DE4003846A1 - Verfahren und haltevorrichtung fuer ein lichtleiterbuendel - Google Patents
Verfahren und haltevorrichtung fuer ein lichtleiterbuendelInfo
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Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Halten eines Bündels aus Licht
leitern im Bereich des Bündelendes in seiner Relativlage gegenüber einer
Hülse sowie eine Vorrichtung zur Durchführung dieses Verfahrens.
Es sind bereits verschiedene Verfahren und Vorrichtungen bekannt gewor
den, mit welchen die Enden eines Bündels von Lichtleitern sowohl in ihrer
relativen Lage in Längsrichtung der Lichtleiter zueinander als auch in
radialer Richtung gehalten werden. Die exakte Bündelung und Oberflächen
ausbildung der Stirnseite des Bündels aus Lichtleitern ist deshalb so
wichtig, da jede geringste Ungenauigkeit oder Schrägstellung der Stirn
fläche zu einem Übertragungsverlust der Lichtenergie führen kann. So ist
es aus diesem Grund auch notwendig, daß die Stirnseite des Bündels,
welche einer Lichtquelle zugeordnet ist, präzise bearbeitet, beispiels
weise geläppt, ist, um Spiegelungen bzw. Lichtbrechungen beim Übergang
von der Lichtquelle in die Lichtleiter zu verhindern.
Um einen einwandfreien Übergang des Lichtes von der Lichtquelle in die
Lichtleiter zu ermöglichen, ist es demgemäß bekannt, bei aus Glas be
stehenden Lichtleitern diese bei hoher Temperatur und hohem Druck zu er
weichen und zusammen zu pressen, sodaß es zu einem Aneinanderhaften der
einzelnen Lichtleiter und einer radialen plastischen bleibenden Verfor
mung aufgrund der aufgebrachten Druckkräfte kommt. Danach wird das Bündel
in dieser verdichteten Lage abgekühlt. Dadurch wird eine ausreichende
Verbindungskraft zwischen den einzelnen Lichtleitern gegen Verlagerungen
in deren Längsrichtung erzielt und gleichzeitig aufgrund der Druckein
wirkung im Bereich der Stirnseite des Bündels ein etwa hexagonaler
(sechseckiger) Querschnitt erreicht. Wie aus verschiedenen theoretischen
Überlegungen bekannt ist, wird eine sehr gute Lichtausbeute beim Übergang
zwischen der Lichtquelle und den Lichtleitern dann erreicht, wenn die
Lichtleiter im Übergangsbereich einen etwa sechseckigen Querschnitt auf
weisen. Eine Übertragung bzw. Übernahme dieser Lösung auf die aus Kunst
stoff bestehenden Lichtleiter war jedoch nicht möglich, da ein Verpressen
der aus Kunststoff bestehenden Lichtleiter unter hohem Druck und den bei
den Lichtleitern aus Glas üblicherweise verwendeten Temperaturen zu einer
Zerstörung der aus Kunststoff bestehenden Lichtleiter führt. Dementspre
chend wurde die Verbindung zwischen den Lichtleitern zur Herstellung
eines Bündels derart vorgenommen, daß die das Bündel bildenden Enden der
Lichtleiter in einen Klebstoff eingetaucht und danach in eine Führungs
hülse eingeschoben wurden. Danach mußte die Führungshülse mit den darin
angeordneten Lichtleitern über eine bestimmte Zeit unter einer bestimmten
Temperatur aushärten, sodaß eine ausreichende feste Verbindung erzielt
wurde. Da die Verwendung des Klebers sauber gereinigte Enden von Licht
leitern sowie eine exakte Bearbeitung und das Einhalten einer gewünschten
Temperatur beim Aufbringen des Klebers erforderte, ist ein baustellen
seitiges Fertigen oder Herstellen eines Bündels aus solchen Lichtleitern
kaum möglich.
Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, für die Herstel
lung von Lichtleiterbündeln ein Verfahren und eine Vorrichtung zu schaf
fen, die es in einfacher Weise ermöglicht, ortsungebunden die Enden von
Lichtleitern zu einem Bündel zusammenzufassen und eine möglichst verlust
freie Lichtübertragung zwischen der Lichtquelle und den Lichtleitern des
Bündels sicherzustellen.
Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, daß das Bündel mit über den Umfang
verteilten, radialen, gegen eine Bündelmitte zu gerichteten Klemmkräften
gehalten ist. Der überraschende Vorteil dieser Lösung liegt darin, daß
die Verwendung von Klebern und damit die Einhaltung einer entsprechenden
Abbindezeit sowie von bestimmten Temperaturen nicht mehr nötig ist.
Gleichzeitig wird durch das Festspannen bzw. Zusammenpressen der Licht
leiter eine ausreichend große Reibungskraft zwischen den einzelnen Licht
leitern erzeugt, sodaß sich diese auch in Längsrichtung nicht relativ zu
einander verschieben können. Als ganz besonderer überraschender Vorteil
hat sich jedoch bei dem Zusammenfassen von Lichtleitern zu einem der
artigen Bündel gezeigt, daß durch das Aufbringen der radialen Spannkraft
diese bei entsprechender Auslegung der Einzelteile ausreicht, derart hohe
Druckkräfte in radialer Richtung zu erzeugen, daß sich die Lichtleiter
durch Kaltfluß verformen und einen zumindest annähernd hexagonalen Quer
schnitt aufweisen. Dadurch wird neben der ausgezeichneten stabilen Ver
bindung und erleichterten Herstellung eines Stirnendes eines derartigen
Bündels auch die Lichtausbeute bei der Übertragung zwischen der Licht
quelle und dem Bündel aufgrund der höheren Packungsdichte verbessert. Als
besonders vorteilhaft hat sich darüberhinaus erwiesen, daß Ablösungen
oder Zerstörungen der Deck- und Reflexschicht der Lichtleiter gleichzei
tig ausgeschalten werden.
Weiters ist es auch möglich, daß die radial gerichteten Klemmkräfte durch
eine in Längsrichtung des Bündels aufgebrachte Preßkraft erzeugt werden.
