen werden können, woraus die Positionsbestimmung durchgeführt werden kann. Nach der Ermittlung der augenblicklichen Position kann diese optisch oder akustisch angezeigt werden. Darüberhinaus ist es denkbar, zur weiteren Verarbeitung der ermittelten Position diese in Datenform, beispielsweise an ein überge­ ordnetes System, weiterzugeben, damit diese Daten weiter verarbeitet werden können. Dies ist beispielsweise dann der Fall, wenn mit der erfin­ dungsgemäßen Anordnung mehrere bewegbare Einrichtungen überwacht werden und sicherheitsrelevante Aspekte zu berücksichtigen sind.

In Weiterbildung der Erfindung ist die bewegbare Einrichtung zumindest ein Tor, insbesondere in schnellaufendes Tor mit einer Geschwindigkeit von mehr als 2,5 m/sek., wie zum Beispiel ein Hallen-, Garagen- oder Gartentor. Bei solchen Toren kommt es darauf an, neben der augenblick­ lichen Position auch die Ausgangs- und Endstellung zu kennen, um wäh­ rend der Bewegung des Tores gefährliche Situationen zu vermeiden und darüber hinaus das sanfte Einfahren in die Eingangsstellung oder Endstel­ lung zu ermöglichen, indem bei Erreichen einer vorgebbaren Vorposition beispielsweise die Drehzahl eines Antriebes heruntergeregelt werden kann. Gerade bei Toren mit einem schnellaufenden Antrieb ist es von Vorteil, daß mit der erfindungsgemäßen Anordnung ein beliebig einstellbarer Be­ reich vor dem Bewegungsbereich des Tores erfaßt wird, so daß dann, wenn sich für eine Person eine gefährliche Situation einstellen könnte oder sich in Bewegungsrichtung ein Hindernis befindet, der Antrieb des Tores ausreichend schnell abgeschaltet beziehungsweise die Bewe­ gungsrichtung des Tores umgekehrt werden kann.

In Weiterbildung der Erfindung ist die bewegbare Einrichtung zumindest eine Tür zur Absicherung eines sicherheitsrelevanten Bereiches, wie zum Beispiel eine Aufzugstür oder eine Käfigtür, über die ein Arbeitsbereich einer Maschine zugänglich ist. Auch in diesem Fall ist mit der erfindungs­ gemäßen Anordnung eine ausreichend schnelle Reaktionszeit gegeben, so daß damit Gefahrsituationen erkannt und zuverlässig vermieden wer­ den kann. Die beiden genannten Ausgestaltungen der bewegbaren Ein­ richtung als Tor beziehungsweise Tür stellen bevorzugte Ausführungsfor­ men dar, auf die die Erfindung jedoch allein nicht beschränkt ist.

Weiterhin sei noch darauf hingewiesen, daß die erfindungsgemäße An­ ordnung dafür vorgesehen ist, nicht nur die Bewegung von einer offenen Stellung in eine geschlossene Stellung zu überwachen, sondern auch um­ gekehrt. Das bedeutet, daß die geschlossene oder allgemein eine vor­ gebbare Stellung einem Maximum an Lichtintensität entspricht, so daß dieses Maximum sich bei Bewegung (Öffnen) abschwächt, woraus einmal eine Bewegung an sich ableitbar und anschließend die Auslösung einer Funktion durchführbar ist.

Weitere erfindungsgemäße Ausgestaltungen der Anordnung sowie kon­ krete Gestaltungsformen sind im folgenden beschrieben und anhand der Figuren erläutert.

Es zeigen:

Fig. 1: eine erfindungsgemäße Anordnung eines Lichtwellenleiters an einer bewegbaren Einrichtung,

Fig. 2: eine Auswerteeinrichtung zur Auswertung der Position der bewegbaren Einrichtung,

Fig. 3: eine alternative Ausgestaltung einer erfindungsgemäßen An­ ordnung,

Fig. 4: eine weitere erfindungsgemäße Ausgestaltung ("Lichtvor­ hang"),

Fig. 5: eine Anordnung eines Lichtwellenleiters an einem Rolltor,

Fig. 6: Einbauanordnungen des Lichtwellenleiters,

Fig. 7: eine weitere erfindungsgemäße Ausgestaltung ("tor").

