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Technisches Gebiet:
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Die
Erfindung betrifft ein Gehäuse
zur Aufnahme wenigstens einer Lichtquelle und/oder wenigstens eines
Lichtdetektors, insbesondere als Bestandteil einer Lichtschranke
oder eines Lichtgitters, wobei das Gehäuse wenigstens einen Grundkörper und
als Lichtaustritt und/oder Lichteintritt wenigstens ein aus transparentem
Material bestehendes Fenster aufweist, sowie ein Verfahren zu Herstellung
eines derartigen Gehäuses.
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Stand der Technik:
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Aus
der DE 20 2004 003 810 ist eine berührungslos wirkende, insbesondere
als ein Lichtgitter ausgeführte
Schutzeinrichtung mit wenigstens einer Lichtsendereinheit und/oder
einer Lichtempfängereinheit
in einem Gehäuse
bekannt, das als Hohlprofilkörper
ausgebildet ist, wobei der Hohlprofilkörper an wenigstens einer Stirnseite
mit einer Endkappe abgeschlossen ist. Hierbei ist ein von einer
Längsseite
bzw. Oberseite des Hohlprofilkörpers
montierbares Montagemittel zur Verbindung der Endkappe mit dem Hohlprofilkörper vorgesehen.
Mittels eines von einer Längsseite
montierbaren Montagemittels kann die Endkappe mit dem Hohlprofilkörper verbunden
werden.
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Aus
der
DE 298 12 880
U1 ist eine Vorrichtung für den Aufbau von Schutzsystemen,
insbesondere Lichtgittern, Lichtschranken, Lichtvorhänge oder
dergleichen bekannt, mit einem Gehäuse, in dem Einrichtungen für die Abgabe
oder den Empfang von Erfassungssignalen angeordnet sind, wobei das Gehäuse ein
auf der Innen- und Aussenseite mit einer Mehrzahl von Aufnahmenuten
für die
Aufnahme von Bauteilen und -gruppen versehenes Profil ist.
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Aus
der
DE 43 12 947 C1 ist
ein Lichtvorhang für
Lastenaufzüge
ohne Kabinenabschlußtür bekannt,
der eine Tragschiene für
die Lichtsender und eine Tragschiene für die den Lichtsendern fluchtend
gegenüberliegenden Lichtempfänger sowie
eine Auswerteeinheit enthält,
wobei die Tragschienen jeweils als Vierkant-Hohlprofilrohr mit wenigstens
in einer Seitenwandung außen
vorgesehener hinterschnittener Längsnut
für die
Aufnahme von Führungs-
und Halteelementen ausgebildet sind. Die Frontwandung des Hohlprofilrohrs
ist mit Zentrierausnehmungen für
die Lichtsender/Lichtempfänger versehen,
die durch in der rückwärtigen Wandung des
Hohlprofilrohrs eingebrachte Aussparungen in den zugleich den Kabelkanal
bildenden Innenraum des Hohlprofilrohrs einbringbar sind.
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Aus
der
DE 43 30 364 C1 ist
ein aus einem Hohlprofilstück
bestehendes Gehäuse
für eine
mit wenigstens einem Lichtsender und/oder Lichtempfänger einschließlich der
jeweils zugehörigen
Optik ausgerüstete
lichtelektrische Einrichtung bekannt, wobei das Gehäuse als
Vierkanthohlprofilrohrstück mit
jeweils einander gegenüberliegenden
ersten und zweiten Wandungen ausgebildet ist, das in den zwei einander
gegenüberliegenden
ersten Wandungen jeweils eine Durchbrechung aufweist, von denen
die eine für
die Aufnahme und Zentrierung des Optikgehäuses und die andere für dessen
Einschub in das Lichtschrankengehäuse vorgesehen ist. Wenigstens eine
der zweiten Wandungen des Lichtschrankengehäuses ist mit einer sich in
Längsrichtung
des Vierkanthohlprofilrohrstücks
erstreckenden, hinterschnittenen und nach außen offenen Längsnut versehen. Beide
offenen Enden des Vierkanthohlprofilrohrstücks sind mit einer lösbaren Endabdeckung
verschlossen.
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Aus
der
EP 11 80 697 ist
eine Lichtvorhangserzeugungsvorrichtung bekannt, welche einen Lichtemissionsäulenaufbau,
der ein Feld von Lichtemissionseinheiten in einem Säulengehäuse aufnimmt,
und einen Lichtempfangssäulenaufbau,
der ein Feld von Lichtempfangseinheiten in einem Säulengehäuse aufnimmt,
aufweist. Der Lichtemissionsäulenaufbau und
der Lichtempfangssäulenaufbau
sind einander gegenüberstehend,
einen Lichtvorhang für
den Nachweis eines Objekts zwischen den Säulenaufbauten bildend angeordnet.