Bei Berücksichtigung dieser Maßnahmen wird in überraschend einfacher
Weise die gewünschte Querschnittsform der Enden der Lichtleiter, die zu
einem Bündel zusammengefaßt werden sollen, auch während des Aufbringens
der Klemmkraft sichergestellt.
Nach einer anderen Ausführungsvariante ist vorgesehen, daß die in radia
ler Richtung wirkende Klemmkraft so hoch ist, daß die einzelnen Fasern
der Lichtleiter im Bündelendbereich eine etwa hexagonale Querschnittsform
einnehmen, wodurch mit Vorteil eine Querschnittsform der Lichtleiter er
zielt werden kann, die einen möglichst geringen Verlust an Lichtenergie
beim Übergang von der Lichtquelle in das Lichtleiterbündel ermöglicht.
Es ist aber auch möglich, daß nach dem radialen Zusammenpressen der über
eine vorbestimmbare Endposition vorstehenden Enden der Lichtleiter des
Bündels abgetrennt und eine Stirnseite des Bündels geläppt wird, wodurch
eine derartige Verbindung oder ein Zusammenfassen einer Mehrzahl von
Lichtleitern zu einem Lichtleiterbündel nicht an einen bestimmten Ort
gebunden ist.
Die Erfindung umfaßt auch eine Vorrichtung für ein Bündel aus Lichtlei
tern im Bereich des Bündelendes mit einer Führungshülse für das Bündel,
zur Durchführung dieses Verfahrens.
Die Vorrichtung ist dadurch gekennzeichnet, daß die Führungshülse in
einem Stirnendbereich mit einem sich in Richtung der Stirnseite verjün
genden Innenkonus versehen ist und daß in dem Innenkonus der Führungs
hülse eine Klemmhülse angeordnet ist, die eine zylindrische Aufnahme
bohrung aufweist, durch welche die das Bündel bildenden Lichtleiter hin
durchgeführt sind und deren Außenseite mit einem Außenkonus ausgebildet
ist und daß zwischen der Führungshülse und der Klemmhülse eine Spannvor
richtung angeordnet ist. Der Vorteil dieser Ausbildung liegt darin, daß
durch in Längsrichtung des Bündels aufgebrachte Schubspannungen eine
gleichmäßige, in radialer Richtung gerichtete Klemmkraft bzw. Preßkraft
auf die das Bündel bildenden Lichtleiter ausgeübt werden kann. Dadurch
werden Überbeanspruchungen sowie unerwünschte Längsverlagerungen oder
Relativverstellungen der einzelnen Lichtleiter gegenüber den übrigen
Lichtleiterbündeln zuverlässig verhindert.
Weiters ist es auch möglich, daß in einem Stirnendbereich der Führungs
hülse ein Innengewinde und in dem sich vom Innengewinde in Richtung des
anderen Stirnendbereiches erstreckenden Teil ein sich verjüngender Innen
konus angeordnet ist, wobei ein Konuswinkel des Innenkonus in der Füh
rungshülse und der Außenkonus der Klemmhülse einen gleichen Konuswinkel
aufweisen und die Klemmhülse über eine am Innengewinde verstellbar gela
gerte, die Spannvorrichtung bildende Spannmutter, in der Führungshülse
unter vordefinierter Vorspannung abgestützt ist. Durch die Verwendung
einer Spannmutter, die auf der Führungshülse unmittelbar abgestützt ist,
kann eine exakte Halterung und Führung des Bündels aus Lichtleitern mit
einer Vorrichtung aus wenigen Einzelteilen erreicht werden.
Nach einer anderen Ausführungsform ist vorgesehen, daß der Innenkonus und
bzw. oder der Außenkonus als selbsthemmender Konus ausgebildet ist, wo
durch eine einmal erzielte Klemmwirkung, bedingt durch die selbsthemmen
den Konusse ohne Krafteinwirkung von außen sich nicht mehr lösen kann.
Vorteilhaft ist es weiters auch, wenn die Spannmutter in ihrem der Klemm
hülse zugewandten Endbereich mit einer konischen Stützfläche versehen
ist, die sich gegen die Klemmhülse zu erweitert, wodurch bei der Ver
spannung der einzelnen Lichtleiter untereinander im Bereich des Bündel
endes auch gleichzeitig eine Zentrierung des Bündelendes und somit eine
möglichst achsiale Ausrichtung zur Erzielung eines guten Lichtdurchganges
erreicht wird.
Vorteilhaft ist es auch, wenn die Klemmhülse in ihrem der Spannmutter zu
gewandten Stirnendbereich mit einer konischen Stützfläche versehen ist,
die sich in die Richtung ihres verjüngten Stirnendes erweitert, da da
durch eine gegengleiche Zentrierung zwischen der Spannmutter und der
Klemmhülse sichergestellt werden kann.
Nach einer anderen vorteilhaften Weiterbildung ist vorgesehen, daß die
Spannmutter einen gegen eine Mittellängsachse vorspringenden Bund auf
weist und ein Innendurchmesser des Bundes geringfügig größer ist als ein
Durchmesser einer Schutzhülle und die Schutzhülle mit einem umlaufenden
ringförmigen Bund versehen ist, der in eine umlaufende Nut der Spann
mutter eingreift und die Schutzhülle vom Innen- zum Außendurchmesser ge
krümmt verlaufend ausgebildet ist, wodurch eine unerwünschte Beschädigung
des Lichtleiterbündels beim Austritt aus der Spannmutter verhindert wer
den kann, wobei durch den größeren Durchmesser des Bundes gegenüber dem
Innendurchmesser der Schutzhülle auch eine Zerstörung der Oberfläche der
außenliegenden Lichtleiterschichten durch die Metallteile der Spannmutter
verhindert ist.
Es ist aber auch möglich, daß die Schutzhülle aus einem thermoplastischen
Kunststoff besteht, wodurch aufgrund der derartigen Grundstoffen inne
wohnenden elastischen Eigenschaften das Bruchrisiko der Lichtleiter ver
ringert wird.
Als vorteilhaft hat sich hierbei erwiesen, wenn die Klemmhülse aus einem
Kunststoff, insbesondere einem Polyamid, gebildet ist.
