DE202019103788U1

DE202019103788U1 - Rotatable connector for a glass fiber

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Publication number: DE202019103788U1
Application number: DE202019103788.1U
Authority: DE
Original assignee: BIOS Srl
Current assignee: BIOS Srl
Priority date: 2019-07-10
Filing date: 2019-07-10
Publication date: 2019-10-24
Anticipated expiration: 2029-07-11

Abstract

Anordnung zur rotierbaren Befestigung einer optischen Faser, umfassend:eine Hohlwelle (3) zum Einführen einer optischen Faser und Mittel zum Halten und Fixieren der Faser mechanisch an der Hohlwelle (3),mindestens zwei Lager, wobei das Innere eines ersten Lagers (51) und eines zweiten Lagers (53) auf der Hohlwelle (3) befestigt ist, wobei das zweite Lager (53) von dem ersten Lager (51) beabstandet ist,die Außenseite mindestens eines Lagers (51, 53) an der Innenseite eines hohlen stationären Teils (1) befestigt ist, wobei das stationäre Teil (1) ein Gewinde (12) aufweist, das mit einem Gegengewinde (42), das sich auf einer Kappe (4) oder Überwurfmutter (4) befindet, verschraubbar ist, wobei die Kappe (4) somit eine axiale Klemmkraft auf die Lager (5) ausübt.Arrangement for rotatably mounting an optical fiber, comprising: a hollow shaft (3) for introducing an optical fiber and means for holding and fixing the fiber mechanically to the hollow shaft (3), at least two bearings, the interior of a first bearing (51) and a second bearing (53) is mounted on the hollow shaft (3), wherein the second bearing (53) is spaced from the first bearing (51), the outside of at least one bearing (51, 53) on the inside of a hollow stationary part (53) 1), wherein the stationary part (1) has a thread (12) which can be screwed to a mating thread (42) which is located on a cap (4) or union nut (4), the cap (4 ) thus exerts an axial clamping force on the bearings (5).

Description

Die Erfindung bezieht sich auf einen rotierbares Verbindungsstück und ein System zur Verwendung mit einem Glasfaserkabel.The invention relates to a rotatable connector and a system for use with a fiber optic cable.

Hintergrundbackground

US5872879A beschreibt ein Verbindungsstück zum Verbinden einer drehbaren Glasfaser mit einer Rotorwelle. Zwei Enden von Glasfasern werden axial mit Hilfe von zwei Stablinsen ausgerichtet, die an jedem Ende befestigt sind. Eine Stablinse ist gegenüber der anderen Stablinse drehbar und hat einen Spalt dazwischen. Daher verbindet ein Kugellager drehbar ein Rohr, das die Statorfaser und die entsprechende Stablinse enthält, mit dem zweiten Faserende in einem zweiten Rohr.
US5653897A beschreibt eine Laserschweißvorrichtung mit einer festen Glasfaser, die einen Laserstrahl zu einer drehbaren Hülse liefert, um den Strahl radial zu verteilen. Daher umfasst eine rotierende Kabelschnittstellenanordnung eine Drehverbindung mit einem oberen Drehabschnitt und einem unteren stationären Abschnitt in Gleitkontakt. Ein Kugellager wird zusätzlich zur Verbindung von Drehvorrichtung und Abstandshalter verwendet, um einen radialen Abstand zwischen der Vorrichtung und dem Rohr einzuhalten.
Das Gebrauchsmuster CN201622368 (U ) bezieht sich auf eine Glasfaservorrichtung, insbesondere auf einen drehbaren Glasfaserverbindungsstück für einen Laserprozessor. Der drehbare Lichtwellenleiteranschluss hält eine optische Faser mit einem inneren drehbaren Halter. Die drehbare Verbindung zum äußeren stationären Teil wird durch zwei axial beabstandete Lager erreicht. Das erste Lager scheint an einem Innenrohr/Halter neben einem Anschlag befestigt zu sein. Ein Außenrohr wird anschließend angebracht und bildet einen Abstand zu einem zweiten Lager, das mit einer Kreisfeder befestigt und fixiert ist.
Alle Geräte nach dem Stand der Technik sind schwer zu montieren, bestehen aus einer großen Anzahl von Teilen, können den Achsabstand ihrer Teile nicht anpassen oder erlauben keine Fasern mit unterschiedlichen Profilen. US5872879A describes a connector for connecting a rotatable glass fiber to a rotor shaft. Two ends of glass fibers are aligned axially by means of two rod lenses fixed at each end. A rod lens is rotatable with respect to the other rod lens and has a gap in between. Therefore, a ball bearing rotatably connects a tube containing the stator fiber and the corresponding rod lens to the second fiber end in a second tube.
US5653897A describes a laser welding apparatus with a solid glass fiber that delivers a laser beam to a rotatable sleeve to radially distribute the beam. Therefore, a rotary cable interface assembly includes a rotary connection with an upper rotary portion and a lower stationary portion in sliding contact. A ball bearing is used in addition to the connection of the rotating device and spacer to maintain a radial distance between the device and the tube.
The utility model CN201622368 (U ) relates to a glass fiber device, more particularly to a rotatable optical fiber connector for a laser processor. The rotatable fiber optic connector holds an optical fiber with an inner rotatable holder. The rotatable connection to the outer stationary part is achieved by two axially spaced bearings. The first bearing appears to be attached to an inner tube / holder adjacent a stop. An outer tube is then attached and forms a distance to a second bearing which is fixed and fixed with a circular spring.
All the devices of the prior art are difficult to assemble, consist of a large number of parts, can not adjust the center distance of their parts or do not allow fibers with different profiles.