Das Lichtemissionseinheitenfeld und das Lichtempfangseinheitenfeld
sind in den betreffenden Säulengehäusen aufgenommen und
weisen jeweils Einzelstrahl-Optikmodule auf. Der Einzelstrahl-Optikmodul
besteht aus einer Lichtemissionseinheit oder einer Lichtempfangseinheit
mit einer Linse, einem optischen Element und einem mit diesen so
integrierten Halter, dass diese auf eine bestimmte optische Achsenlinie
ausgerichtet werden, wobei der Halter von Haltern anderer Einzelstrahl-Optikmodule
getrennt ist. Jedes Säulengehäuse nimmt
einen Grundrahmen auf, der Anbringungspositionen für eine Anzahl
von Einzelstrahl-Optikmodulen definiert. Jeder Einzelstrahl-Optikmodul
ist in einer Anbringungsposition des Grundrahmens aufgenommen.
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Aus
der DE 20 2005 003 051 U1 ist eine Optoelektronische Sensoreinrichtung
bekannt, welche insbesondere als Lichtschranken oder Lichtgitter ausgebildet
sein kann und zur Erfassung eines Objektes mit einem oder mehreren
Lichtsendern auf einer Seite einer Überwachungsstrecke und einem oder
mehreren mit dem Lichtsender korrespondierenden Lichtempfänger auf
der anderen Seite der Überwachungsstrecke
dient. Der oder die Lichtsender senden ein Lichtbündel mit
einem Sendekegelwinkel in die Überwachungsstrecke
aus. Der oder die Lichtempfänger
nehmen das Lichtbündel
innerhalb eines Empfangskegelwinkels auf, wandeln es in eine elektrische
Größe und führen es
einer Auswerteschaltung zu, die im Falle des Vorhandenseins eines Objektes
in der Überwachungsstrecke
ein Erkennungssignal abgibt. Der Sendekegelwinkel des ausgesandten
Lichtbündels
und/oder der Empfangskegelwinkel des Lichtempfängers ist mit einer Vorsatzoptik,
die am Lichtsender und/oder am Lichtempfänger zusätzlich aufgebracht werden kann
veränderbar.
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Ein
Nachteil von vielen im Stand der Technik bekannten Gehäusen mit
separatem Fenster ist deren mangelhafte Dichtigkeit bei Temperaturgang
und verschiedenen Werkstoff-Paarungen, wobei dieses Problem mit
der Baugröße oder
Baulänge
der Gehäuse
schnell zunimmt.
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Technische Aufgabe:
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Der
Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, eine Gehäuse der eingangs genannten
Art zu schaffen, welches aus einfach und billig herstellbaren Teilen
besteht, in praktisch beliebigen, nicht durch Stufen vorgegebenen
Baulängen
herstellbar ist, ohne weiteres dauerhaft und zuverlässig staub-
wasser- oder spritzwasserdicht ausgeführt werden kann, wobei die
Dichtigkeit auch bei sehr großer
Baulänge durch
Temperaturgang nicht oder kaum beeinträchtigt wird, und welches auch
bei großer
Baulänge
keinen oder wenig Montageaufwand erfordert. Der Erfindung liegt
ferner die Aufgabe zu Grunde, ein Verfahren zur Herstellung eines
derartigen Gehäuses anzugeben.
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A1
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch
ein Gehäuse
zur Aufnahme wenigstens Lichtquelle und/oder wenigstens eines Lichtdetektors,
insbesondere als Bestandteil einer Lichtschranke oder eines Lichtgitters,
wobei das Gehäuse
wenigstens einen Grundkörper
und als Lichtaustritt und/oder Lichteintritt wenigstens ein aus
transparentem Material bestehendes Fenster aufweist, wobei das Fenster
eben ausgebildet ist oder als gewölbte Platte oder asphärische Langlinse
ausgebildet ist, welche in ihrer Längsrichtung ein konstantes
Profil aufweist und nur in ihrer Querrichtung gekrümmt ist.
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Die
Langlinse weist somit, anders als eine sphärische Linse, keine optische
Achse, sondern an deren Stelle eine optische Ebene auf, welche in Längsrichtung
der Langlinse verläuft.
Die Oberfläche der
Langlinse ist erfindungsgemäß nur in
Querrichtung der Langlinse gekrümmt,
während
die Langlinse in ihrer Längsrichtung
ein konstantes Profil aufweist. Derartige Linsen sind auf einfache
und sehr billige Weise in beliebiger Länge z.B. aus Acrylglas oder
einem anderen transparenten Kunststoff durch Strangziehen oder Extrudieren
herstellbar; hierin liegt ein besonderer Vorteil der Erfindung.
