DE2757216A1 - Verbinder fuer optische fasern - Google Patents

Verbinder fuer optische fasern

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Description

Western Electric Λ 35 980-ko
Company, Incorporated
195 Broadway-New York, N.Y. 10007
U.S.A.
Verbinder für optische Fasern
Die Erfindung bezieht sich auf einon Verbinder für optische
Fasern nach Patent (Patentanmeldung ;
Anwaltsakte A 35 976).
Das prioritätsgleiche Hauptpatent bezieht ;·, i cli auf einen Verbinder für optische Fasern, der '.'wenigstens drei innere Stifte aufweist, die parallel und in gcgonse Lt i gern Kontakt zueinander unter Ausbildung einer dazwischenliegenden zylindrischen Öffnung verlaufen, in welcher eine optische Faser angeordnet ist. Die inneren Stifte werden von einer Gruppe äußerer Stifte und einer zylindrischen Klemmvorrichtung umgeben, wobei wenigstens drei äui3ere Stifte von der Klemmvorrichtung gehalten werden.
Bei einem optischen Übertragungssystem ist es erforderlich, optische Fasern sowohl miteinander in End-zu-End-Stellung als auch mit Geräten, wie beispielsweise Empfänger oder Sender zu koppeln. Die Kopplung von optischen Fasern in End-au-End-Stellung stellt eine schwierige Aufgabe dar, insbesondere v/enn
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ein hoher Kopplungsgrad erforderlich ist. Jede axiale Fehljustierung der Pasern oder eine Beschädigung der Faserenden führt zu einer Dämpfung de3 Signals beim Durchlaufen der Kopplungsstelle.
In der Vergangenheit wurden Verbinder mit eingepaßten Stiften verwendet, um eine genaue Ausrichtung der optischen Fasern zu gewährleisten, wenn diese Fasern miteinander in End-zu-End-Stellung verbunden wurden. Üblicherweise ist dabei jede Faser an einen Stecker angeklemmt, der die Faser mit einer Gruppe innerer Stifte haltert und in eine Steckerbuchse eingesteckt wird, die eine Gruppe äußerer Stifte trägt. Diese Baugruppe gewährleistet zwar eine genaue Faserau3richtung, doch ist bis zur Fertigstellung der Verbindung jedes einem Stecker zugeordnete Faserende der Gefahr einer Beschädigung ausgesetzt.
Die Aufgabe der Erfindung besteht demgemäß darin, einen Verbinder nach dem Hauptpatent dahingehend weiterzubilden, daß in gleicher Weise eine axiale Ausrichtung zweier Fasern in End-zu-Snd-Stellung gewährleistet ist und gleichzeitig das Ende einer Faser gegen eine Beschädigung vor der Montage des Verbinders geschützt ist.
Die Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Merkmale des Anspruchs 1 gelöst.
Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen des Verbinders nach Anspruch 1 sind in den Unteran3prüchen gekennzeichnet,
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Der erfindungsgemäße Verbinder wirkt sowohl als Stecker als auch als Steckerbuchse und besitzt ein Gehäuse, das von einer zylindrischen öffnung axial durchsetzt ist. Innerhalb dieser Öffnung ist eine Gruppe innerer Stifte und eine Gruppe äui3erer Stifte angeordnet. Die inneren Stifte werden in gegenseitiger tangentialer Berührung gehalten und bilden eine öffnung zur Aufnahme einer optischen Paser. Die in diese Öffnung eingesetzte Paser und die inneren Stifte enden in einer ebenen Fläche, die im v/esentlichen senkrecht zu der Paserlängsachse verläuft. Die äußeren Stifte werden zwischen den inneren Stiften und dem Gehäuse gehaltert und ve rltiuf en hinter der ebenen Fläche, so daß sie das Faserende gegen eine Beschädigung schützen, Das letztgenannte Merkmal, daß die äußeren Stifte hinter der ebenen Fläche verlaufen und so das Faserende schützen, stellt ein wesentliches Erfindungsmerkmal dar. Ein weiteres Erfindungsmerkmal besteht darin, daß die äußeren Stifte des Verbinders einen solchen gegenseitigen Abstand aufweisen, daß sie zwischen sich die äußeren Stifte eines zweiten, dazu passenden Verbinders aufnehmen können. Ein drittes Erfindungsmerkmal besteht darin, daß die äußeren Stifte der beiden zusammenpassenden Verbinder eine Steckerbuchse zur Aufnahme der inneren Stifte beider Verbinder bilden, wodurch eine genaue Positionierung und axiale Ausrichtung beider Fasern gewährleistet wird.
Die Erfindung wird anhand der Zeichnungen näher erläutert. Es zeigt:
Fig. 1 eine perspektivische Ansicht zweier, sowohl
als Stecker als auch als Steckerbuchse wirken-
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der Verbinder für optische Fasern nach der Erfindung;
Fig. 2 eine Darstellung eine3 der beiden in Fig. 1 veranschaulichten Verbinder in auseinandergezogener Darstellung;
Fig. 3 eine perspektivische Darstellung eines in Fig. 2 gezeigten Verbinderfutters;
Fig. 4 einen Querschnitt durch das Verbinderfutter gemäß Fig. 3 längs der Schnittlinie 4-4, und
Fig. 5 einen Längsschnitt durch das Verbinderfutter gemäß Fig. 3 längs der Schnittlinie 5-5.
Die in Fig. 1 veranschaulichte Ausführungsforin der Erfindung zeigt zwei im wesentlichen identische Verbinder 30 und 30' für optische Fasern, von denen jeder sowohl als Stecker als auch als Steckerbuchse wirkt. Aufgrund dieser Wirkung können die Verbinder 30, 30' auch als Hermaphrodit-Verbinder bezeichnet werden. Da beide Verbinder identisch sind, soll nachfolgend nur der Aufbau des einen Verbinders 30 erläutert werden.
