DE3109668C2 - - Google Patents
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Description
Die Erfindung betrifft eine Halterung für ein Bündel optischer
Fasern (Faserbündel) für ein Laserstrahlen-Arbeitsgerät.
Die Halterung wird besonders bei medizinischen Skalpellen
eingesetzt, ist aber auch geeignet für andere Laserstrahlen-
Arbeitsgeräte.
Die Bezeichnungen "Eintrittsende" und "Austrittsende" beziehen
sich im folgenden immer auf die Fortpflanzungsrichtung der
Laserstrahlung.
Eine Halterung der eingangs genannten Art ist aus der DE-OS
21 45 921 bekannt. Dort ist eine Linse am Strahlungsaustritts
ende des Rohrs angeordnet. Außerdem ist eine Zentrier- und
Klemmvorrichtung vorgesehen, die sich in Form von Abstands
haltern über die ganze Länge des Rohres erstreckt, wobei die
Abstandshalter nur eine grobe Zentrierung und kaum eine Klemm
wirkung erzielen können. Die Abstandshalter sind also streng
genommen nicht als Zentrier- und Klemmvorrichtung im eigent
lichen Sinn anzusehen, da hiermit das Faserbündel nur ungenau
gehaltert werden kann.
Demgegenüber liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine
einfache Halterung zu schaffen, die in der Lage ist, das Faser
bündel auf sehr einfache Weise einzuklemmen und zwangsläufig
fehlerfrei zentrisch zu justieren.
Diese Aufgabe wird mit den Merkmalen des kennzeichnenden Teils
des Patentanspruchs 1 gelöst.
Dadurch, daß die Zentrier- und Klemmvorrichtung einen eintei
ligen Körper aufweist, der eine axiale Bohrung zur Zentrierung
des Faserbündels aufweist, und da die Zentrier- und Klemmvor
richtung zentrisch in eine Bohrung des Rohres eingesetzt wird,
werden Montagekosten gespart, und es wird unmöglich gemacht,
daß die zum Zentrieren und zum Klemmen dienenden Teile exzen
trisch zueinander oder gegeneinander verkippt eingebaut werden.
Durch die besonders einfach und sinnvoll ausgebildete, eintei
lige und in das Rohr eingesetzte Zentrier- und Klemmvorrich
tung wird die gewünschte Justierung des Faserbündels am Strah
lungseintrittsende des Rohres automatisch erzielt. Da die
Sammellinse und die Zentrier- und Klemmvorrichtung unmittelbar
hintereinander am Strahlungseintrittsende des Rohrs angeordnet
sind, ist es bei der Erfindung, im Gegensatz zum Stand der
Technik, nicht nötig, über die ganze Rohrlänge weitere Zen
triereinrichtung oder Abstandshalter vorzusehen. Vielmehr
wird durch die erfindungsgemäße Ausbildung das eintretende
Laserlicht genau fokussiert und in das zentrisch gehaltene
Eintrittsende des Faserbündels eingeleitet. Die Zentrierung
erfolgt also innerhalb einer außerordentlich kurzen Länge des
Rohrs.
Die beiden Funktionen des Zentrierens und Klemmens sind bei
der Zentrier- und Klemmvorrichtung deutlich voneinander
getrennt. So wird durch den Zentrierabschnitt lediglich die
genaue Zentrierung des Faserbündels sichergestellt, während
durch den Klemmabschnitt lediglich die Halterung in axialer
Richtung bewirkt wird. Durch die Umfangsnut zwischen Zentrier
abschnitt und Klemmabschnitt werden die beiden Teile des
einteiligen Körpers in ihrer Funktion voneinander getrennt.
Wegen der hierdurch gegebenen Materialschwächung erhält der
Klemmabschnitt Federungseigenschaften, die verhindern, daß
Klemmkräfte auf den Zentrierabschnitt übertragen werden, wenn
der einteilige Körper in das Rohr eingesetzt ist. Damit ist
sichergestellt, daß der Zentrierabschnitt unbeeinflußt von
Klemmkräften stets nur der Zentrierung des Faserbündels dient,
so daß dieses beim Festklemmen nicht aus der zentrierten Lage
ausweichen kann.
Die Unteransprüche kennzeichnen vorteilhafte Weiterbildungen.
Während es prinzipiell ausreicht, wenn entweder nur die Boh
rung des Rohrs eine sich verjüngende Innenwandung hat oder nur
die Klemmbacken sich verjüngende Außenwandungen haben und der
jeweils andere Teil nur eine Außenkante oder Innenkante, kann
eine höhere Präzision durch beiderseitige Anordnung von koni
schen Wandungen gemäß Anspruch 4 erreicht werden.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird im folgenden
anhand der Zeichnung beschrieben:
Fig. 1 ist eine vereinfachte perspektivische Darstellung
eines Lasers und eines medizinischen Skalpells mit
einer Halterung nach der Erfindung am Eintrittsen
de des Rohres.
Fig. 2 zeigt perspektivisch einen einteiligen Körper nach
der Erfindung mit einem Zentrier- und einem Klemm
abschnitt.
Fig. 3 zeigt in axialem Längsschnitt eine Zentrier- und
Klemmvorrichtung nach der Erfindung.
Fig. 4 zeigt in axialem Längsschnitt eine über das Rohr
schiebbare Hülse, die eine Sammellinse trägt.
Ein Laser 2 erzeugt ein Strahlenbündel 4, das von einer
Sammellinse 6 auf das Eintrittsende 8′ eines optischen Fa
serbündels 8 fokussiert wird. Das Eintrittsende befindet
sich in der Brennebene der Sammellinse. Das Faserbündel 8
ist in dem Rohr 10 mit Hilfe der Zentrier- und Klemmvorrich
tung 12 festgelegt. Die Sammellinse 6 ist mit Hilfe einer
Hülse 14 in Längsrichtung des Rohrs 10 verschiebbar und
festsetzbar.
