DE19734922A1

DE19734922A1 - Steckverbindung für Lichtleit-Kabel

Info

Publication number: DE19734922A1
Application number: DE19734922A
Authority: DE
Inventors: Reinhardt Thyzel
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1997-07-31
Filing date: 1997-08-12
Publication date: 1999-02-18

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Steckverbindung für Lichtleit-Kabel gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.

Derartige Steckverbindungen werden beispielsweise für das Verbinden von Lichtleit-Kabeln oder für die Verbindung von Lichtleit-Kabeln mit optischen Systemen verwendet.

Nur exemplarisch sollen folgende Anwendungsfälle genannt werden:
Die Verbindung zweier Lichtleit-Kabel bzw. Fasern für universelle Anwendungen oder für Laserstrahl-Anwendungen, der Anschluß eines Lichtleit-Kabels an einen Laser oder eine sonstige Lichtquelle, wie eine endoskopische Be leuchtungs-Lichtquelle, oder der Anschluß eines Licht leit-Kabels an ein optisches System, wie beispielsweise medizinisches Gerät, wie eine Spaltlampe für die Oph thalmologie.

Derartige Steckverbindungen sind in einer Vielzahl von Ausführungsformen bekannt. Sie bestehen aus einem Stecker und einer Buchse, von denen wenigstens ein Teil eine zu verbindende bzw. anzukoppelnde Faser bzw. ein Lichtleit- Kabel aufnimmt. Der Stecker und die Buchse verfügen über Mittel zur Zentrierung der Faser(n), so daß die Endflä chen der Fasern einander gegenüber liegen bzw. die Achse der Faser und die Achse des optischen Systems miteinander fluchten.

Die bekannten Stecker und Buchsen bestehen typischerweise aus Metall-Dreh- bzw. Frästeilen und haben einen ver gleichsweise komplizierten Aufbau. Damit sind auch die Herstellkosten so hoch, daß die bekannten Stecker und Buchsen für Einwegteile zu teuer sind.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Steckver bindung für Lichtleit- bzw. Laserstrahl-Kabel bzw. Fasern anzugeben, deren Herstellkosten so gering ist, daß sie auch für "Einweg-Lichtleitkabel" eingesetzt werden kann.

Eine erfindungsgemäße Lösung dieser Aufgabe ist im Pa tentanspruch 1 angegeben. Weiterbildungen der Erfindung sind Gegenstand der Ansprüche 2 folgende.

Erfindungsgemäß ist der Grundkörper des Steckers ein Teil, dessen Durchmesser sich vom vorderen Ende nach hin ten mit einem kleinen Konuswinkel vergrößert. Der Grund körper der Buchse weist eine zu dem Konus des Steckers komplementäre konusförmige Ausnehmung auf, so daß durch Zusammenstecken des Steckers und der Buchse die Zentrie rung und die feste Verbindung von Stecker und Buchse er folgt. In der Ausnehmung in der Buchse ist das Lichtleit- Kabel direkt oder bevorzugt ein Rohr vorgesehen, in das das zugeordnete Faserende eingesetzt ist. Das Lichtleit- Kabel oder das bevorzugt vorgesehene Rohr greifen in eine Ausnehmung in dem Stecker ein, die zu dem dem Stecker zu geordneten optischen System zentriert ist. Damit ist ge meint, daß die Mittelachse der Ausnehmung mit der opti schen Achse eines dem Stecker zugeordneten optischen Sy stems fluchtet. Dieses optische System kann dabei aus Linsen und/oder Spiegeln und/oder einem weiteren Licht leit-Kabel bzw. einem Lichtleiter bestehen, wie er bei spielsweise in Endoskopen verwendet wird. Weiterhin kann das optische System ein Laser oder eine sonstige Licht quelle sein, deren Licht in das Lichtleit-Kabel eingekop pelt wird.

Durch diese Ausbildung erhält man einen einfachen Aufbau, der dennoch eine sehr effiziente Kopplung der beiden Fa serenden bzw. des Endes des Lichtleit-Kabels mit einem optischen System sicherstellt. Der Konuswinkel kann dabei weniger als 20°, typischerweise wenige Grad, wie z. B. 1,5° betragen.

Das Zusammenstecken wird erleichtert und gleichzeitig die Gefahr von Beschädigungen verringert, wenn die Ausnehmung in dem Stecker trichterförmig ausgebildet ist, da dann aufgrund der Elastizität des Rohres dieses sicher in die Ausnehmung in dem Stecker eingeführt wird, auch wenn der Stecker und die Buchse zunächst "verkantet" aufeinander gesetzt werden.

Die Gefahr von Beschädigungen wird weiter reduziert, wenn das vordere Ende des Rohrs hinter der vorderen Stirnflä che des Grundkörpers der Buchse angeordnet ist, da dann zunächst die Grundkörper des Steckers und der Buchse in Anlage kommen, ohne daß das Rohr bereits Teile des Stec kers berührt. Typischerweise kann dabei das vordere Ende des Rohrs ca. 1,5 mm hinter der vorderen Stirnfläche des Grundkörpers der Buchse angeordnet sein.

