DE102010041689B4 - Socket for receiving a plug with a light guide - Google Patents
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Abstract
Buchse zur Anbringung auf einer ersten flachen Seite einer im wesentlichen plattenförmigen Unterlage, mit der ein Lichtleiter, der in einem zur Aufnahme in der Buchse bestimmten Stecker endet, an einen Lichtweg oder an eine Lichtquelle, welche an einer der ersten flachen Seite gegenüberliegenden zweiten Seite der plattenförmigen Unterlage angeordnet ist, angekoppelt wird, umfassend- einen Grundkörper (2), mit dem die Buchse auf der Unterlage fixierbar ist, und- einen Hauptkörper (3), der mit dem Grundkörper (2) über ein zentrisch angeordnetes, rohrförmiges Gelenk mit der Funktion eines Kugelgelenks ohne rotatorischen Freiheitsgrad verbunden ist,- wobei der Hauptkörper (3) und der Grundkörper (2) jeweils eine zentrische Achse aufweisen, die in einer Grundstellung zusammenfallen,- axiale Justiermittel, mit denen der Hauptkörper (3) in eine gegenüber dem Grundkörper (2) geneigte Stellung mit gegenüber der Achse des Grundkörpers (2) gekippter Achse des Hauptkörpers (3) neig- und fixierbar ist,- und davon entkoppelte radiale Justiermittel, mit denen der in die Buchse eingesetzte Stecker in einer Ebene im wesentlichen senkrecht zur Ausbreitungsrichtung eines aus dem oder in den Stecker tretenden Lichtstrahls verschieb- und fixierbar ist, und- wobei Hauptkörper (3) und Grundkörper (2) aus einem Stück gefertigt sind- wobei Hauptkörper (3) und Grundkörper (2) jeweils eine zentrische Bohrung aufweisen, und das Gelenk als eine biegsame rohrförmige Verbindung ausgestaltet ist.Socket for attachment to a first flat side of a substantially plate-shaped base, with which a light guide, which ends in a plug intended to be received in the socket, is connected to a light path or to a light source which is located on a second side of the opposite from the first flat side Plate-shaped base is arranged, is coupled, comprising- a base body (2) with which the socket can be fixed on the base, and- a main body (3), which is connected to the base body (2) via a centrally arranged, tubular joint with the Function of a ball joint is connected without a rotational degree of freedom, - wherein the main body (3) and the base body (2) each have a central axis which coincide in a basic position, - axial adjustment means with which the main body (3) in a relative to the base body (2) Inclined position with the axis of the main body (3) tilted relative to the axis of the base body (2) and can be inclined and fixed - and radial adjustment means decoupled therefrom, with which the plug inserted into the socket can be displaced and fixed in a plane essentially perpendicular to the direction of propagation of a light beam emerging from or into the plug, and - the main body (3) and the base body ( 2) are made from one piece - the main body (3) and the base body (2) each having a central bore and the joint being designed as a flexible tubular connection.
Description
Die Erfindung betrifft eine Buchse zur Anbringung auf einer ersten flachen Seite einer im wesentlichen plattenförmigen Unterlage, mit der ein Lichtleiter, der in einem zur Aufnahme in der Buchse bestimmten Stecker endet, an einen Lichtweg oder an eine Lichtquelle, welche an einer der ersten Seite gegenüberliegenden zweiten Seite der plattenförmigen Unterlage angeordnet ist, angekoppelt wird.The invention relates to a socket for attachment to a first flat side of an essentially plate-shaped base, with which a light guide, which ends in a plug intended to be received in the socket, is connected to a light path or to a light source which is located opposite the first side second side of the plate-shaped base is arranged, is coupled.