Die Langlinse dient zugleich als Abdeckung des Gehäuseinneren.
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A38.
Die Aufgabe wird ferner gelöst
durch ein Gehäuse
zur Aufnahme wenigstens einer Lichtquelle und/oder wenigstens eines
Lichtdetektors, insbesondere als Bestandteil einer Lichtschranke
oder eines Lichtgitters, wobei das Gehäuse wenigstens einen Grundkörper und
als Lichtaustritt und/oder Lichteintritt wenigstens ein aus transparentem
Material bestehendes Fenster aufweist, wobei der Grundkörper in
seiner Längsrichtung
ein konstantes Profil aufweist.
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Die
Lichtquelle kann z.B. eine Leuchtdiode sein; der Lichtdetektor kann
z.B. ein Fotowiderstand oder eine Fotodiode sein. Das Gehäuse ist
bevorzugt in der Längsrichtung
langgestreckt ausgebildet.
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A2
Gemäß einer
bevorzugten Variante weist auch der Grundkörper in der Längsrichtung
ein konstantes Profil auf.
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A3
Die Langlinse kann insbesondere so ausgebildet sein, dass sie zwei
einander gegenüberliegende
Langseitenkanten oder Langseitenflächen sowie zwei einander gegenüberliegende
Schmalseitenkanten oder Schmalseitenflächen aufweist.
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A4
Insbesondere kann die Langlinse eine Zylinderlinse sein, welche
z.B. plankonvex oder z.B. bikonvex ausgebildet sein kann. Anstelle
eines Brennpunktes weist die als Zylinderlinse ausgebildete Langlinse
eine Brennlinie auf. A5 Das Fenster kann insbesondere eine vollständige Seiten-
oder Frontwand des Gehäuses
bilden.
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A6
Gemäß einer
Variante ist das Fenster an dem Grundkörper form-, reib-, kraft- oder stoffschlüssig angeordnet.
A7 Der Grundkörper
kann insbesondere als einstöckiges
U-Profil ausgebildet sein oder ein solches aufweisen.
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A8
Bevorzugt bestehen sowohl das Fenster als auch der Grundkörper aus
jeweils einem durch Strangpressen oder Extrudieren hergestellten
einstückigen
Kunststoffkörper.
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A9
Die Schenkel des U-Profils können
an ihrer Innenseite jeweils eine Längsnut aufweisen, in welche
das Fenster mit seinen Langseiten eingeschoben ist, oder jeweils
eine Längsrippe
aufweisen, wobei in diesem Fall die Langseiten der Langlinse jeweils
eine Nut aufweisen, in welche je eine der Längsrippen eingeschoben ist.
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A10
Gemäß einer
bevorzugten Variante ist der Grundkörper oder ein Bestandteil des
Grundkörpers
zusammen mit dem Fenster als einstückiges Hohl-Profil ausgebildet,
wobei eine Seite des Hohl-Profils zumindest teilweise durch das
Fenster gebildet ist. Hierbei bilden also Grundkörper und Fenster ein einziges,
monolithisches Bauteil.
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A11
Das Hohl-Profil ist gemäß einer
vorteilhaften Variante nur im Bereich des Fensters transparent und
im übrigen
lichtundurchlässig.
Das Hohl-Profil kann insbesondere ein Rechteck-Profil sein.
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A12
Das Hohl-Profil kann insbesondere ein durch Strangpressen oder Extrudieren
hergestellter einstückiger
Kunststoffkörper
sein.
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A13
Das Fenster und der Grundkörper
können
aus demselben Material bestehen, so dass durch Temperaturgang keine
mechanischen Spannungen entstehen.
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A14
Gemäß einer
anderen Variante bestehen das Fenster und der Grundkörper aus
unterschiedlichen, unlösbar
miteinander verbundenen Materialen. A15 Das Fenster besteht bevorzugt
aus einem transparenten Kunststoff, insbesondere Acrylat.
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A16
Bevorzugt besteht der Grundkörper bzw.
der Grundkörper
mit Ausnahme des Fensters aus einem undurchsichtigen Kunststoff,
insbesondere aus einem Styrol, wie z. B. ABS.
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A17
Bevorzugt weisen das Material des Fensters und das Material des
Grundkörpers
Temperaturausdehnungskoeffizienten auf, welche um z.B. maximal 1
% oder maximal 2% oder maximal 5% oder maximal 10% voneinander abweichen.
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A18
Gemäß einer
Variante weist der Grundkörper
ferner ein einstückiges
U-förmiges Umprofil auf,
in welchem das U-Profil bzw. das Hohl-Profil wenigstens teilweise
so aufgenommen ist, dass das Umprofil das Fenster nicht verdeckt.