Zusammenfassung der Erfindung:Summary of the invention:

Ein Ziel aller hierin beschriebenen Ausführungsformen ist es, die oben beschriebenen Probleme zu beseitigen oder zumindest zu mildern.
Ein Aspekt der vorliegenden Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung, d.h. eine drehbare Halterung einer Glasfaser. Die Vorrichtung umfasst eine Hohlwelle zum Einführen einer Glasfaser, die so ausgelegt ist, dass sie die Faser mechanisch (d.h. mit ggf. weiteren Teilen) an der Hohlwelle hält und fixiert.
Die Vorrichtung umfasst ferner mindestens ein Lager oder zwei oder sogar drei (oder mehr) Lager, abhängig vom relativen Grad der Drehbarkeit, den das Lager oder die Lager bieten. Bei einer Zweilagerausführung ist das Innere eines ersten und zweiten Lagers, d.h. der Innenring des ersten und zweiten Lagers, auf der Hohlwelle befestigt. Bezüglich der Bedeutung des Wortes „Lager“ ist jede Art von Lager umfasst, die eine einfache axiale Drehung eines Elements in Bezug auf ein anderes ermöglicht, einschließlich Kugellager, Rollenlager, Gleitlager usw.
Bei einer Zweilagerausführung ist das zweite Lager vom ersten Lager beabstandet, d.h. sie stehen nicht direkt in Kontakt. Die Außenseite mindestens eines Lagers, d.h. der Außenrings, ist (direkt oder indirekt) mit dem Inneren eines hohlen stationären Teils in Kontakt. Das stationäre Teil hat ein Gewinde, das mit dem Gegengewinde einer Kappe oder Überwurfmutter verschraubt werden kann. Infolgedessen kann die Kappe beim Anziehen eine axiale Klemmkraft auf die Lager ausüben.
Vorteilhaft ist, dass dieses drehbare Verbindungsstück einfach montiert und demontiert werden kann.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Vorrichtung ist ein drittes Lager zwischen dem ersten und dem zweiten Lager montiert und trennt das erste und das zweite Lager voneinander.
Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Vorrichtung beabstandet eine Unterlegscheibe das erste und das zweite Lager voneinander.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform der Vorrichtung weist die Hohlwelle einen inneren Anschlag auf der Außenfläche auf und ein Innenring des ersten Lagers ist mit dem inneren Anschlag ausgerichtet.An objective of all embodiments described herein is to eliminate or at least alleviate the problems described above.
One aspect of the present invention relates to a device, ie a rotatable support of a glass fiber. The device comprises a hollow shaft for introducing a glass fiber, which is designed so that it holds the fiber mechanically (ie with possibly further parts) on the hollow shaft and fixed.
The apparatus further comprises at least one bearing or two or even three (or more) bearings, depending on the relative degree of rotation that the bearing or bearings provide. In a two-bearing embodiment, the interior of a first and second bearing, that is, the inner ring of the first and second bearings, mounted on the hollow shaft. As to the meaning of the term "bearing", it includes any type of bearing that allows for easy axial rotation of one element with respect to another, including ball bearings, roller bearings, plain bearings, etc.
In a two-bearing design, the second bearing is spaced from the first bearing, that is, they are not directly in contact. The outside of at least one bearing, ie the outer ring, is in contact (directly or indirectly) with the interior of a hollow stationary part. The stationary part has a thread that can be screwed to the mating thread of a cap or union nut. As a result, the cap can exert an axial clamping force on the bearings when tightened.
It is advantageous that this rotatable connector can be easily assembled and disassembled.
According to a preferred embodiment of the device, a third bearing is mounted between the first and second bearings and separates the first and second bearings from each other.
According to another preferred embodiment of the device, a washer spaces the first and second bearings from each other.
According to a further embodiment of the device, the hollow shaft has an inner stop on the outer surface and an inner ring of the first bearing is aligned with the inner stop.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform der Vorrichtung weist der stationäre Teil einen äußeren Anschlag auf der Innenfläche auf, und ein Außenring des ersten Lagers ist mit dem äußeren Anschlag ausgerichtet.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform der Vorrichtung werden die Lager auf die Hohlwelle und/oder das stationäre Teil gepresst.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform der Vorrichtung ist ein Faser Verbindungsstück zum Fixieren und Ausrichten der Faser mit der Hohlwelle vorgesehen und das Faserverbindungsstück ist daher mechanisch mit der Hohlwelle und der Faser verbunden.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform der Vorrichtung ist das Faserverbindungsstück mit der Faser über ein zentrisches Rohrteil/Mutter/ Aussparung mit einem kreisförmigen oder gemäß einer anderen Ausführungsform der Erfindung einem polygonalen Querschnitt verbunden. Vorzugsweise wird das Faserverbindungsstück mit einem hohlen zylindrischen Rohr verbunden, in dem sich die Faser befindet. In diesem Zusammenhang umfasst das Faserverbindungsstück vorzugsweise eine zentrisch angeordnete Mutter mit einem kreisförmigen Querschnitt, die zur Aufnahme des die Faser tragenden Zylinderrohrs angepasst ist. Eine Überwurfmutter mit Innengewinde wird vorzugsweise am Zylinderrohr der Faser befestigt und auf ein Außengewinde der zentrisch angeordneten Mutter des Faserverbindungsstücks aufgeschraubt.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform der Vorrichtung enthält die zentrisch angeordnete Mutter oder der Rohrteil des Faserverbindungsstücks eine Kerbe und das die Faser tragende zylindrische Rohr umfasst eine Zunge, um eine Drehung zwischen dem Faserverbindungsstück und der Faser zu verhindern.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform der Vorrichtung ist das Faserverbindungsstück mit der Hohlwelle durch mindestens eine axial exzentrisch angeordnete Schraube verbunden.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform der Vorrichtung sind die Hohlwelle, die Mutter und/oder mindestens eines der Lager oder die Unterlegscheibe aus einem beliebigen geeigneten Metall gefertigt, einschließlich, aber nicht beschränkt auf Edelstahl. Alternativ kann je nach Wunsch auch ein harter Kunststoff oder ein polymeres Material eingesetzt werden.According to a further embodiment of the device, the stationary part has an outer stop on the inner surface, and an outer ring of the first bearing is aligned with the outer stop.
According to a further embodiment of the device, the bearings are pressed onto the hollow shaft and / or the stationary part.
According to another embodiment of the device, a fiber connector for fixing and aligning the fiber with the hollow shaft is provided, and the fiber connector is therefore mechanically connected to the hollow shaft and the fiber.
According to a further embodiment of the device, the fiber connector is connected to the fiber via a central tubular member / nut / recess with a circular or according to another embodiment of the invention a polygonal cross section. Preferably, the fiber connector is connected to a hollow cylindrical tube in which the fiber is located. In this context, the fiber connector preferably comprises a centrally located nut having a circular cross-section adapted to receive the cylinder tube carrying the fiber. A union nut with internal thread is preferably on the cylinder tube of the fiber attached and screwed onto an external thread of the centrally arranged nut of the fiber connector.
According to another embodiment of the device, the centrally located nut or tube portion of the fiber hub includes a notch, and the cylindrical tube carrying the fiber includes a tongue to prevent rotation between the fiber hub and the fiber.
According to a further embodiment of the device, the fiber connector is connected to the hollow shaft by at least one axially eccentrically arranged screw.
According to a further embodiment of the device, the hollow shaft, the nut and / or at least one of the bearings or washer are made of any suitable metal, including but not limited to stainless steel. Alternatively, a hard plastic or a polymeric material may be used as desired.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform der Vorrichtung stellt der stationäre Teil Verbindungsmittel zum Verbinden des stationären Teils mit einer Licht- oder Laserquelle in einstellbarer Weise bereit, so dass der Abstand zwischen der Lichtquelle und der Stirnseite der Glasfaser eingestellt werden kann.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform der Vorrichtung wird ein Faser-Präsenzsensor oder ein mechanischer Mikroschalter am stationären Teil angebracht.According to a further embodiment of the device, the stationary part provides connecting means for connecting the stationary part with a light or laser source in an adjustable manner, so that the distance between the light source and the end face of the glass fiber can be adjusted.
According to another embodiment of the device, a fiber presence sensor or a mechanical microswitch is attached to the stationary part.