Bei zahlreichen optischen Anwendungen werden Geräte, wie beispielsweise Mikroskope verwendet, denen Laserstrahlung mit Hilfe von Lichtwellenleitern zugeführt wird. Über eine Stecker-Buchse-Verbindung wird der Lichtwellenleiter, an dem sich der Stecker befindet, mit dem Gerät verbunden. Im Gerät läuft der Lichtstrahl als Freistrahl bzw. kollimierter Strahl weiter und wird seiner eigentlichen Verwendung, beispielsweise der Beleuchtung und/oder Anregung mikroskopischer Proben zugeführt. Der Lichtwellenleiter stellt die Verbindung zwischen Lichtquelle und Anwendung her. Die Laserstrahlung muß also auf der einen Seite des Lichtwellenleiters aus der Strahlungsquelle oder aus einer optischen Baugruppe in den Lichtwellenleiter eingekoppelt und am Ort der Anwendung wieder ausgekoppelt werden. An die Präzision der Koppelelemente bei Ein- und Auskopplung werden dabei hohe Anforderungen gestellt: Um die Einkoppelungsverluste möglichst gering zu halten bzw. um eine hohe Effizienz bei der Einkopplung zu erreichen, ist eine sehr genaue laterale bzw. radiale Positionierung der Lichtleitfaser in bezug auf die Einkoppelungsoptik erforderlich. Bei der Auskopplung des Strahls aus dem Lichtleiter muß die Strahlung genau koordiniert werden und mit präzisier Winkel- und Parallelpositionierung stabil in die Anwendung bzw. das Gerät eingeführt werden.In numerous optical applications, devices such as microscopes are used to which laser radiation is fed with the aid of optical waveguides. The optical fiber on which the plug is located is connected to the device via a plug-socket connection. In the device, the light beam continues as a free beam or a collimated beam and is used for its actual purpose, for example for illuminating and / or exciting microscopic samples. The optical fiber establishes the connection between the light source and the application. The laser radiation must therefore be coupled into the optical waveguide on one side of the optical waveguide from the radiation source or from an optical assembly and decoupled again at the point of use. High demands are placed on the precision of the coupling elements during coupling and decoupling: In order to keep coupling losses as low as possible or to achieve high coupling efficiency, very precise lateral or radial positioning of the optical fiber in relation to the Coupling optics required. When the beam is decoupled from the light guide, the radiation must be precisely coordinated and introduced into the application or device in a stable manner with precise angular and parallel positioning.
Soll beispielsweise die Lichtquelle gewechselt werden, d.h. auf der Einkoppelungsseite beispielsweise ein Laser mit einer anderen Wellenlänge eingesetzt werden, oder soll das Licht des Lasers einem anderen Gerät zugeführt werden, so ist es notwendig, den Lichtweg an den Einkoppelungs- bzw. Auskoppelungspunkten zu trennen und geändert wieder herzustellen. Um die Effizienz auf dem gleichen Niveau zu halten sind nach der Trennung und Wiederherstellung oder nach dem Wechsel der Verbindung bei den Lösungen, die im Stand der Technik beschrieben werden, aufwendige Nachjustierungen notwendig, wenn nicht erhebliche Leistungs- oder Qualitätseinbußen des übertragenen Lichts oder Dejustierungen des Strahlverlaufs im Gerät in Kauf genommen werden sollen.If, for example, the light source is to be changed, ie a laser with a different wavelength is to be used on the coupling-in side, or if the light from the laser is to be fed to another device, it is necessary to separate the light path at the coupling-in and coupling-out points and changed to restore. In order to keep the efficiency at the same level, complex readjustments are necessary after the disconnection and reestablishment or after the change of the connection in the solutions described in the prior art, if not significant performance or quality losses of the transmitted light or misalignments of the Beam path in the device should be accepted.
Eine solche Lösung wird beispielsweise in der
Eine weitere, Nachjustierung erfordernde Vorrichtung wird in der
Eine weitere Kopplungsvorrichtung, zur Kopplung eines von einer Laserdiode ausgesandten Lichtstrahls in eine Lichtleitfaser wird in der
Einen anderen Weg geht die
Die
Aus der
In der
In der
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine einfach aufgebaute Buchse zu schaffen, die beim Einbau in das Gerät - Lichtquelle oder Anwendung - durch Ausrichtung des Strahlengangs in wenigen Schritten direkt an der Buchse justiert wird, ohne daß gesonderte Mittel im Gerät notwendig sind. Nach erfolgter Justierung soll ein beliebiger Wechsel der Faser bzw. des passenden Steckers, in dem die Faser endet, oder des Gerätes an einer Faser ohne erneute Justierung möglich sein.The invention is therefore based on the object of creating a socket of simple construction which, when installed in the device - light source or application - is adjusted by aligning the beam path in a few steps directly on the socket, without the need for special means in the device. After the adjustment has been made, it should be possible to change the fiber or the matching connector in which the fiber ends, or the device on a fiber without re-adjustment.
