DE7443067U

DE7443067U - Optical fiber bundle with reinforced end sections

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Publication number: DE7443067U
Application number: DE7443067U
Authority: DE
Original assignee: Olympus Optical Co Ltd
Current assignee: Olympus Corp
Priority date: 1973-12-26
Publication date: 1977-09-08

Description

of Hatagaya 2-43-2, Shibuya-Ku, Tokyc-To. Japanof Hatagaya 2-43-2, Shibuya-Ku, Tokyo-To. Japan

Gotisches Faserbündel mit verstärkten EndabschnittenGothic fiber bundle with reinforced end sections

Die Erfindung betrifft ein optisches Faserbündel, dessen Einzelfasern an den Endabschnitten fest zusammengeschlossen und im Kittelabschnitt außerhalb der Endabschnit:.e voneinander getrennt sind, so daß das Faserbündel ausreichende Flexibilität hat.The invention relates to an optical fiber bundle, the individual fibers of which are firmly joined together at the end sections and in the smock section outside the end sections: .e from each other are separated so that the fiber bundle has sufficient flexibility.

Zur Bildübertragung o. dgl..zum Beispiel bei einem Endoskop ist es erforderlich, die Fasern einer Faseroptik an beiden Endabschnitten miteinander zu befestigen, damit die iXustergeometrie an den beiden Endabschnitten des Faserbündels identisch bleibt und das Bild unverändert von einem zum anderen Ende der Faseroptik übertragen werden kann. Darüberhinaus ist es Notwendig, das Endoskop so anzuordnen, daß es an einem beliebiger. Teil zu dessen Beobachtung eingesetzt bzw. eingeführt werden kann. Daher muß die Faseroptik bei Endoskopen im Mittelbereich zwischen den beiden Endabschnitten eine möglichst hohe Flexibilität haben. Aus diesem Grunde sollten die Einzelfasern des FaserbündelsFor image transmission or the like . For example in the case of an endoscope, it is necessary to fasten the fibers of a fiber optic together at both end sections so that the iXuster geometry remains identical at the two end sections of the fiber bundle and the image can be transmitted unchanged from one end of the fiber optic to the other. In addition, it is necessary to arrange the endoscope so that it can be attached to any. Part for the observation of which can be used or introduced. The fiber optics in endoscopes must therefore have the greatest possible flexibility in the central area between the two end sections. For this reason, the individual fibers of the fiber bundle should

Z/buZ / bu

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-V--V-

bzv.·. der Faseroptik im Mittelbereich voneinander getrennt angeordnet sein.or ·. of the fiber optics separated from each other in the central area be arranged.

Nachfolgend wird eine bekannte Methode zur Herstellung optischer Faserbündel beschrieben, die die zuvor angegebenen Bedingungen erfüllen sollen. Die in Fig. 1 dargestellte optische Faser 4 wird dadurch hergestellt, daß ein Überzug 3 aus säurelöslichem Glas auf der Außenfläche einer optischen Faser angeordnet wird, die aus einem lichtleitenden Kern 1 aus Glas oder einem anderen lichtleitenden thermoplastischen Material relativ hoher. Brechungsindexes und einem die Außenfläche des Kerns 1 überziehenden Mantel 2 pus Glas mit einem vergleichsweise niedrigen Brechungsindex besteht. Eine Vielzahl von optischen Fasern 4 diser Art werden zu einem Bündel zusammen gefaßt, und dieses optische Faserbündel wird in ein zylindrisches Rohr 5 aus einem säurelöslicher Glas eingesetzt und zusammen mit diesem in der Hei.;zc; ^ eines Heizelements 6 (Fig. 2) ausgezogen. Auf d'.ose .»eise wird ein stabförmiges Faserbündel 7 gebildet. N.--.,a dem Überzieher. der beiden Endabschnitte des stabförrnigen Faserbüncels 7 mit einem säurebeständigen Material wird das stabförmige Faserbündel 7 in Säure getaucht, um das aus säurelöslichem Glas bestehende zylindrische Rohr 5 und den ebenfalls aus säurelöslichem. Glas bestehenden Überzug 3 im Mittelabschnitt jeder Faser 4, also mit Ausnahme der beiden Encabschnitte, auszulösen. Auf diese Weise ergeben sich voneinander getrennte Fasern im Mittelabschnitt, und es läßt sich eine flexible Faseroptik herstellen. Das nach der zuvor beschriebenen Methode hergestellte optische Faserbündel 7 weist gemäß Fig. 3 zwei Endabschnitte 7a und 7b mit miteinander verbundenen Fasern 4 und einem Mittelabschnitt 7c auf, an dem die entsprechenden Fasern voneinander getrennt sind. Über den größten Teil des Kittelabschnitts 7c, in welchem die Fasern 4 getrennt voneinander laufen, sind die säurelöslichen GlasschichtenA known method for producing optical fiber bundles which are intended to meet the conditions specified above is described below. The optical fiber 4 shown in Fig. 1 is produced in that a coating 3 of acid-soluble glass is arranged on the outer surface of an optical fiber, which consists of a light-guiding core 1 made of glass or another light-guiding thermoplastic material relatively higher. Refractive index and a cladding 2 pus glass covering the outer surface of the core 1 with a comparatively low refractive index. A plurality of optical fibers 4 of this kind are bundled together, and this optical fiber bundle is inserted into a cylindrical tube 5 made of an acid-soluble glass and together with this in the heating; zc; ^ a heating element 6 (Fig. 2) pulled out. A rod-shaped fiber bundle 7 is formed on the ose. N .--., A the overcoat. of the two end portions of the rod-shaped fiber bundle 7 with an acid-resistant material, the rod-shaped fiber bundle 7 is immersed in acid, around the cylindrical tube 5 made of acid-soluble glass and the one also made of acid-soluble. Glass existing coating 3 in the middle section of each fiber 4, so with the exception of the two Enc sections to trigger. In this way, separate fibers result in the central section, and flexible fiber optics can be produced. The optical fiber bundle 7 produced according to the method described above has, as shown in FIG. 3, two end sections 7a and 7b with interconnected fibers 4 and a central section 7c at which the corresponding fibers are separated from one another. The acid-soluble glass layers are over the greater part of the smock section 7c, in which the fibers 4 run separately from one another