Einige Ausführungsformen beziehen sich auf ein System zur drehbaren Lichtübertragung, umfassend eine drehbare Anschlussvorrichtung gemäß einer der vorherigen Ausführungsformen und eine optische Faser. Letztere wird in die Hohlwelle eingeführt und am Faserverbindungsstück befestigt.
Bevorzugt, umfasst das System einen drehbaren Fasereingang hat, der es der Glasfaser ermöglicht, sich um ihre Achse zu drehen, und den Benutzer den Ausgang der Glasfaser bewegen lässt, die normalerweise mit einem Handstück verbunden ist, ohne die Glasfaser selbst zu verdrehen.Some embodiments relate to a rotatable light transmission system comprising a rotatable connection device according to one of the previous embodiments and an optical fiber. The latter is inserted into the hollow shaft and fastened to the fiber connector.
Preferably, the system includes a rotatable fiber input that allows the optical fiber to rotate about its axis and allows the user to move the output of the optical fiber normally connected to a handpiece without twisting the optical fiber itself.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform des Systems weist die Glasfaser eine Kernschicht und eine Mantelschicht auf. Der Kern und/oder die Mantelschichten können kreisförmig, rechteckig, quadratisch, dreieckig oder ein anderer polygonaler Querschnitt sein. Aufgrund der Spannungen auf eine Faser mit polygonaler Form, die beim Drehen der Faser auftreten, reduziert oder beseitigt der drehbare Verbinder der vorliegenden Erfindung jegliche Torsionsbelastung, indem er die Faser drehen lässt. Gemäß einer weiteren Ausführungsform des Systems reicht ein Zug-/Biegungsschutz vom Inneren der Hohlwelle bis zur Außenseite des Gerätes.According to a further embodiment of the system, the glass fiber has a core layer and a cladding layer. The core and / or the cladding layers may be circular, rectangular, square, triangular, or other polygonal cross-section. Because of the stresses on a polygonal-shaped fiber that occur as the fiber rotates, the rotary connector of the present invention reduces or eliminates any torsion stress by causing the fiber to spin. According to a further embodiment of the system, a tensile / bending protection extends from the interior of the hollow shaft to the outside of the device.