Nach einer anderen Ausführungsform ist vorgesehen, daß die Führungshülse
und gegebenenfalls die Spannmutter aus rostfreiem Stahl bestehen, wodurch
Rostbildungen und damit eine Zerstörung der Lichtleiter aufgrund von
Kondenzwasserbildungen oder dgl. ausgeschlossen ist.
Von Vorteil ist es aber auch, wenn die Klemmhülse in einem Endbereich
einen sich gegen dieses Ende zu verjüngenden Außenkonus aufweist und in
diesem Bereich mit mehreren, sich von der Stirnseite her in Richtung des
gegenüberliegenden Stirnendes erstreckenden Schlitzen versehen ist und
mit der Spannmutter der Spannvorrichtung einstückig verbunden ist, da da
durch über den Umfang gleichmäßig verteilte radiale Klemmkräfte auf das
Ende des Bündels aus Lichtleiter ausgeübt werden können, die eine gleich
mäßige Kaltverformung der einzelnen Lichtleiter über den Bündelquer
schnitt ermöglicht.
Zum besseren Verständnis der Erfindung wird diese im nachfolgenden anhand
der in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispiele näher erläu
tert:
Es zeigt
Fig. 1 eine Signalanordnung mit Signallichter, die über ein Bündel von
Lichtleitern mit einer Lichtquelle unter Verwendung der erfin
dungsgemäßen Vorrichtung verbunden sind, in Stirnansicht;
Fig. 2 die Signalanordung gemäß Fig. 1 in Seitenansicht;
Fig. 3 das zwischen dem Signallicht und der Lichtquelle angeordnete Bün
del von Lichtleitern mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung zum
Halten des Bündelendes in Seitenansicht teilweise geschnitten;
Fig. 4 das Lampengehäuse mit der dieser zugeordneten Vorrichtung zum
Halten des Bündelendes der Lichtleiter in Seitenansicht in ver
größertem Maßstab und geschnitten;
Fig. 5 die erfindungsgemäße Haltevorrichtung zum Festspannen des Bündel
endes aus Lichtleitern in Seitenansicht, geschnitten;
Fig. 6 die erfindungsgemäße Haltevorrichtung in Stirnansicht, gemäß Pfeil
VI-VI in Fig. 5;
Fig. 7 eine andere Ausführungsform der Haltevorrichtung in Seitenansicht,
geschnitten;
Fig. 8 Halteringe für Filter zur, dem Bündelende vorgeschalteten Anord
nung in Seitenansicht, geschnitten;
Fig. 9 die Halteringe nach Fig. 8 in einer um 90° verdrehten Stellung in
Seitenansicht, geschnitten;
Fig. 10 die Halteringe in Stirnansicht, gemäß Pfeil X in Fig. 8;
Fig. 11 die Halteringe in Stirnansicht, gemäß Pfeil XI in Fig. 8.
In Fig. 1 ist eine Signalanordnung 1 gezeigt, wie sie beispielsweise bei
den Eisenbahnen zum Einsatz kommt. Diese Signalanordnung umfaßt ein Trag
gerüst 2, an welchem in entsprechenden Abstand oberhalb der Gleise Sig
nallichter 3 angeordnet sind. Bedingt durch die immer höher werdenden
Geschwindigkeiten von Eisenbahnzügen wird die Wartung, insbesondere der
Lampentausch, bei derartigen Signallichtern, in welchen die Lampen un
mittelbar im Bereich eines Signalschildes 4 angeordnet sind, immer
schwieriger. Vielfach bedürfte es zum Austauschen der Lampen in derar
tigen Signallichtern 3 der Unterbrechung des Zugsverkehr auf dieser
Strecke, sodaß ein gefahrloses Austauschen durch die Bedienungsperson
möglich ist.
Um diesem Übelstand abzuhelfen und eine Wartung bzw. einen Lampentausch
für die Signallichter 3 völlig unabhängig vom Zugverkehr durchführen zu
können, sind bei neuen Signalanordnungen 1 Lampenanordnungen 5 im Bereich
des Traggerüstes 2 bzw. unmittelbar neben diesen vorgesehen, die unmit
telbar am Boden aufgestellt oder in einer vom Boden aus ohne zusätzliche
Hilfsmittel zugänglichen Höhe in einem Schaltkasten 6 angeordnet sind.
Wie nun besser aus Fig. 3 zu ersehen ist, erfolgt die Verbindung zwischen
einer Lampenanordnung 5 und einem Signallicht 3 durch ein Bündel 7 aus
Lichtleitern 8. Um eine derartige Verbindung wirkungsvoll zu gestalten,
ist es notwendig, daß schematisch durch Pfeile angedeutete Lichtstrahlen
9 möglichst ungehindert und ohne Verlust in das Bündel 7 aus Lichtleitern
8 eintreten können. Dazu ist vorgesehen, daß die Lampenanordnung 5 ein
Lampengehäuse 10 aufweist, in der über einen Bajonettverschluß 11 eine
Lampe 12, meist eine Halogenlampe, mit einem Leuchtfaden 13 angeordnet
ist. Da beim Betrieb der Lampe 12 eine entsprechend hohe Wärmeenergie
frei wird, ist es notwendig, eine Stirnseite 14 des Bündels 7 aus Licht
leitern 8 in einer Distanz 15 von der Lampe 12 anzuordnen. Um aufgrund
der dabei doch auftretenden relativ hohen Temperaturen ein Anschmelzen
der Lichtleiter 8 im Bereich der Stirnseite 14 zu verhindern, ist zwi
schen der Lampe 12 und der Stirnseite 14 eine Filteranordnung 16 angeord
net. Dieser Filter kann auch gleichzeitig dazu dienen, nur die gewünschte
Farbe aus dem Lichtbündel herauszufiltern. Zusätzlich ist das Lampenge
häuse 10 derart angeordnet, daß Lüftungsschlitze 17 in Seitenwänden 18, 19
in vertikaler Richtung übereinander angeordnet sind. Dadurch kann die im
Inneren des Lampengehäuses 10 erhitzte Luft, die schematisch durch Pfeil
20 angedeutet ist, nach oben entweichen bzw. wird durch die Thermosifon
wirkung immer wieder kühle Luft in das Lampengehäuse 10 hereingezogen.