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durch die Säure herausgelöst und vollständig entfernt. In den den Grenzen zwischen dem Mittelabschnitt 7c und den beiden Endabschnitten 7a und 7b benachbarten Zonen bleibt jedoch eine schlammartige Gl .smassc? 8 zurück, welche bei der vorhergehenden Säurebehandlung nicht vollständig durch die Säure herausgelöst werden konnte, da die Säure in die Zwischen- bzw. Zwickelräume zwischen den Einzelfasern nicht vollständig eindringen konnte (Fig. 4). Die Menge dieser schlammartigen Masse 8 nimmt in den Zonen nahe den Grenzen zwischen Mittelabschnitt und den beiden Außenabschnitten zu. (Wenn Glas mit einem Anteil an SiO„ als säur .'lösliches Glas verwendet wird, enthält diese Masse 8 auch SiO^ usw., das in Säure vergleichsweise unlöslich ist.) Um die nicht entfernte Masse 8 heraus zu bringen, wird der jeder Faser 4 zugeordnete säurelösliche Glasüberzug 3 vorzugsweise dicker ausgeführt. Überzüge 3 größerer Stärke haben jedoch den Nachteil, daß der Anteil des für die Lichtübertragung unbrauchbaren Querschnitts größer wird, so daß der Lichtübertragungswirkungsgrad abnimmt. In drr Praxis wird daher die Schicht bzw. der Überzug 3 so dünn als möglich gemacht, und seine Stärke beträgt in der Regel etwalpm bis 5 pm. Der Entfernung der schlammartigen Masse 8 nach dem vorbeschriebenen Verfahren sind daher in der Praxis auf optische Ursachen zurückgehende Grenzen gesetzt.dissolved out by the acid and completely removed. In the boundaries between the middle section 7c and the two end sections 7a and 7b adjacent zones, however, remains a mud-like Gl .smassc? 8 back, which could not be completely dissolved out by the acid during the previous acid treatment, because the acid could not completely penetrate into the interstices or interstices between the individual fibers (Fig. 4). The amount of this sludge-like mass 8 increases in the zones near the boundaries between central sections and the two outer sections. (If glass with a proportion of SiO is used as acid-soluble glass, contains this mass 8 also SiO ^ etc., that in acid comparatively is insoluble.) In order to bring out the mass 8 which has not been removed, the one assigned to each fiber 4 is used acid-soluble glass coating 3 is preferably made thicker. However, coatings 3 of greater thickness have the disadvantage that the proportion of the cross section unusable for the light transmission becomes larger, so that the light transmission efficiency decreases. In practice, therefore, the layer or the coating 3 is made as thin as possible, and its thickness is usually around 5pm to 5pm. The removal of the sludge-like mass 8 according to the above In practice, therefore, there are limits to what can be done based on optical causes.