Bei einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung steht das Lichtleitkabel geringfügig über das vordere Ende des Roh res vor, so daß eine effiziente und durch das Rohr nicht behinderte Ankoppelung erfolgen dann.

Die Zentrierung insbesondere bei Fasern, deren Mantel ei ne gewisse Toleranz aufweist, wird weiter verbessert, wenn die Faser ohne Mantel in das Rohr eingesetzt ist.

Bei einer besonders bevorzugten Ausführungsform der Er findung werden für die Grundkörper des Steckers und der Buchse handelsübliche Luer-Lock- oder Luer-Push-Stecker bzw. -Buchsen eingesetzt, die Fluid-Kanäle aufweisen, in die die Faserenden eingesetzt sind. Die Ausnehmung in dem Stecker ist in einem Teil angeordnet, das in den Kanal des Steckers eingebracht ist.

Aufgrund des einfachen Aufbaus der Grundkörper des Stec kers und der Buchse können diese aus einem Kunststoffma terial bestehen und insbesondere Spritzgußteile sein.

Weiterhin ist es bevorzugt, wenn die Grundkörper aus ei nem durchscheinenden und insbesondere durchsichtigem Ma terial bestehen, da hierdurch das Zusammenstecken auf grund des durchscheinenden (sichtbaren) Laserstrahls er leichtert wird.

Bei einer weiteren Ausführungsform der Erfindung ist der Stecker mit einer Befestigungsplatte verbunden, in der insbesondere eine mit der Ausnehmung in dem Stecker fluchtende Ausnehmung vorgesehen sein kann, in die die Faser eingesetzt bzw. die zentrisch zu dem nachfolgenden optischen System angeordnet ist.

Die Erfindung wird nachstehend anhand eines Ausführungs beispiels unter Bezugnahme auf die Zeichnung näher be schrieben, die zeigt

Fig. 1 bis 5 eine erfindungsgemäße Steckverbindung in verschiedenen Phasen des Zusammenbaus und des Zusammensteckens.

Fig. 1 zeigt die Einzelteile einer erfindungsgemäß ausge bildeten Steckverbindung für Lichtleit-Kabel. Die Steck verbindung weist einen Stecker 1 und eine Buchse 2 auf. Bei dem gezeigten Ausführungsbeispiel sind der Stecker 1 und die Buchse 2 ohne Beschränkung des allgemeinen Erfin dungsgedankens ein Luer-Push-Stecker und eine Luer-Push- Buchse. Luer-Push-Stecker weisen einen sich vom vorderen Ende nach hinten konusförmig mit einem Konuswinkel von etwa 1,5° erweiternden Grundkörper 10 auf, während Luer- Push-Buchsen eine komplementäre Ausnehmung 20 aufweisen. Mit 3 ist ein Lichtleit-Kabel bezeichnet (Fig. 2 f).

Der Stecker 1 weist eine Grundplatte 11 auf, mit der er beispielsweise an einer nicht dargestellten Lichtquelle, deren Licht in das Lichtleit-Kabel 3 eingekoppelt werden soll, oder an einem optischen Gerät befestigt ist, in das Licht aus dem Lichtleit-Kabel 3 eingekoppelt werden soll. Selbstverständlich kann der Stecker 1 auch ein weiteres Lichtleit-Kabel aufnehmen. Die Lichtquelle kann bevor zugt, jedoch ohne Beschränkung der allgemeinen Anwendbar keit der Erfindung, ein Laser sein.

Die Grundplatte 11 weist Bohrungen 12 auf, die eine Befe stigung an einem Gehäuse des nicht dargestellten Geräts derart erlauben, daß die Mittelachse 13 des Steckers 1 mit dem optischen System des Geräts bzw. einem nachgeord neten Lichtleit-Kabel "fluchtet".

In den eigentlich als Fluid-Kanal vorgesehenen Kanal 14 des Steckers 1 ist ein - in der Zeichnung einstückig dar gestelltes - Teil 15 eingesetzt, das eine dem Durchmesser des Lichtleit-Kabels 3 angepaßte Ausnehmung 16 aufweist, die sich zum vorderen (freien) Ende des Steckers 1 hin trichterförmig erweitert.

In den - eigentlich als Fluid-Kanal vorgesehenen - Kanal 21 der Buchse 2 ist ein Rohr 22 eingesetzt, das das Lichtleit-Kabel 3 aufnimmt (vgl. Fig. 2). 23 bezeichnet ein weiteres Rohr, das den Außendurchmesser des "dünnen" Rohres 22 an den Durchmesser des Kanals 21 der Buchse 2 anpaßt.

