DE102010051816A1

DE102010051816A1 - Patronenaufnahme und Verfahren zur Herstellung der Patronenaufnahme

Info

Publication number: DE102010051816A1
Application number: DE102010051816A
Authority: DE
Inventors: Alexander Thome
Original assignee: Euromicron Werkzeuge GmbH
Current assignee: Euromicron Werkzeuge GmbH
Priority date: 2010-11-18
Filing date: 2010-11-18
Publication date: 2012-05-24
Also published as: EP2641117A2; WO2012066127A3; WO2012066127A2; US20130301995A1; CA2814144A1

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Patronenaufnahme (10) für die Aufnahme mindestens einer Patrone (1), wobei die Patrone (1) mindestens eine Ferrule (6.1, 6.2, 6.3) und eine Linse (2) aufweist, umfassend mindestens eine Bohrung (19) zur Aufnahme der Patrone (1) und eine linsenseitige Stirnfläche (17), wobei die linsenseitige Stirnfläche (17) orthogonal zu einer optischen Achse (R) der Patrone (1) ist.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Patronenaufnahme, ein Linsensteckerbauteil und ein Verfahren zur Herstellung der Patronenaufnahme nach den Oberbegriffen der unabhängigen Ansprüche.
WO 2007/119036 beschreibt einen optischen Verbinder für ein faseroptisches Kommunikationssystem. Bei diesem System wird eine Ferrule in ein Gehäuse geklebt. Bis zum Aushärten des Klebstoffs ist die Ferrule in dem Gehäuse frei beweglich. In dieser Zeit kann die Ferrule relativ zu dem Gehäuse ausgerichtet werden.
Probleme des Standes der Technik
Nach dem Einkleben der Ferrule in das Gehäuse müssen beide Teile solange zueinander fixiert werden, bis der Klebstoff ausgehärtet ist. Durch diesen Produktionsschritt vergrößert sich der Zeitaufwand zur Produktion eines Verbinders.
Vorteile der Erfindung
Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, eine Patronenaufnahme bereitzustellen, bei der Ferrule und Gehäuse nicht während eines Aushärtungsprozesses fixiert werden müssen und die Ausrichtung der Patrone trotzdem zumindest im Hinblick auf einen Teil des Gehäuses bestimmbar ist.
Dieses Problem wird gelöst durch eine Patronenaufnahme für die Aufnahme mindestens einer Patrone, wobei die Patrone mindestens eine Ferrule und eine Linse aufweist, umfassend mindestens eine Bohrung zur Aufnahme der Patrone und eine linsenseitige Stirnfläche, wobei die linsenseitige Stirnfläche orthogonal zu einer optischen Achse der Patrone ist. Die linsenseitige Stirnfläche ermöglicht ein Antasten beispielsweise in einer CNC-Maschine oder einer Messmaschine, sodass die Lage der Patronenaufnahme und damit die Lage der Patrone bestimmbar ist. Die optische Achse der Patrone ist auf besonders einfache Weise, d. h. mit einfachen Rechenschritten bestimmbar. Außerdem können mit Hilfe dieser Stirnfläche zwei Patronenaufnahmen auf einfache Weise aneinander gekoppelt werden.
In einer Ausführungsform ist die Patrone in die Patronenaufnahme gepresst oder geklebt. Dadurch befindet sich die Patrone in einer zur Patronenaufnahme definierten Lage. Durch das Antasten der Stirnfläche kann daher sicher sowohl die Lage der Patronenaufnahme als auch die Lage der Patrone selbst bestimmt werden.
Das eingangs genannte Problem wird auch gelöst durch ein Linsensteckerbauteil umfassend die Patronenaufnahme, eine Patrone, einen Stecker und einen Federhalter,
wobei der Stecker eine Ferrule, einen Ferrulhalter und eine Feder, die an dem Ferrulhalter anliegt, aufweist,
die Ferrule in die linsenabgewandten Seite der Patrone gesteckt ist und die Feder zwischen dem Ferrulhalter und dem Federhalter derart zusammengedrückt ist, dass die Ferrule des Steckers gegen die Ferrule der Patrone gedrückt ist. Dadurch ist der Stecker sicher aufgenommen.
In einer Ausführungsform umfasst das Linsensteckerbauteil einen Linsenhalter, an dem die Linse anliegt. Dadurch ist die Lage der Linse in dem Linsensteckerbauteil besonders genau vorgegeben.
Das eingangs genannte Problem wird auch gelöst durch ein Verfahren zur Herstellung der Patrone, wobei elektromagnetische Strahlung (Licht, insbesondere Weisslicht) in die Patrone eingekoppelt wird, die optische Achse der Patrone bestimmt wird und die Mantelfläche der Patrone so bearbeitet wird, dass deren Mittelachse parallel zu der optischen Achse der Patrone oder identisch mit der optischen Achse der Patrone ist.
In einer Ausführungsform wird die Patrone vor der Bearbeitung der Mantelfläche in eine Justagevorrichtung eingespannt. Die Justagevorrichtung ermöglicht eine Ausrichtung der Patrone in mehreren Achsen. Die Justagevorrichtung kann ein Kalottenfutter oder eine in mehreren Achsen justierbare Halterung für die Patrone sein.
In einer Ausführungsform werden beim Einbringen der Patrone in die Patronenaufnahme auch ein Stecker, ein Federhalter und vorzugsweise ein Linsenhalter montiert, sodass ein Linsensteckerbauteil vorhanden ist. Durch die feste Fixierung wird eine besonders hohe Präzision erreicht. Vorzugsweise wird die Patrone nach dem Bearbeiten der Mantelfläche und dem Montieren nicht mehr demontiert. Dadurch ist eine besonders hohe Präzision erreichbar. Die Linsensteckerbauteile sind vorzugsweise dazu vorgesehen, mit den linsenseitigen Stirnflächen zueinander und daran anliegend jeweils paarweise fixiert zu werden, um so zwei oder mehr Fasern paarweise miteinander zu verbinden.