Ein weiterer Aspekt der Erfindung bezieht sich auf ein drehbares Lichtübertragungssystem, das einen stationären Teil, ein oder mehrere Lager der oben beschriebenen Typen und eine Faser mit einem Kern und eine Hüllschicht umfasst, wobei der Kern und/oder die Hüllschicht einen polygonalen Querschnitt aufweist, wobei der stationäre Teil angepasst ist, um in eine geeignete Aussparung oder Öffnung in einer Laservorrichtung oder -konsole eingesetzt zu werden, die bei Aktivierung einen Laserstrahl erzeugt, wobei das Lager oder die Lager einen inneren und einen äußeren Ring aufweisen, wobei der äußere Ring (direkt oder indirekt) an dem stationären Teil befestigt ist und der innere Ring (direkt oder indirekt) an der optischen Faser befestigt ist, so dass sich die Faser frei um ihre Achse drehen kann. Gemäß einer Ausführungsform können die Lager im stationären Teil montiert und mit einer Überwurfmutter wie oben beschrieben befestigt werden.Another aspect of the invention relates to a rotatable light transmission system comprising a stationary part, one or more bearings of the types described above, and a fiber having a core and a cladding layer, the core and / or the cladding layer having a polygonal cross section, wherein the stationary part is adapted to be inserted into a suitable recess or opening in a laser device or console which generates a laser beam when activated, the bearing or bearings having inner and outer rings, the outer ring (directly or indirectly) to the stationary part and the inner ring (directly or indirectly) attached to the optical fiber so that the fiber can rotate freely about its axis. According to one embodiment, the bearings can be mounted in the stationary part and fastened with a union nut as described above.

Figurenlistelist of figures

Einige Ausführungsformen des rotierbaren Verbindungsstücks und des Systems werden im Folgenden nur exemplarisch und unter Bezugnahme auf die Begleitziffern beschrieben:

zeigt eine Draufsicht auf eine montierte Vorrichtung;
zeigt eine Seitenansicht einer montierten Vorrichtung;
zeigt eine Unteransicht einer montierten Vorrichtung;
zeigt eine Schnittansicht einer zusammengesetzten Vorrichtung;
zeigt eine Explosionszeichnung einer Vorrichtung;
zeigt eine Schnittansicht einer weiteren Ausführungsform einer montierten Vorrichtung;
zeigt eine Explosionsdarstellung einer weiteren Ausführungsform einer Vorrichtung.
zeigt die montierte Vorrichtung der 1-3, eingebaut in ein Lasersystem und eine quadratische Glasfaser.
zeigt eine Endansicht der montierten Vorrichtung mit einer quadratischen Glasfaser.

Some embodiments of the rotatable connector and the system are described below by way of example only and with reference to the accompanying figures:

shows a plan view of a mounted device;
shows a side view of a mounted device;
shows a bottom view of a mounted device;
shows a sectional view of a composite device;
shows an exploded view of a device;
shows a sectional view of another embodiment of a mounted device;
shows an exploded view of another embodiment of a device.
shows the assembled device of 1-3 , built into a laser system and a square fiberglass.
shows an end view of the mounted device with a square glass fiber.

Detaillierte BeschreibungDetailed description

Verschiedene Ausführungsformen werden nun anhand der beigefügten Zeichnungen näher beschrieben, in denen einige bevorzugte Ausführungsformen dargestellt sind. 1a zeigt eine Unteransicht einer montierten Vorrichtung mit einem zentrischen Loch 43 zum Einführen einer Glasfaser. Das zentrische Loch 43 kann ein Profil der Faser oder eine Zug-/Biegungsschutz aufweisen, durch die die Faser geführt wird. Weiterhin ist eine Schraubenschlüsselkerbe 41 sichtbar, die den Zugang für einen Schraubenschlüssel oder ein anderes Werkzeug ermöglichen kann. Die in 1b dargestellte Baugruppe, insbesondere die mit 1 gekennzeichneten Teile, können in eine geeignete Aussparung oder Öffnung einer Laservorrichtung oder -konsole eingesetzt werden, die bei Aktivierung einen Laserstrahl erzeugt. Der aktivierte Laserstrahl tritt entlang der Linie oder Achse A-A an dem mit 16 markierten Punkt und in Pfeilrichtung ein.Various embodiments will now be described in more detail with reference to the accompanying drawings, in which some preferred embodiments are shown. 1a shows a bottom view of a mounted device with a central hole 43 for inserting a glass fiber. The centric hole 43 may have a profile of the fiber or a tensile / bending protection through which the fiber to be led. Furthermore, a wrench notch 41 visible, which can provide access for a wrench or other tool. In the 1b shown assembly, in particular the parts marked 1, can be inserted into a suitable recess or opening of a laser device or console, which generates a laser beam when activated. The activated laser beam occurs along the line or axis AA at the with 16 marked point and in the direction of the arrow.

1b zeigt eine Seitenansicht eines montierten Gerätes, wobei die Kappe 4 und das stationäre Teil 1 verbunden sind. Die Kappe 4 ist in 2b gut dargestellt und wird auf einem Gewindeabschnitt 12 montiert, um die in 1b dargestellte Baugruppe zu bilden. 1b shows a side view of a mounted device, wherein the cap 4 and the stationary part 1 are connected. The cap 4 is in 2 B shown well and is on a threaded section 12 mounted to the in 1b to form the illustrated assembly.