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A19
Hierbei kann das U-Profil bzw. das Hohl-Profil insbesondere mit
dem Umprofil form-, reib-, kraft- oder stoffschlüssig verbunden sein. Das Umprofil
kann insbesondere zur Versteifung des U- bzw. Hohl-Profils vorgesehen
sein.
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A20
Bevorzugt ist das Gehäuse
im Bereich seiner Enden durch jeweils eine Kappe, Stirnwand oder
Deckel, insbesondere gemäß einer
vorgegebenen IP-Schutzklasse,
staubdicht oder wasserdicht oder spritzwasserfest abgeschlossen.
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A21
Gemäß einer
bevorzugten Ausgestaltung ist der Grundkörper imstande, eine Mehrzahl oder
Vielzahl von in einer zur Längsrichtung
parallelen Reihe angeordneten Lichtquellen und/oder Lichtdetektoren,
insbesondere solchen, welche Bestandteil einer Lichtschranke sind,
aufzunehmen. Hierbei kann die Langlinse so angeordnet und ausgebildet sein,
dass alle Lichtquellen oder Lampen auf eine Linie fokussiert werden
oder ihr Licht in eine gemeinsame Vorzugsrichtung gelenkt wird.
Ebenso kann die Langlinse so angeordnet und ausgebildet sein, dass Licht
aus einer gemeinsamen Vorzugsrichtung auf die Lichtdetektoren gelenkt
bzw. konzentriert wird. Die Langlinse wirkt somit lichtablenkend
oder strahlformend.
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A22
Die Lampen oder Lichtquellen sind üblicherweise auf einer Platine
oder Trägerplatte
angeordnet. Daher ist der Grundkörper
gemäß einer
bevorzugten Variante insbesondere so ausgestaltet, dass er imstande
ist, eine Platine oder Trägerplatte form-,
reib-, kraft- oder stoffschlüssig
aufzunehmen, auf welcher die Lichtquellen und/oder Lichtdetektoren
in einer zur Längsrichtung
parallelen Reihe angeordnet sind.
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A23
Vor oder hinter dem Fenster kann wenigstens ein transparentes lichtablenkendes
oder strahlformendes optisches Zusatzelement, insbesondere Linse
oder Blende, oder ein Filter angeordnet sein.
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A24
Der Grundkörper
kann an seiner Innenseite Elemente, insbesondere Nuten oder Längsführungen,
zur Halterung einer Platine aufweisen.
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Das
erfindungsgemäße Gehäuse kann
also z.B. durch den Grundkörper
und das daran lösbar
angeordnete Fenster oder alternativ dazu durch das Hohl-Profil,
dessen eine Seite zugleich Fenster ist und dessen andere Seiten
zugleich Grundkörper sind,
gebildet sein, und umgibt einen Hohlraum, in welchem wenigstens
eine Lichtquelle und/oder wenigstens ein Lichtdetektor angeordnet
ist. Licht der Lichtquelle oder der Lichtquellen kann das erfindungsgemäße Gehäuse durch
das Fenster verlassen; bzw. Licht kann von außen durch das Fenster in das
erfindungsgemäße Gehäuse und
dort auf den Lichtdetektor bzw. die Lichtdetektoren auffallen. Die Stirnseiten
des Gehäuses
können
durch Kappen oder Deckel abgeschlossen sein.
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A25
Die Aufgabe wird ferner gelöst
durch ein Verfahren zum Herstellen eines Gehäuses zur Aufnahme wenigstens
einer Lichtquelle und/oder wenigstens eines Lichtdetektors, insbesondere
als Bestandteil einer Lichtschranke oder eines Lichtgitters, wobei
das Gehäuse
wenigstens einen Grundkörper und
als Lichtaustritt und/oder Lichteintritt wenigstens ein aus transparentem
Material bestehendes Fenster aufweist, wobei das Fenster durch Strangpressen oder
Extrudieren eines transparenten Kunststoffs, insbesondere Acrylat,
einstückig
hergestellt wird, wobei das Fenster eben ausgebildet wird oder als
gewölbte
Platte oder asphärische
Langlinse ausgebildet wird, welche in ihrer Längsrichtung ein konstantes
Profil aufweist und nur in ihrer Querrichtung gekrümmt ist.
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A39.
Die Aufgabe wird ferner gelöst
durch ein Verfahren zum Herstellen eines Gehäuses zur Aufnahme wenigstens
einer Lichtquelle und/oder wenigstens eines Lichtdetektors, insbesondere
als Bestandteil einer Lichtschranke oder eines Lichtgitters, wobei
das Gehäuse
wenigstens einen Grundkörper und
als Lichtaustritt und/oder Lichteintritt wenigstens ein aus transparentem
Material bestehendes Fenster aufweist, wobei der Grundkörper durch
Strangpressen oder Extrudieren eines Kunststoffs, insbesondere Styrol,
so hergestellt wird, er in seiner Längsrichtung ein konstantes
Profil aufweist.