Um nun eine möglichst hohe Lichtausbeute bzw. einen möglichst geringen
Lichtverlust beim Übergang von der Lampe 12 in das Bündel 7 aus Licht
leitern 8 zu ermöglichen, ist ein Ende 21 des Bündels 7 aus Lichtleitern
8 in einer Haltevorrichtung 22 eingespannt und gehalten. Das Bündel 7 aus
Lichtleitern 8 führt zum Signallicht 3, welches aus einem Gehäuse 23
einer Frontscheibe 24 mit Linsenanordnungen 25 und einer Tragplatte 26
besteht. In der Tragplatte 26 sind in einem, einem Brennpunkt der ein
zelnen Linsen 27 der Linsenanordnung 25 entsprechenden Abstand bzw.
Raster Führungsnippel 28 mit Bohrungen 29 für jeweils einen Lichtleiter 8
angeordnet. Mittels dieser Führungsnippel 28 sind somit die der Halte
einrichtung gegenüberliegenden Enden der Lichtleiter 8 unter Bezug auf
die einzelnen Linsen 27 genau positioniert, wobei sich ein Ende 30 eines
Lichtleiters 8 ziemlich exakt in einem Brennpunkt der Linse 27 befindet.
Das aus dem Ende 30 der Lichtleiter 8 austretende Lichtbündel 31 bewirkt
eine vollständige Ausleuchtung der der Frontscheibe 24 zugewandten Ober
fläche der Linse 27 und die Absendung eines im wesentlichen aus Parallel
licht bestehenden Strahlenbündels 32, wobei die Ausrichtung der einzelnen
Strahlenbündel und somit die Wirkungsfläche des Signallichtes 3 durch die
Anordnung und Winkelstellung der einzelnen Linsen 27 erreicht werden
kann. Zudem sind in dem, der Frontscheibe 24 zugewandten Bereich der
Linsen 27 Umlenkprismen 33 angeordnet, mit welchen einzelne Lichtstrahlen
34 in einer zum Strahlenbündel 32 winkelig verlaufenden Richtung umge
lenkt werden können. Damit ist es möglich, im Nahbereich der Signalan
ordnung 1 eine in Richtung der Schienen gerichtete Lichtabstrahlung zu
ermöglichen, sodaß von einem im Bereich unmittelbar vor der Signalanord
nung haltenden Triebfahrzeug ebenfalls die Stellung der Signalanordnung 1
erkannt und einwandfrei abgelesen werden kann. Gleichzeitig wird aber die
Abstrahlung des Strahlenbündels 32 über große Distanzen von der Signal
anordnung 1 nicht behindert, sodaß das Signalbild auch auf große Entfer
nungen und bei schlechten Sichtverhältnissen einwandfrei wahrgenommen
werden kann. Durch die gleichmäßige Verteilung der im Bereich der Lampe
12 in das Bündel 7 aus Lichtleitern 8 eingebrachten Lichtenergie über die
gesamte Frontscheibe 24 wird eine gleichmäßige Lichtabstrahlung und
außerdem eine spiegelfreie Abbildung des jeweiligen Signalstandes ermög
licht. Vor allem durch die Verwendung von spiegelfreien Frontscheiben 24
und dem Wegfall von Mehrfachumlenkungen und die Verwendung von transpa
renten Sammellinsen wird gleichzeitig ein Phantombild bei unterschied
lichsten Fremdlichteinstrahlungen, insbesondere bei Sonnenlicht, ver
mieden.
In den Fig. 4 und 5 ist die Haltevorrichtung 22 für das Ende 30 des Bün
dels 7 aus Lichtleitern 8 in größerem Maßstab dargestellt. Die Haltevor
richtung 22 umfaßt eine Führungshülse 35, eine Klemmhülse 36 und eine
zwischen der Führungshülse 35 und der Klemmhülse 36 als Spannmutter 37
ausgebildete Spannvorrichtung 38. Die Führungshülse 35 ist in einem
Stirnendbereich 39 mit einem sich gegen eine Stirnseite 40 verjüngenden
Innenkonus 41 versehen. In dem sich vom Innenkonus 41 in Richtung einer
der Stirnseite 40 gegenüberliegenden Stirnseite 42 erstreckenden Bereich
der Führungshülse 35 ist ein Innengewinde 43 vorgesehen. In dem Innen
konus 41 ist die Klemmhülse 36 angeordnet, die mit einem Außenkonus 44
und einer Aufnahmebohrung 45 für das Bündel 7 aus den einzelnen Licht
leitern 8 versehen ist. Der Außenkonus 44 ist dabei in etwa entsprechend
dem Innenkonus 41 ausgebildet. Bevorzugt weisen sowohl der Außenkonus 44
als auch der Innenkonus 41 einen Konuswinkel 46 auf, der gleich groß ist
und bevorzugt kleiner ist als 4°. Bei einem Konuswinkel unter 4° wird
eine Selbsthemmung der Klemmhülse 36 in der Führungshülse 35 erreicht und
verhindert, daß sich bei einem Lockern der Spannmutter 37 auch die ein
zelnen Lichtleiter 8 des Bündels 7 lockern und herausfallen können. Die
Spannmutter 37 ist im Innengewinde 43 der Führungshülse 35 geführt bzw.
abgestützt und durch das Eindrehen der Spannmutter 37 und die Zustell
bewegung in Richtung eines Pfeils 47 wird die Klemmhülse 36 immer tiefer
in die Führungshülse 35 eingeschoben. Durch die konische Verjüngung der
die Klemmhülse 36 aufnehmenden Führungshülse 35, bedingt durch den Innen
konus 41, wird eine radiale Klemmkraft 48 - symbolisch durch Pfeile an
gedeutet - mit der das Bündel 7 aus Lichtleitern 8 in der Klemmhülse 36
festgesetzt wird, entsprechend erhöht.
