МНОГОКАНАЛЬНЫЙ ВРАЩАЮЩИЙСЯ СОЕДИНИТЕЛЬ ДЛЯ ОПТИЧЕСКИХ КАБЕЛЕЙ

Многоканальный вращающийся соединитель для оптических кабелей предназначен для применения в области связи для передачи информации с вращающихся объектов или к вращающимся объектам по волоконно-оптическим кабелям.
Известен вращающийся соединитель для оптических кабелей, который содержит корпус, с двух сторон которого установлены втулки с проходящими внутри них кабелями, одна из втулок установлена с возможностью вращения, а другая втулка закреплена неподвижно, внутри корпуса установлена феррула, втулка, установленная с возможностью вращения выполнена с узкой частью, на которой расположены подшипники с разделяющим кольцом между ними, прикрепленным к корпусу, феррула соединена с неподвижно установленной втулкой и выполнена с боковым вырезом, в котором расположены зачищенные концы оптических волокон кабелей, боковой вырез феррулы и свободное пространство корпуса заполнены силиконовым гелем (пат. РФ №2402794, от 27.10.2010). Недостатком указанной конструкции является ограниченная область применения, обусловленная соединением двух кабелей.
Известен вращающийся соединитель для оптических кабелей, содержащий корпус, в котором оппозитно установлены два узла с направляющими втулками, в которых закреплены оптические кабели, один из узлов имеет возможность вращения, а другой узел закреплен неподвижно, между направляющими втулками расположен оптический элемент в виде призмы, во втулках зафиксированы обоймы, представляющие стержни с крестообразным сечением, в пазах которых установлены оптические кабели, концы которых подведены к граданам (пат. РФ №108646, от 20.09.2011). Недостатком указанной конструкции является ее сложность.
Наиболее близким к заявленной полезной модели является двухканальный двухмодовый вращающийся соединитель (пат. США №7515782, от 07.04.2009), состоящий из двух каналов волоконно-оптического вращательного интерфейса, держателей вращающихся относительно друг друга, на которых установлены два микро-коллиматора. Первый канал прохождения света состоит из микро-коллиматора, который крепится на геометрической оси держателя, а другой микро-коллиматор крепится на другой оси держателя. Два микро-коллиматора расположены друг напротив друга и параллельно лучу света, излучаемого из одного микро-коллиматора, который передается на другой микро-коллиматор через вращательные интерфейсы. Второй канал света прохождения включает в себя обычные коллиматоры, которые устанавливаются внутри держателей коллиматоров соответственно, с отражающими поверхностями. Наклонные поверхности на держателях покрыты оптической отражающей поверхностью. Отражающие поверхности присоединены к угловой поверхности держателей и параллельно оптической поверхности соответственно. Когда свет излучается с одного из коллиматоров, это отразится на отражающих поверхностях, а затем направляется в другой коллиматор. Второй путь прохождения света образуется при вращении. Таким образом, получается два пассивных канала света.
Недостатком двухканального двухмодового вращающегося соединителя является ограниченные возможности из-за передачи света только через две пары активных каналов.
Техническим результатом полезной модели является упрощение конструкции и технологии ее изготовления.
Технический результат достигается тем, что вращающийся соединитель содержит корпус с крышкой, в котором размещены диски с возможностью синхронного вращения вокруг общей оси, в дисках выполнены отверстия для оптических каналов, к первому диску и к корпусу подведены оптические кабели с узлами стыковки, во втором диске с каждой стороны установлено по два отражателя, один из которых расположен на пересечении с осью вращения, между дисками установлена прозрачная пластина, на каждой стороне которой имеется отражатель, расположенный на пересечении с осью вращения дисков.
Диски установлены в корпусе на подшипниках.
Оптические кабели присоединены к первому диску и к корпусу через расширители.
Диски выполнены с зубчатыми венцами, связанными общей шестерней, расположенной в корпусе.
На входном диске имеется поводок для кинематической связи с вращающимся объектом.
Многоканальный вращающийся соединитель поясняется чертежами, где:
На фиг.1 представлен разрез устройства;
На фиг.2 представлен вид спереди устройства
На фиг.1 представлен многоканальный вращающийся соединитель, который состоит из корпуса 21 с крышкой 22, с первым диском 23 и вторым диском 24, установленными с возможностью вращения вокруг общей оси О-О на подшипниках 19 и 20. Во втором диске имеется отверстие для оптического канала и зубчатые венцы. В корпусе с одной стороны установлен первый диск 23, к которому подведены оптические кабели 1, 2, и 3 с узлами стыковки 7, 8 и 9, являющиеся вилками. В первом диске установлены расширители светового потока (граданы) 13, 14 и 15. На этом диске имеется поводок 33 для кинематической связи с вращающимся объектом. К корпусу подведены оптические кабели 4, 5 и 6.
На втором диске имеется отверстие для оптического канала и с каждой стороны диска имеется по два отражателя 29, 30 с одной стороны и два отражателя 31, 32 с другой стороны. При этом, по одному отражателю 30, 31 с каждой стороны диска установлено на пересечении с осью вращения диска.
Между дисками 23 и 24 установлена прозрачная пластина 26, с каждой стороны которой имеются отражатели 27 и 28, размещенные в местах пересечения с осью вращения дисков. На корпусе размещены граданы 16, 17 и 18, к которым через стыковочные узлы 10, 11 и 12 подведены оптические кабели 4, 5 и 6.
Зубчатые венцы дисков 23 и 24 связаны общей шестерней 25 (фиг.2), обеспечивающей синхронность вращения дисков.
При работе соединитель обеспечивает 3 оптических канала связи.
В первом канале световой поток проходит от кабеля 2 через градан 14 попадает на отражатель 27, от которого через градан 16 попадет в кабель 4. Во втором канале световой поток от кабеля 1 через градан 13 попадает на отражатель 29. Расположение отражателей 29 и 30 позволяет совместить световой поток с осью вращения соединителя и направить его на неподвижный отражатель 28 и от него через градан 17 в кабель 5.
В третьем канале световой поток от кабеля 3 через градан 15 прозрачную пластину 26 и отверстие в диске 24 попадает на отражатель 32, от которого направляется на расположенный по оси вращения 31 и далее через градан 18 в кабель 6.
При работе оба диска 23 и 24 вращаются синхронно, поэтому расположение световых потоков относительно дисков 23 и 24 не меняется и соединение оптических каналов не зависит от вращения. Конструкция многоканального вращающегося соединителя не ограничивается соединением только приведенных выше 3 оптических кабелей. Она позволяет выполнить соединение большего количества оптических кабелей. При увеличении конструкции на каждую пару оптических кабелей в нее вводится дополнительная пара - прозрачная пластина и диск.
Благодаря такой конструкции вращающийся соединитель имеет более простую конструкцию и упрощенную технологию изготовления за счет отсутствия сложной технологии изготовления призмы.