Eine Buchse der eingangs beschriebenen Art löst diese Aufgabe, indem sie einen Grundkörper umfaßt, mit dem die Buchse auf der Unterlage fixierbar ist, und einen Hauptkörper, der mit dem Grundkörper über ein zentrisch angeordnetes, rohrförmiges Gelenk mit der Funktion eines Kugelgelenks ohne rotatorischen Freiheitsgrad verbunden ist. Haupt- und Grundkörper weisen jeweils eine zentrische Achse auf, die in einer Grundstellung zusammenfallen. Die Buchse umfaßt außerdem axiale Justiermittel, mit denen der Hauptkörper in eine gegenüber dem Grundkörper geneigte Stellung mit gegenüber der Achse des Grundkörpers gekippter Achse des Hauptkörpers neigbar ist. Außerdem weist die Buchse von den axialen Justiermitteln entkoppelte radiale Justiermittel auf, mit denen der in der Buchse eingesetzte Stecker in einer Ebene im wesentlichen senkrecht zur Ausbreitungsrichtung eines aus dem Stecker tretenden Lichtstrahls verschieb- und fixierbar ist. Die Entkopplung in der X-Y-Ebene einerseits und der Winkeleinstellung andererseits ist ein wesentlicher Aspekt für eine einfache Justierung, die dann in wenigen Schritten vollzogen werden kann.A socket of the type described above solves this problem by comprising a base body with which the socket can be fixed on the base, and a main body which is connected to the base body via a centrally arranged, tubular joint with the function of a ball joint without a rotational degree of freedom is. The main body and the base body each have a central axis which coincide in a basic position. The bush also comprises axial adjustment means with which the main body can be inclined into a position inclined with respect to the main body with the axis of the main body tilted with respect to the axis of the main body. In addition, the socket has radial adjustment means which are decoupled from the axial adjustment means and with which the plug inserted in the socket can be displaced and fixed in a plane essentially perpendicular to the direction of propagation of a light beam emerging from the plug. The decoupling in the X-Y plane on the one hand and the angle adjustment on the other hand is an essential aspect for a simple adjustment, which can then be carried out in a few steps.
Bei der plattenförmigen Unterlage kann es sich beispielsweise um eine Platte handeln, die mit einem Winkel an einer anderen Unterlage festgeschraubt ist, es kann sich aber auch um eine Gehäusewand oder eine sonstige Platte handeln. Die erste flache Seite ist dann die Außenseite des Gehäuses bzw. diejenige Seite, auf der der Stecker in die Buchse eingesetzt wird. Über den Grundkörper wird die Verbindung mit der Unterlage hergestellt. In der Regel wird dazu der Grundkörper mit der Unterlage verschraubt, er kann aber auch mit ihr verschweißt oder verklebt werden. Beispielsweise kann der Grundkörper zylinderförmig sein, auf diese Weise ist er besonders einfach durch Drehen herzustellen. Mit der Grundfläche des Zylinders ist der Grundkörper dann auf der Unterlage fixiert, über der Deckfläche ist zu dieser beabstandet der Hauptkörper angeordnet, der ebenfalls eine zylinderartige Form aufweisen kann. Der Abstand ist notwendig, damit der Hauptkörper gegen den Grundkörper verkippt werden kann, und muß so groß sein, daß mindestens die üblichen Toleranzen beispielsweise bei der Gerätefertigung durch die Kippung ausgeglichen werden können.The plate-shaped base can, for example, be a plate that is screwed to another base at an angle, but it can also be a housing wall or some other plate. The first flat side is then the outside of the housing or the side on which the plug is inserted into the socket. The connection to the base is established via the base body. As a rule, the base body is screwed to the base for this purpose, but it can also be welded or glued to it. For example, the base body can be cylindrical, in this way it is particularly easy to manufacture by turning. The base body is then fixed on the base with the base of the cylinder, and the main body, which can also have a cylinder-like shape, is arranged above the top surface at a distance from this. The distance is necessary so that the main body can be tilted relative to the base body, and must be so large that at least the usual tolerances can be compensated for by the tilting, for example during device manufacture.