Fig. 1 zeigt eine erfindungsgemäße Anordnung eines Lichtwellenleiters an einer bewegbaren Einrichtung. Einem mit 1 bezeichneten Lichtwellen­ leiter ist ein Lichtempfänger 2 zugeordnet, wobei diese Anordnung (links der gestrichelten Linie) ortsfest angeordnet ist. Eine Lichtquelle 3 sendet einen Lichtstrahl 4 über eine Streulinse 5 (oder Bündellinse) aus, wobei diese Anordnung in eine Bewegungsrichtung 6 an einer bewegbaren Ein­ richtung 7 angeordnet ist. D.h., daß die bisher beschriebenen Komponen­ ten rechts der gestrichelten Linie ortsveränderlich sind. Dem Lichtwellen­ leiter 1 kann ein weiterer Lichtempfänger 8 zugeordnet sein, wobei dann die Positionsbestimmung der bewegbaren Einrichtung beispielsweise durch Differenzbildung der beiden Ausgangssignale der Lichtempfänger 2 und 8 erfolgen kann. Auch kann damit durch Summenbildung die Unver­ sehrtheit beziehungsweise bei Abweichung der gebildeten Summe von einem konstanten Wert eine Beschädigung festgestellt und ent­ sprechende Maßnahmen ausgelöst werden. Ist nur ein Lichtempfänger 2 vorhanden, erfolgt die Positionsbestimmung anhand dessen Ausgangs­ signal. Das Ausgangssignal des Lichtempfängers 2 wird dadurch gebildet, daß der von der Lichtquelle 3 abgegebene Lichtstrahl 4 auf den Ober­ flächenbereich des Lichtwellenleiters 1 trifft, wobei in Abhängigkeit der Position der bewegbaren Einrichtung 7 diese Lichtintensität schwächer oder stärker ist. So ist es beispielsweise vorgesehen, daß in einer Aus­ gangsstellung 9 die Lichtintensität maximal und in einer Endstellung 10 die Lichtintensität minimal (oder umgekehrt) ist. Befindet sich die beweg­ bare Einrichtung 7 in einer beliebigen Mittelstellung 11, liegt die Licht­ intensität in einem Bereich zwischen dem Minimal- und Maximalwert. Weiterhin ist in Fig. 1 eine Erkennungseinrichtung 12 beispielsweise für die Ausgangsstellung 9 gezeigt, wobei diese Erkennungseinrichtung 12 insbesondere taktil (d. h. berührungsempfindlich) arbeitet. So ist es bei­ spielsweise denkbar, daß dann, wenn die Erkennungseinrichtung 12 be­ tätigt ist, sich die bewegbare Einrichtung 7 in ihrer Ausgangsstellung 9 befindet und ein Antrieb abgeschaltet ist. Durch Betätigung einer nicht ge­ zeigten Einrichtung (beispielsweise Taster) kann die bewegbare Einrich­ tung 7 in Bewegung gesetzt werden und beliebig (kontinuierlich oder dis­ kontinuierlich) von der Ausgangsstellung 9 in die Ausgangsstellung 10 gefahren werden. Hierbei ist es denkbar, daß an der bewegbaren Einrich­ tung 7 für die Erkennungseinrichtung 12 ein weiterer Geber vorhanden ist, der dann den Antrieb abschaltet, wenn die bewegbare Einrichtung 7 ihre Endstellung 10 erreicht hat.

In einer alternativen Ausgestaltung ist es gemäß den Patentansprüchen auch denkbar, daß zumindest der Lichtwellenleiter 1 und der Licht­ empfänger 2 an der bewegbaren Einrichtung 7 und somit ortsveränderlich angeordnet sind, während die Lichtquelle 3 ortsfest ist. In einer solchen Ausgestaltungsform ist dann die Erkennungseinrichtung 12 links von der gestrichelten Linie angeordnet.

