DE2656611A1

DE2656611A1 - Verbindungsanordnung fuer lichtleitkabel

Info

Publication number: DE2656611A1
Application number: DE19762656611
Authority: DE
Inventors: George Ellwood
Original assignee: Deutsche ITT Industries GmbH
Current assignee: TDK Micronas GmbH
Priority date: 1975-12-18
Filing date: 1976-12-14
Publication date: 1977-06-30
Also published as: ATA933476A; GB1526259A; ZA766004B; NL7613896A; AT354133B; ES454339A1; FR2335859A1; FR2335859B1; CH608625A5; IT1065791B; AU505162B2; AU2031376A

Description

Deutsche ITT Industries GmbH ^ « _r _n _n _{Λ Λ}

Freiburg

if

G.Ellwood-5

Verbindungsanordnung für Lichtleitkabel

Die Übertragung von Lichtenergie mit Hilfe von Lichtleitfaserleitungen bietet bekanntlich eine Reihe von Vorteilen. So zeichnen sich Lichtleitfaserleitungen beispielsweise aus durch eine sehr hohe Kapazität für die Informationsübertragung pro Querschnittsflächeneinheit j durch einen niedrigen Dämpfungsfaktor für die Energieübertragung, durch eine bequeme Installierbarkeit, durch eine hohe Flexibilität im Einsatz und durch das Fehlen von induktiven Unterbrechungen. ~

Angesichts dieser Vorteile vmrden ausgedehnte Versuche durchgeführt, Lichtleitfasern als Übertragungsleitungen auf verschiedenen technischen Gebieten einzusetzen wie beispielsweise in Weitverkehrssystemen für die Nachrichtenübertragung mit hoher Kapazität, bei der Datenübertragung in Rechnersystemen, zur Verkabelung von Flugkörpern, beim Kabelfernsehen und anderen ähnlichen Anwendungsfällen.. Bei allen diesen Versuchen hat sich jedoch keine wirkungsvolle übertragungsleitung für einen Einsatz zur optischen Nachrichtenübertragung aufbauen lassen, da es bisher nicht gelungen ist, eine befriedigende Lösung für das Problem der gegenseitigen Verbindung der Enden von aneinander

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grenzenden Lichtleitfasern unter miteinander fluchtender Ausrichtung dieser Faserenden zu finden.

Um eine zufriedenstellende Verbindung zwischen den Enden zweier Lichtleiter herstellen zu können ist es erforderlich, daß diese Enden genau aufeinander ausgerichtet sind. Wenn diese Ausrichtung unvollkommen ist, kommt es zu einem Lichtaustritt, der eine zuverlässige Nachrichten-Übertragung verhindert. Demzufolge ist eine sehr hohe •Genauigkeit an der Kopplungsstelle sowohl bei einkanaligen oder mehrkanaligen Faserbündeln, die jeweils eine klare Grenze zwischen Faserkern und Fasermantel aufweisen, als auch bei sogenannten Gradientenfasern mit. Fokussierungswirkung erforderlich, bei denen der Brechungsindex vom Faserkern zum Fasermantel hin allmählich abnimmt.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Verbindungsanordnung gemäß Oberbegriff des Patentanspruches 1 zu schaffen, die bei relativ geringen Gestehungskosten und einfacher Handhabung eine ungewöhnlich präzise Kopplung der Enden zweier Lichtleiter miteinander gestattet. Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die im kennzeichnenden Teil dieses Anspruchs angegebenen konstruktiven Maßnahmen gelöst.

Die mit der erfindungsgemäßen Verbindungsanordnung erzielbaren Vorteile sind in der nachfolgenden Beschreibung genannt. Vorteilhafte Ausgestaltungen des Gegenstandes des Patentanspruches 1 sind den Unteransprüchen zu entnehmen .