Vom Austrittsende des Rohrs 10 führt ein Schutzrohr 16, das
das Faserbündel 8 aufnimmt, zu dem Arbeitsgerät 18, in die
sem Falle einem medizinischen Skalpell.
Wie Fig. 2 und 3 zeigen, hat die Zentrier- und Klemmvor
richtung 12 einen einteiligen Körper 13. Dieser hat einen
zylindrischen Zentrierabschnitt 20 mit einer zentrischen
Bohrung zur Aufnahme und Zentrierung des Faserbündels 8
und einen Klemmabschnitt 22. Dieser hat vier Klemmbacken
24 mit konischen Außenwandungen. Jede Klemmbacke steht
durch einen Steg 26 einteilig mit dem Zentrierabschnitt
in Verbindung. Zur Herstellung wird ein zunächst zylin
drischer Körper axial durchbohrt. Dann wird eine Umfangs
nut 28 eingedreht. Schließlich werden zwei zueinander
rechtwinklige Axialschnitte ausgeführt, so daß vier ge
trennte Klemmbacken 24 mit zugehörigen Stegen 26 entstehen.
Sie lassen sich entgegen ihrer Federwirkung zusammendrücken.
Wie Fig. 3 zeigt, hat das Rohr 10 an seinem Eintrittsende
eine Bohrung 30, die in ihrem Hauptteil zylindrisch ist
und zur Aufnahme des einteiligen Körpers 13 dient. An ihrem
rechten, d. h. Austrittsende, geht sie durch eine konische
Innenwandung in eine Bohrung 32 von verringertem Durchmes
ser über. Der Konuswinkel paßt zu dem der Klemmbacken 24.
Am Eintrittsende des Rohrs ist eine erweiterte Bohrung 34
mit Innengewinde vorgesehen. In diese ist ein Schraubring
36 mit Außengewinde einschraubbar.
Zum Einklemmen des Eintrittsendes des Faserbündels 8 wird
der einteilige Körper 13 mit zunächst geöffneten Spann
backen über das Faserbündel und in die Bohrung 30 ge
schoben. Dann wird er mit Hilfe des Schraubringes 36 fest
eingeschraubt, so daß die Spannbacken 24 das Faserbündel
einklemmen.
Schließlich wird die Hülse 14, die die Sammellinse 6 trägt,
über das Rohr 10 geschoben und nach Justierung der Brenn
ebene der Linse 6 auf das Eintrittsende 8′ des Faserbündels
mit Hilfe einer Schraube 38 auf dem Rohr 10 festgesetzt.
Claims (5)
1. Halterung für ein Bündel optische Fasern (Faserbündel 8)
für ein Laserstrahlen-Arbeitsgerät, insbesondere ein
medizinisches Skalpell, mit folgenden Merkmalen:
- a) Ein Rohr (10) dient zur Aufnahme des Faserbündels (8),
- b) eine Sammellinse (6) zum Fokussieren der Laserstrahlung ist gegenüber dem Rohr (10) längs verschiebbar und fest setzbar angeordnet,
- c) im Rohr (10) ist eine Zentrier- und Klemmvorrichtung (12) für das Faserbündel (8) vorgesehen,
gekennzeichnet durch folgende Merkmale:
- b1) Die Sammellinse (6) ist am Strahlungseintrittsende des Rohres (10) angeordnet,
- c1) die Zentrier- und Klemmvorrichtung (12) ist am Strahlungseintrittsende des Rohres (10) hinter der Sammellinse (6) angeordnet,
- d) die Zentrier- und Klemmvorrichtung (12) weist einen einteiligen Körper (13) mit zwei Abschnitten (20, 22) auf, dessen dem Strahlungseintrittsende zugekehrter erster Abschnitt (Zentrierabschnitt 20) zylindrisch ausgebildet ist und eine axiale Bohrung zur Zentrierung des Faserbündels (8) aufweist und dessen entgegenge setzter Abschnitt (Klemmabschnitt 22) Klemmbacken (24) zum Einklemmen des Faserbündels (8) hat,
- d1) der Klemmabschnitt (22) hat an seinem dem Zentrierab schnitt (20) benachbarten Ende eine Umfangsnut (28),
- e) am Strahlungseintrittsende des Rohres (10) ist eine Bohrung (30) zur zentrischen Aufnahme des einteiligen Körpers (13) vorgesehen,
- f) die Klemmbacken (24) und/oder die Bohrung (30) des Rohres (10) haben mindestens eine sich in Strahlungs austrittsrichtung verjüngende Wandung (31),
- g) eine Spannvorrichtung (34, 36) dient zum Eindrücken des einteiligen Körpers (13) in die Bohrung (30) des Rohres (10) derart, daß die Klemmbacken (24) von der konischen Wandung (31) zusammengedrückt werden.
2. Halterung nach Anspruch 1, dadurch gekenn
zeichnet, daß der Klemmabschnitt (22) durch zwei
axiale Einschnitte in vier Klemmbacken (24) unterteilt ist.
3. Halterung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch
gekennzeichnet, daß die Spannvorrichtung
(34, 36) einen Schraubring (36) mit Außengewinde aufweist,
der in eine erweiterte Innengewindebohrung (34) des Rohrs
(10) gegen den einteiligen Körper (13) einschraubbar ist.
4. Halterung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch
gekennzeichnet, daß das Austrittsende der
Bohrung (30) eine konische Innenwandung (31) aufweist und
daß die Klemmbacken (24) dazu passende konische Außenwan
dungen haben.
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