DE2726913A1 - Verbindungsvorrichtung fuer glasfaser-lichtleiter - Google Patents

Verbindungsvorrichtung fuer glasfaser-lichtleiter

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Description

Int. Az.: Case 1080 13. Juni 1977 Hewlett-Packard Company VERBINDUNGSVORRICHTUNG FOR GLASFASER-LICHTLEITER
Der Wirkungsgrad, mit dem Licht von einem Ende eines Lichtleiters zu einem anderen Lichtleiter übertragen wird, ist unter anderem unmittelbar abhängig von der konzentrischen Ausrichtung der Faserenden und dem Medium, Schmutz oder anderen lichtzerstreuenden Materialien, die zwischen die Enden der Fasern kommen und durch welche das Licht hindurch übertragen werden muß. Außerdem ist die Vorbereitung der Faserenden wichtig. Beispiele: "Low Loss Splicing and Connection of Optical Waveguide Cables" von Robert M.Hawk und Frank L. Thiel, SPIE, Band 63 (1975) und "A Fiber-Optic-Cable Connector" von C. M. Miller, The Bell System Technical Journal, November 1975.
Bekannte Verbindungsvorrichtungen für Lichtleiter sind im allgemeinen so konstruiert, daß die Fasern in eine rohrförmige Aufnahmevorrichtung gleiten und sich mit ihren Enden irgendwo in der Nähe der Mitte dieser Vorrichtung gegenseitig abstützen. Bei diesen Konstruktionen neigen die optischen Fasern dazu, beim Einführen Schmutz vor sich herzuschieben, wodurch Störungen entstehen. Es ist sehr schwer, diesen Schmutz aus einer kleinen öffnung zu entfernen. Hinzu kommt, daß die Faserenden durch den Schmutz oder während des Reinigungsprozesses beschädigt werden können, oder daß sie brechen, wenn sie in der Mitte des Rohres in Kontakt miteinander kommen.
Der im Anspruch 1 gekennzeichneten Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Verbindungsvorrichtung für Lichtleiter zu schaffen, deren Wirkungsgrad und Zuverlässigkeit wesentlich höher als bei den bekannten Vorrichtungen sind.
Mit der vorliegenden Erfindung wird eine hohe Konzentrizitäts-Toleranz für Lichtleiter bis herunter zu 0,05 mm Außendurchmesser erreicht durch Benutzung von zwei Halbschalen, die gefräste oder geriebene flache Oberflächen sowie einen kleinen Radius zum Aufnehmen des Lichtleiters aufweisen. Die Halb-
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Int. Az.: Case 1080
schalen passen in einer Presspassung in eine Haltehülse, wodurch sich eine zwingenartige Anordnung ergibt. Es werden enge Toleranzen für die Konzentrizität des inneren und des äußeren Durchmessers gehalten. Eine Einstellung ist durch ein verstellbares Klemmblatt möglich.
Um die Zwinge mit dem Lichtleiter zu verbinden, wird dessen Umhüllung abgestreift, die Faser wird quadratisch gespalten und zwischen die beiden Halbschalen eingefügt, wobei das Ende des Lichtleiters bündig mit den Enden der Halbschalen abschließt, die dann von der Haltehülse zusammengehalten werden. Nachdem die Zwinge und die Faser zusammengebaut worden sind, wird der rückwärtige Teil der Haltehülse an die Umhüllung angequetscht. Die Anschlußstücke jedes der beiden zu verbindenden Lichtleiter, von denen jedes eine Tülle und eine Oberwurfmutter aufweist, werden dann in jeweils ein Ende einer gespaltenen und außen mit einem Gewinde versehenen Hülse eingeführt und darin mittels der Überwurfmuttern festgehalten.