Wie nunmehr aus der Darstellung in Fig. 5 weiters zu ersehen ist, werden
im Zuge des Festklemmens mit der Klemmhülse 36 Enden 49 der Lichtleiter 8
über die Stirnseite 40 der Führungshülse 35 hinausgeschoben. Ist dann
eine ausreichende Klemmkraft 48 erreicht, so werden diese Enden 49, die
über die Stirnseite 40 vorstehen, abgeschnitten und die Oberfläche bzw.
die Stirnseite des Bündels 7 aus den Lichtleitern 8 wird geläppt, sodaß
ein möglichst geringer Verlust an Lichtenergie beim Eintritt in das Bün
del 7 erzielt wird.
Durch das Zusammenwirken der Führungshülse 35 mit der Klemmhülse 36 und
der Spannmutter 37 können sehr hohe radiale Klemmkräfte 48 auf das Bündel
7 aus Lichtleitern 8 einwirken.
Wie in Fig. 6 besser gezeigt ist, führen diese hohen, in radialer Richtung
auf die einzelnen Lichtleiter 8 des Bündels 7 einwirkenden Klemmkräfte 48
dazu, daß die Lichtleiter den gesamten Bündelquerschnitt verteilt im Be
reich der Stirnseite 40 kalt verformt werden und einen hexagonalen Quer
schnitt, also einen annähernd sechseckigen Querschnitt, einnehmen. Dieser
Effekt, der bisher nur durch Einwirkung von hohen Drücken und hohen
Temperaturen bei Glaslichtleitern erzielt werden konnte, kann aufgrund
der erfindungsgemäßen Ausbildung der Haltevorrichtung 22 nunmehr auch bei
Lichtleitern aus Kunststoff erzielt werden, ohne daß deren Enden un
brauchbar gemacht werden. Dazu kommt, daß aufgrund der auf das Bündel 7
einwirkenden hohen, in radialer Richtung wirkenden Klemmkräfte 48, die
Verwendung von Klebern oder Bindemitteln zum Halten der Lichtleiter 8 in
der Haltevorrichtung 22 nicht mehr erforderlich sind. Dadurch wird auch
die Gefahr der Ablösung von Reflektionsschichten der einzelnen Licht
leiter 8 ausgeschaltet, da keine chemischen Reaktionen oder zu hohe
Schub- oder Zugkräfte auftreten.
Der in etwa sechseckige Querschnitt der Lichtleiter 8 begünstigt den
Lichteintritt in die einzelnen Lichtleiter 8 und verringert damit die
Übergangsverluste von der Lampe 12 in das Bündel 7 aus Lichtleitern 8.
Um zu verhindern, daß die einzelnen Lichtleiter 8, insbesondere die am
Außenumfang liegenden Lichtleiter, durch die Spannmutter 37 beschädigt
werden, ist in die Spannmutter eine Schutzhülle 50 eingesetzt, die einen
Durchmesser 51 aufweist, der geringfügig größer ist als ein Durchmesser
51′ der Aufnahmebohrung 45. Außerdem weist die Schutzhülle im Bereich
einer Stützfläche 52 der Spannmutter 37 einen Außendurchmesser 53 auf,
der größer ist als der innere Durchmesser 51, wobei die beiden Durch
messer über eine gekrümmte Fläche 54 verbunden sind. Über den Außendurch
messer 53 der Schutzhülle 50 springt ein Bund 55 vor, der in eine Nut 56
der Spannmutter 37 eingelegt ist. Durch den Bund kann die Schutzhülle 50
auch während der Verschiebung der Spannmutter 37 in Richtung des Pfeils
47 eindeutig positioniert gehalten werden. Desweiteren ist diese Schutz
hülle 50 aus einem höher elastischen Material als beispielsweise die
Klemmhülse 36 gefertigt. Zwischen der Nut 56 und der Stützfläche 52 ist
eine Bohrung mit einem Durchmesser angeordnet, die einem Außendurchmesser
53 der Schutzhülle 50 entspricht. Dieser Außendurchmesser 53 ist größer
als ein Durchmesser, der sich zwischen der Nut 56 und der Klemmhülse 36
erstreckenden Teil der Schutzhülle 50. Bedingt durch den größeren inneren
Durchmesser 51 und die gewölbten Flächen 54 können sich die einzelnen
Lichtleiter 8 des Bündels 7 entspannen und es werden Beschädigungen der
im äußeren Umfangsbereich liegenden Lichtleiter auch bei einer Umlenkung
des Bündels 7 nach Verlassen der Spannmutter 37 zuverlässig verhindert.
In Fig. 7 ist eine Ausführungsvariante einer Haltevorrichtung 22 gezeigt.
Diese Ausführungsform unterscheidet sich von der in den Fig. 5 und 6 ge
zeigten Haltevorrichtung 22 dadurch, daß die Klemmhülse 36 einen oder
mehrere Schlitze 57, und so eine flexible radiale Verstellung unter der
Einwirkung der Spannkräfte der Spannmutter 37 ermöglicht. Die Ausbildung
der Führungshülse 35 und der Schutzhülle 50 ist gegenüber dem anhand der
Fig. 5 und 6 beschriebenen Ausführungsform gleich, sodaß für diese Teile
auch die gleichen unveränderten Bezugszeichen übernommen wurden.
Ein weiterer Vorteil dieser Lösung liegt darin, daß die Verformungs
kräfte, die parallel zu den Klemmkräften 48 über die Spannmutter 37 auf
gebracht werden müssen, durch die Schlitze 57 verringert sind und dadurch
ein größerer Anteil der in Längsrichtung der Haltevorrichtung mit der
Spannmutter 37 aufgebrachte Druckkräfte zur Umsetzung in die Klemmkräfte
48 zur Verfügung stehen.