Wie oben angegeben, sind die Einzelfasern des auf diese /«eise hergestellten optischen Faserbündels an den beiden Endabschnitten 7a und 7b fest zusammengeschlossen und können nicht bewegt werden. Andererseits können die Einzelfasern an den Stellen des Mittelabschnitts 7c die den zuvor definierten Grenzen nahe benachbart sind, bewegt werden, da das säurelösliche Glas teilweise entfernt wurde, wobei die Bewegung der Einzelfasern jedoch wegen der Existenz der schammartigen Masse 8 etwas beschränkt ist. Darüberhinaus wird ein optisches Faserbündel dieser Art im GebrauchAs stated above, the individual fibers of the optical fiber bundle produced in this way are on the two End sections 7a and 7b are firmly locked together and cannot be moved. On the other hand, the individual fibers are moved at the points of the middle section 7c which are close to the previously defined limits, since the acid-soluble glass has been partially removed, with the movement of the individual fibers, however, because of the existence the spongy mass 8 is somewhat limited. Furthermore an optical fiber bundle of this type becomes in use

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häufig gebogen. Beim Biegen des optischen Faserbür.dels treten besonders hohe Spannungen an den Abschnitten nahe den Grenzen zwischen dem Mittelabschnitt 7c mit voneinander getrennten Einzelfasern und den festen Endabschnitten 7a und 7b auf. Demgemäß besteht bei diesen optischen Fasern eine erhöhte Bruchgefahi/an den Stellen nahe den Grenzen (Übergangszonen). Selbst wenn die in den ubergangszonen auftretenden Spannungen nicht zum Bruch der entspechenden Fasern führen, können Faserverletzungen beim Biegen auftreten, und zwar insbesondere dort, wo nicht entfernte Reste des säurelöslichen Glases zwischen den Einzelfasern vorhanden sind. Soweit die schlammartige Hasse in Form von Klümpchen zwischen den Einzelfasern vorliegt, werden die einem solchen Klümpchen oder Partikel benachbarten Fasern beim Biegen einer extrem hohen Belastung ausgesetzt, die häufig zum Bruch der Faser führt.often curved. When bending the optical fiber bundle particularly high tensions occur at the sections close to the boundaries between the central section 7c with one another separate individual fibers and the fixed end portions 7a and 7b. Accordingly, there exists in these optical fibers an increased risk of breakage / at the points near the limits (Transition zones). Even if the stresses occurring in the transition zones do not cause the corresponding ones to break Fibers, fiber injuries can occur when bending, in particular where residues of the acid-soluble glass that have not been removed are between the individual fibers available. As far as the muddy hatred is present in the form of lumps between the individual fibers, the such a lump or particle of adjacent fibers is exposed to extremely high stress when bending often leads to fiber breakage.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein optisches Faserbündel, deren Einzelfasern an den Endabschnitten miteinander befestigt sind und im Mittelabschnitt voneinander getrennt verlaufen, anzugeben, das aufgrund seiner Ausbildung unempfindlich gegen Verbiegen und Bieqebeanspruchungen ist.The invention is therefore based on the object of an optical fiber bundle, the individual fibers of which at the end sections are attached to each other and run separately from each other in the middle section to indicate the due its training insensitive to bending and bending stresses is.

Ausgehend von einem optischen Faserbündel der vorstehend genannten Art, schlägt die Erfindung zur Lösung dieser Aufgabe vor, daß die Zwischen- bzw. Zwickelräume zwischen den Fasern in den Ubergangszonen zwischen dem Mittelabschnitt und den beiden Endabschnitten mit einem Kunststoffmaterial von geeigneter Flexibilität gefüllt sind.Starting from an optical fiber bundle of the type mentioned above, the invention proposes to solve this problem before that the interstices or interstices between the fibers in the transition zones between the central section and the two end sections with a plastic material are filled with suitable flexibility.

In Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, daß das Faserbündel-Verstärkungsrohre aufweist, die ^eile des Faserbündels in der Nähe der Grenzen zwischen dem Mittelabschnitt und den beiden Endabschnitten umschließen-In a further development of the invention it is provided that the fiber bundle reinforcement tubes, the ^ part of the The bundle of fibers near the boundaries between the middle section and the two end sections -

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ΐ',ν folgenden wird die Erfindung anhand der Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen: ΐ ', ν following the invention is explained in more detail with reference to the drawings. Show it:

Fig. 1 eine vergrößerte perspektivische Darstellung eines Teils einer optischen Faser;1 shows an enlarged perspective illustration of part of an optical Fiber;

Fig. 2 eine perspektivische Ansicht zur Erläuterung des Verfahrens zur Herstellung eines optischen Faserbündels (Faseroptik);Fig. 2 is a perspective view for explaining the manufacturing method an optical fiber bundle (fiber optics);

Fig. 3 eine perspektivische Ansicht auf ein bekanntes optisches Faserbündel; und3 is a perspective view of a known optical fiber bundle; and

Fig. 5 bis 9 vergrößerte Schnittansichten auf Ausführungsbeispiele des erfindungsgemäßen optischen Faserbündels.5 to 9 enlarged sectional views of exemplary embodiments of the invention optical fiber bundle.