Die Grundstellung ist dadurch definiert, daß der Hauptkörper gegen den Grundkörper nicht verkippt ist. Sowohl der Hauptkörper als auch der Grundkörper verfügen über eine zentrische Achse, beide Achsen fallen in dieser Grundstellung zusammen, d.h. sie liegen aufeinander. Weisen Grundkörper und Hauptkörper jeweils die Form eines Zylinders auf, so entspricht die zentrische Achse der Rotations- oder Symmetrieachse der Zylinder. Die zentrische Achse kann aber auch allgemeiner als die Achse definiert werden, die im Zentrum des Lichtleitkanals von Grund- und Hauptkörper liegt, d.h. einer durchgehenden Öffnung, über die vom Stecker austretendes Licht in die Anwendung überführt wird bzw. vom Laser emittiertes Licht in die Lichtleitfaser überführt wird. Bei dieser Öffnung handelt es sich in der Regel um einen durch Bohren erzeugten Kanal mit kreisförmigem Querschnitt, der größer als der Durchmesser des Lichtstrahls ist. Grund- und Hauptkörper müssen nicht notwendig eine Zylinderform aufweisen, diese ist jedoch besonders einfach herzustellen, im Falle einer Buchse mit metallenem Haupt- und Grundkörper beispielsweise durch Drehen.The basic position is defined in that the main body is not tilted relative to the base body. Both the main body and the base body have a central axis, both axes coincide in this basic position, ie they lie on top of one another. If the base body and main body each have the shape of a cylinder, the central axis corresponds to the axis of rotation or axis of symmetry of the cylinder. The central axis can also be defined more generally as the axis that lies in the center of the light guide channel of the base and main body, ie one Continuous opening through which the light emerging from the connector is transferred into the application or light emitted by the laser is transferred into the optical fiber. This opening is usually a channel created by drilling with a circular cross-section that is larger than the diameter of the light beam. The base and main body do not necessarily have to have a cylindrical shape, but this is particularly easy to manufacture, in the case of a bushing with a metallic main body and base, for example, by turning.
Der Lichtkanal verläuft auch durch das zentrisch angeordnete, rohrförmige Gelenk, über das der Hauptkörper mit dem Grundkörper verbunden ist. Dieses rohrförmige Gelenk hat dabei zum einen die Funktion eines Kugelgelenks, indem es ermöglicht, den Hauptkörper gegenüber dem Grundkörper entlang jeder beliebigen Richtung senkrecht zur in der Grundstellung gemeinsamen zentrischen Achse zu neigen, also im gesamten Winkelbereich von 360° um die zentrische Achse des Grundkörpers bzw. die gemeinsame zentrische Achse in der Grundstellung. Im Gegensatz zu einem echten Kugelgelenk weist das rohrförmige Gelenk jedoch keine rotatorischen Freiheitsgrade auf, die ein Verdrehen des Hauptkörpers gegen den Grundkörper, beispielsweise in der Grundstellung in der Querschnittsebene, d.h. der Ebene senkrecht zur gemeinsamen zentrischen Achse, ermöglichen würden, da eine solche Verdrehung für den zu erreichenden Zweck nicht notwendig ist.The light channel also runs through the centrally arranged, tubular joint via which the main body is connected to the base body. This tubular joint has the function of a ball and socket joint in that it enables the main body to be inclined relative to the base body in any direction perpendicular to the central axis common in the basic position, i.e. in the entire angular range of 360 ° around the central axis of the base body or the common central axis in the basic position. In contrast to a real ball joint, however, the tubular joint does not have any rotational degrees of freedom that would allow the main body to rotate relative to the base body, for example in the basic position in the cross-sectional plane, ie the plane perpendicular to the common central axis, since such a rotation is necessary for the purpose to be achieved is not necessary.