1c zeigt eine Unteransicht eines montierten rotierbaren Verbindungsstücks, d.h. die montierte Version der in 2b. dargestellten Teile, betrachtet entlang der Linie A-A und in Richtung des Pfeils 16. Die in 1c gezeigte Ansicht ist die Unteransicht des in 2b dargestellten Teils 2, wobei in dem Teil 2 eine zentrale Öffnung 33 ausgebildet ist. Diese zentrale Öffnung dient dazu, einen Laserstrahl von der Laserkonsole oder -vorrichtung in die Anordnung der 2a und 2b zu übertragen. Schrauben oder andere Verbindungsvorrichtungen 13 verbinden das Teil 12 mit dem Teil 31. 1c shows a bottom view of a mounted rotatable connector, ie the mounted version of in 2 B , shown parts, viewed along the line AA and in the direction of the arrow 16 , In the 1c view shown is the bottom view of in 2 B represented part 2 , where in the part 2 a central opening 33 is trained. This central aperture serves to direct a laser beam from the laser console or device into the array of the laser 2a and 2 B transferred to. Screws or other connecting devices 13 connect the part 12 with the part 31 ,

2a und 2b zeigen eine erste Ausführungsform einer Baugruppe und umfassen drei Lager 5, nämlich ein erstes (51), drittes (52) und zweites (53) Lager. 3a und 3b zeigen eine zweite Ausführungsform, die zwei Lager 5 umfasst, nämlich ein erstes (51) und ein zweites (53) Lager, getrennt durch eine Scheibe 6. Wie in den 2a, 2b und 3 dargestellt, hält eine Hohlwelle 3, die üblicherweise aus Metall besteht, einschließlich, aber nicht beschränkt auf Edelstahl, drei Kugellager 5, wie in den 2a, 2b dargestellt, oder zwei Kugellager 5, die durch eine Scheibe 6, wie in den 3a, 3b dargestellt, getrennt sind, obwohl eine Ein-Lager-Ausführung auch realisiert werden kann. Die Lager 5 können mit einer Zwangskupplung durch Pressverbindung befestigt werden. Die Verwendung von drei oder zwei Kugellagern, wobei die beiden äußersten Lager voneinander beabstandet sind, garantiert eine ausgezeichnete Axialität der Drehbewegung und geringe Reibung. Alternativ kann die Verwendung eines einzelnen Lagers geeignet sein, solange die einzelne Lagerstruktur eine ausreichende Axialität der Drehbewegung erzeugt.
Wie vorstehend erwähnt, kann jedoch auch eine Ein-Lager-Konstruktion anstelle von zwei oder drei Lagern eingesetzt werden, wenn die Umstände dies möglich machen. Die Lager 5 können aus jedem geeigneten Metall hergestellt und abgedichtet werden, um Schmierstoffleckagen zu vermeiden und so eine Kontamination der Faser und der Fokussieroptik, die am Verbindungsstück befestigt sein kann, zu verhindern. Die Lager können auch aus einem geeigneten Kunststoff oder Polymermaterial bestehen. Die Faser wird mit einer Überwurfmutter auf einem Faserverbindungsstück 2 montiert. Daher weist das Faserverbindungsstück 2 eine zentrische Mutter/Rohrteil 23 oder eine Welle auf. Das Profil ist auf das Profil der Faser abgestimmt. Vorzugsweise ist ein Anschlussgewinde 22 an der Außenseite des vorstehenden Rohrteils 23 vorgesehen, um eine an der Faser befestigte Mutter oder Überwurfmutter auf dem Verbindungsstück 2 zu befestigen (schrauben). Die Überwurfmutter selbst wird am Ende der Faser befestigt und ist bis zum Anschlag axial beweglich. Beim Verschrauben zieht die Kappe den Anschlag zum Faseranschluss 2 und fixiert ihn. 2a and 2 B show a first embodiment of an assembly and include three bearings 5 namely, a first ( 51 ), third ( 52 ) and second ( 53 ) Camp. 3a and 3b show a second embodiment, the two camps 5 includes, namely a first ( 51 ) and a second one ( 53 ) Bearing, separated by a disk 6 , As in the 2a . 2 B and 3 shown holding a hollow shaft 3 , which is usually made of metal, including but not limited to stainless steel, three ball bearings 5 as in the 2a . 2 B shown, or two ball bearings 5 passing through a disk 6 as in the 3a . 3b are shown separated, although a one-bearing design can also be realized. Camps 5 can be fixed with a positive coupling by press connection. The use of three or two ball bearings, with the two outermost bearings spaced from each other, guarantees excellent axial rotation and low friction. Alternatively, the use of a single bearing may be appropriate as long as the single bearing structure produces sufficient axiality of rotation.
However, as mentioned above, a one-bearing construction may be used instead of two or three bearings, as circumstances allow. Camps 5 can be made of any suitable metal and sealed to prevent lubricant leakage, thus preventing contamination of the fiber and focusing optics that may be attached to the connector. The bearings may also be made of a suitable plastic or polymeric material. The fiber comes with a union nut on a fiber connector 2 assembled. Therefore, the fiber connector has 2 a centric nut / tube part 23 or a wave up. The profile is matched to the profile of the fiber. Preferably, a connection thread 22 on the outside of the protruding pipe part 23 provided to a nut attached to the fiber or union nut on the connector 2 to attach (screw). The union nut itself is attached to the end of the fiber and is axially movable up to the stop. When screwing the cap pulls the stopper to the fiber connection 2 and fix him.

Durch die Verwendung einer flexiblen Unterlegscheibe, ähnlich einem Gummiring, kann die axiale Position der Faserenden durch mehr oder weniger starkes Verschrauben eingestellt werden. Der Abstand der Faserendfläche vom Ausgang der des Verbindungsstücks kann entsprechend eingestellt und fixiert werden, um einen festen Abstand zur Fokussieroptik einzuhalten. Die Fokussieroptik ist im montierten Zustand am Verbindungsstück befestigt und kann verwendet werden.By using a flexible washer, similar to a rubber ring, the axial position of the fiber ends can be adjusted by more or less strong screwing. The distance of the Faserendfläche from the output of the connector can be adjusted and fixed accordingly to maintain a fixed distance to the focusing optics. The focusing optics is mounted in the mounted state on the connector and can be used.

