DE2023542C3 - Flexibles Lichtleitkabel - Google Patents

Description

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Die Erfindung bezieht sich auf ein flexibles Lichtleitkabel mit einem Lichtleiter und einer ihn umgebenden Schutzhülle, die den Lichtleiter mit durch Abstandsmittel gesichertem Abstand umgibt, wobei der ringförirrige Hohlraum zwischen dem Lichtleiter und der Schutzhülle mit Luft ausgefüllt ist.

Es ist ein flexibles Lichtleitkabel dieser Art bekannt (CH-PS 4 57 905), bei dem die Abstandsmitlel als einstückig angeformte Vorsprünge der Schutzhülle ausgebildet und möglichst klein gehalten sind, um eine gute Lichtausbeute zu erzielen. Die Herstellung solcher einstückig angeformter Vorsprünge ist schwierig und teuer.

Bei einem weiteren flexiblen Lichtleitkabel dieser Art (CH-PS 4 69 276) sind die Abstandsmittel ebenfalls als Vorsprünge auf der Innenseite der Schutzhülle ausgebildet, mit denen die Schutzhülle punkt- bzw. linienförmig auf dem Lichtleiter aufliegt. Die Vorsprünge sind ζ B. auf der Innenseite der Schutzhülle als schraubenförmige Nut ausgebildet. Zur Herstellung einer solchen Schutzhülle wird ein Kunststoffschlauch auf einen entsprechenden Dorn mit schraubenlinienförmig Nut aufgeschrumpft. Die Herstellung eines solchen Schrumpfschlauches ist schwierig und teuer.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Abstandsmittel des Lichtleitkabels der oben bezeichneten Art so auszubilden, daß sie sich leicht herstellen und montieren lassen und mit einer möglichst kleinen Fläche auf dem Lichtleiter aufliegen.

Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung dadurch gelöst, daß die Abstandsmittel aus einer auf den Lichtleiter aufgewickelten Wendel etwa kreisförmigen Querschnittes und einer auf diese Wendel aufgewickelten zweiten Wendel etwa kreisförmigen Querschnittes

bestehen. . , . , .

Diese beiden Wendeln lassen sich in einfacher Weise herstellen und auf den Lichtleiter aufwickeln. Hierbei ist die zweite Wendel dünner ausgebildet als die erste Wendel. Lediglich diese zweite dünne Wendel liegt nahezu punktförmig bzw. linienförmig auf dem Lichtleiter auf. Hierbei können die Steigungen beider Wendeln so bemessen sein, daß die zweite Wendel an den Berührungsstellen mit dem Lichtleiter rechtwinklig zum Lichtleiter verläuft. Dadurch erreichen die Berührungsflächen und damit die Lichtverluste ein Minimum. Die beiden Wendeln können z. B. aus Polyamid oder Polyester bestehen.

Die Lösung der Aufgabe kann auch dadurch erreicht werden, daß die Abstandsmittel aus einer auf den Lichtleiter aufgewickelten verwundenen Wendel dreieckigen Querschnitts bestehen. Hierbei ergeben sich ebenfalls sehr kleine Berührungsstellen zwischen den scharfen Kanten der dreieckigen Wendel und dem Lichtleiter. Diese Wendel läßt sich ebenfalls leicht herstellen und montieren.

Besondere Vorteile werden erzielt, wenn die Wendeln aus einem Werkstoff bestehen, dessen Brechungsindex kleiner ist als der Brechungsindex des Werkstoffes des Lichtleiters. In diesem Falle ist nämlich der Lichtverlust unbedeutend, weil auch an den Berührungsstellen zwischen dem Lichtleiter und den Wendeln Totalreflektion auftritt.

Da beim erfindungsgemäßen Lichtleitkabel eine große numerische Apertur von ungefähr 1 gegeben ist, ist die Zentrierung des Lichtleiters wesentlich unkritischer als bei kleiner numerischer Apertur.

In weiterer Ausgestaltung der Erfindung bestehen bei der Verwendung eines aus nachgerecktem PoIymethylmethacrylat hergestellten Lichtleiters die Wendeln aus Polytetrafluorethylen, Polyfluoräthylenpropylen oder Polyvinylidenfluorid. Diese für die Wendeln vorgesehenen Werkstoffe haben einen Brechungsindex, der kleiner als der Brechungsindex von Polymethylmethacrylat ist, dessen Brechungsindex n\ = 1,492 beträgt. Der Brechungsindex von Polytetrafluorethylen und Polyfluoräthylenpropylen ist m = 1,35 und der Brechungsindex von Polyvinylidenfluorid m = 1,42.

Um die Lichtintensität zu vervielfachen, ist am Eingang des Lichtleiters eine Linse angeordnet.

Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Figuren dargestellt. Es zeigt

F i g. 1 einen Axialschnitt durch ein Lichtleitkabel gemäß der Erfindung,

F i g. 2 einen Schnitt nach der Linie H-Il der F i g. 1, F i g. 3 einen Schnitt durch eine Wendel und

F i g. 4 das durch eine Lichtquelle mittels einer Linse beleuchtete rechte Ende des Lichtleitkabels gemäß F i g. 1 in vergrößerter Darstellung.