ι, Fig. 5 zeigt ein erstes Ausführungsbeispiel des optischenι, Fig. 5 shows a first embodiment of the optical

Faserbundeis gemäß der Erfindung. In Fig. 5 ist eine in Fig. 1 dargestellte Einzelfaser mit 10 bezeichnet:. Sie be- \ ■ steht aus einem lichtleitenden Kern 1 aus Glas oder einemFiber bundle ice according to the invention. In Fig. 5, a single fiber shown in Fig. 1 is denoted by 10 :. They undergo, \ ■ is made of a light-conducting core 1 made of glass or

anderen lichtleitenden thermoplastischen Material mit hoher. Brechungsindex und einem den Kern 1 umschließenden Hantel bzw. Überzug 2 aus einem Glas niedrigeren Brechungsindexes. Eine der Schicht 3 in Fig. 1 entsprechende, säurelösliche Glasschicht ist mit 11 bezeichnet. Die einzelnen optischen Fasern 10 sind in einem Abschnitt lOc fest miteinander verbunden. Eine schlammartige Masse, die bei der Säureauslösung nicht vollständig entfernt werden kann, ist mit 12 bezeichnet. In die Zwischenräume bzw. Zwickelräume zwischen den Einzelfasern sind in einer Übergangszone nahe der Grenze zwischen dem Endabschnitt 10a und dem Mittelabschnitt des Faserbündels Kunststoffschichten 13 geeigneter Flexibilität eingebracht bzw. injiziert und in situ ausgehärtet. In dem zur Mitte des optischen Faserbündels von cen Kunststoffschichten 13 aus verlaufenden Abschnitt (rechts in.Fig. 5) sind die säurelöslichen Glasschichten vollständig entfernt, so daß dort die optischen Einzelfasern voneinander getrennt sind.other light-conducting thermoplastic material with high. Refractive index and a core 1 surrounding dumbbell or coating 2 made of a glass of lower refractive index. An acid-soluble glass layer corresponding to layer 3 in FIG. 1 is denoted by 11. The individual optical fibers 10 are firmly connected to one another in a section 10c. A sludge-like mass that cannot be completely removed when the acid is released is denoted by 12. Plastic layers 13 of suitable flexibility are introduced or injected into the interstices or interstices between the individual fibers in a transition zone near the boundary between the end section 10a and the central section of the fiber bundle and are cured in situ. In the (right in.Fig. 5) to the center of the optical fiber bundle of cen plastic layers 13 of the extending portion of acid-soluble glass layers are completely removed, so that there the optical fibers are separated.

Das Kur.s tstori material , Gas für die Schichten 13 bei ee:r, crfindur.gsgemäßen optischen Faserbündel verwendet wird, soll eine geeignete Karte und Flexibilität besitzen. Die richtige Härte und Flexibilität des Kunststoffmaterials ändern sich mit dem Durchmesser des Faserbündels, dem Durchmesser der Einzelfasern, der Dicke der säurelöslichen Glasschichten usw. Vorzugsweise wird jedoch ein Kunststoffmaterial, z. 3. langsam aushärtende bzw. gießfähige Elastomere (poteing elastomers) wie die unter dem "Warenzeichen RTF, GEL vertriebenen Kunststoffe (Hersteller Shin-etsu Chemical Industry Co., Ltd.) verwendet. Die Viskosität dieser Kunststoffe ist gering, d. h. etwa 10 Pcises bei 25° C, ihre Härte nach dem Aushärten ist ASTM D 2240 des Types A Shove-Härteprüfgerät 22 oder geringer und sie haben eine hohe Flexibilität. Daher können Sie leicht in die Zwischen- bzw. Zwickelräume zwischen den Einzelfasern eingeführt bzw. injiziert werden, so daß die Herstellung der beschriebenen optischen Faserbündel dementsprechend einfach ist. Da sie hohe Flexibilität besitzen, setzen sie die Bruchgefahr der Fasern außerordentlich stark herab.The Kur.s tstori material, gas for the layers 13 at ee: r, crfindur.gs according optical fiber bundle is used should have a suitable map and flexibility. The right hardness and flexibility of the plastic material change with the diameter of the fiber bundle, the diameter of the individual fibers, the Thickness of the acid-soluble glass layers, etc. Preferably, however, a plastic material, e.g. 3. slowly curing or pourable elastomers (poteing elastomers) such as the plastics sold under the "Trademark RTF, GEL" (manufacturer Shin-etsu Chemical Industry Co., Ltd.) is used. The viscosity of these plastics is low; H. about 10 pcises at 25 ° C, their hardness after curing is ASTM D 2240 Type A Shove Hardness Tester 22 or less and they have high flexibility. Therefore you can easily get into the interstices or interstices between the individual fibers are introduced or injected, so that the production of the optical fiber bundle described accordingly is easy. Since they have a high degree of flexibility, the risk of breaking the fibers is extremely high down.