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Das
erfindungsgemäße Verfahren
dient also zur Herstellung eines erfindungsgemäßen Gehäuses.
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Bevorzugt
werden der Grundkörper
und das Fenster getrennt als separate Bauteile hergestellt und danach
aneinander angeordnet. Gemäß einer anderen
bevorzugten Variante werden Grundkörper und Fenster von vornherein
gemeinsam als einstückiges
Hohlprofil und von einander untrennbar hergestellt.
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A26
Insbesondere kann erfindungsgemäß auch der
Grundkörper
durch Strangpressen oder Extrudieren eines Kunststoffs hergestellt
werden, wobei auch der Grundkörper
so ausgebildet wird, dass er in der Längsrichtung ein konstantes
Profil aufweist.
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A27
Bevorzugt wird der Grundkörper
als einstückiges
U-Profil hergestellt. Das Fenster wird dann zur Bildung des Gehäuses an
dem U-Profil angeordnet, wozu letzteres an den Innenseiten seiner
Schenkel z.B. Nuten aufweisen kann, in welche das Fenster einschiebbar
ist. A28 Das Fenster wird bevorzugt form-, reib-, kraft- oder stoffschlüssig an
dem Grundkörper
angeordnet, z.B. durch Einschieben in derartige Nuten.
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A29
Das Fenster und der Grundkörper
oder ein Teil desselben werden gemäß einer sehr vorteilhaften
Variante der Erfindung gemeinsam mit diesem durch Strangpressen
oder Extrudieren eines Kunststoffs als einstückiges Hohlprofil hergestellt,
wobei eine Seite des Hohl-Profils zumindest teilweise durch das
Fenster und bevorzugt die übrigen
Seiten durch den Grundkörper
gebildet werden.
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A30
Gemäß einer
Variante weist der Grundkörper
ferner ein einstückiges
U-förmiges Umprofil auf,
in welchen das U-Profil bzw. das Hohl-Profil wenigstens teilweise
so eingeführt
werden, dass das Umprofil das Fenster nicht verdeckt.
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A31
Für die
Herstellung des Fensters und die Herstellung des Grundkörpers kann
dasselbe Material verwendet werden.
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A32
Gemäß einer
anderen Variante werden für
die Herstellung des Fensters und die Herstellung des Grundkörper unterschiedliche
Materialien verwendet, welche beim Strangziehen oder Extrudieren miteinander
zu dem Hohl-Profil verbunden werden. Es werden hierbei also zwei
getrennte Materialien gemeinsam im gleichen Arbeitsgang so stranggezogen
oder extrudiert, dass das eine Material das Fenster und das andere
Material den Grundkörper
bildet, wobei Fenster und Grundkörper
gleich beim Strangziehen oder Extrudieren miteinander verbunden
werden und das einstückige
Hohlprofil bilden. Dies ist technisch ohne weiteres möglich. Ein
Aneinanderfügen
oder Verschmelzen von Fenster und Grundkörper in einem separaten Arbeitsgang
kann daher vorteilhafterweise entfallen.
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A33
Für die
Herstellung des Grundkörpers wird
bevorzugt ein lichtundurchlässiges
Material, insbesondere Styrol oder ABS, verwendet. Für die Herstellung
des Fensters wird bevorzugt ein Acrylat verwendet.
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A34
Als Material für
das Fenster wird bevorzugt ein solches verwendet, dessen Temperaturausdehnungskoeffizient
um maximal 2% von dem für den
Grundkörper
verwendeten Material abweicht. Auf diese Weise werden die durch
Temperaturschwankungen hervorgerufenen mechanischen Spannungen zwischen
Fenster und Grundkörper klein
gehalten und Undichtigkeiten des Gehäuses auf Grund von Temperaturgang
weitgehend vermieden.
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A35
Bevorzugt wird das Gehäuse
im Bereich seiner Enden durch jeweils eine Kappe, Stirnwand oder
Deckel, insbesondere gemäß einer
vorgegebenen IP-Schutzklasse,
staubdicht oder wasserdicht oder spritzwasserfest abgeschlossen.
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A36
Die Langlinse wird bevorzugt als Zylinderlinse, insbesondere als
plankonvexe oder eine bikonvexe Zylinderlinse, ausgebildet. A37
Bevorzugt wird durch das Fenster eine vollständige Seiten- oder Frontwand
des Gehäuses
gebildet.