Fig. 2 zeigt eine Auswerteeinrichtung zum Auslösen einer Funktion wie zum Beispiel zur Auswertung der Position der bewegbaren Einrichtung. Über eine Auslöseeinrichtung 13 kann die Bewegung der bewegbaren Einrichtung 7 ausgelöst werden, wobei ein Signal der Auslöseeinrichtung 13 einer Steuereinrichtung 14 zugeführt wird. Weiterhin werden die Aus­ gangssignale des Lichtempfängers 2, optional des weiteren Lichtempfän­ gers 8 sowie der Erkennungseinrichtung 12 der Steuereinrichtung 14 zu­ geführt. Aus dem Ausgangssignal des Lichtempfängers 2 (aus der Inten­ sität) und ggfs. aus dem Ausgangssignal des weiteren Lichtempfängers 8 berechnet die Steuereinrichtung 14 die Position der bewegbaren Einrich­ tung 7 und gibt diese entweder alternativ oder gemeinsam über eine opti­ sche Anzeigeeinrichtung 15 (zum Beispiel Stellung "auf/zu") oder eine akustische Anzeigeeinrichtung 16 (zum Beispiel Signalton während der Bewegung der Einrichtung 7) aus. Alternativ oder ergänzend dazu erfolgt für den Fall, daß eine Bewegung der Einrichtung 7 von der Auslöseein­ richtung 3 ausgelöst werden ist, sich die von dem Lichtempfänger 2 er­ faßte Intensität abrupt ändert (wenn sich beispielsweise ein Hindernis in Bewegungsrichtung 6 befindet), die Betätigung einer Schalteinrichtung 17, die beispielsweise einen Antrieb der Einrichtung 7 stoppt oder die Bewe­ gungsrichtung 6 umkehrt.

Fig. 3 zeigt eine alternative Ausgestaltung einer erfindungsgemäßen An­ ordnung. Alternativ zu der in Fig. 1 gezeigten und mit den gleichen Be­ zugsziffern versehenen Komponenten ist dem Lichtwellenleiter 1 diesmal die Lichtquelle 3 zugeordnet, während der Lichtempfänger 2 an der be­ wegbaren Einrichtung 7 angeordnet ist. Dem Lichtempfänger 2 ist dabei einer Sammellinse 18 zugeordnet, um das von der Lichtquelle 3 über den Lichtwellenleiter 1 ausgesandte Licht zu sammeln und dem Lichtempfän­ ger 2 zuzuführen. Wie in Fig. 3 gezeigt ist, sind der Lichtwellenleiter 1 und die Lichtquelle 3 ortsfest und der Lichtempfänger 2 an der bewegba­ ren Einrichtung 7 und somit ortsveränderlich angeordnet. Wie schon zu Fig. 1 beschrieben, ist auch die umgekehrte Anordnung möglich, so daß dann der Lichtwellenleiter 1 und die Lichtquelle 3 an der bewegbaren Ein­ richtung 7 und somit ortsveränderlich angeordnet sind, während der Licht­ empfänger 2 ortsfest ist.

Fig. 4 zeigt eine weitere erfindungsgemäße Ausgestaltung, wobei es sich hierbei um eine Art "Lichtvorhang" handelt. Dem Lichtwellenleiter 1, der wiederum längs einer Bewegungsrichtung der hier in dieser Fig. 4 nicht gezeigten bewegbaren Einrichtung angeordnet ist, ist der Licht­ empfänger 2 zugeordnet, wobei zumindest über eine Teillänge des Licht­ wellenleiters 1 mehrere Lichtquellen 3 hintereinander angeordnet sind. Diese einzelnen Lichtquellen 3 senden ihre Lichtstrahlen 4 auf den Ober­ flächenbereich des Lichtwellenleiters und erzeugen somit eine vorgebbare Lichtintensität, die dann maximal ist, wenn sich die bewegbare Einrich­ tung nicht in diesem Lichtvorhang befindet. Je nach dem, wie weit sich nun die bewegbare Einrichtung in diesen Lichtvorhang hineinbewegt, schwächt sich die Lichtintensität, so daß daraus dann eine Positionsbe­ stimmung und/oder eine sicherheitsrelevante Beeinflussung der Bewe­ gungsrichtung der bewegbaren Einrichtung durchgeführt werden kann. So ist es beispielsweise denkbar, daß die mehreren Lichtquellen 3 über die gesamte Länge des Lichtwellenleiters 1 in gleichmäßigen und/oder un­ gleichmäßigen Abständen angeordnet sind, alternativ dazu ist es aber auch denkbar, daß sie nur in einem (geringen) Teilbereich (beispielsweise an einem Ende) zur Erfassung einer Endstellung angeordnet sind. Zu der in Fig. 4 gezeigten Anordnung ist es auch alternativ möglich, daß dem Lichtwellenleiter 1 eine einzige Lichtquelle 3 zugeordnet ist, die das Licht über den Oberflächenbereich des Lichtwellenleiters 1 abstrahlt, wobei über zumindest eine Teillänge des Lichtwellenleiters 1 mehrere Licht­ empfänger 2 angeordnet sind. Hierbei ergibt sich dann die Bestimmung der Position aus der einzelnen Auswertung oder einer Gesamtauswertung der Lichtintensitäten der einzelnen Lichtempfänger 2.