Wenn es möglich ist, die Länge von der Stirnseite des i" lexiblen optischen Faserbündels bis zum durchbiegbaren Abschnitt des optischen Faserbündels vergleichsweiseIf possible, the length from the end of the flexible optical fiber bundle to the bendable one Section of the optical fiber bundle comparatively

lang zu machen, können die oben angegebenen Kunststoffin
schichten einem vergleichsweise langen Abschnitt von einigen Millimetern oder mehr vorgesehen werden. Es ist daher sehr günstig, wenn ve.ches Material für diese Kunststoff schlitten verwendet werden kann. Andererseits ist es bei kurzem Abstand zwischen der Stirnfläche und dem biegbaren Abschnitt unvermeidbar, auch die Länge der Kunststoffschichten entsprechend kurz zu bemessen. In diesem Falle sollte zweckmäßigerweise kein weiches Kunststoff mateial verwendet werden, da C "e Spa:.nungen anderenfalls direkt in Zonen in unmittelbarer Nähe der GrenzeTo make long, the plastic in the above can be used
layers a comparatively long section of a few millimeters or more can be provided. It is therefore very beneficial if some material can be used for these plastic sledges. On the other hand, if the distance between the end face and the bendable section is short, it is unavoidable to also make the length of the plastic layers correspondingly short. In this case, it is advisable not to use soft plastic material, since C "e Spa:. Otherwise directly in zones in the immediate vicinity of the border

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zwischen den Endabschnitten und dem Mittelabschn-itt konzentriert würden.between the end sections and the middle section would be focused.

In denn zuletzt genannten Fall sollten vorzugsweise Kunststoffe wie die unter dem Warenzeichen Araldite AY103/HY951 oder Cemedine 1565/D im Handel erhältlichen Kunststoffe mit besonders niedriger Viskosität aus Epoxiharzen verwendet v/erden, die in der Praxis als 3inde- bzw. Klebemittel verwendet werden. Die7e Bindemittel werden jedoch nach dem Aushärten außerordentlich hart, so daß die Flexibilität unter Umständen unzureichend wird. (Eine unzureichende Flexibilität ergibt sich insbesondere dann, wenn die Fasern große Durchmesser und Zwischenräume nach dem Enfernen des säurelöslichem Glases haben). In diesem Falle ist es notwendig, die Härte auf den günstigsten Wert einzustellen, i rod em FVB (Polyvinylbutyral), gelöst in einem organischen Lösungsmittel, wie Xylol als Mittel zur Erhöhung der Elastizität zugesetzt wird. Ein zu großer Anteil an Xylol-Polyvinylbutyral-Lösung sollte jedoch nicht zugesetzt werden, da in diesem Falle die Volumenkontraktion zum Zeitpunkt der Aushärtung zu groß wird. 'Wenn mehr als 10 % Xylol-Polyvinylbutyral-Lösung zugesetzt werden müßten, sollte zur Erzielung besserer Ergebnisse ein unter dem Warenzeichen DER erhältlicher Epoxyharz verwendet werden. In diesen Fällen ist es möglich, die Härte des Kunststoffmaterials durch Änderung des Mischungsverhältnisses von derjenigen mit etwa HRM 100 der Rockwell M-Skala, z. B. Araldite, Cemedine usw. bis zu derjenigen von ASTM D 2240, Type A des Shove-Härteprüfgera'ts 22, z. B. von DER, einzustellen. Außerdem haben einige Polyurethanharze niedrige Viskosität, und bei Verwendung solcher Harze können gute Ergebnisse erzielt werden.In the latter case, plastics such as those commercially available under the trademark Araldite AY103 / HY951 or Cemedine 1565 / D with a particularly low viscosity made from epoxy resins should preferably be used, which are used in practice as binders or adhesives. However, these binders become extremely hard after hardening, so that the flexibility may become insufficient under certain circumstances. (In particular, insufficient flexibility results when the fibers have large diameters and gaps after the acid-soluble glass has been removed). In this case it is necessary to adjust the hardness to the most favorable value, i rod em FVB (polyvinyl butyral) dissolved in an organic solvent such as xylene is added as an agent to increase the elasticity. However, too large a proportion of xylene-polyvinylbutyral solution should not be added, since in this case the volume contraction at the time of curing becomes too great. If more than 10 % xylene-polyvinylbutyral solution has to be added, an epoxy resin available under the trademark DER should be used for better results. In these cases it is possible to adjust the hardness of the plastic material by changing the mixing ratio from that of about HRM 100 on the Rockwell M scale, e.g. B. Araldite, Cemedine, etc. up to that of ASTM D 2240, Type A des Shove hardness testers 22, z. B. from DER to adjust. In addition, some polyurethane resins have low viscosity and good results can be obtained using such resins.