Die erfindungsgemäße Verbindungsvorrichtung sorgt für eine bessere gegenseitige Ausrichtung der Lichtleiterenden, so daß eine maximale Lichtdurchlässigkeit erreicht wird. Je besser die beiden Lichtleiterenden gegeneinander ausgerichtet werden, desto weniger Licht bzw. Leistung geht verloren. Die Verbindungsvorrichtung kann viele Male zusammengesetzt und auseinandergenommen werden, ohne daß der Lichtleiter beschädigt wird, da sein Ende durch die Zwinge vollständige geschützt wird. Das Ende des Lichtleiters kann gereinigt werden und bequem inspiziert werden, ohne daß der Lichtleiter aus der Zwinge genommen werden muß, da sein Ende am Anschlußende der Zwinge sichtbar ist. Die Konzentrizität der Zwinge wird dadurch kontrolliert, daß identische Hälften hergestellt werden, die mit Indifferenzpassung in der Haltehülse zusammengefügt sind. Die Hülse kann jede beliebige Größe bzw. Form haben, um verschiedene Kabel Umhüllungen aufzunehmen. Da der schmale Innendurchmesser zum Halten des Lichtleiters durch Ausreiben von zwei Hälften der Zwinge hergestellt wird, treten die Probleme des Bohrens von sehr dünnen Löchern, d.h. die fast völlige Unmöglichkeit des Bohrens exakt runder Löcher sehr geringen Durchmessers, nicht auf.
Die Erfindung wird im folgenden anhand eines Ausführungsbeispiels in Verbindung mit der zugehörigen Zeichnung erläutert. In der Zeichnung zeigen:
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Figur 1 eine perspektivische Ansicht der drei Teile einer Anschlußzwinge gemäß einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
Figur 2 die Anschlußzwinge gemäß Figur 1 im zusammengebauten Zustand;
Figur 3 eine Seitenansicht eines Lichtleiters, der für den Zusammenbau mit der ersten Ausfuhrungsform der erfindungsgemäßen Verbindungsvorrichtung vorbereitet ist;
Figur 4 eine Seitenansicht einer zusammengebauten Zwinge gemäß einer anderen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
Figur 5 eine Seitenansicht der Zwinge gemäß Figur 4, teilweise zusammengebaut mit dem Kabel gemäß Figur 3;
Figur 6 eine Seitenansicht einer Verbindungsvorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung im vollständig zusammengebauten Zustand mit dem Kabel gemäß Figur 3 und der Zwinge gemäß Figur 4;
Figur 7 eine Seitenansicht zweier Lichtleiter, die mit Verbindungsvorrichtungen gemäß Figur 6 zusammengefügt sind.
Figur 8A eine perspektivische Ansicht einer Ausfuhrungsform einer geschlitzten Hülse mit Außengewinde zum Verbinden der Anschlußvorrichtungen gemäß Figur 6; und
Figur 8B eine perspektivische Ansicht einer weiteren Ausführungsform einer geschlitzten Hülse mit Außengewinde zum Verbinden der Anschlußvorrichtungen gemäß Figur 6.
Die in Figuren 1 und 2 dargestellte Zwinge 10 weist zwei Halbschalen und 12 auf, welche flache Passflächen 110 bzw. 120 und koaxial ausgerichtete Nuten 111 bzw. 121 haben, sowie eine Haltehülse 103. Mit ihren Passflächen 110 und 120 aufeinandergesetzt bilden die Halbschalen 11 und zusammen einen Hohlzylinder mit einem großen Innendurchmesser auf der einen Seite zur Aufnahme eines umhüllten Lichtleiters, wobei dieser
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große Innendurchmesser in einen kleinen Innendurchmesser am anderen Ende übergeht, welcher den Lichtleiter selbst aufnehmen kann. Der übergang zwischen den zwei Durchmessern ist kegelförmig beim bevorzugten Ausführungsbeispiel.
Eine Haltehülse 13 ist zylindrisch und hat einen großen Innendurchmesser am einen Ende zum Aufnehmen der zusammengesetzten Halbschalen 11 und 12. Der Außendurchmesser der zusammengesetzten Halbschalen 11 und 12 ist ein wenig größer als der Innendurchmesser der Hülse 13, so daß eine Presspassung entsteht. Die Hülse 13 hat einen kleineren Innendurchmesser am anderen Ende, durch welchen der umhüllte Lichtleiter paßt, welcher seinen Abschluß in der Zwinge finden soll. Später wird der Teil der Hülse 13 mit dem kleineren Durchmesser so gequetscht, daß er einen umhüllten Teil des Lichtleiters festhält.
In Figur 3 ist ein typisches Lichtleiterkabel dargestellt, welches einen Lichtleiter 31, eine Umhüllung 33 und eine Außenhülle 35 aufweist.