Zeichnungen
Nachfolgend wird ein Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung anhand der beiliegenden Zeichnungen näher erläutert. Dabei zeigen:
1 eine Seitenansicht einer Patrone;
2 einen Längsschnitt A-A der in 1 gezeigten Patrone;
3 einen Längsschnitt A-A des Linsensteckerbauteils gemäß 4;
4 eine Draufsicht auf die linsenseitige Fläche eines Linsensteckerbauteils.
1 zeigt die Außenansicht einer Patrone 1 in einer Seitenansicht. Die Patrone umfasst eine Linse 2, eine Hülse 4 und eine Schraubhülse 8. Die Linse 2 ist in einem Endbereich der Hülse 4 angeordnet. Die Schraubhülse 8 ist an dem der Linse 2 entgegengesetzten Ende der Hülse 4 befestigt.
2 zeigt einen Längsschnitt der in 1 gezeigten Patrone. In dieser Ansicht wird deutlich, dass die Linse 2 in einer Aufweitung angebracht ist, die in einem Ende der Hülse 4 angeordnet ist. An der Linse 2 liegt eine Ferrule 6.1 an, die ebenfalls in der Hülse 4 aufgenommen ist und von einem Doppelferrulhalter 5 gehalten wird. Der Doppelferrulhalter 5 ist in die Hülse 4 eingeschraubt und hält neben der erwähnten Ferrule 6.1 eine weitere Ferrule 6.2, die sich zur anderen Seite des Doppelferrulhalters 5 von der Linse 2 weg erstreckt. An der Ferrule 6.2 ist eine Keramikhülse 7 angebracht, die einen Hohlzylinder bildet, der auf der von der Ferrule 6.2 abgewandten Seite offen ist. Die Schraubhülse 8 ist in das linsenabgewandte Ende der Hülse 4 geschraubt und umschließt die Keramikhülse 7. An der Stirnseite der Schraubhülse 8 ist eine Durchgangsöffnung vorgesehen.
Durch die in der Schraubhülse 8 vorgesehene Durchgangsöffnung kann eine Faser, beispielsweise eine Glasfaser hindurchgeführt und mit den Ferrulen 6.1 und 6.2 gekoppelt werden. Dadurch kann Strahlung wie beispielsweise Licht aus der Faser zu der Linse 2 geleitet werden. Dabei ist die optische Achse R der Patrone parallel zu der Symmetrieachse ihrer Mantelfläche M.
3 zeigt einen Längsschnitt eines Linsensteckerbauteils 9. Das Linsensteckerbauteil 9 weist eine Patronenaufnahme 10 auf, in der Bohrungen 19 zur Aufnahme von Patronen, wie beispielsweise der in den 1 und 2 gezeigten Patrone 1 angeordnet sind. Die Bohrungen sind wie hier beispielsweise Stufenbohrungen. In dem in 3 gezeigten Schnitt sind zwei derartige Patronen 1 dargestellt. An dem linsenseitigen Ende der Patronenaufnahme 10 ist ein Linsenhalter 11 angeordnet. An dem Linsenhalter 11 liegen die Linsen 2 an. Der Linsenhalter 11 weist mehrere Durchgangsöffnungen 18 auf, die sich an den für die Linsen 2 vorgesehenen Positionen befinden. Die Durchgangsöffnungen 18 sind dabei jeweils derart dimensioniert, dass die Linsen 2 an dem Rand der Öffnungen anliegen können, jedoch nicht hindurch passen. Der Linsenhalter 11 ist mit einer Schraube 14 an der Patronenaufnahme 10 befestigt. Das Linsensteckerbauteil 9 kann auch ohne Linsenhalter ausgeführt werden.
Jede Patrone 1 ist mit einem Stecker 16 versehen, der eine Ferrule 6.3 und einen Ferrulhalter 22 mit einem Absatz 21 aufweist. Der Stecker 16 ist durch die Öffnung der Schaubhülse 8 hindurchgeführt und liegt an der Ferrule 6.2 an. Der Ferrulhalter 22 ist durch einen Federhalter 12 hindurchgeführt, der auf der linsenabgewandten Seite des Linsensteckerbauteils 9 an der Patronenaufnahme befestigt ist. Federn 23 sind jeweils an den Ferrulen 6.3 vorgesehen, sodass sie an dem Absatz 21 des Ferrulhalters 22 und an dem Federhalter 12 anliegen. Der Federhalter 12 ist mit einer Schraube 13 an der Patronenaufnahme 10 befestigt.
Dadurch, dass die Feder 23 vorgesehen ist, wird die Ferrule 6.3 gegen die Ferrule 6.2 gedrückt. Auf diese Weise entsteht ein zuverlässiger Kontakt.
4 zeigt eine Draufsicht auf die linsenseitige Fläche des Linsensteckerbauteils 9. Diese Figur verdeutlicht, wie der Linsenhalter 11 die Linsen 2 hält und wie er durch Schraube eine 14 befestigt ist.
Das beschriebene Linsensteckerbauteil 9 wird beispielsweise eingesetzt, um zwei oder mehr Glasfasern paarweise miteinander zu verbinden. Dabei werden die Glasfasern in einer Ferrule 6.3 eines derartigen Linsensteckerbauteils 9 aufgenommen und die beiden Linsensteckerbauteile 9 beispielsweise mit einem Steckergehäuse derartig miteinander verbunden, dass die linsenseitigen Stirnflächen 17 aneinander anliegen. Idealerweise fluchten die optischen Achsen der beiden verwendeten, jeweils gegenüberliegenden Patronen 1 miteinander. Um dabei eine möglichst hohe Übereinstimmung der beiden optischen Achsen zu erreichen, ist es erforderlich, die linsenseitigen Stirnflächen 17 so zu fertigen, dass sie einen präzisen 90°-Winkel mit der optischen Achse der Patrone 1 bilden.
Bezugszeichenliste