V.'ie oben gesagt, ist es erwünscht, die Flexibilität desV.'as stated above, it is desirable to have the flexibility of the

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-G--G-

eingesetzten Kunststoffmaterials auf einen geeignetenplastic material used on a suitable

: VJat entsprechend den Bedingungen, wie Durchmesser der: VJat according to the conditions, such as diameter of the

! Fasern usw. einzustellen. Beispiele von verwendbaren! Adjust fibers, etc. Examples of usable

• Materialien zum Einstellen der gewünschten Flexibilität• Materials for setting the desired flexibility

sind oben genannt. Der ideale Weg ist jedoch wie folg::are mentioned above. However, the ideal way is as follows:

In der Nähe der Grenze zwischen jedem Endabschnitt, in welchem die Einzelfasern miteinander verbunden sind,Near the boundary between each end portion, in which the individual fibers are connected to each other,

f und dem Mittelabschnitt, in welchem die Fasern vonein-f and the middle section, in which the fibers

ander getrennt verlaufen, also in derjenigen Zone, wo sich die oben beschriebene schlammartige Masse ergibt,run separately on the other, i.e. in the zone where the sludge-like mass described above results,

sollte vorzugsweise ein Kunststoff mit vergleichsweiseshould preferably be a plastic with comparatively

| niedriger Elastizität, hoher Härte und starken Haft-| low elasticity, high hardness and strong adhesive

kräften verwendet werden. In dem dem Mittelabschnittforces are used. In the middle section

näher gelegenen Bereich sollten dagegen Kunststoffe mit höherer Elastizität bzw. Flexibilität verwendet werden. Bei dieser Anordnung ist das eingefüllte KunststcJfmaterial an der Grenze genügend hart und steif, so daß keine Spannungskonzentration im Grenzabschnitt auftritt, und das Faserbündel eine extrem hohe Stabilität und VJiderstandskraft gegen Biegen und Zugkräfte entfaltet.In contrast, plastics with higher elasticity or flexibility should be used in the closer area. In this arrangement, the filled in is plastic sufficiently hard and stiff at the boundary so that no stress concentration in the boundary section occurs, and the fiber bundle extremely high stability and resistance to bending and tensile forces unfolds.

In der Praxis ist es jedoch sehr schwierig, die Härte des zuvor beschriebenen Kunststoffinaterials zu variieren Andererseits ist es bekannt, verschiedene anorganische Materialien, z. B. Glasfasern, einem Kunststoff ungenügender Härte zuzusetzen, wodurch ein verstärktes Material z. B. ein faserverstärkter Kunststoff (FRP) geschaffen wird. Da die schlammartige Masse, die nahe der oben definierten Grenze vorhanden ist, ähnlich dem Füllstoff für FRP wirkt, hat der eingefüllte Kunststoff in den der Grenze unmittelbar benachbarten Zonen, in der die schlammartige Masse in vergleichsweise großer Menge vorhanden ist, eine höhere Stabilität und Härte als an solcr Zonen, die frei sind von der genannten schlammartigen Masse. Daher hat das in die Zwischenräume eingeführteIn practice, however, it is very difficult to vary the hardness of the plastic material described above On the other hand, it is known to use various inorganic materials, e.g. B. glass fibers, a plastic inadequate To add hardness, whereby a reinforced material z. B. created a fiber reinforced plastic (FRP) will. Because the sludge-like mass, which is present near the limit defined above, is similar to the filler acts for FRP, the filled plastic has in the zones immediately adjacent to the border in which the sludge-like mass is present in comparatively large quantities, a higher stability and hardness than on solcr Zones that are free of the said muddy mass. Hence that has been introduced into the spaces in between

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- Q —- Q -

Kunststoffmaterial eine den Idealwerten sehr nahe kommende Härteverteilung. Auf diese Weise sind günstige Biegeeigenschaften gewährleistet.Plastic material very close to the ideal values upcoming hardness distribution. In this way, favorable bending properties are guaranteed.

Im folgenden wird ein zweites Ausführungsbeispiel beschrieben, bei dem die Standfestigkeit selbst gegen stärkere Biegebeanspruchungen und Spannungen weiter erhöht ist, intern die zuvor erwähnte Grenze auf eine genügende Härte eingestellt wird. Bei diesem zweiten Ausführungsbeispiel, das in Fig. 6 dargestellt ist, ist die Zone ne.he der Grenze zwischen dem Endabschnitt 10a und dem Mittelat'schnitt 10b durch ein Verstärkungsrohr 14 geschützt. Bei dem iryider vorstehend beschriebenen Weise angeordneten Faserbündel wird nach dem Entfernen des säurelöslichen Glases das Verstärkungsrohr 14 aufgebracht, Kunststoffmaterial 15 in die Zwischenräume bzw. Zwickel zwischen den Einzelfasern und dem Verstärkungsrohr 14 und den Einzelfasern injiziert und danach das Kunststoffmaterial 15 ausgehärtet.In the following a second embodiment is described in which the stability itself against stronger bending loads and tensions is further increased, internally the previously mentioned limit is adjusted to a sufficient hardness. In this second embodiment, the one shown in FIG is shown, the zone is next to the boundary between the end portion 10a and the Mittelat'schnitt 10b protected by a reinforcement tube 14. Arranged in the manner described above After removing the acid-soluble glass, the fiber bundle is applied to the reinforcement tube 14, plastic material 15 in the spaces or gussets between the individual fibers and the reinforcement tube 14 and the Individual fibers are injected and then the plastic material 15 cured.