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Das
Gehäuse
kann z.B. ein Lichtgittergehäuse
zur Aufnahme von optischen Linsen, Blenden, Sende- und Empfangsbaugruppen
und Elekronik-Baugruppen sein und an einer Stirnseite mit einem
Anschlußdeckel,
an der anderen Stirnseite mit einem Enddeckel verschlossen sein.
Der Anschlußdeckel
kann Steckerelemente und/oder eine oder mehrere Kabeldurchführungen
aufweisen.
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Die
Erfindung ermöglicht
die Realisierung eines Aufbaukonzepts für Lichtgitter, wobei das Gehäuse einschließlich der
Langlinse aus Kunststoffprofilen und -teilen bestehen kann und eine
kompakte Bauweise mit einfacher Montage erlaubt. Die Enden können mit
Anschluß-
bzw. Enddeckeln versehen werden, wobei eine staubdichte und gegen
zeitweiliges Untertauchen – Schutzklasse
IP 67 – wasserdichte
Ausführung
des Gehäuses
möglich
ist. Eine nach dem Plug-an-Play-Prinzip
weitgehend selbständige
Installation durch den Anwender kann vorgesehen sein.
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Die
Längsrichtung
des Fensters ist mit der Längsrichtung
des Grundkörpers
identisch, wenn Fenster und Grundkörper unter Bildung des Gehäuses aneinander
angeordnet sind oder zusammen das Hohl-Profil bilden.
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Ein
wesentlicher Vorteil der Erfindung besteht darin, dass Grundkörper oder
dessen Bestandteile und das Fenster, bzw. der Grundkörper in
einem einzigen Arbeitsgang mitsamt dem Fenster, in beliebiger Länge durch
einfaches Strengpressen oder Extrudieren herstellbar sind, wobei
jederzeit ein Ablängen
auf die gewünschte
Länge möglich ist.
Bevorzugt erstrecken sich alle Bestandteile des erfindungsgemäßen Gehäuses mit
Ausnahme der Deckel oder Kappen durchlaufend über die volle Länge des Grundkörpers.
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Die
Lichtquelle oder Lichtquellen brauchen nicht notwendigerweise sichtbares
Licht zu emittieren; vielmehr kann es sich bei dem von der Lichtquelle
oder Lichtquellen emittierten Licht z.B. um infrarotes oder um ultraviolettes
Licht handeln. Ebenso braucht der Lichtdetektor bzw. die Lichtdetektoren nicht
notwendigerweise für
sichtbares Licht empfindlich zu sein; sie können statt dessen z.B. für infrarotes
oder ultraviolettes Licht empfindlich sein.
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Kurzbeschreibung
der Zeichnung, in welcher schematisch und beispielhaft zeigen:
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1 eine
perspektivische Darstellung eines als Langlinse ausgebildeten Fensters
eines erfindungsgemäßen Gehäuses,
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2 eine
perspektivische Darstellung eines erfindungsgemäßen Gehäuses mit einem U-Profil als
Grundkörper
und dem Fenster von 1, wobei in dem Gehäuse Lichtquellen
auf einer Platine angeordnet sind,
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3 eine
perspektivische Darstellung eines erfindungsgemäßen Grundkörpers mit Fenster, welcher
als Hohl-Profil ausgebildet ist, und
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4 eine
perspektivische Darstellung eines erfindungsgemäßen Grundkörpers mit dem Hohl-Profil von 3,
wobei dieses in einem Umprofil aufgenommen ist.
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1 zeigt
eine perspektivische Darstellung eines als Langlinse 20 ausgebildeten
Fensters 20 eines erfindungsgemäßen Gehäuses; das übrige Gehäuse ist in 1 nicht
dargestellt.
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Das
Gehäuse
dient zur Aufnahme einer Mehrzahl von Lichtquellen L (2),
welche Bestandteil einer Lichtschranke sind, wobei das Fenster 20 aus
transparentem Material besteht und als Lichtaustritt für das Licht
dieser Lichtquellen L dient. Das Fenster 20 ist erfindungsgemäß als asphärische Langlinse 20 ausgebildet
ist, welche in ihrer Längsrichtung
x ein konstantes Profil 21 aufweist und nur in ihrer Querrichtung
y gekrümmt
ist. Die Langlinse 20 weist eine gekrümmte obere und eine plane untere Lichtdurchtrittsfläche sowie
zwei einander gegenüberliegende
Langseitenkanten 22 und zwei einander gegenüberliegende
Schmalseitenflächen 21 auf.
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Die
Schmalseitenfläche 21 ist
mit dem Profil 21 der Langlinse 20 über deren
gesamte Ausdehnung in x-Richtung identisch, d.h. jeder Schnitt durch die
Langlinse 20 senkrecht zur x-Richtung besitzt ein Profil,
welches mit dem Profil 21 identisch ist. Das Profil 21 der
Langlinse 20 ist also in deren Längsrichtung, welche durch die
x-Richtung gegeben ist, über die
volle Länge
der Langlinse 20 konstant. Im Beispiel der 1 und 2 ist
die Langlinse 20 eine plankonvexe Zylinderlinse.