Fig. 5 zeigt eine Anordnung eines Lichtwellenleiters an einem Rolltor. Es ist beispielsweise ein Gebäude 30 gezeigt, das zur Vereinfachung der Darstellung Wände 31 und ein Dach 32 aufweist, wobei ein Rolltor 34 (mit einem nicht gezeigten Antrieb) vorgesehen ist, das aus Lamellen 35 be­ steht. An einer der unteren Lamellen sind in den Randbereichen jeweils Lichtquellen 36.1 und 36.2 angeordnet, die ihre Lichtstrahlen 37.1 und 37.2 auf jeweils gegenüberliegende Lichtwellenleiter 38.1 und 38.2 rich­ ten. Es kann auch nur jeweils eine Lichtquelle und ein Lichtwellenleiter vorgesehen sein. Die Lichtquelle beziehungsweise die Lichtquellen sind derart angeordnet beziehungsweise der oder die Lichtstrahlen sind derart ausgerichtet, daß sie einen Bereich abdecken, der der letzten Lamelle des Rolltores 34 voreilt. Durch diese Voreilung werden Hindernisse (beziehungsweise Der Boden) rechtzeitig erkannt, so daß insbesondere bei einem schnellaufenden Rolltor ein rechtzeitiges Abschalten des An­ triebes beziehungsweise eine rechtzeitige Umkehr der Bewegungsrich­ tung stattfinden kann. Je nach konstruktiven Gegebenheiten können die Lichtstrahlen 37.1 und 37.2 symmetrisch oder asymmetrisch ausgerichtet werden. Die Wirkungsweise der Positionsbestimmung des Rolltores 34 beziehungsweise die sicherheitsrelevante Beeinflussung des Antriebes des Rolltores 34 ist in verschiedenen alternativen Ausführungen zu den Fig. 1, 2 und 3 gezeigt und beschrieben.

Fig. 6 zeigt Einbauanordnungen des Lichtwellenleiters.

In Fig. 6a ist gezeigt, daß der Lichtwellenleiter 1 in einer Führungs­ schiene 39 integriert ist. Dabei kommt es im wesentlichen darauf an, daß der Lichtwellenleiter 1 in einer Ausnehmung der Führungsschiene 39 un­ tergebracht ist, so daß er inbesondere vor mechanischer Beschädigung geschützt ist. Auf die konstruktive Ausgestaltung der Führungsschiene 39 hinsichtlich der Führungseigenschaften der bewegbaren Einrichtung 7 (des Rolltores 34) kommt es weniger an, diese sind den konstruktiven Gegebenheiten anzupassen.

In Fig. 6b ist gezeigt, daß die Ausnehmung in der Führungsschiene 39 derart ausgebildet ist, daß mehr als ein Lichtwellenleiter 1 in dieser Aus­ nehmung Platz findet, an dessen Enden dann der Lichtempfänger 2 die Lichtquelle 3 angeordnet ist. Der Einsatz mehrere Lichtwellenleiter 1 trägt zur Erhöhung der Empfindlichkeit und gleichzeitig zur Erhöhung der übri­ gen noch zur Verfügung stehen.