Bei dem zuvor beschriebenen optischen Faserbündel werden die Spannungen nicht in ungünstiger Weise im Bereich der Grenze konzentriert, und zwar wegen der Anordnung des Verstärkungsrohrs 14 selbst dann nicht, wenn das optische Faserbündel starken Biegungen unterworfen wird. In die Zone nahe dem stirnseLtigen Ende 14a des Verstärkunqsrohrs 14 wir·.·' flexibles Kunststoffmaterial 15 um die Einzelfasern herum eingefüllt, das die Einzelfasern in diesem Bereich schützt. Da das Kunststoffmaterial 15 flexibel ist, gibt es keine Spannungskonzentrationen in dieser Zone. In dem zuvor beschriebenen Balle wird als Kunststoffrnaterial 15 vorzugsweise ein Material hoher Flexibilität verwendet.In the optical fiber bundle described above, the stresses are not unfavorably in the range of Limit concentrated, because of the arrangement of the reinforcement tube 14 not even if the optical Fiber bundle is subjected to strong bends. In the zone near the frontal end 14a of the reinforcement tube 14 we ·. · 'Flexible plastic material 15 around the individual fibers filled around, which protects the individual fibers in this area. Since the plastic material 15 is flexible there are no stress concentrations in this zone. In the above-described ball is used as a plastic material 15 preferably a material of high flexibility is used.

Fig. 7 zeigt ein drittes Ausführungsbeispiel der Erfindung,Fig. 7 shows a third embodiment of the invention,

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- 1 O -- 1 O -

Die Dicke des dort verwendeten Verstärkungsrohrs 16 nimmt zum Ende hin ab. Auf diese Weise irt das Verstärkungsrohr 16 am Abschnitt 10a, in welchem die Fasern miteinander verbunden sind, hart, und seine Flexibilität nimmt graduell in Richtung seines Endes ab. Auf diese Weise ist bei dem in Fig. 7 dargestellten optischen Faserbündel die Grenzzone zwischen dem Endabschnitt, in welchem die Einzelfasern miteinander verbunden sind, und dem Mittelabschnitt, in welchem die Einzelfasern voneinander getrennt sind, von dem dicken, d. h. harten Teil des Verstärkungsrohrs umschlossen. Daher findet keine besondere Spannungskonzentration an der Grenze statt, selbst wenn das optische Faserbündel stark gebogen wird. Da der Endabschnitt des Verstärkungsrohrs dünner und dait flexibel ist, ist auch eine Spannungskonzentration in diesem Abschnitt des optischen Faserbündels verhindert.The thickness of the reinforcement tube 16 used there decreases towards the end. In this way the reinforcement tube irt 16 at section 10a, in which the fibers are connected to one another, hard, and his Flexibility gradually decreases towards its end. This is the case with the one shown in FIG optical fiber bundle the boundary zone between the end section in which the individual fibers with each other are connected, and the central portion in which the individual fibers are separated from each other of the thick, d. H. enclosed hard part of the reinforcement tube. Therefore there is no particular stress concentration takes place at the boundary even if the optical fiber bundle is largely bent. Because the end section of the reinforcement pipe is thinner and flexible, there is also a stress concentration in prevents this section of the optical fiber bundle.

In Fig. 8 ist ein viertes Ausführungsbeispiel ..argesteHh, bei dem das optische Faserbündel zunächst ■" .:\ einem flexiblen Rohr 17 und außen von einem ni^nt so flexiblen Verstärkungsrohr 18 umschlossen ist. Bei diesem Ausführungsbeispiel ist das Verstärkungsrohr 18 kurzer als das flexible Rohr 17. Obwohl das Verstärkungsrohr 18 selbst keine unterschiedlichen Flexibilitätseigenschaften wie im Falle des dritten Ausfuhrungsbeispieis net, ist der Abschnitt des optischen Faserbündels, der nur vom flexiblen Rohr 17 umgeben ist, flexibel. während der vom Verstärkungsrohr 18 umschlossene Abschnitt nicht flexibel ist. Auf diese Weise wird die Flexibilität bzw. Elastizität des optischen Faserbündels in Stufen geändert, und das optische Faserbündel selbst hat die selben Eigenschaften wie dasjenige bei dem dritten Ausführungsbeispiel. In FIG. 8 is a fourth embodiment ..argesteHh, wherein the optical fiber bundle first ■ ". \ A flexible tube 17 and outwardly from a ni ^ nt so flexible reinforcing tube is enclosed 18. In this embodiment, the reinforcing tube 18 is shorter than. the flexible tube 17. Although the reinforcement tube 18 itself does not have different flexibility properties as in the case of the third exemplary embodiment, the portion of the optical fiber bundle which is only surrounded by the flexible tube 17 is flexible, while the portion enclosed by the reinforcement tube 18 is not flexible. In this way, the flexibility of the optical fiber bundle is changed in stages, and the optical fiber bundle itself has the same properties as those in the third embodiment.

