DE3121430C2 - Halterung für einen Laserstab - Google Patents

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Halterung eines Laserstabes in einem stirnseitig von Reflektorplatten begrenzten Pumpspiegel eines Lasersenders. Zur genauen, dauerhaften und belastungsunempfindlichen Halterung des Laserstabes (1) sind die stirnseitigen Reflektorplatten (4, 5) mit jeweils einem Durchbruch (7) mit prismenartiger Auflage (8, 9) versehen, wobei als Halteelement an jedem Ende des Laserstabes eine Klemmfeder (10) vorgesehen ist, die an einem Ende unter Vorspannung am Laserstab (1) anliegt und diesen in die prismenartige Auflage (8, 9) drückt und die am anderen Ende an einem Lager (13, 14) der Reflektorplatten abgestützt ist. Die Erfindung ist bei Lasersendern allgemein und im besonderen bei Laserentfernungsmessern anwendbar.

Description

5. Halterung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Klemmfeder (25) aus einer etwa U-förmigen Bügelfeder aus Draht besteht, deren der Laserstab (1) umgreifenden Mittelteil (26) etwa V förmig abgeknickt ist.

6. Halterung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Lager von zwei Aussparungen (31, 32) des Reflektorrandes (33) gebildet ist, die an der der Klemmfeder (25) abgewandten Innenseite des Reflektors (20) mit einer eine Hinterschneidung bildenden Schräge (34) versehen sind.

7. Halterung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Enden (29,30) der Schenkel (27,28) der Klemmfeder (25) zur Lagerung der Feder an den Schrägen (34) nach innen abgewinkelt sind.

8. Halterung nach einem der Ansprüche 5 bis 7. dadurch gekennzeichnet, daß die Schenkel (27, 28) der Klemmfeder (25) etwa V-förmig von dem Reflektor (20) weg abgeknickt sind.

Die Erfindung betrifft eine Halterung nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1. Eine derartige Halterung ist bei dem aus der FR-PS 15 77 392 bekannten Laser vorgesehen. Hierbei sind die Enden des Laserstabes von in den Durchbrüchen der stirnseitigen Wandungen des Anregungsspiegels gelagerten Ringelementen umfaßt.

Laser sind oft extremen Umweltbedingungen ausgesetzt, wie z. B. Temperaturschwankungen und Schockoder Stoßbeanspruchungen. Dies beeinflußt auch die Halterung des Laserstabs. Da der Laserstab innerhalb

eines optischen Resonators liegt, muß er mit großer Genauigkeit gehalten werden. Es dürfen daher über die Haltemng keine Verspannungen auf den Laserstab einwirken. Bei zu fester Laserstabhalterung kann sich zusätzlich durch unterschiedliche Wärmeausdehni'ng von Laserstab und Gehäuse der Laserstab verziehen und damit funktionsuntüchtig werden. Bei zu leichter Laserstabhalterung besteht die Gefahr, daß sich die genaue Lage des Laserstabs verändert Darüber hinaus soll die Halterung ein ! Achtes Reinigen der Laserstabenden im eingebauten Zustand ermöglichen und eine geringe Einspannlänge aufweisen, um durch minimale Abschattung des aktiven Laserstabes möglichst geringe optische Verluste zu erreichen.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, bei einer Halterung der eingangs genannten Art eine möglichst genaue, belastungsunempfindliche Lagerung zu erzielen, die nur möglichst geringe optische Verluste infolge Abschattung des Laserstabes aufweist und eine leichte Reinigung der Laserstabenden im eingebauten Zustand ermöglicht

Bei einer Halterung der eingangs genannten Art wird diese Aufgabe gemäß der Erfindung duuh die im kennzeichnenden Teil des Anspruchs 1 angegebenen Merkmale gelöst.