Zur Einstellung einer Neigung des Hauptkörpers gegenüber dem Grundkörper, d.h. einer Verkippung der zentrischen Achse des Hauptkörpers gegenüber der Achse des Grundkörpers, weist die Buchse axiale Justiermittel auf. Dabei kann es sich beispielsweise um axial ausgerichtete Schrauben handeln, die in ein entsprechendes Gewinde im Hauptkörper eingesetzt werden. Durch Drehung an den Schrauben kann dann die Neigung des Hauptkörpers gegenüber dem Grundkörper variiert und eingestellt werden. Diese Art der Justiermittel ist einfach zu realisieren, zudem bieten sie eine gute Zugangsmöglichkeit aus der Richtung, aus der auch der Stecker eingesetzt wird.To adjust an inclination of the main body with respect to the base body, i.e. a tilting of the central axis of the main body with respect to the axis of the base body, the bushing has axial adjustment means. This can be, for example, axially aligned screws that are inserted into a corresponding thread in the main body. The inclination of the main body relative to the base body can then be varied and adjusted by turning the screws. This type of adjustment means is easy to implement, and they also offer good access from the direction from which the plug is inserted.
Eine andere Möglichkeit für die Ausgestaltung der axialen Justiermittel sind axial wirkende Keile, mit denen ebenfalls der Kippwinkel zwischen Haupt- und Grundkörper eingestellt wird. Diese axial wirkenden Keile können beispielsweise aus radialer Richtung in den Spalt zwischen Haupt- und Grundkörper eingesetzt werden. Die Keile können mit verschiedenen Keilwinkeln ausgestaltet sein, so daß für verschiedene Kippwinkel auch verschiedene Keile eingesetzt werden. Sollte die optimale Einstellung erreicht sein und ein Teil des Keils noch über den eigentlich für die Buchse vorgesehenen Umfang hinausragen, so kann das überstehende Stück auch abgetrennt werden. Der restliche Teil des Keils verbleibt dann in der Buchse und fixiert gleichzeitig den Hauptkörper in der gegenüber dem Grundkörper geneigten Stellung. Der Keil kann auch verklebt werden, falls die Haftreibung alleine nicht ausreichen sollte, den Keil zwischen Haupt- und Grundkörper zu fixieren. Auch die axial ausgerichteten Schrauben können in ihrer Stellung nach erfolgter Justierung verbleiben und so die Neigung der Achse des Hauptkörpers gegenüber der Achse des Grundkörpers sowohl in bezug auf den Neigungswinkel als auch die Richtung fixieren.Another possibility for the configuration of the axial adjustment means are axially acting wedges, with which the tilt angle between the main body and the base body is also set. These axially acting wedges can, for example, be inserted from the radial direction into the gap between the main body and the base body. The wedges can be designed with different wedge angles, so that different wedges are used for different tilt angles. If the optimum setting has been achieved and part of the wedge still protrudes beyond the scope actually intended for the socket, the protruding piece can also be cut off. The remaining part of the wedge then remains in the socket and at the same time fixes the main body in the position inclined with respect to the base body. The wedge can also be glued if the static friction alone is not sufficient to fix the wedge between the main body and the base body. The axially aligned screws can also remain in their position after adjustment and thus fix the inclination of the axis of the main body relative to the axis of the main body both in terms of the angle of inclination and the direction.