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Die Erfindung wird anhand eines in einer Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispieles wie folgt näher erläutert. In der Zeichnung zeigt:

Fig. l eine Prinzipdarstellung der aus zwei Verbindungshälften zusammengesetzten Verbindungsanordnung, im wesentlichen längsgeschnitten und in einer Seitenansicht dargestellt;

Fig. 2 eine als Steckerteil ausgebildete Verbindungshälfte teilweise ausgeschnitten und in perspektivischer Ansicht dargestellt.

Fig. 3 eine als Buchsenteil ausgebildete Verbindungshälfte teilweise ausgeschnitten und in perspektivischer Ansicht dargestellt.

Die Verbindungsanordnung dient der Kopplung einer Lichtquelle, die an einem kurzen Stück des innerhalb der einen Verbinderhälfte montierten Lichtleitkabels endend angeordnet ist, mit dem Ende eines in der anderen Verbinderhälfte befindlichen Lichtleitkabels. Natürlich versteht sich, daß eine ähnliche Anordnung zur Kopplung der Enden von zwei Liditleitkabeln verwendet werden kann.

Ein Rauteil der Verbindungsanordnung - nicht dasjenige mit der Lichtquelle des zuerst genannten Anwendungsfalles der Vorrichtung - enthält ein Lichtleitkabel, welches aus einem in einen schützenden Kunststoffmantel eingebetteten Lichtleiter besteht, der in einem aus nichtrostendem Stahl bestehenden Rohr endet. Die tatsächliche Lage von zwei fluchtenden Lichtleitern soll sich durch Trennen und Wiederherstellen der Verbindung nicht verschlechtern und die Toleranz der Abweichung von der

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zentrischen Ausrichtung nur ein Zehntausendstel von 2,5*1 cm betragen. Wegen der Toleranzen, die mechanische Teile gleich welcher Ausbildung stets aufweisen, muß jeder Versuch die genau fluchtende Ausrichtung durch besonders enge Toleranzen zu erreichen fehlschlagen, da z.B. allein schon die Durchmessertoleranz des Lichtleiters ein Mehrfaches der zulässigen Mittenabweichung beträgt. Daher wird eine Justiervorrichtung verwendet die es gestattet, einen Lichtleiter nach seiner Montage zu bewegen um ihn fluchtend auf den anderen Lichtleiter auszurichten und dabei die mechanischen Toleranzen auszugleichen bzw. zu beseitigen.

In Fig. 1 ist eine derartige Justiervorrichtung dargestellt. Ein Lichtleiter 1 ist im nicht justierbaren Teil der Verbindungsanordnung befestigt, während der zweite Lichtleiter 3 im Innern einer Hülse ^l des anderen Verbindungsteiles festgelegt ist. Der zuletzt genannte Lichtleiter 3 steckt in einem stählernen Rohr 5 und sein rechterhand daraus hervorstehendes Ende ist mit Kunststoff ummantelt.

Die Hülse ¹I wird innerhalb des Verbindungskörpers von einer einstückig angeformteri Haltescheibe 6 getragen, welche der Hülse 4 einerseits eine zentrische Lage verleiht und die andererseits durch ihre Biegsamkeit eine kleine winklige Auslenkung der Hülse 4 zuläßt. Diese Bewegung wird mittels Stellschrauben 7 gesteuert, von denen zwei dargestellt sind. Vorzugsweise werden vier Madenschrauben 13 verwendet, die eine kreuzartige Anordnung

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- r-

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aufweisen (Pig. 3)· Durch passende Wahl der Abstände Dl und D2 erhalt man eine sehr präzise Auslenkung des Lichtleiterendes bei verhältnismäßig grober Regulierung der
Schrauben.

Bei einem Experiment wurden beispielsweise Schrauben verwendet, die 2 mm Durchmesser und eine Gewindesteigung
von 0,4 mm aufwiesen und bei dem das Verhältnis der Abstände D2:D1=8,5:1 betrug; damit wurde eine feinere Regulierung als notwendig erzielt. In den meisten Fällen
ergibt dagegen ein kleineres Verhältnis der Abstände
von zB. 5,5 zu 1 die angemessene Feinregulierung. Dieses Beispiel bezieht sich auf Hülsen und Haltescheiben, die aus Feder stahl hergestellt sind, jedoch kann Berylliumer
kupfer ebenfalls verwendet werden, das bezüglich des
Temperaturverhaltens der dünnen Haltescheibe Vorzüge
bietet.