Die Ausführungsform in Fig. 7 unterscheidet sich weiters dadurch von der
in den in Fig. 5 und 6 gezeigten Ausführungsform, daß die Klemmhülse 36
und die Spannmutter 37 einteilig ausgebildet sind. Demgegenüber ist bei
den Ausführungsformen in Fig. 5 und 6 die Spannmutter 37 über eine zu dem
Außenkonus 44 gegengleich verlaufende Stützfläche 58 mit einem größeren
Konuswinkel als der Außenkonus 44 auf einer gegengleichen Stützfläche 59
der Spannmutter 37 abgestützt. Dadurch wird neben einer Zentrierung der
Klemmhülse 36 auch ein Verspreizen derselben während der Verstellvorgänge
verhindert, da durch diese schräg auf die Klemmhülse 36 von der Spann
mutter 37 ausgeübten Kräfte, die in Richtung einer Mittellängsachse 60
des Bündels 7 gerichtete Klemmkraft 48 bewirkt werden.
In den Fig. 8 bis 11 sind die der Stirnseite 40 vorgeordneten Filteranord
nungen 16 mit einer Haltevorrichtung 61 für Filter 62, 63 gezeigt. Die
Haltevorrichtung besteht aus drei Halteringen 64, die in um 90° zueinan
der verdrehten Stellungen über Schnapparme 65, 66 untereinander und mit
der Führungshülse 35 verbunden werden können. Während die Schnapparme
65, 66 Stirnflächen 40 des unmittelbar benachbarten Halteringes 64 um
greifen, erfolgt die Befestigung der Halteringe 64 auf der Führungshülse
35, wie schematisch angedeutet, ebenfalls durch die Schnapparme 65, 66,
die in eine Nut 68 im Bereich der Stirnseite 40 der Führungshülse 35 ein
greifen. Während die Stirnfläche 67 - wie am besten aus Fig. 10 zu ersehen
ist - glatt ausgeführt ist, sind in einer dieser gegenüberliegenden
Stirnfläche 69 der Halteringe 64 im Eckbereich der Filter 62 bzw. 63 Ver
tiefungen 70 angeordnet, in welche die Filter 62, 63 eingelegt werden
können und positioniert gehalten sind. Durch das Aufsetzen des unmittel
bar benachbarten Halteringes 64 werden die Filter 62, 63 gegen Heraus
fallen gesichert.
Wie in Fig. 9 gezeigt ist, bewirkt eine Ausnehmung 71 im Bereich der
Halteringe 64 unmittelbar hinter den Schnapparmen 65, 66, daß die Schnapp
arme 65, 66 eines der Stirnfläche 69 des mittleren Halteringes 64 un
mittelbar benachbarten Halteringes 64 den mittleren Haltering 64 in Rich
tung der der Stirnfläche 67 des mittleren Halteringes unmittelbar benach
barten Halteringes 64 umgreifen und dort ungehindert einrasten können.
Dadurch ist es möglich, turmartig eine beliebige Anzahl von Halteringen
64 aufeinanderzustecken und dementsprechend die gewünschte Anzahl von
Filtern 62, 63 anzuordnen. Diese Filter 62, 63 können als reine Hitze
schutzfilter bzw. auch als Farbfilter eingesetzt werden, sodaß nur Licht
mit einer bestimmten Farbe, beispielsweise grün oder rot, die Filter 62
passieren kann, während Licht in anderen Farben ausgefiltert wird.
Die Ausnehmungen 71 weisen eine Tiefe 72 auf, die in etwa einer Dicke 73
der Filter 62, 63 entspricht.
Dadurch wird ein erschütterungsfreies Halten der Filter 62, 63 und ein un
gestörtes Aufeinandersetzen der Halteringe 64 ermöglicht.
Ein weiterer Vorteil dieser Anordnung liegt darin, daß durch die freie
Lagerung der Filter 62, 63, die beispielsweise durch Filterscheiben ge
bildet sind, Kühlluft, gemäß Pfeilen 74 von unten her zwischen die Filter
62, 63 eintreten, zwischen den Filterscheiben 62, 63 hochsteigen und oben
aus den Filtern austreten kann.
Im übrigen ist ein Außendurchmesser 75 der Halteringe 64 so bemessen, daß
er gleich groß oder geringfügig kleiner als ein Außendurchmesser 76 der
Führungshülse 35 im Stirnendbereich 39 ist.
Dadurch kann das Bündel 7 aus Lichtleitern 8, wenn es bereits fertig in
der Führungshülse 35 montiert ist, laut Darstellung in Fig. 4 in eine
Lageröffnung 77 im Lampengehäuse 10 eingeschoben und dann in einem vor
definierbaren Abstand 78 von der Leuchtwendel der Lampe 12 befestigt
werden. Damit kann der Abstand zwischen den Enden der Lichtleiter 8 und
der Lampe 12 auf eine optimale Größe justiert und ein verlustarmer Über
gang der Lichtenergie von der Lampe 12 in die Lichtleiter 8 sicherge
stellt werden. Bei enstprechend hochpräziser Ausführung der Lageröffnung
77 kann auch die achsiale Ausrichtung, also die Ausrichtung der Mittel
längsachse 60, auf die Lampenachse erfolgen.
Um die Durchlüftungs- bzw. Kühlwirkung in der Lampe 12 noch zu erhöhen,
ist es auch möglich, im Schaltkasten 6 ein in Fig. 1 schematisch angedeu
tetes Gebläse 79 anzuordnen, welches dem Schaltkasten 6 ständig Frisch
luft zuführt, die durch Ventilationsöffnungen 80, die beispielsweise im
Bereich der oberen Seitenwand angeordnet sein können, ausströmen kann.
Um das Eindrehen der Spannmutter 37 in die Führungshülse 35 zu erleich
tern, können sowohl die Spannmutter 37 als auch die Führungshülse 35, die
neben der Spannmutter 37 unmittelbar benachbarten Bereich mit einem mehr
kantigen, vorteilhaft einem sechskantigen Querschnitt ausgestattet sein.
Dadurch können die beiden Teile unter Verwendung von Schraubenschlüsseln
so lange gegeneinander verdreht werden, bis eine ausreichende, in
radialer Richtung auf die einzelnen Lichtleiter 8, einwirkende Klemmkraft
48 erzielt ist.