Der Verbleib der axialen Justiermittel in der Buchse ist vor allem dann vorteilhaft, wenn die Wandstärke des rohrförmigen Gelenks in Querschnittrichtung so dünn ist, daß sich das Gelenk ohne Fixierung wie eine Feder wieder in seine Ausgangsstellung zurückbewegen würde. Durch die kleine Dehnung in axialer Richtung hat das rohrförmige Gelenk in axialer Richtung die Wirkung einer sehr starken Zugfeder, so daß bei der Abstützung auf die Justiermittel eine hohe Stabilität für die Buchse erreicht wird, auf die die eingesetzten Stecker mit großen und wechselnden Kräften wirken können. Werden Schrauben als axiale Justiermittel verwendet, so können diese bei der Justierung bis an die Belastbarkeitsgrenze angezogen werden.The axial adjustment means remaining in the socket is particularly advantageous when the wall thickness of the tubular joint in the cross-sectional direction is so thin that the joint would move back into its starting position without being fixed like a spring. Due to the small expansion in the axial direction, the tubular joint has the effect of a very strong tension spring in the axial direction, so that when it is supported on the adjusting means, a high stability for the socket is achieved, on which the plug can act with large and changing forces . If screws are used as axial adjustment means, they can be tightened up to the load limit during adjustment.
Alternativ ist es auch möglich, das Gelenk mit einer solchen Steifigkeit auszugestalten, daß eine mittels der axialen Justiermittel eingestellte Neigung des Hauptkörpers ohne zusätzliche Fixierung bewahrt wird, wobei die Justage durch plastische Deformation des rohrförmigen Gelenks erfolgt. Dies kann beispielweise durch entsprechende Materialwahl oder durch dickere Wandstärken des rohrförmigen Gelenks erreicht werden. Auf die Fixierung mittels der axialen Justiermittel kann dann verzichtet werden, obwohl eine zusätzliche Fixierung mittels dieser Justiermittel ebenfalls möglich bleibt. Bleibt die eingestellte Neigung ohne zusätzliche Fixierung bewahrt, so ist es besonderes vorteilhaft, die axialen Justiermittel von der Buchse lösbar auszugestalten. Die oben als Beispiele genannten axialen Justiermittel Schrauben und Keile können dann nach der Einstellung der Neigung entfernt werden. In diesem Fall ist es sogar möglich, die axialen Justiermittel nicht als Teil der Buchse auszugestalten, sondern externe Justiervorrichtungen vorzusehen, da eine einmal eingestellte Buchse auch bei Steckerwechsel keiner Nachjustierung bedarf.Alternatively, it is also possible to design the joint with such a rigidity that an inclination of the main body set by means of the axial adjustment means is maintained without additional fixation, the adjustment being carried out by plastic deformation of the tubular joint. This can be achieved, for example, by selecting the appropriate material or by thicker walls of the tubular joint. Fixation by means of the axial adjustment means can then be dispensed with, although additional fixation by means of these adjustment means also remains possible. If the set inclination is retained without additional fixation, it is particularly advantageous to design the axial adjustment means to be detachable from the socket. The axial adjustment means screws and wedges mentioned above as examples can then be removed after the inclination has been set. In this case it is even possible not to design the axial adjustment means as part of the socket, but to provide external adjustment devices, since a socket that has been set once does not require readjustment even when the plug is changed.
Das Gelenk selbst kann auf verschiedene Weisen realisiert werden. Eine Möglichkeit besteht darin, Haupt- und Grundkörper aus einem Stück zu fertigen und das Gelenk als Festkörpergelenk auszugestalten. In diesem Fall wird bei der Herstellung aus einem Stück das Material zwischen Haupt- und Grundkörper so weit abgetragen, daß nur eine rohrförmige Verbindung zwischen beiden bleibt. Der Vorteil liegt hier darin, daß Haupt- und Grundkörper aus einem Stück gefertigt sind, was herstellungstechnisch sehr einfach ist. Zudem lassen sich durch die einstückige Bauweise Ungenauigkeiten, wie sie bei Passungen auftreten können, vermeiden. Für Haupt- und Grundkörper kann dann andererseits nur solches Material verwendet werden, welches auch als Festkörpergelenk eingesetzt werden kann. Selbstverständlich können Hauptkörper und Grundkörper jeweils auch aus mehreren Einzelteilen zusammengesetzt sein, so daß beispielsweise nur die Verbindung der beiden Körper einschließlich jeweils eines kleinen Bereichs der Körper einstückig gefertigt ist.The joint itself can be realized in different ways. One possibility is to manufacture the main body and base body from one piece and design the joint as a solid body joint. In this case, when manufacturing from one piece, the material between the main body and the base body is removed to such an extent that only a tubular connection remains between the two. The The advantage here is that the main body and base body are made from one piece, which is very easy to manufacture. In addition, the one-piece design avoids inaccuracies that can occur with fits. For the main body and base body, on the other hand, only such material can be used that can also be used as a solid body joint. Of course, the main body and the base body can each also be composed of several individual parts, so that, for example, only the connection of the two bodies including a small area of the body is made in one piece.