Um ein Verdrehen oder Rotieren der Faser in Bezug auf das Faser-Verbindungsstück 2 zu verhindern, kann das rohrförmige Teil/Mutter 23 eine Nut 24 zur Aufnahme einer am Ende der Faser befestigten Feder enthalten, die in Teil 23 passt.
Das Faserverbindungsstück 2 wird mit Schrauben 13 auf der Hohlwelle 3 montiert, so dass sich die Faser zusammen mit dem Faser-Verbindungsstück 2 und der Hohlwelle 3 durch die Anwesenheit der Kugellager 5 frei um ihre Achse drehen kann. Es ist mindestens eine Schraube 13 (vorzugsweise drei Schrauben) vorgesehen, die axial ausgerichtet und exzentrisch positioniert ist, so dass sie in die Vollwellenwand der Hohlwelle 3 eindringen kann.To twist or rotate the fiber with respect to the fiber connector 2 To prevent, can the tubular part / nut 23 a groove 24 for receiving a spring attached to the end of the fiber, in part 23 fits.
The fiber connector 2 is with screws 13 on the hollow shaft 3 mounted so that the fiber joins together with the fiber connector 2 and the hollow shaft 3 by the presence of the ball bearings 5 can freely rotate around its axis. It is at least one screw 13 (preferably three screws) provided which is axially aligned and eccentrically positioned so that they are in the solid shaft wall of the hollow shaft 3 can penetrate.

Es ist zu verstehen, dass eine Baugruppe aus den Teilen 2,3,31,51,52 und 53, wie in 2a montiert und in 2b demontiert (explodiert), eine einheitliche Baugruppe bildet, in der die Teile 2,3,22,23,24 und 31 aneinander befestigt und in Bezug auf die montierten Lager 51, 52 und 53 drehbar sind (in 2a und 2b) Das Gleiche gilt für die Ausführungsform der 3a und 3b, mit dem Unterschied, dass es 2 statt 3 Lager gibt.It is understood that an assembly of the parts 2 . 3 . 31 . 51 . 52 and 53 , as in 2a mounted and in 2 B disassembled (exploded), forming a unitary assembly in which the parts 2 . 3 . 22 . 23 . 24 and 31 attached to each other and in relation to the mounted bearings 51 . 52 and 53 are rotatable (in 2a and 2 B) The same applies to the embodiment of the 3a and 3b , with the difference that there are 2 instead of 3 bearings.

Bei der Montage nehmen die Teile 2, 3, 22, 23, 24 und 31 einen proximalen Endabschnitt einer Glasfaser in die Abschnitte 22, 23 und 24 auf. Diese Baugruppe wird dann in das Teil 1 eingeführt, das mit einer Aussparung in der Laserkonsole befestigt werden kann. Anschließend wird Teil 4 auf Gewinde 12 aufgeschraubt. Diese Aktion bewirkt, dass die Lager 51, 52 und 53 unbeweglich werden, lässt aber die Teile 2, 3, 22, 23, 24 und 31 frei drehen, so dass sich auch die an dieser Baugruppe befestigte Faser selbst drehen kann.During assembly take the parts 2 . 3 . 22 . 23 . 24 and 31 a proximal end portion of a glass fiber into the sections 22 . 23 and 24 on. This assembly will then be in the part 1 introduced, which secured with a recess in the laser console can be. Then it becomes part 4 on thread 12 screwed. This action causes the bearings 51 . 52 and 53 become immobile, but leaves the parts 2 . 3 . 22 . 23 . 24 and 31 rotate freely so that the fiber attached to this assembly can rotate itself.

Das zweite Lager 51, insbesondere der obere Außenring, wird am Außenteil, insbesondere am Rand, durch eine Kappe oder Überwurfmutter 4, die in der Regel aus Metall besteht, festgeklemmt. Sie wird auf einen Gewindeabschnitt, d.h. das Gegengewinde 42 des stationären Teils 1, aufgeschraubt, das in der Regel aus einem geeigneten Metall, wie z.B. Edelstahl oder sogar einem geeigneten Kunststoff- oder Polymermaterial besteht. Zusammengeschraubt klemmt die Kappe 4 zusammen mit einem äußeren Anschlag 11 die Außenringe der Lager 5 gegeneinander und fixiert sie so axial, so dass sich nur der Mittelteil, einschließlich der Hohlwelle 3, des Faserverbindungsstücks 2 und der Faser selbst, über die Innenringe der Lager drehen kann.The second camp 51 , in particular the upper outer ring is on the outer part, in particular at the edge, by a cap or nut 4 , which is usually made of metal, clamped. It is on a threaded portion, ie the mating thread 42 of the stationary part 1 screwed, which is usually made of a suitable metal, such as stainless steel or even a suitable plastic or polymeric material. Screwed together, the cap is stuck 4 together with an outer stop 11 the outer rings of the bearings 5 against each other and fixes them so axially, leaving only the middle part, including the hollow shaft 3 , the fiber connector 2 and the fiber itself, can rotate over the inner rings of the bearings.