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2 zeigt
eine perspektivische Darstellung eines erfindungsgemäßen Gehäuses, bestehend
aus einem als U-Profil U1 ausgebildeten Grundkörper, einem hinteren Deckel 30 und
dem Fenster 20 von 1, wobei
in dem Gehäuse 20, 30,
U1 mehrere Lichtquellen L in einer geraden, zur Längsrichtung der
Langlinse 20 parallelen Reihe auf einer Platine P angeordnet
sind. Der Grundkörper
U1 ist vorzugsweise nicht transparent.
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Die
Schenkel des U-Profils U1 weisen an ihrer Innenseite jeweils eine
Längsnut
N auf, in welche das Fenster 20 mit seinen Langseiten 22 eingeschoben
ist. Auf diese Weise ist das Fenster schnell und mit geringem Aufwand
von dem U-Profil U1 trennbar, nämlich
durch Herausziehen in oder entgegen der x-Richtung. Ebenso kann
umgelehrt das Gehäuse durch
Einschieben des Langlinse 20 in die Nuten N und Aufsetzen
des Deckels 30 einfach und schnell zusammengebaut werden.
Bevorzugt weist das Gehäuse
an seinem vorderen Ende ebenfalls einen Deckel auf, welcher aber
nicht dargestellt ist.
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Die
Platine P mit den Lichtquellen L ist mittels einer weiteren Paar
von Nuten N1 in dem Gehäuse 20, 30,
U1 formschlüssig
aufgenommen. Die Innenseiten der Schenkel des U-Profils U1 weisen
weitere Nutenpaare auf, welche im Bedarfsfall zu Aufnahme weiterer
Komponenten dienen können.
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Bevorzugt
ist die Langlinse 20 so ausgebildet und angeordnet, dass
das Licht der Lichtquellen L durch die Langlinse 20 dergestalt
gebündelt
wird, dass das Licht nach Austreten aus der Langlinse 20 in
y-Richtung nur noch wenig oder gar nicht mehr divergiert, d.h. die
Langlinse erzeugt bevorzugt im wesentlichen eine aus dem Gehäuse austretende
Lichtebene, welche parallel zur x-Richtung und senkrecht zur y-Richtung
verläuft
und eine Dicke aufweist, die im wesentlichen durch die Ausdehnung
der Langlinse 20 in y-Richtung vorgegeben ist.
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Eine
solche in einer Bündelung
auf eine Ebene bestehende Charakteristik des Lichtaustritts kann in
vielfacher Weise vorteilhaft sein. Beispielsweise können die
Lichtquellen die Sender einer Lichtschranke sein, wobei die Reichweite
der Lichtschranke durch die genannte Bündelung verbessert wird.
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Auf
die Divergenz des austretenden Lichts in x-Richtung hat die Langlinse 20 keinen
Einfluss.
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Die
Lichtquellen brauchen nicht notwendigerweise sichtbares Licht zu
emittieren; vielmehr kann es sich bei dem von der Lichtquelle emittierten Licht
z.B. um infrarotes oder um ultraviolettes Licht handeln.
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Das
U-Profil U1 und die Langlinse sind durch Strangpressen oder Extrudieren
auf sehr billige und einfache Weise in fast beliebiger Länge z.B.
aus Kunststoff herstellbar.
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Das
U-Profil U1 besteht bevorzugt aus lichtundurchlässigem Kunststoff. Das Fenster 20 ist
bevorzugt eine als Profil ausgebildete optische Linse 20 oder
eine Abdeckscheibe aus lichtdurchlässigem Kunststoff. U-Profil
U1 und Fenster 20 sind bevorzugt kraft-, form-, und/oder
stoffschlüssig
verbunden. Mit Hilfe einer bevorzugt vorgesehenen Nutausformung N1
im U-Profil U1 innen lassen sich Leiterplatten P z.B. mit Bauelementen,
Blenden und optischen Linsen montieren. Bevorzugt verschließen der
Enddeckel 30 und der nicht dargestellte Abschlußdeckel das
Profil bevorzugt kraft-, form-, und/oder stoffschlüssig sowie
staubdicht und gegen zeitweiliges Untertauchen – Schutzklasse IP 67 – wasserdicht.