Dieser Lichtleiter ist für den Zusammenbau mit einem erfindungsgemäßen Verbindungsstück dadurch vorbereitet worden, daß Umhüllung 33 und Außenhülle 35 soweit entfernt wurden, daß ungefähr 6 mm Lichtleiter freiliegen, daß dessen Ende quadratisch gespalten wurde und daß von der Außenhülle noch etwa 9 mm entfernt wurden und die verbleibende Außenhülle 35 ungefähr 8 mm weit geschlitzt wurde. Die Zwinge 40, die in Figur 4 in zusammengebauter Form dargestellt ist, unterscheidet sich von der Zwinge 10 dadurch, daß sie einen hervorstehenden Teil ger-ngeren Durchmessers zum Festhalten des umhüllten Lichtleiters aufweist, welcher einen Abschnitt 44 mit Außengewinde zum Festhalten der Innenfläche des geschlitzten Teils der Außenhülle 35 aufweist, wie in Figur 5 dargestellt ist. Der umhüllte optische Lichtleiter wird in der Zwinge 40 durch eine Quetschung 51 festgehalten.
Die vollständig zusammengebaute Anschlußvorrichtung gemäß Figur 6 enthält eine Tülle 61 und eine Oberwurfmutter 63. Eine ähnlich aufgebaute Anschlußvorrichtung am Ende eines anderen Lichtleiterkabels wird mit dem Lichtleiteranschluß gemäß Figur 6 über eine Hülse 71 mit Außengewinde verbunden. Die Hülse 71 kann wie in Figuren 8A und 8B dargestellt geformt
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sein, um eine wiederhol bare, fest passende Axialausrichtung der Lichtleiter zu gewährleisten. Die in Figur 8A dargestellte Form der Hülse 71 übt auf die Anschlußvorrichtungen eine Kraft senkrecht zu deren Längsachse im gesamten Umfangsbereich der Hülse aus. Die Konfiguration der Hülse 71 in Figur 8B übt auf die in sie eingeführten Anschlußvorrichtungen mit Fingern 81 eine Kraft senkrecht zur Längsachse der Anschlußvorrichtungen aus.
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Claims (8)

Hewlett-Packard Company Int. Az.: Case 1080 PATENTANSPRÜCHE
1. Vorrichtung zum Verbinden zweier Lichtleiterenden, wobei die Lichtleiter jeweils ein umhülltes Lichtleiter-Einzelkabel bilden, gekennzeichnet durch eine Zwinge (10) zum Festhalten des eigentlichen Lichtleiters (31) und gegebenenfalls dessen innerer Umhüllung (33), eine Tülle (61) zum Festhalten der Außenhiille (35), sowie eine Oberwurfmutter (63), wobei die Zwinge eine Klemmhülse (13) sowie zwei Halbschalen (11, 12) aufweist, die zu einander passende flache Passflächen (110, 120) und koaxial ausgerichtete Nuten (111, 121) aufweisen, so daß eine Bohrung zur Aufnahme des Lichtleiters gebildet wird.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß die Halbschalen (11, 12) der Zwinge (10) mit ihren Passflächen (110, 120) aufeinander gesetzt sind und durch Presspassung in der Klemmhüll se (13) aufeinander gedrückt werden.
3. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die zusammengesetzten Halbschalen (11, 12) einen Zylinder bilden, der auf einer Seite e^nen großen Innendurchmesser zum Festhalten des umhüllten Lichtleiters (31) und auf der anderen Seite einen kleinen Innendurchmesser zum Halten des Lichtleiters, sowie zwischen den beiden Durchmessern einen Obergangsbereich aufweist.
4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Übergangsbereich abgeschrägt ist.
5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Obergangsbereich konisch ist.
6. Vorrichtung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch eine Hülse (71) mit Außengewinde zur Verbindung mit der Überwurfmutter (63) und zur Aufnahme einer zweiten gleichartigen Vorrichtung.
7. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Klemmhülse (13) einen Abschnitt (44) mit Außengewinde aufweist zum Angreifen an die Innenseite der Außenhülle (35) des Lichtleiters im Zusammenwirken jqü: ,dar* Tüll a A61).
ORIGINAL INSPECTED
Hewlett-Packard Company Int. Az.: Case 1080
8. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet daß ein Teil des Abschnitts mit dem größeren Durchmesser der Zwinge (10) zum Festhalten der inneren Umhüllung (33) des Lichtleiters gequetscht ist.
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