Die Fig. 2 und 3 zeigen die beiden Hälften einer Verbindungsanordnung welche eine Vorrichtung zur fluchtenden Ausrichtung darstellen, die im wesentlichen derjenigen der Fig. 1 ähnelt. Das Steckerteil, das den starr festgelegten Lichtleiter enthält, besteht aus einem zylindrischen Körper 9> welcher aus Flußstahl hergestellt ist und vom Lichtleiter 10 in zentrischer Lage durchsetzt wird. Anstelle von Flußstahl kann für diesen Körper bei Bedarf auch ein anderer gehärteter Werkstoff verwendet werden. Das Steckerteil weist an seiner Außenseite zwei Anlageflichen auf, die in V-förmiger Lage zueinander angeordnet sind.

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Das in Fig. .3 dargestellte Buchsenteil der Verbindungsanordnung ist ebenfalls zylindrisch, es weist jedoch eine zu einer V-förmigen Nut geformte Ausnehmung 12 auf, in der die Anlageflächen 11 des Steckerteiles einen Sitz erhalten. Mittels Federdruck werden die Anlageflächen des Steckerteiles in den Sitz gedrückt. Dadurch wird die Lage des Steckerteiles bestimmt und Verdrehungen zwischen Stecker- und Buchsenteil vermieden. Wie aus den gestrichelten Linien hervorgeht, weist das Buchsenteil gewöhnlich die in Fig. 1 gezeigte Justiervorrichtung auf, bei der vier Madenschrauben 13 verwendet werden.

Die axiale Festlegung des Steckerelementes in der V-förmigen Nut bzw. Ausnehmung 12 erfolgt mittels einer Feder 14, die eine nach innen gerichtete Nase 15 aufweist, welche in eine im Steckerteil angeordnete Nut 26 eingreift.

Bei einem gemäß der Erfindunghergestellten Ausführungsbeispiel betrug der Außendurchmesser des Buchsenteiles 15,52mm (0,611 inches) und seine Länge wies38,10 mm (1,5 inches) auf.

Das Prinzip der beschriebenen Verbindungsanordnung ist auch bei der Herstellung von mehrpoligen Steckerbindern anwendbar^bei denen für die verschiedenen Lichtleiter getrennte Justiervorrichtungen benötigt werden. Obwohl eine derartige Steckverbindung etwas umfangreich wäre, dürfte deren Verwendung sehr nützlich sein, wenn die anderen Vorteile überwiegen und die Größe von nicht so ausschlaggebender Bedeutung ist.

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Die Verbindungsanordnung der beschriebenen Ausführung ist justierbar und sie gestattet es, die Lichtleiter nach dem Zusammensetzen aufeinander auszurichten und die formbedingten mechanischen Toleranzen dabei auszugleichen. Dies bedeutet jedoch nicht, daß man die Toleran zen der Bauteile vergrößern kann, da eine solche Maßnahme den möglichen Justierbereich völlig überschreiten würde. Durch entsprechende Wahl des Abstandsverhältnisses D2:D1 (Fig. 1) erlangt man den Vorteil einer präziseren Justierung als dies auf andere Weise möglich wäre.

12 Ansprüche
1 Bl. Zeichnung

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Bezugszeichenlj ste

Nr.	englisch	deutsch
1	fibre	Lichtleiter
2	element	Teil
3	fibre	Lichtleiter
4	tube	Hülse
5	ferrule	Rohr
6	diaphragm	Haltescheibe
7	screw	Stellschraube
9	member	Körper
1.0	fibre	Lichtleiter
11	flat	Anlagefläche
12	cut	Ausnehmung
13	screw	Madenschraube
l'J	spring	Feder
15	nib	Na.se
16	groove	Nut
Dl	distance	Abstand
D2	distance	Abstand