Demgegenüber bietet der Zusammenbau von Hauptkörper, Grundkörper und rohrförmigem Gelenk aus drei einzelnen Teilen den Vorteil, daß verschiedene Materialien für die drei Teile verwendet werden können. In dieser Ausgestaltung weisen Hauptkörper und Grundkörper - unabhängig vom Material - jeweils eine zentrische Bohrung auf. Das Gelenk ist als ein reversibei oder irreversibel biegsames Rohrstück, welches in die zentrische Bohrung in Grund- und Hauptkörper eingesetzt ist, ausgestaltet. Da für das biegsame Rohrstück ein anderes Material verwendet werden kann als für Haupt- und/oder Grundkörper, bietet diese Ausgestaltung bzgl. der Materialwahl eine höhere Flexibilität.In contrast, the assembly of the main body, base body and tubular joint from three individual parts has the advantage that different materials can be used for the three parts. In this embodiment, the main body and the base body - regardless of the material - each have a central bore. The joint is designed as a reversibly or irreversibly flexible tube piece which is inserted into the central bore in the base and main body. Since a different material can be used for the flexible pipe piece than for the main body and / or base body, this configuration offers greater flexibility in terms of the choice of material.
Die Verbindung zwischen Rohrstück und Grund- und Hauptkörper kann dabei auf verschiedene Weise erfolgen. Im einfachsten Fall kann das Rohrstück mit Grund- und Hauptkörper verklebt werden, wenn es beispielsweise eine genaue oder eine leichte Unterpassung aufweist. Auf den Einsatz eines Klebemittels, welches einen zusätzlichen Arbeitsschritt erfordert, kann verzichtet werden, wenn das Rohrstück bzgl. der zentrischen Bohrungen eine Übermaßpassung aufweist, so daß Grund- und Hauptkörper durch Reibungskräfte auf dem Rohrstück gehalten werden. The connection between the pipe section and the base and main body can be made in various ways. In the simplest case, the pipe section can be glued to the base and main body if, for example, it has an exact or a slight under-fit. The use of an adhesive, which requires an additional work step, can be dispensed with if the pipe section has an interference fit with respect to the central bores, so that the base and main body are held on the pipe section by frictional forces.
Auch eine Verbindung über Gewinde ist möglich. In diesem Fall ist in die zentrischen Bohrungen im Haupt- und Grundkörper ein Innengewinde eingebracht, und das Rohrstück ist mit einem entsprechenden Außengewinde versehen. Mit diesem wird es in den Grund- und Hauptkörper eingeschraubt. Diese Ausführungsform bietet gegenüber den vorangehend genannten Ausführungsformen auch den Vorteil, daß die Verbindung leicht wieder gelöst werden kann, insbesondere wenn ein Wechsel einer der Komponenten erforderlich sein sollte. Die Fixierung des einmal eingestellten Abstandes - nicht die Neigung - von Grund- zu Hauptkörper kann dabei beispielsweise erfolgen, indem für eine entsprechende Schwergängigkeit des Gewindes gesorgt wird, z.B. durch zusätzliche Materialien wie das Einbringen eines Kunststoffsrings in eine Nut des Gewindes, wie es auch im Falle von selbstsichernden Muttern praktiziert wird.A thread connection is also possible. In this case, an internal thread is introduced into the central bores in the main body and base body, and the pipe section is provided with a corresponding external thread. With this it is screwed into the base and main body. This embodiment also offers the advantage over the aforementioned embodiments that the connection can easily be released again, especially if one of the components needs to be changed. The fixation of the once set distance - not the inclination - from the base to the main body can be done, for example, by ensuring that the thread is stiff, e.g. by using additional materials such as inserting a plastic ring into a groove of the thread, as is also the case in the Trap of self-locking nuts is practiced.