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3 zeigt
eine perspektivische Darstellung eines erfindungsgemäßen Grundkörpers, welcher Teil
eines transparenten Hohl-Profils O, 20' ausgebildet ist, dessen Oberseite
durch ein Fenster 20' gebildet
ist, welches als Langlinse 20' ausgebildet ist. Der Grundkörper O und
das Fenster 20' sind
im Beispiel von 3 also gemeinsam einstückig bzw.
monolithisch ausgebildet; die Langlinse 20' ist somit nicht vom Hohl-Profil
O, 20' abnehmbar,
sondern unlösbar an
den Grundkörper
O angeformt. Zur Aufnahme einer Platine mit Lichtquellen (in 3 nicht
dargestellt) weist das Hohl-Profil O, 20' innen ein Paar von Nuten NB2 auf.
Bei Bedarf können
auf die Stirnseiten des Hohl-Profils O, 20' Deckel oder Kappen aufgesetzt
werden, wodurch ein geschlossenes Gehäuse entsteht.
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Ein
Vorteil des Hohl-Profils O, 20' gegenüber der in 2 gezeigten
Variante besteht darin, dass die Notwendigkeit einer separaten Montage
des Fensters 20' entfällt, wodurch
Arbeit und Zeit eingespart werden kann.
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Das
Hohl-Profil O, 20' besteht
bevorzugt aus einem lichtdurchlässigen
Kunststoff, das als geschlossenes Rechteck-Profil mit ausgeformter
optischer Langlinse 20' oder
Abdeckscheibe ausgeführt ist.
Durch eine Nutausformung N2 lassen sich Leiterplatten z.B. mit Bauelementen,
Blenden und optischen Linsen montieren. Anschluss- und Enddeckel sind
in 3 nicht dargestellt.
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Gemäß einer
anderen Variante ist das Hohl-Profil nur im Bereich des Fensters
transparent und im übrigen
lichtundurchlässig.
Derartige Hohl-Profile sind ohne weiteres einstückig herstellbar.
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4 zeigt
eine perspektivische Darstellung eines zweiteiligen Grundkörpers, gebildet
aus dem Hohl-Profil O, 20' von 3 und
einem Umprofil U2, wobei das Hohl-Profil O, 20' in dem U-förmigen Umprofil
U2 formschlüssig
so aufgenommen ist, dass die Langlinse 20' nicht durch das Umprofil U2 überdeckt wird.
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Das
Umprofil U2 dient insbesondere zur Versteifung des Hohl-Profils
O, 20',
was insbesondere bei großen
Baulängen
des Gehäuses
vorteilhaft ist, kann darüber
hinaus aber auch z.B. als Wandhalterung für das Hohl-Profil O, 20' dienen, aus
welcher das Hohl-Profil bei Bedarf ohne weiteres in Längsrichtung
herausgezogen werden kann. Alternativ kann das Umprofil U2 als Rast-
oder Schnappmechanismus ausgebildet sein, in welchen das Hohl-Profil O, 20' von oben her
(Richtung bezogen auf 4) einrastbar ist und aus welchem
es jederzeit nach oben herausgenommen werden kann.
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Bei
Bedarf können
auf die Stirnseiten des Grundkörpers
Deckel oder Kappen aufgesetzt werden, wodurch ein geschlossenes
Gehäuse
entsteht.
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Gemäß einer
nicht gezeigten weiteren Variante ist anstelle des Hohl-Pofils O
das U-Profil U1 von 2 mit dem darin aufgenommenen
Fenster 20 von 1 in dem Umprofil U2 von 4 so
aufgenommen, dass das Fenster 20 nicht verdeckt wird.
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Das
Gehäuse
von 4 weist bevorzugt ein ein- oder zweiteiliges Kunststoff-Profil zur Aufnahme von
Bauelementen auf, wie in den 2 bzw. 3 gezeigt,
welches in das weitere U-Profil U2 kraft-, form und/oder stoffschlüssig eingefügt ist.
Das U-Profil U2 kann insbesondere dem mechanischen Schutz dienen.
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Anschluss-
und Enddeckel sind in 4 nicht dargestellt.
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Gewerbliche Anwendbarkeit:
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Die
Erfindung ist gewerblich anwendbar z.B. im Bereich der Lichtschrankentechnik,
der Beleuchtungstechnik, der Photometrie, der Prozessautomation,
der Robotik und der Fabrikautomation.
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- 20,
20'
- als
Langlinsen ausgebildete Fenster
- 21
- Schmalflächen von 20
- 22
- Langseiten
von 20
- 30
- Deckel
- L
- Lichtquellen
- N,
N1, N2
- Nuten
- O,
U1
- Grundkörper
- O,
20'
- Hohl-Profil
- P
- Platine
- U1
- U-Profil
- U2
- Umprofil
- x
- Längsrichtung
von Grundkörper
und Fenster
- y
- Querrichtung
von Grundkörper
und Fenster