Das Lichtleitkabel gemäß F i g. 1 'veist einen Lichtleiter 1 aus nachgerecktem Polymethylmethacrylat oder aus einem anderen optisch transparenten und biegsamen Werkstoff auf. der mit einer Wendel 2 versehen ist. Auf diese Wendel 2 ist wiederum eine dünnere Wendel 3 aufgewickelt. Beide Wendeln 2 und 3 können aus Polyamid, Polyester oder Polytetrafluoräthylen, Polyfluoräthylenpropylen oder Polyvinylidenfluorid bestehen. Polytetrafluorethylen (ni = 1.35), Polyfluoräthylenpropylen (m = 1,35) und Polyvinylidenfluorid (m = 1,42) sind deshalb besonders vorteilhaft, weil ihr Brechungsindex kleiner ist als der Brechungsindex (πι = 1,492) von Polymethylmethacrylat, woraus der Lichtleiter 1 besteht. Infolg" dieser Ausbildung berührt lediglich die dünne Wende) 3 den Lichtleiter 1 an wenigen Stellen. Um eine flächenhafte Berührung zu vermeiden, ist es vorteilhaft, die dünne Wendel 3 möglichst hart auszubilden. Die Steigungen der beiden Wendeln 2 und 3 sind so bemessen, daß die dünne Wendel 3 an den Berührungsstellen mit dem Lichtleiter 1 rechtwinklig zum Lichtleiter 1 verläuft, wodurch die Berührungsflächen und damit auch die Lichtverluste ein Minimum erreichen.

Der mit den Wendeln 2 und 3 versehene Lichtleiter 1 ist von einer Schutzhülle 4 umgeben, die aus einem Schlauch aus Polyäthylen oder einem anderen migrationsfesten Werkstoff besteht. Das rechte Ende des Lichtleiters 1 gemäß F i g. 1 i;;t plan geschliffen. An diesem Ende des Lichtleiters 1 liegt eine Linse 5 an, die gemäß F i g. 4 die von einer Lichtquelle 6 kommenden Lichtstrahlen dem Lichtleiter 1 gebündelt zuführt. Dadurch wird die Lichtintensität etwa vervierfacht. Zur Halterung der Linse 5 dient ein Kunststoffschlauch 7, der auf die Linse 5 und auf die Schutzhülle 4 aufgezogen ist.

An Stelle der beiden Wendeln 2 und 3 kann auf den Lichtleiter 1 eine Wendel 8 aufgewickelt sein, deren Querschnitt in F i g. 3 dargestellt ist. Diese Wendel 8 ist vor dem Aufwickeln durch Torsion plastisch so verwunden, daß sie lediglich linienförmig den Lichtleiter 1 berührt. Die Wendel 8 kann aus dem gleichen Werkstoff bestehen wie die Wendeln 2 und 3.

Der Hohlraum 9 zwischen dem Lichtleiter 1 und der Schutzhülle 4 ist von Luft (ni — 1) ausgefüllt.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (8)

Patentansprüche:

1. Flexibles Lichtleitkabel mit einem Lichtleiter und einer ihn umgebenden Schutzhülle, die den Lichtleiter mit durch Abstandsmittel gesichertem Abstand umgibt, wobei der ringförmige Hohlraum zwischen dem Lichtleiter und der Schutzhülle mit Luft ausgefüllt ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Abstandsmittel aus einer auf den Lichtleiter (1) aufgewickelten Wendel (2) etwa kreisförmigen, Querschnittes und einer auf diese Wendel (2) aufgewickelten zweiten Wendel (3) etwa kreisförmigen Querschnittes bestehen.

2. Lichtleitkabel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die zweite Wendel (3) dünner ausgebildet ist als die erste Wendel (2).

3. Lichtleitkabel nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die zweite Wendel (3) an den Berührungsstellen mit dem Lichtleiter (3) rechtwinklig zum Lichtleiter (1) verläuft.

4. Lichtleitkabel nach einem der Voransprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Wendeln (2,3) aus Polyamid oder Polyester bestehen.

5. Flexibles Lichtleitkabel mit einem Lichtleiter und einer ihn umgebenden Schutzhülle, die den Lichtleiter mit durch Abstandsmittel gesichertem Abstand umgibt, wobei der ringförmige Hohlraum zwischen dem Lichtleiter und der Schutzhülle mit Luft ausgefüllt ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Abstandsmittel aus einer auf den Lichtleiter (1) aufgewickelten verwundenen Wendel (8) dreieckigen Querschnittes bestehen.

6. Lichtleitkabel nach Anspruch 1, 2 und 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Wendeln (2, 3, 8) aus einem Werkstoff bestehen, dessen Brechungsindex kleiner ist als der Brechungsindex des Werkstoffes des Lichtleiters (1).

7. Lichtleitkabel nach Anspruch 6 mit einem aus nachgerecktem Polymethylmethacryla' bestehenden Lichtleiter, dadurch gekennzeichnet, daß die Wendeln (2, 3, 8) aus Polytetrafluorethylen, PoIyfluoräthylenpropylen oder Polyvinylidenfluorid bestehen.

8. Lichtleitkabel nach einem der Voransprüchc, dadurch gekennzeichnet, daß am Eingang des Lichtleiters (1) eine Linse (5) angeordnet ist.