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Leerseite

Claims

-JBT- G.Ellv/ood-5 Ansprüche

1.. Verbindungsanordnung für Lichtleitkabel, die aus zwei -s zusammensetzbaren Verbindungshälften besteht in denen jeweils das Ende eines Lichtleiters festgelegt ist, dadurch gekennzeichnet, daß eine Verbindungshälfte als Steckerteil ausgebildet ist, welche verdrehungssicher in die als Buchsenteil ausgebildete zweite Verbindungshälfte einsteckbar ist und daß eine der Verbindungshälften eine Justiervorrichtung enthält, mittels derer das verbindungsseitige Ende des einen Lichtleiters (z.B. 3) um eine in geringem Abstand (Dl) von diesem Binde angeordnete sowie einen Drehpunkt bildende Halterung geschwenkt und auf das Ende des anderen Lichtleiters (1, 10) ausrichtbar ist.

2. Verbindungsanordnung für Lichtleitkabel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Justiervorrichtung aus einem Verbindungskörper besteht, der eine zentrisch angeordnete Hülse (H) mit darin festgelegtem Lichtleiter (3) enthält, daß die Hülse (¹O im Bereich ihres vorderen Endes mittels einer Halterung am Verbindungskörper befestigt ist, welcher mit Abstand (D2) zur Halterung der Hülse (H) am Umfang verteilt mehrere nach innen gerichtete Stellschrauben (7, 13) aufweist, zwischen deren Enden das rückwärtige Ende der Hülse (H) relativ zum Verbindungskörper axial auslenkbar fixiert ist.

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3. Verbindungsanordnung für Lichtleitkabel nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die
Hülsenhalterung der Justiervorrichtung in der Verbindungsh'^;lfte aus einer Haltescheibe (6) besteht.

'! . Verbindungsanordnung für Lichtleitkabel nach einem der Ansprüche 1 bis 3> dadurch gekennzeichnet, daß die Hülse (Ί) die lialtescheibe (6) und der Verbindungskörper aus einem Stück hergestellt sind.

^rj. Verbindungsanordnung für Lichtleitkabel nach einem der Ansprüche 1 bis H, dadurch gekennzeichnet, daß innerhalb der Hülse (*!) ein den Lichtleiter (3) aufnehmendes Rohr (5) befestigt ist.

6. Verbindungsanordnung für Lichtleitkabel nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Justiervorrichtung in der als Buchsenteil ausgebildeten
Verbindungshälfte angeordnet ist.

7. Verbindungsanordnung für Lichtleitkabel nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Verbindungskörper des Buchsenteiles mit einer eine V-förmige Nut bildenden Ausnehmung: (12) versehen ist.

8. Verbindungsanordnung für Lichtleitkabel nach einem der Ansprüche 1 bis 7> dadurch gekennzeichnet, daß die als Steckerteil ausgebildete Verbindungshälfte aus einem
zylindrischen Körper (2, 9) besteht, der an seiner Außenseite zwei mit den Flächen der Ausnehmung (12) des Buchsenteiles korrespondierende Anlageflsichen (11) aufweist.

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.3.

9. Verbindungsanordnung für Lichtleitkabel nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß das in den Buchsenteil eingesetzte Steckerteil mit seinen Anlageflächen (11) federnd gegen die entsprechenden Anlageflächen der Ausnehmung (12) angedrückt ist.

10. Verbindungsanordnung für Lichtleitkabel nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß innerhalb des Buchsenteiles eine Feder (I²I) angeordnet ist, deren freies Ende eine nach innen gerichtete Nase (15) aufweist, die bei in das Buchsenteil eingesetztem Steckerteil in eine Nut (l6) des Steckerteilkörpers eingreift.

11. Verbindungsanordnung für Lichtleitkabel nach einemder Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Verbiridungskörper von Steckerteil und Buchsenteil aus Stahl hergestellt sind.

12. Verbindungsanordnung für Lichtleitkabel nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß der Verbindungskörper des Buchsenteiles aus Bronze besteht .

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