Bei Verwendung eines Drehmomentenschlüssels kann das bei der Verdrehung
der Spannmutter 37 gegenüber der Führungshülse 35 bewirkte Drehmoment als
Maß für die auf die Klemmhülse 36 einwirkenden Klemmkräfte 48 festgelegt
werden. Dadurch kann eine unerwünschte Beschädigung der Klemmhülse bzw.
der Lichtleiter 8 vermieden und gleichzeitig erreicht werden, daß eine
ausreichende Verformungskraft auf die Lichtleiter 8 ausgeübt wird, sodaß
diese einen annähernd hexagonalen bzw. sechseckigen Querschnitt auf
weisen.
Bezugszeichenaufstellung:
Bezugszeichenaufstellung:
1 Signalanordnung
2 Traggerüst
3 Signallicht
4 Signalschild
5 Lampenanordnung
6 Schaltkasten
7 Bündel
8 Lichtleiter
9 Lichtstrahl
10 Lampengehäuse
11 Bajonettverschluß
12 Lampe
13 Leuchtfaden
14 Stirnseite
15 Distanz
16 Filteranordnung
17 Lüftungsschlitz
18 Seitenwand
19 Seitenwand
20 Pfeil
21 Ende
22 Haltevorrichtung
23 Gehäuse
24 Frontscheibe
25 Linsenanordnung
26 Tragplatte
27 Linse
28 Führungsnippel
29 Bohrung
30 Ende
31 Lichtbündel
32 Strahlenbündel
33 Umlenkprisma
34 Lichtstrahl
35 Führungshülse
36 Klemmhülse
37 Spannmutter
38 Spannvorrichtung
39 Stirnendbereich
40 Stirnseite
41 Innenkonus
42 Stirnseite
43 Innengewinde
44 Außenkonus
45 Aufnahmebohrung
46 Konuswinkel
47 Pfeil
48 Klemmkraft
49 Ende
50 Schutzhülle
51 Durchmesser
52 Stützfläche
53 Außendurchmesser
54 Fläche
55 Bund
56 Nut
57 Schlitz
58 Stützfläche
59 Stützfläche
60 Mittellängsachse
61 Haltevorrichtung
62 Filter
63 Filter
64 Haltering
65 Schnapparm
66 Schnapparm
67 Stirnfläche
68 Nut
69 Stirnfläche
70 Vertiefung
71 Ausnehmung
72 Tiefe
73 Dicke
74 Pfeil
75 Außendurchmesser
76 Außendurchmesser
77 Lageröffnung
78 Abstand
79 Gebläse
80 Ventilationsöffnung
2 Traggerüst
3 Signallicht
4 Signalschild
5 Lampenanordnung
6 Schaltkasten
7 Bündel
8 Lichtleiter
9 Lichtstrahl
10 Lampengehäuse
11 Bajonettverschluß
12 Lampe
13 Leuchtfaden
14 Stirnseite
15 Distanz
16 Filteranordnung
17 Lüftungsschlitz
18 Seitenwand
19 Seitenwand
20 Pfeil
21 Ende
22 Haltevorrichtung
23 Gehäuse
24 Frontscheibe
25 Linsenanordnung
26 Tragplatte
27 Linse
28 Führungsnippel
29 Bohrung
30 Ende
31 Lichtbündel
32 Strahlenbündel
33 Umlenkprisma
34 Lichtstrahl
35 Führungshülse
36 Klemmhülse
37 Spannmutter
38 Spannvorrichtung
39 Stirnendbereich
40 Stirnseite
41 Innenkonus
42 Stirnseite
43 Innengewinde
44 Außenkonus
45 Aufnahmebohrung
46 Konuswinkel
47 Pfeil
48 Klemmkraft
49 Ende
50 Schutzhülle
51 Durchmesser
52 Stützfläche
53 Außendurchmesser
54 Fläche
55 Bund
56 Nut
57 Schlitz
58 Stützfläche
59 Stützfläche
60 Mittellängsachse
61 Haltevorrichtung
62 Filter
63 Filter
64 Haltering
65 Schnapparm
66 Schnapparm
67 Stirnfläche
68 Nut
69 Stirnfläche
70 Vertiefung
71 Ausnehmung
72 Tiefe
73 Dicke
74 Pfeil
75 Außendurchmesser
76 Außendurchmesser
77 Lageröffnung
78 Abstand
79 Gebläse
80 Ventilationsöffnung
Claims (14)
1. Verfahren zum Halten eines Bündels aus Lichtleitern im Bereich des
Bündelendes in seiner Relativlage gegenüber einer Hülse, dadurch gekenn
zeichnet, daß das Bündel (7) mit über den Umfang verteilten, radialen,
gegen eine Bündelmitte zu gerichteten Klemmkräften (48) gehalten ist.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die radial ge
richteten Klemmkräfte (48) durch eine in Längsrichtung des Bündels (7)
aufgebrachte Preßkraft erzeugt werden.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die in
radialer Richtung wirkende Klemmkraft (48) so hoch ist, daß die einzelnen
Fasern der Lichtleiter (8) im Bündelendbereich eine etwa hexagonale Quer
schnittsform einnehmen.
4. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 3, dadurch ge
kennzeichnet, daß nach dem radialen Zusammenpressen der über eine vorbe
stimmbare Endposition vorstehenden Enden (49) der Lichtleiter (8) des
Bündels abgetrennt und eine Stirnseite des Bündels geläppt wird.
5. Haltevorrichtung für ein Bündel aus Lichtleitern im Bereich des Bün
delendes mit einer Führungshülse für das Bündel, dadurch gekennzeichnet,
daß die Führungshülse (35) in einem Stirnendbereich (39) mit einem sich
in Richtung der Stirnseite (40) verjüngenden Innenkonus (41) versehen ist
und daß in dem Innenkonus (41) der Führungshülse (35) eine Klemmhülse
(36) angeordnet ist, die eine zylindrische Aufnahmebohrung (45) aufweist,
durch welche die das Bündel (7) bildenden Lichtleiter (8) hindurchgeführt
sind und deren Außenseite mit einem Außenkonus (44) ausgebildet ist und
daß zwischen der Führungshülse (35) und der Klemmhülse (36) eine Spann
vorrichtung (38) angeordnet ist.