Bei dieser, wie auch bei der aus der FR-PS 15 77 392 bekannten. Halterung werden die stirnseitigen Reflektoren des den Laserstab enthaltenden Hohlzylinders gleichzeitig zum Halten des Laserstabes verwendet. Hierzu sind die Reflektoren für die Aufnahme der Enden des Laserstabes mit jeweils einem Durchbruch mit prismenförmig vertiefter Auflage versehen, die eine genaue zentrierende Führung des Laserstabes bewirkt. Als Halteelement ist bei der Halterung an jedem Ende des Laserstabes eine Klemmfeder vorgesehen, die am Reflektor gelagert ist und den Laserstab gegen die prismenförmig vertiefte Auflage der Reflektordurchbrüche drückt. Die Vorspannung der Klemmfeder ist zweckmäßigerweise so bemessen, daß alle in horizontaler und vertikaler Richtung durch Schock- oder Stoßbeanspruchung bzw. durch Wärmeausdehnung des Laserstabes auftretenden Kräfte, die eine Verlagerung des Laserstabes zur Folge haben könnten, aufgefangen werden. Die zwischen dem Lager und dem Laserstab eingespannte Klemmfeder wirkt räch dem Prinzip eines auf Knickung

5Γ- beanspruchten Stabes, so daß die maximale Vorspannung knapp unterhalb der Knicks· aft liegt.

Die erfindungsgemäße Halterung hat vor allem den Vorteil, daß aufgrund der Lagerung des Laserstabes in den an den Stirnseiten des Hohlzylinders vorgesehenen Reflektoren und infolge der Verwendung eines als Klemmfeder ausgebildeten Halteelementes in einfacher Weise eine genaue Lagerung eines Laserstabes erreichbar ist, wobei auch bei verschiedenen Einflüssen, wie z. B. Temperaturschwankungen und mechanischen Be-

anspruchungen, die Position des Laserstabes genau eingehalten werden kann. Außerdem wird durch die erfindungsgemäße Halterung eine Reinigung der Laserstabenden in eingebautem Zustand erleichtert. Schließlich wird bei der erfindungsgemäßen Halterung nur eine ge-

ringe Einspannlänge benötigt, so daß lediglich eine minimale Abschattung des aktiven Laserstabes erfolgt und die optischen Verluste infolge der Abschattung gering gehalten werden können- Ein weiterer Vorteil der Ver-

Wendung einer nach dem Prinzip des Knickungsstabes wirkenden Klemmfeder, die zwischen einem Lager und dem Laserstab eingespannt ist liegt darin, daß bei einer derartigen Halterung die Reflektoren, an denen die Klemmfeder gelagert ist. zur Lagerung und Aufnahme der Klemmfeder keiner besonders aufwendigen Gestaltung bedürfen und somit in vorteilhafter Weise mit einfachen Lagerstellen ausgebildet werden können.

Aus den deutschen Offenlegungsschriften 28 11 404 und 27 33 167 sind Verbindungsanordnungen für Lichtleitfasern bekannt, wobei als Zentrierelemente für zwei miteiiiander zu koppelnde Enden von Lichtleitfasern ebenfalls Klemmfedern vorgesehen sind. Diese Klemmfedern bestehen entweder aus einem C- oder deltaförmigen gebogenen Streifen, aus zwei getrennten, sich achsparallel erstreckenden Federfingern (DE-OS 28 11 404) oder einer prismatisch geformten Profilanordnung (DE-OS 27 33 167), bei der die beiden Aufnahmen der Lichtleitfasern in einem Winkelprofil geführt und durch ein damit über einen Federbügel verbundcncs Äbdcckprofil mittels Federkraft fixiert werden. Verbindungsanordnungen für Lichtleitfasern erstrecken sich hauptsächlich in Achsrichtung der Lichtleitfasern. Da diese einen sehr kleinen Durchmesser aufweisen, erstrecken sich auch die Klemmfedern im Hinblick auf einen möglichst kleinen Durchmesser der Verbindungsanordnung im wesentlichen in Achsrichtung. Ein derartiges Klemmprip.zip würde bei der Halterung von Laserstäben aber zu größeren Abschattungen führen. Bei der erfindungsgemäßen Halterung für einen Laserstab wird demgegenüber das Prinzip einer quer zum Laserstab eingespannten und außerdem nach Art eines Knikkungsstabes wirkenden Klemmfeder angewandt.

Bei einer vorteilhaften Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Halterung besteht die Klemmfeder aus einer Blechfeder. Eine derartige Klemmfeder kann z. B. aus einem einfachen Teil aus Federblech, z. B. aus einem Blechstreifen oder einem Stanzteil bestehen.