Außer den bereits erwähnten axialen Justiermitteln weist die Buchse auch von den axialen Justiermitteln entkoppelte radiale Justiermittel auf, mit denen der in die Buchse eingesetzte Stecker in eine Ebene im wesentlichen senkrecht zur Ausbreitungsrichtung des aus dem Stecker tretenden Lichtstrahls verschieb- und fixierbar ist. Die radialen Justiermittel können dazu beispielsweise einen Zentrierring oder V-Lager umfassen. Eine V-Lagerung erfolgt in der Regel auf die Weise, daß der Stecker - meist mit kreisförmigem Querschnitt - auf die beiden inneren Schenkel eines V gedrückt und dort fixiert wird. Die Position des Zentrierrings bzw. des V-Lagers kann dabei in radialer Richtung in einem gewissen Spielraum verschoben werden, was eine genaue Positionierung erlaubtIn addition to the axial adjustment means already mentioned, the socket also has radial adjustment means decoupled from the axial adjustment means, with which the plug inserted into the socket can be displaced and fixed in a plane essentially perpendicular to the direction of propagation of the light beam emerging from the plug. For this purpose, the radial adjustment means can comprise, for example, a centering ring or V-bearing. A V-mounting is usually done in such a way that the connector - usually with a circular cross-section - is pressed onto the two inner legs of a V and fixed there. The position of the centering ring or the V-bearing can be shifted in the radial direction within a certain margin, which allows precise positioning
Zur justierfreien Aufnahme eines Steckers ist die Buchse bevorzugt mit mindestens einer geglätteten Kontaktfläche ausgestaltet, auf der der Stecker mit mindestens einer ebenfalls geglätteten Gegenkontaktfläche justierfrei aufliegt. Durch die Glättung der Kontaktflächen bzw. der Gegenkontaktflächen beim Stecker ist es möglich, eine Ebene mit einer sehr hohen Genauigkeit, d.h. geringsten Schwankungen in der Höhe herzustellen. Dies ist ausführlich bereits in der
Es versteht sich, daß die vorstehend genannten und die nachstehend noch zu erläuternden Merkmale nicht nur in den angegebenen Kombinationen, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung einsetzbar sind, ohne den Rahmen der vorliegenden Erfindung zu verlassen.It goes without saying that the features mentioned above and those yet to be explained below can be used not only in the specified combinations, but also in other combinations or on their own, without departing from the scope of the present invention.
Nachfolgend wird die Erfindung beispielsweise anhand der beigefügten Zeichnungen, die auch erfindungswesentliche Merkmale offenbaren, noch näher erläutert. Es zeigen:
-
1 eine Buchse, bei der das Gelenk als Festkörpergelenk ausgestaltet ist und -
2 eine Buchse bei der das Gelenk als biegsames Rohrstück ausgestaltet ist.
-
1 a socket in which the joint is designed as a solid body joint and -
2 a socket in which the joint is designed as a flexible piece of pipe.
In der in
Eine alternative Ausgestaltung einer Buchse ist in
Zur Herstellung der Verbindung zwischen Rohrstück
Sowohl das Rohrstück
In diesem Fall ist es auch möglich, die axialen Justiermittel von der Buchse lösbar auszugestalten. Die Schrauben
An der Oberseite des Hauptkörpers
Die vorangehend beschriebene Buchse ist justierbar und nach der Justierung hochstabil fixierbar. Sie ist insbesondere zur Aufnahme von Präzisionssteckern, wie sie in der
BezugszeichenlisteList of reference symbols
- 11
- Gehäusecasing
- 22
- GrundkörperBase body
- 33
- HauptkörperMain body
- 44th
- FestkörpergelenkSolid joint
- 55
- Schraubescrew
- 66th
- ZentrierringCentering ring
- 77th
- Schraubescrew
- 88th
- Öffnungopening
- 99
- Öffnungopening
- 1010
- LichtkanalLight channel
- 1111
- RohrstückPipe section
- 1212th
- KontaktflächeContact area
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