In Fig. 6c ist gezeigt, daß in der Führungsschiene ein Prisma 40 einge­ lassen ist, in dessen Ausnehmung der Lichtwellenleiter 1 angeordnet ist. Durch die Verwendung des Prismas 40, dem wiederum der Lichtempfän­ ger 2 beziehungsweise die Lichtquelle 3 zugeordnet ist, erhöht sich die Empfindlichkeit beziehungsweise die Abstrahlleistung des Lichtwellenlei­ ters 1. Hierbei ist es denkbar, insbesondere bei geringen Führungskräften, die Führungsschiene 39 komplett als Prisma, d. h. aus optisch aktivem Material, auszugestalten. Der Führungsschiene 39 ist seitens der beweg­ baren Einrichtung (Rolltor 34 beziehungsweise eine Lamelle 35) ein Füh­ rungselement 41 zugeordnet, das in dieser Ausgestaltungsform im we­ sentlichen U-förmig ist und die Führungsschiene 39 umschließt. Zur Rein­ haltung der Oberfläche des Lichtwellenleiters 1 ist in dem Führungsele­ ment 41 in einer Ausnehmung eine Bürste 42 angeordnet, die jedes Mal mit der Bewegung der Einrichtung 7 (Lamelle 35) die Oberfläche des Lichtwellenleiters 1 reinigt.

Fig. 7 zeigt eine weitere erfindungsgemäße Ausgestaltung einer Anord­ nung, die Anwendung bei einem Schiebetor findet. Bei der Draufsicht von oben sind in dieser Fig. 7 zwei Stützelemente 50 gezeigt, zwischen de­ nen ein Schiebetor 51 in Bewegungsrichtung 6 bewegbar ist. In seiner geschlossenen Stellung liegt das Schiebetor 51 an einem Endpfosten 52 an, wobei diese Endstellung von der Erkennungseinrichtung 12 erfaßt wird. Längs des Schiebetores 51 ist der Lichtwellenleiter 1 angeordnet, wobei an dem einen Ende des Lichtwellenleiters 1 die Lichtquelle 3 ange­ ordnet ist. Beispielsweise an einem der Stützelemente 50 ist der Licht­ empfänger 2 angeordnet. Die erfindungsgemäße Anordnung arbeitet wie folgt:

Ist das Schiebetor 51 offen, wird über eine nicht näher gezeigte Auslöse­ einrichtung das Schiebetor 51 in Bewegung gesetzt (Antrieb eingeschal­ tet), so daß es sich in Richtung des Endpfostens 52 bewegt. Wird über die in dieser Ausgestaltung taktil wirkende Erkennungseinrichtung 12 (beispielsweise Taster, Schaltleiste oder Betriebssicherheit bei, da bei Beschädigung eines Lichtwellenleiters die ähnliches) erkannt, daß sich das Schiebetor 51 in seiner geschlossenen Stellung befindet, wird über die Erkennungseinrichtung 12 die Lichtquelle 3 eingeschaltet, so daß Licht in den Lichtwellenleiter 1 eingespeist und aus dem Oberflächenbe­ reich austritt, wobei das austretende Licht von dem Lichtempfänger 2 empfangen wird. Die derart erfolgte Positionsbestimmung führt dazu, daß aufgrund der abrupten Änderung der Lichtintensität an dem Lichtempfän­ ger 2 ein Signal auslösbar ist, das den Antrieb für das Schiebetor 51 ab­ schaltet. Ergänzend dazu kommt es zu einem Abschalten des Antriebes einschließlich der Erkennung der Position, in der sich das Schiebetor 51 befindet, wenn vor Erreichen des Endpfostens 52 die Erkennungseinrich­ tung 12 beispielsweise durch ein Hindernis betätigt wird. Da in einer sol­ chen beliebigen Stellung wiederum die Lichtquelle 3 eingeschaltet wird, liegt an dem Lichtempfänger 2 eine andere Intensität vor, als in einer Endstellung des Schiebetores 51. So ist in dieser Ausführungsform bei­ spielsweise bei dem korrekten Erreichen der Endstellung der Antrieb ab­ schaltbar, während bei Erkennen eines Hindernisses die Bewegungsrich­ tung des Schiebetores 51 umkehrbar ist. Zu diesem Zweck ist die in Fig. 2 gezeigte Steuereinrichtung 14 entsprechend ausgestaltet. Die erfin­ dungsgemäße Anordnung ist nicht auf das in Fig. 7 beziehungsweise die in den vorangegangenen Figuren gezeigten Anwendungsfälle einsetzbar, sondern, wie dies auch schon in den Unteransprüchen angegeben ist, für weitere Anwendungsfälle einsetzbar. Dabei ist es ebenfalls von Bedeu­ tung, daß nicht nur ein Schließvorgang (also von Stellung offen in Rich­ tung Stellung geschlossen) erfaßt und entsprechend bewertet werden kann, da auch der gegenteilige Vorgang (Bewegung von Stellung ge­ schlossen in Richtung Stellung offen) durchführbar ist. So ist es bei­ spielsweise denkbar, daß in einer geschlossenen Stellung der bewegba­ ren Einrichtung ein Maximum an Lichtintensität aus dem Oberflächenbe­ reich des Lichtwellenleiters austritt und von dem Lichtempfänger empfan­ gen wird (oder umgekehrt), so daß dann bei Bewegung der Einrichtung (Öffnen) sich die Lichtintensität abschwächt und diese Abschwächung dazu genutzt werden kann, eine Positionsbestimmung durchzuführen oder eine Beeinflussung der Bewegungseinrichtung auszulösen. Anstelle einer entsprechenden Beeinflussung der Bewegungsrichtung können auch weitere Funktionen (Schaltfunktionen, Signalfunktionen, Not-Aus-Funktio­ nen und ähnliches) ausgelöst werden.