Bei einer anderen vorteilhaften Ausführungsform einer erfindur.gsgemäßen Halterung besteht die Klemmfeder aus einer U-förmigen Bügelfeder aus Draht, deren den Laserstab umgreifendes Mittelteil etwi V-förmig abgeknickt ist. Dabei ist es zweckmäßig, wenn die Schenkel der Bügelfeder etwa V-förmig von dem Reflektor weg abgeknickt sind. Die Bügelfeder ist somit so gestaltet, daß sie die auftretenden Ti/Ieranzen ohne bemerkenswerte Veränderung der Haltekraft kompensiert. Eine derartige Bügelfeder kann aus einem einfachen gebogenen Drahtteil bestehen.

Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen des Gegen-Standes des Patentanspruchs 1 sind in den Merkmalen der übriger. Unteranspriiche angegeben.

Anhand der Zeichnung werden zwei Ausführungsbeispiele der Erfindung im folgenden näher beschrieben. Dabei zeigt

F i g. 1 in Schnittdarstellung den grundsätzlichen Aufbau eines beispielhaften Lasers im Prinzip mit einer ersten Ausführungsform einer Halterung.

F i g. 2 in Vorderansicht die bei dem Laser nach Fi g 1 verwendete Halterung,

F i g. 3 ebenfalls in Vorderansicht eine andere Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Halterung und

Fig. 4 in einer Seitenansicht im Schnitt IV-IV die Halterung nach F i g. 3.

Der Laser nach Fig. 1 besitzt ein Pumpsystem mit einem Laserstab I₁ einer Blitzlampe 2 als Pumplichtquelle und einen an der I'.iuenfläche verspiegelten Hohlzylinder 3, welcher an beiden Stirnseiten von zwei ebenfalls an der Innenseite verspiegelten plattenförmigen Reflektoren 4 und 5 begrenzt ist. Der einen Hohlspiegel bildende Hohlzylinder 3 ist zweckmäßigerweise in einem hier nicht dargestellten Gehäuse angeordnet, wobei die plattenförmigen Reflektoren wegen der hohen geforderten Genauigkeit fest mit dem Gehäuse verbunden, z. B. verstiftet werden. Die plattenförmigen Reflektoren 4 und 5 dienen zweckmäßigerweise gleichzeitig zum Halten des Laserstabes 1 und der Blitzlampe 2. Hierzu sind die Reflektoren 4, 5 senkrecht zur Reflektorebene im Bereich des oberen Randes mit jeweils einer Aufnahmebohrung 6 für die Blitzlampe 2 sowie im Bereich des unteren Randes mit jeweils einem ebenfalls senkrecht zur Reflektorebene gerichteten Durchbruch 7 versehen. Die Durchbrüche 7 sind durch schräge Seitenwände 8, 9 mit einer sich zum unteren Plattenrand hin verjüngenden prismenförmig ve/tieften Auflage für den Laserstab 1 ausgebildet. Zur Halterung der Enden des Lasemabes 1 in den Durchbrüchen 7 ist nun eine hier aus Federblech bestehende Kl. .mieder 10 vorgesehen, die aus einem einfachen eiwa re^hteckförmigen Blechteil besteht, welches an der dem Laserstab 1 abgewandten Seite mit einer etwa U-förmigen, zum Rand des Blechteiles hin offenen Aussparung 11 für die Blitzlampe ? versehen ist. Die Klemmfeder 10 ist an diesem die offene Aussparung 11 aufweisenden Ende am oberen Rand der plattenförmigen Reflektoren 4,5 an einem Lager abgestützt, das von zwei eine Hinterschneidung 12 aufweisenden nasenartigen Vorsprüngen 13, 14 des Reflektors gebildet ist. Die Klemmfeder 10 ist somit zwischen den Vorsprüngen 13, 14 des Lagers und dem Laserstab 1 eingespannt, wobei sie zur Erzielung einer ausreichenden Vorspannung nach außen von den Reflektoren weggewölbt ist und mit dem dem Lager gegenüberliegenden Ende in einem Punkt 15 auf dem Laserstab aufliegt. Dadurch wird der Laserstab 1 gegen die von den schrägen Seitenwänden 8,9 der Durchbrüche 7 gebildete prismenförmig vertiefte Auflage gebrückt. Wie aus Fig. 1 zu sehen ist. werden beide Laserstabenden in der gleichen Weise festgehalten.