1: Patrone
2: Linse
4: Hülse
5: Doppelferrulhalter
6.1, 6.2, 6.3: Ferrule
7: Keramikhülse
8: Schraubhülse
9: Linsensteckerbauteil
10: Patronenaufnahme
11: Linsenhalter
12: Federhalter
13: Schraube
14: Schraube
16: Stecker
17: linsenseitige Stirnfläche
18: Durchgangsöffnung
19: Bohrung
21: Absatz
22: Ferrulhalter
23: Feder
R: optische Achse
M: Mantelfläche

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

WO 2007/119036 [0002]

Claims

Patronenaufnahme (10) für die Aufnahme mindestens einer Patrone (1), wobei die Patrone (1) mindestens eine Ferrule (6.1, 6.2, 6.3) und eine Linse (2) aufweist, umfassend mindestens eine Bohrung (19) zur Aufnahme der Patrone (1) und eine linsenseitige Stirnfläche (17), dadurch gekennzeichnet, dass die linsenseitige Stirnfläche (17) orthogonal zu einer optischen Achse (R) der Patrone (1) ist.
Linsensteckerbauteil umfassend eine Patronenaufnahme (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, eine Patrone (1), einen Stecker (16) und einen Federhalter (12), wobei der Stecker (16) eine Ferrule, einen Ferrulhalter (22) und eine Feder (23), die an dem Ferrulhalter (22) anliegt, aufweist, die Ferrule in die linsenabgewandte Seite der Patrone gesteckt ist und die Feder (23) zwischen dem Ferrulhalter (22) und dem Federhalter (12) derart zusammengedrückt ist, dass der Stecker gegen die Ferrule der Patrone (1) gedrückt ist.
Linsensteckerbauteil nach Anspruch 2, umfassend einen Linsenhalter (11), an dem die Linse (2) anliegt.
Verfahren zur Herstellung einer Patrone (1), wobei elektromagnetische Strahlung in eine Patrone (1) eingekoppelt wird, die optische Achse (R) der Patrone (1) bestimmt wird und die Mantelfläche (M) der Patrone so bearbeitet wird, dass sie parallel zu der optischen Achse (R) der Patrone oder identisch mit der optischen Achse (R) der Patrone ist.
Verfahren nach Anspruch 4, wobei die Patrone (1) vor der Bearbeitung derart ausgerichtet wird, dass die optische Achse (R) in einer vorgegebenen Achse liegt.
Verfahren zur Herstellung einer Patrone nach Anspruch 4 oder 5, wobei die Patrone (1) vor der Bearbeitung der Mantelfläche (M) in eine Justagevorrichtung eingebracht wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 4 bis 6, wobei die Patrone (1) in eine Patronenaufnahme (10) eingebracht wird und ein Stecker (16), ein Federhalter (12) und ein Linsenhalter (11) montiert werden.