Claims (14)

1. Anordnung zur Auslösung einer vorgebbaren Funktion, wie zum Beispiel zur Positionsbestimmung und/oder sicherheitsrelevanten Beein­ flussung der Bewegung einer bewegbaren Einrichtung, die zumindest eine Lichtquelle, einen Lichtwellenleiter, einen Lichtempfänger sowie eine zu­ mindest dem Lichtempfänger zugeordnete Steuereinrichtung aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß der Lichtwellenleiter im Oberflächenbe­ reich zumindest teilweise lichtdurchlässig ist und im wesentlichen längs zu der Bewegungsrichtung der bewegbaren Einrichtung angeordnet ist, wo­ bei der Lichtwellenleiter und der Lichtempfänger ortsfest und die Licht­ quelle an der bewegbaren Einrichtung, d. h. ortsveränderlich zu dem Lichtwellenleiter, angeordnet ist.

2. Anordnung zur Auslösung einer vorgebbaren Funktion, wie zum Beispiel zur Positionsbestimmung und/oder sicherheitsrelevanten Beein­ flussung der Bewegung einer bewegbaren Einrichtung, die zumindest eine Lichtquelle, einen Lichtwellenleiter, einen Lichtempfänger sowie eine zu­ mindest dem Lichtempfänger zugeordnete Steuereinrichtung aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß der Lichtwellenleiter im Oberflächenbe­ reich zumindest teilweise lichtdurchlässig ist und im wesentlichen längs zu der Bewegungsrichtung der bewegbaren Einrichtung angeordnet ist, wo­ bei die Lichtquelle ortsfest und der Lichtwellenleiter und der Lichtempfän­ ger an der bewegbaren Einrichtung, d. h. ortsveränderlich zu der Licht­ quelle, angeordnet sind.

3. Anordnung zur Auslösung einer vorgebbaren Funktion, wie zum Beispiel zur Positionsbestimmung und/oder sicherheitsrelevanten Beein­ flussung der Bewegung einer bewegbaren Einrichtung, die zumindest eine Lichtquelle, einen Lichtwellenleiter, einen Lichtempfänger sowie eine zu­ mindest dem Lichtempfänger zugeordnete Steuereinrichtung aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß der Lichtwellenleiter im Oberflächenbe­ reich zumindest teilweise lichtdurchlässig ist und im wesentlichen längs zu der Bewegungsrichtung der bewegbaren Einrichtung angeordnet ist, wo­ bei der Lichtwellenleiter und die Lichtquelle ortsfest und der Lichtempfän­ ger an der bewegbaren Einrichtung, d. h. ortsveränderlich zu dem Licht­ wellenleiter, angeordnet ist.