Zusätzlich kann am distalen Ende der Kappe 4 eine zusätzliche Hohlkappe montiert werden. Diese Maßnahme schützt den Abschnitt des Glasfaserkabels innerhalb der Anordnung der und .Additionally, at the distal end of the cap 4 an additional hollow cap can be mounted. This measure protects the section of the fiber optic cable within the arrangement of and ,

Auf dem stationären Teil 1 kann ein Faser-Präsenzsensor, typischerweise ein mechanischer Mikroschalter, installiert werden. Die Kappe 4 aktiviert beim Verschrauben/Drehen am Ende des stationären Teils 1 den Schalter und zeigt das Vorhandensein der Faser an.On the stationary part 1 For example, a fiber presence sensor, typically a mechanical microswitch, can be installed. The cap 4 activated when screwing / turning at the end of the stationary part 1 the switch and indicates the presence of the fiber.

Ein System, das das oben beschriebene rotierbare Verbindungsstück in Kombination mit einer Glasfaser umfasst, ist ein zweiter Aspekt der vorliegenden Erfindung. Die Faser reicht in das Öffnungsloch 43 in das Innenlumen der Hohlwelle und in das Faserverbindungsstück 2, wo sie auf die beschriebene Weise befestigt wird. So können verschiedene Profile von Fasern, Kern- und/oder Mantelschichten verwendet werden (z.B. rund, quadratisch, rechteckig oder dreieckig), die Kontur/Profil des Innenprofils des Rohrteils 23 ist entsprechend gestaltet. Vorteilhaft ist, dass sich auch unrunde Glasfaserprofile mit dem vorgeschlagenen drehbaren Verbindungsstück frei drehen können. Insbesondere und wie vorstehend erwähnt, sind Fasern, die sich durch unrunde Profile ihrer Kern- und/oder Mantelschichten auszeichnen, anfällig für Brüche, wenn sie verdreht sind, und erfordern den spezifischen, drehbaren Verbinder, der vorstehend beschrieben wurde und eine ausgezeichnete, reibungsarme Entwirrung ermöglicht.A system comprising the above-described rotatable connector in combination with a glass fiber is a second aspect of the present invention. The fiber reaches into the opening hole 43 in the inner lumen of the hollow shaft and in the fiber connector 2 where it is fixed in the manner described. Thus, different profiles of fibers, core and / or cladding layers can be used (eg, round, square, rectangular or triangular), the contour / profile of the inner profile of the pipe part 23 is designed accordingly. It is advantageous that even non-circular glass fiber profiles can rotate freely with the proposed rotatable connector. In particular, and as noted above, fibers characterized by out-of-round profiles of their core and / or cladding layers are susceptible to breakage when twisted and require the specific rotatable connector described above and excellent low friction disentanglement allows.

Um nun auf 4a zurückzukommen, veranschaulicht diese Abbildung das Einfügen der hierin beschriebenen Baugruppen, die in einem Lasersystem 40 montiert sind. Das Lasersystem 40 beinhaltet eine Laserquelle 42, die durch ein Spiegel- oder Spiegelsystem 44 einen Laserstrahl 46 durch die Baugruppe 1, 4 und 14 und dann durch eine Glasfaser 48 leitet, die zur Veranschaulichung nur als quadratische Querschnittsfaser dargestellt ist. Es ist zu verstehen, dass, während ein Spiegel 44 veranschaulicht ist, andere Wege zur Ausrichtung von Lichtstrahlen bekannt sind (einschließlich direkter Strahlen) und im Rahmen der vorliegenden Erfindung liegt. Darüber hinaus können, während in den 4a und 4b eine Glasfaser mit quadratischem Querschnitt dargestellt ist, andere geformte Fasern mit den Baugruppen der vorliegenden Erfindung verwendet werden. Solche unrunden Fasern, einschließlich quadratischer Fasern, sind verfügbar und wurden in Lasersystemen implementiert, einschließlich des Splendor X Lasersystems des Anmelders der vorliegenden Erfindung, der BIOS Srl. aus Italien. Optische Fasern mit kreisförmigem Querschnitt können auch mit den Baugruppen der vorliegenden Erfindung verwendet werden.
Die beschriebene Vorrichtung kann für medizinische Anwendungen verwendet werden, bei denen eine Licht- oder Laserquelle optische Energie liefert und diese Energie auf ein Handteil übertragen wird. Das rotierbare Verbindungsstück kann an der Austrittsoptik der Lichtquelle befestigt werden, so dass sich das angeschlossene Faserkabel frei drehen kann. Die aus der Kappe 4 austretende Glasfaser beinhaltet optional eine Zugentlastung oder einen Konus, der mit dem Handteil verbunden ist. Die optische Energie tritt über die Glasfaser im Handteil, optional über eine zusätzliche Optik, aus und wird auf ein Behandlungsziel gerichtet.To get up now 4a To return, this figure illustrates the insertion of the assemblies described herein in a laser system 40 are mounted. The laser system 40 includes a laser source 42 passing through a mirror or mirror system 44 a laser beam 46 through the assembly 1 . 4 and 14 and then through a fiberglass 48 which is shown for illustrative purposes only as a square cross-sectional fiber. It is understood that while a mirror 44 Other ways of aligning light rays are known (including direct rays) and are within the scope of the present invention. In addition, while in the 4a and 4b a square section glass fiber is shown, other shaped fibers are used with the assemblies of the present invention. Such non-circular fibers, including square fibers, are available and have been implemented in laser systems, including the splendor X Lasersystems of the applicant of the present invention, the BIOS Srl. from Italy. Circular cross-section optical fibers can also be used with the assemblies of the present invention.
The device described can be used for medical applications in which a light or laser source provides optical energy and this energy is transferred to a handpiece. The rotatable connector can be attached to the exit optics of the light source so that the connected fiber cable can rotate freely. The from the cap 4 Exiting glass fiber optionally includes a strain relief or a cone connected to the handpiece. The optical energy exits via the glass fiber in the handpiece, optionally via an additional optic, and is directed to a treatment target.