Mit 24 ist eine Hülse bezeichnet, die die beiden Rohre 22 und 23 gegenseitig fixiert (Fig. 3).

Fig. 4 zeigt, daß das Rohr 22 mit dem Lichtleitkabel 3 derart in der Buchse 2 angeordnet ist, daß sich die Stirnfläche des Lichtleitkabels 3 wenige Millimeter, ty pischerweise 1,5 mm hinter der vorderen Stirnfläche der Buchse befindet. Dabei steht das Lichtleit-Kabel 3 bevor zugt geringfügig über das Rohr 22 vor.

Fig. 5 zeigt den Stecker 1 und die Buchse 2 im zusammen gesetzten Zustand. Die Toleranz des konusförmigen Grund körpers 10 und der Ausnehmungen 20 sowie der zugeordneten Kanäle der in der Regel mit einem Spritzguß-Verfahren hergestellten Luer-Stecker bzw. -Buchsen sind ausrei chend, um das Lichtleit-Kabel 3 bzw. Faser zu zentrieren. Bezüglich weiterer Einzelheiten wird auf die Zeichnung verwiesen.

Vorstehend ist die Erfindung anhand eines Ausführungsbei spiels beschrieben worden. Selbstverständlich sind die verschiedensten Modifikationen möglich:
So ist es möglich, auf das Rohr 22 zu verzichten, so daß die Faser bzw. das Lichtleit-Kabel 3 frei in die Ausneh mung 20 ragt. Weiterhin kann der Stecker 1 mit dem Teil 15 einstückig ausgebildet und insbesondere aus einem "Vollmaterial" herausgearbeitet sein.

Claims

1. Steckverbindung für Lichtleit-Kabel, bestehend aus einem Stecker und einer Buchse, von denen die Buchse ein an ein optisches System anzukoppelndes oder mit einem weiteren Lichtleit-Kabel zu verbindendes Licht leit-Kabel aufnimmt, und die über Mittel zur Zentrie rung des bzw. der Kabel verfügen,
dadurch gekennzeichnet, daß der Grundkörper des Stec kers ein Teil ist, dessen Durchmesser sich vom vorde ren Ende nach hinten mit einem kleinen Konuswinkel vergrößert,
daß der Grundkörper der Buchse eine komplementäre ko nusförmige Ausnehmung aufweist, so daß durch Zusam menstecken des Steckers und der Buchse die Zentrie rung und die feste Verbindung von Stecker und Buchse erfolgt, und
daß in die Ausnehmung in der Buchse das zugeordnete Faserende eingesetzt ist, das in eine Ausnehmung in dem Stecker eingreift, die zu dem dem Stecker zuge ordneten optischen System zentriert ist.

2. Steckverbindung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in die Ausnehmung in der Buche ein Rohr vorgesehen ist, in das das zugeordnete Faserende eingesetzt ist, und das in eine Ausnehmung in dem Stecker eingreift.

3. Steckverbindung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Konuswinkel weniger als 20°, typischerweise wenige Grad beträgt.

4. Steckverbindung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Ausnehmung in dem Stecker trichterförmig ausgebildet ist.

5. Steckverbindung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß das vordere Ende des Rohrs hinter der vorderen Stirnfläche des Grundkör pers der Buchse angeordnet ist.

6. Steckverbindung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß das vordere Ende des Rohrs ca. 1,5 mm hinter der vorderen Stirnfläche des Grundkörpers der Buchse angeordnet ist.

7. Steckverbindung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Faser geringfügig über das vordere Ende des Rohrs vorsteht.

8. Steckverbindung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Faser ohne Mantel in des Rohr eingesetzt ist.

9. Steckverbindung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Stecker und die Buchse aus einem Kunststoffmaterial bestehen.

10. Steckverbindung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Grundkörper des Stec kers und der Buchse Spritzgußteile sind.

11. Steckverbindung nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Grundkörper aus einem durchscheinenden und insbesondere durchsichtigem Mate rial bestehen.

12. Steckverbindung nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß für die Grundkörper des Steckers und der Buchse handelsübliche Luer-Lock- oder Luer-Push-Stecker bzw. -Buchsen eingesetzt werden, die Fluid-Kanäle aufweisen.

13. Steckverbindung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Ausnehmung in dem Stecker in einem Teil angeordnet ist, das in den Kanal des Steckers eingebracht ist.

14. Steckverbindung nach Anspruch 12 oder 13, dadurch gekennzeichnet, daß in den Kanal der Buchse das Rohr eingesetzt ist, das das Lichtleit-Kabel auf nimmt.

15. Steckverbindung nach einem der Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß der Stecker mit einer Be festigungsplatte verbunden ist.

16. Steckverbindung nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß in der Befestigungsplatte eine mit der Ausnehmung in dem Stecker fluchtende Aus nehmung vorgesehen ist, in die die Faser oder ein op tisches System eingesetzt ist.