4. Anordnung zur Auslösung einer vorgebbaren Funktion, wie zum Beispiel zur Positionsbestimmung und/oder sicherheitsrelevanten Beein­ flussung der Bewegung einer bewegbaren Einrichtung, die zumindest eine Lichtquelle, einen Lichtwellenleiter, einen Lichtempfänger sowie eine zu­ mindest dem Lichtempfänger zugeordnete Steuereinrichtung aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß der Lichtwellenleiter im Oberflächenbe­ reich zumindest teilweise lichtdurchlässig ist und im wesentlichen längs zu der Bewegungsrichtung der bewegbaren Einrichtung angeordnet ist, wobei der Lichtempfänger ortsfest und der Lichtwellenleiter und die Lichtquelle an der bewegbaren Einrichtung, d. h. ortsveränderlich zu dem Lichtempfänger, angeordnet sind.

5. Anordnung zur Auslösung einer vorgebbaren Funktion, wie zum Beispiel zur Positionsbestimmung und/oder sicherheitsrelevanten Beein­ flussung der Bewegung einer bewegbaren Einrichtung, die zumindest eine Lichtquelle, einen Lichtwellenleiter, einen Lichtempfänger sowie eine zu­ mindest dem Lichtempfänger zugeordnete Steuereinrichtung aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß der Lichtwellenleiter im Oberflächenbe­ reich zumindest teilweise lichtdurchlässig ist und im wesentlichen längs oder quer zu der Bewegungsrichtung eines Objektes oder der bewegba­ ren Einrichtung angeordnet ist, wobei zumindest über eine Teillänge des Lichtwellenleiters mehrere Lichtquellen (oder mehrere Lichtempfänger) hintereinander zum Lichtwellenleiter ausgerichtet angeordnet sind.

6. Anordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Lichtquelle eine Linseneinheit (insbesondere eine Streulinse) und/oder dem Lichtempfänger eine weitere Linseneinheit (insbesondere eine Sammellinse) zugeordnet ist.

7. Anordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Lichtquelle beziehungsweise der Lichtempfänger derart angeordnet beziehungsweise derart ausgerichtet ist, daß in Bewegungsrichtung der bewegbaren Einrichtung betrachtet, ein Bereich vor der Einrichtung erfaßt wird.

8. Anordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Lichtwellenleiter in einem Führungs­ element (insbesondere einer Führungsschiene) der bewegbaren Einrich­ tung integriert ist.

9. Anordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche dadurch gekennzeichnet, daß das Führungselement zur zumindest teil­ weisen optischen Übertragung des von der Lichtquelle abgegebenen Lichtes auf den Lichtwellenleiter ausgebildet ist und zumindest teilweise aus lichtleitendem Material besteht.

10. Anordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß zumindest dem Lichtwellenleiter eine Reinigungseinrichtung (wie zum Beispiel eine Bürste) zugeordnet ist, wo­ bei die Reinigungseinrichtung an beziehungsweise in der bewegbaren Einrichtung angeordnet ist oder separat längs über die Oberfläche des Lichtwellenleiters bewegbar ist.

11. Anordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Steuereinrichtung eine Erkennungs­ einrichtung zur Erfassung einer vorgebbaren Stellung, insbesondere einer Ausgangs- oder Endstellung, der bewegbaren Einrichtung sowie eine Schalteinrichtung zur Beeinflussung der bewegbaren Einrichtung (insbesondere Ein- und Ausschalten eines Antriebes) zugeordnet ist.

12. Anordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuereinrichtung zur Ermittlung der augenblicklichen Position der bewegbaren Einrichtung sowie zur Ausgabe der ermittelten Position, insbesondere optisch, akustisch oder in Daten­ form, ausgebildet ist.

13. Anordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die bewegbare Einrichtung zumindest ein Tor, insbesondere ein schnellaufendes Tor ist, wie zum Beispiel ein Hal­ len-, Garagen- oder Gartentor.

14. Anordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die bewegbare Einrichtung zumindest eine Tür zur Absicherung eines sicherheitsrelevanten Bereiches ist, wie zum Beispiel eine Aufzugstür oder eine Käfigtür, über die ein Arbeitsbe­ reich einer Maschine zugänglich ist.