Lei der in den F i g. 3 und 4 dargestellten Ausfüh-•rungsform einer erfindungsgemäßen Halterung ist der plattenförmige Reflektor 20 hier im Bereich des unteren Randes mit einer Aufnahmebohrung 21 für die Blitzlampe und etwa in der Mitte mit einem Durchbruch 22 für den Laserstab 1 ausgebildet. Aufnahmebohrung 21 und Durchbruch 22 sind senkrecht zur Reflektorebene gerichtet. Der Durchbruch 22 weist wiederum eine durch schräge Seitenwände 23, 24 gebildete, hier sich zum oberen Plattenrand hin verjüngende prismenförmig vertiefte Auflage für den Laserstab 1 auf. Die Klemmfeder 25 zur Halterung des Laserstabes 1 in dem Durchbruch 1? besteht hier aus einer etwa U-förmigen Bügelfeder aus Draht, deren Mittelteil 26 etwa V-förmig abgeknickt ist und d:n Laserstab an der den schrägen Seitenwänden 23, 24 der prismenförmig vertieften Auflage abgekehrten Seite untergreift. Der Laserstab wird somit durch das V-förmig abgeknickte Mittelteil 26 der Bügelfeder gegen oie schrägen Seitenwände 23, 24 der prismenförniig vertieften Auflage gedruckt und in dieser spannungsfrei gehalten. Die beiden Schenke!; 27, 28 der Bügelfeder sind — wie aus Fig.4 zu sehen ist — etwa V-förmig von dem plattenförmigen Reflektor 20 weg abgeknickt und an den Enden zur Lagerung der Feder am oberen Refiuktorrdnd 33 nach innen abgewinkelt. Das Lager für diese abgewinkelten Schenkelenden 29,30 ist hier von zwei Aussparungen 31,32 am oberen Reflektorrand 33 gebildet, die an der der Klemmfeder

25 abgewandten Innenseite des Reflektors 20 mit einer eine Hinterschneidung bildenden Schräge 34 versehen sind. Die Klemmfeder 25 ist mit den abgewinkelten Schenkelenden 29, 30 in die Hinterschneidung eingehängt, so daß sich eine gewisse Scharnierwirkung ergibt. Das andere Ende des Laserstabes kann in dem gegenüberliegenden Reflektor in der gleichen Weise gehalten werden.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen ,

20

25

30

35

40

50

55

60

65

Claims (4)

Patentansprüche:

1. Halterung für einen Laserstab (1), der zusammen mit einer Pumplichtquelle (2) in einem innen verspiegelten Hohlzylinder (3) angeordnet ist der an seinen Stirnseiten von Reflektoren (4, 5; 20) begrenzt ist und senkrecht zur Ebene der Stirnseiten mit jeweils einem Durchbruch (7; 22) zum Durchtritt der zu halternden Enden des Laserstabs (1) ausgebildet ist, dadurch gekennzeichnet, daß die in den Reflektoren (4, 5; 20) vorgesehenen Durchbrüche (7; 22) zur Aufnahme der Enden des Laserstabes (1) mit einer prismenförmig vertieften Auflage mit schrägen Seitenflächen (8,9; 23,24) ausgebildet sind, daß zur Halterung der Enden des Laserstabes (1) in den Durchbrüchen (7; 22) jeweils eine Klemmfeder (10; 25) vorgesehen ist, die sich quer zum Laserstab (1) erstreckt und von den Reflektoren (4, 5; 20) weg nach außen gebogen ist, und daß die Klemmfedtra (10; 25) mit einem Ende (15, 26) unter Vorspannung am Laserstab (1) anliegen und den Laserstab (1) in die prismenförmig vertiefte Auflage mit schrägen Seitenflächen drücken und an ihrem anderen Ende an einem Lager der Reflektoren (4,5; 20) abgestützt sind.

2. Halterung nach Anspruct. 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Klemmfeder (10) aus einer Blechfeder besteht.

3. Halterung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichne' daß die Klemmfeder (10) an der dem Laserstab (Ij abgewandten Seite mit einer etwa U-förmigen, zum Rand ι "er KIe jmfeder hin offenen Aussparung (11) verseilen ist.

4. Halterung nach einem det Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Lager von zwei eine Hinterschneidung (12) aufweisenden naseriartigen Vorsprüngen (13, 14) der Reflektoren (4, 5) gebildet ist.