6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß in einem
Stirnendbereich der Führungshülse (35) ein Innengewinde (43) und in dem
sich vom Innengewinde (43) in Richtung des anderen Stirnendbereiches (39)
erstreckenden Teil ein sich verjüngender Innenkonus (41) angeordnet ist,
wobei ein Konuswinkel (46) des Innenkonus (41) in der Führungshülse (35)
und der Außenkonus (44) der Klemmhülse (36) einen gleichen Konuswinkel
(46) aufweisen und die Klemmhülse (36) über eine am Innengewinde (43)
verstellbar gelagerte, die Spannvorrichtung (38) bildende Spannmutter,
(37) in der Führungshülse (35) unter vordefinierter Vorspannung abge
stützt ist.
7. Vorrichtung nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß der
Innenkonus (41) und bzw. oder der Außenkonus (44) als selbsthemmender
Konus ausgebildet ist.
8. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 5 bis 7, dadurch
gekennzeichnet, daß die Spannmutter (37) in ihrem der Klemmhülse (36) zu
gewandten Endbereich mit einer konischen Stützfläche (59) versehen ist,
die sich gegen die Klemmhülse (36) zu erweitert.
9. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 5 bis 8, dadurch
gekennzeichnet, daß die Klemmhülse (36) in ihrem der Spannmutter (37) zu
gewandten Stirnendbereich mit einer konischen Stützfläche (58) versehen
ist, die sich in die Richtung ihres verjüngten Stirnendes erweitert.
10. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 5 bis 9, dadurch
gekennzeichnet, daß die Spannmutter (37) einen gegen eine Mittellängs
achse (60) vorspringenden Bund aufweist und ein Innendurchmesser des
Bundes (55) geringfügig größer ist als ein Durchmesser (51) einer Schutz
hülle (50) und die Schutzhülle (50) mit einem umlaufenden ringförmigen
Bund (55) versehen ist, der in eine umlaufende Nut der Spannmutter (37)
eingreift und die Schutzhülle (50) vom Innen- zum Außendurchmesser ge
krümmt verlaufend ausgebildet ist.
11. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 5 bis 10, da
durch gekennzeichnet, daß die Schutzhülle (50) aus einem thermoplasti
schen Kunststoff besteht.
12. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 5 bis 11, dadurch
gekennzeichnet, daß die Klemmhülse (36) aus einem Kunststoff, insbeson
dere einem Polyamid, gebildet ist.
13. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 5 bis 12, dadurch
gekennzeichnet, daß die Führungshülse (35) und gegebenenfalls die Spann
mutter (37) aus rostfreiem Stahl bestehen.
14. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Klemm
hülse (36) in einem Endbereich einen sich gegen dieses Ende zu verjüngen
den Außenkonus (44) aufweist und in diesem Bereich mit mehreren, sich von
der Stirnseite her in Richtung des gegenüberliegenden Stirnendes er
streckenden Schlitzen (57) versehen ist und mit der Spannmutter (37) der
Spannvorrichtung (38) einstückig verbunden ist.
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
AT29889 | 1989-02-10 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE4003846A1 true DE4003846A1 (de) | 1990-08-16 |
Family
ID=3486828
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE4003846A Withdrawn DE4003846A1 (de) | 1989-02-10 | 1990-02-08 | Verfahren und haltevorrichtung fuer ein lichtleiterbuendel |
Country Status (3)
Country | Link |
---|---|
CH (1) | CH679954A5 (de) |
DE (1) | DE4003846A1 (de) |
SE (1) | SE9000455A0 (de) |
Cited By (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP0415625A2 (de) * | 1989-08-28 | 1991-03-06 | Lumitex Inc. | Verbindereinheit für Lichtfaserkabel |
EP0996013A2 (de) * | 1998-10-20 | 2000-04-26 | Advanced Fiber Optics, S.L. | Halter für optisches Faserbündel |
EP1331503A2 (de) * | 2002-01-26 | 2003-07-30 | Samsung Electronics Co., Ltd. | Haltevorrichtung und Träger mit einem Keil |
EP1466807A1 (de) * | 2003-04-08 | 2004-10-13 | Elettromeccanica CM S.r.l. | Lichtsignal |
EP1577863A2 (de) * | 2004-03-18 | 2005-09-21 | Siemens Aktiengesellschaft | Lichtleiteranzeiger |
EP1795323A1 (de) * | 2005-12-09 | 2007-06-13 | Siemens Schweiz AG | Vefahren zur Herstellung einer Signalplatte und Verkehrssignal mit einer derartigen Signalplatte |
DE102014207750A1 (de) * | 2014-04-24 | 2015-10-29 | Osram Opto Semiconductors Gmbh | Beleuchtungsanordnung |
-
1990
- 1990-02-08 DE DE4003846A patent/DE4003846A1/de not_active Withdrawn
- 1990-02-08 SE SE9000455A patent/SE9000455A0/sv unknown
- 1990-02-09 CH CH421/90A patent/CH679954A5/de not_active IP Right Cessation
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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US6873771B2 (en) | 2002-01-26 | 2005-03-29 | Samsung Electronics Co., Ltd. | Holder and holder base having a wedge |
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DE102004014417A1 (de) * | 2004-03-18 | 2005-10-13 | Siemens Ag | Lichtleiteranzeiger |
EP1577863A3 (de) * | 2004-03-18 | 2006-05-10 | Siemens Aktiengesellschaft | Lichtleiteranzeiger |
EP1795323A1 (de) * | 2005-12-09 | 2007-06-13 | Siemens Schweiz AG | Vefahren zur Herstellung einer Signalplatte und Verkehrssignal mit einer derartigen Signalplatte |
WO2007065504A1 (de) * | 2005-12-09 | 2007-06-14 | Siemens Schweiz Ag | Verfahren zur herstellung einer signalplatte und verkehrssignal mit einer derartigen signalplatte |
DE102014207750A1 (de) * | 2014-04-24 | 2015-10-29 | Osram Opto Semiconductors Gmbh | Beleuchtungsanordnung |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
CH679954A5 (de) | 1992-05-15 |
SE9000455D0 (sv) | 1990-02-08 |
SE9000455A0 (sv) | 1990-08-15 |
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
8139 | Disposal/non-payment of the annual fee |