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

11: stationärer Teilstationary part
1111: äußerer Anschlagouter stop
1212: Gewindethread
1313: Schraubescrew
1414: Verbindungsmittelconnecting means
1616: LaserstrahleintrittspunkteLaser beam entry points
22: Faser AnschlussstückFiber connector
2222: Anschlussgewindeconnecting thread
2323: Rohrteil/ MutterPipe part / nut
2424: Kerbung/NutNotch / groove
33: hohle Wellehollow shaft
3131: innerer Anschlaginner stroke
3333: zentrische Öffnungcentric opening
44: Kappe, ÜberwurfmutterCap, union nut
4141: Schlüsselkerbekey groove
42 42: Gegengewindemating thread
4343: zentrische Bohrungcentric bore
55: Lagercamp
5151: erstes Lagerfirst camp
5252: drittes Lagerthird camp
5353: zweites Lagersecond camp
66: Unterlegscheibewasher

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

US 5872879 A [0002]
US 5653897 A [0002]
CN 201622368 U [0002]

Claims

Arrangement for rotatably mounting an optical fiber, comprising: a hollow shaft (3) for introducing an optical fiber and means for holding and fixing the fiber mechanically to the hollow shaft (3), at least two bearings, the interior of a first bearing (51) and a second bearing (53) being mounted on the hollow shaft (3), the second bearing (53) being spaced from the first bearing (51), the outside of at least one bearing (51, 53) is fixed to the inside of a hollow stationary part (1), the stationary part (1) having a thread (12) fitted with a mating thread (42) resting on a cap (4) or union nut (4) is screwed, wherein the cap (4) thus exerts an axial clamping force on the bearings (5).

Arrangement according to Claim 1 , characterized in that a third bearing (52) separates the first (51) and second bearings (53) from each other.

Arrangement according to Claim 1 , characterized in that a washer (6) separates the first (51) and second bearings (53) from each other.

Assembly according to one of the preceding claims, characterized in that the hollow shaft (3) has an inner stop (31) on the outer surface, and an inner ring of the first bearing (51) is aligned with the inner stop (31) and / or the stationary Part (1) an outer stop (11) on the inner surface and an outer ring of the first bearing (51) with the outer stop (11) is aligned.

Arrangement according to one of the preceding claims, characterized in that the bearings (51, 52, 53) are pressed onto the hollow shaft (3) and / or the stationary part (1).

Arrangement according to one of the preceding claims, characterized in that a fiber connecting piece (2) for fixing and aligning a fiber is formed and the fiber connecting piece (2) is mechanically connected to the hollow shaft (3).

Arrangement according to Claim 6 characterized in that the fiber connector (2) is adapted to connect a fiber to the profile of the fiber by means of a centric tubular member / nut (23) and includes an external thread configured to form a cap nut proximate the end of a ferrule Fiber is attached to the pipe part / nut (23) to screw.

Arrangement according to Claim 7 characterized in that the tubular member (23) includes a notch / groove (24) configured to receive a spring attached to a fiber to prevent rotation between the fiber connector (2) and a fiber.

Arrangement according to one of Claims 6 to 8th , characterized in that the fiber connecting piece (2) with the hollow shaft (3) by at least one axially eccentrically arranged screw (13) is connected.

Assembly according to one of the preceding claims, characterized in that the hollow shaft (2), the cap (4) and / or at least one of the bearing (5) or the disc (6) consists of metal, including stainless steel.

An assembly for rotatably mounting an optical fiber, comprising: a hollow shaft (3) for introducing an optical fiber and means for mechanically holding and fixing the fiber to the hollow shaft (3), at least one bearing, the inside of the bearing (51) being fixed on the hollow shaft (3), the outside of the at least one bearing (51) being fixed on the inside of a hollow stationary part (1) the stationary part (1) has a thread (12) which can be screwed to a mating thread (42) which is located on a cap (4) or union nut (4), the cap (4) thus having an axial clamping force the bearing (51) exercises.

The assembly in accordance with any one of the claims, wherein the bearing or bearings are made of a metal material, including, but not limited to, stainless steel.

The assembly of any of the claims, wherein the bearing or bearings are made of a hard plastic or polymeric material.

The assembly of any of the claims, wherein the bearing or bearings are of the roller, ball or slide bearing type.

A rotary light transmission system comprising: An assembly according to any one of the preceding claims and an optical fiber inserted into the hollow shaft (3) and fixed to the fiber connector (2).

Rotatable light transmission system according to Claim 15 , characterized in that the glass fiber has a rectangular, square, triangular or other polygonal cross section.

Rotatable light transmission system according to Claim 15 or 16 , characterized in that a Zug- / Biegungsschutz from the inside of the hollow shaft (3) to the outside of the arrangement ranges.

A rotary light transmission system comprising a stationary part, one or more bearings, and a fiber having a core and a cladding layer, the core and / or the cladding layer having a polygonal cross-section, the stationary part being suitable, into a suitable recess or opening in one A laser device or console, which generates a laser beam when activated, wherein the bearing or the bearings have an inner and an outer ring, wherein the outer ring is mounted (directly or indirectly) within the stationary part and the inner ring (directly or indirectly) is attached to the optical fiber.

Rotatable light transmission system according to Claim 18 wherein the stationary part is mounted in a laser system including a laser source, the laser source being activatable to cause a laser beam from the laser source to pass through the stationary part and then through a fiber having a polygon core cross-section to a target for the laser source Laser beam emerges.