Fig. 9 zeigt ein fünftes Ausführungsbeispiel der Erfindung,Fig. 9 shows a fifth embodiment of the invention,

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bei dem Verstärkungsrohre so angeordnet sind, daß sich die Flexibilität in Stufen ähnlich wie bei dem vierten Ausführungsbeispiel ändert, wobei jedoch eine größere Anzahl von Stufen vorgesehen ist. Um die optischen Fasern 10 ist ein flexibles Schutzrohrare arranged in the reinforcement pipes so that the flexibility in stages similar to that of fourth embodiment changes, but with a larger number of stages is provided. Around the optical fiber 10 is a flexible protective tube

19 herumgelegt, das von einem Schutzrohr 20 entsprechender Flexibilität oder einem etwas härter eingestellten Schutzrohr 20 umgeben ist. Das Schutzrohr19 laid around, that of a protective tube 20 of appropriate flexibility or a somewhat harder set Protective tube 20 is surrounded. The protective tube

20 wird von einem Verstärkungsrohr 21 aus einem harten Material, z. B. aus Metall außen umschlossen, wobei die Enden der Rohre 19, 20 und 21 auf der dem Abschnitt 10b der optischen Fasern 10 zugewandten Seite in kurzen Stufen hintereinander angeordnet sind.20 is supported by a reinforcement tube 21 made of a hard material, e.g. B. enclosed outside of metal, wherein the ends of the tubes 19, 20 and 21 on the side facing the section 10b of the optical fibers 10 are arranged one behind the other in short steps.

Mit dem Bezugszeichen 22 sind in den dritten bis fünften Ausführungsbeispielen flexible Kunststoffe bezeichnet, die in die Zwischenräume bzw. Zwickelräume zwischen den Einzelfasern eingefüllt sind. Der flexible Kunststoff 22 wird vorzugsweise verwendet.The reference number 22 denotes flexible plastics in the third to fifth exemplary embodiments, which are filled into the spaces or interstices between the individual fibers. The flexible one Plastic 22 is preferably used.

Die beschriebene Ausbildung des neuen optischen Faserbündels führt zu verschiedenen Vorteilen. Die Einzelfasern sind in ihren Endabschnitten fest miteinander verbunden, verlaufen jedoch in ihrem Mittebereich getrennt voneinander, und das optische Faserbündel hat eine extrem hohe Flexibilität. Da ein den Übergangsbereich in der Grenzzone rwischen dem flexiblen Mittelabschnitt und den festen Endabschnitten ausfüllender verstärkender Kunststoff verwendet wird, ist das optische Faserbündel vollständig frei von der Gefahr des Faserbruchs, selbst wenn es stark durchgebogen wird. Daher kann das beschriebene optische Faserbündel mit besonderem Erfolg dort eingesetzt werden, wo, wie im Falle der Bildübertragung bei Endoskopen, mit beliebigen Durchbiegungen zu rechnen ist.The described design of the new optical fiber bundle leads to various advantages. The single fibers are firmly connected to one another in their end sections, but run separately in their central area from each other, and the optical fiber bundle has extremely high flexibility. There the transition area in the border zone between the flexible middle section and the fixed end sections more filling If reinforcing plastic is used, the optical fiber bundle is completely free from the danger of Fiber breakage, even if it is severely deflected. Therefore, the described optical fiber bundle with be used particularly successfully where, as in the case of image transmission with endoscopes, with any Deflection is to be expected.

Claims

Expectations

1. Optical fiber bundle with reinforced or stiffened end sections, in which the fibers of the Bundles are connected to one another at the end sections and separated from one another in the middle section run, characterized in that the interstices or interstices between the Fibers (10) in the transition zones between the middle section (10b) and the two end sections (10a) are filled with a plastic material (13; 22) of suitable flexibility.

2. Optical fiber bundle according to claim 1, characterized in that the transition zones of the fiber bundle :; are surrounded or encapsulated with plastic material (13) of suitable flexibility.

3. Optical fiber bundle according to claim 1, characterized in that the over the transition zones in the fiber gaps provided plastic material (13: 22) is adjusted so that its hardness of a highest value at the border of the end section (10a) gradually decreases in the direction of the middle section (10b).

A. An optical fiber bundle according to claim 1, characterized in that the fiber bundle has reinforcement tubes (14: 16: 17, 18; 19, 20, 21), the parts of the fiber bundle near the boundaries between the central section (10b) and the two Enclose end sections (10a).

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