Der in den Fign. 1 und 2 veranschaulichte Verbinder 30 besitzt ein Gehäuse 33, durch das eine öffnung 34 in axialer Richtung verläuft. Innerhalb der öffnung 34 sind drei im wesentlichen identische, zylindrische innere Stifte 37 angeordnet. Die inneren Stifte 37 werden durch ein in Fig. 2 dargestelltes Verbinderfutter 39 in gegenseitiger tangentialer Berührung gehalten. Die inneren Stifte 37 verlaufen parallel zueinander und bilden eine Öffnung 54 zur Aufnahme einer optischen Faser 31. Das Ende der Faser 31 und die inneren Stifte 37 enden in einer ebenen
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Fläche 55, die im wesentlichen senkrecht zu der Längsachse der Faser 31 verläuft.
Innerhalb der Öffnung 34 sind ferner drei im wesentlichen identische äußere Stifte 38 angeordnet. Die äußeren Stifte 38 sind zwischen den inneren Stiften 37 und dem Gehäuse 33 mittels des Verbinderfutters 39 gehaltert. Die Enden der äußeren Stifte 38 verlaufen hinter der planaren Fläche 55 und schützen damit die Enden der Faser 31 gegen eine Beschädigung. Die äußeren Stifte 38 sind in gleichen gegenseitigen Abständen angeordnet, damit jeder äußere Stift des Verbinders 30' zwischen zwei äußeren Stiften 38 des Verbinders 30 Platz hat. Die äußeren Stifte 38 des Verbinders 30 und die äußeren Stifte des Verbinders 30' sind mit halbkugeligen Enden versehen, um den gegenseitigen Eingriff der beiden Gruppen äußerer Stifte zu erleichtern. Sobald die Verbinder 30 und 30' ineinander gesteckt sind, werden die äußeren Stifte beider Verbinder durch das Gehäuse 33 in gegenseitigen tangentialen Berührungskontakt gepreßt. Die äußeren Stifte beider Verbinder bilden eine Steckerbuchse mit einer sechseckigen Öffnung, welche die inneren Stifte 37 des Verbinders 30 und die inneren Stifte des Verbinders 30' umgibt. Das Einsetzen der inneren Stifte der Verbinder 30 und 30' in die von den äußeren Stiften beider Verbinder gebildete Öffnung richtet die inneren Stifte beider Verbinder gegenseitig aus, wodurch die Fasern 31 und 32 exakt positioniert und axial ausgerichtet werden.
Das Gehäuse 33 wird aus einem Messingblech gezogen und besitzt
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an einem Ende einen Plansch 35 und an seinem anderen Ende nasenartige Vorsprünge 36. Da das Gehäuse 33 die drei äußeren Stifte 38 des Verbinders 30 sowie die drei äußeren Stifte des Verbinders 30* in gegenseitigein tangentialen Berührungskontakt hält, ist der Durchmesser der Öffnung 34 kleiner als der Hauptdurchmesser der von den sechs äußeren Stiften gebildeten Steckerbuchse. Diese Bemessung gewährleistet, daß das Gehäuse 33 auf jeden äußeren Stift einen Radialdruck ausübt. Die Wandstärke des Gehäuses 33 ist ausreichend dick gewählt, um den erforderlichen Radialdruck zu entwickeln.
Die inneren und äußeren Stifte sind aus Chromstahl hergestellt und werden im Handel als Lagerrollen vertrieben. Die Stifte sind in einer Vielzahl von unterschiedlichen Durchmessern und Längen erhältlich. Die Toleranz jedes Durchmessers liegt beispielsweise bei + 0,25/um.
Die Paser 31 ist eine übliche, im Handel erhältliche optische Paser, die aus einem Glaskern und einem Glasüberzug besteht.
In den Pign. 2 und 3 ist das Verbinderfutter 39 näher dargestellt, das beispielsweise aus Nylon gegossen ist. Von den Abmessungen des Verbinderfutters 39 ist keine kritisch. Das Verbinderfutter 39 besitzt einen ersten zylindrischen Abschnitt 40, dessen Durchmesser kleiner ist als der Durchmesser der zylindrischen öffnung des Verbindergehäuses 33. Diese Bemessung erleichtert das problemlose Einführen des ersten zylindrischen Abschnitts 40 in die öffnung 34. Die Länge des
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ersten zylindrischen Abschnitts 40 int kleiner als die Lange der Öffnung 34, damit die äußeren Stifte des Verbinders 30' in der Öffnung 34 aufgenommen v/erden können. Das Verbinderfutter 39 besitzt ferner einen zweiten zylindrischen Abschnitt 41, der im wesentlichen den gleichen Durchmesser besitzt wie der erste zylindrische Abschnitt 40. Der erste und der zweite zylindrische Abschnitt 40 bzw. 41 werden über einen dritten zylindrischen Abschnitt 42 miteinander verbunden, dessen Durchmesser kleiner ist als der Durchmesser der beiden zylindrischen Abschnitte 40 und 41 ·
Wie aus den Pign. 2 bis 4 hervorgeht, sind in den; ersten zylindrischen Abschnitt 40 drei in gleichem gegenseitigen Abstand angeordnete Schlitze 43 vorgesehen. Die Schlitze 43 verlaufen von dem Außenumfang des ersten zylindrischen Abschnitts 40 zu dessen Mitte hin. Die Breite jedes Schlitzes 43 ist kleiner als der Durchmesser eines äußeren Stiftes 38, um einen gegenseitigen Eingriff zwischen jedem äußeren Stift 38 und dem zugehörigen Schlitz 43 in Form eines Paßsitzes zu gewährleisten. Die Länge jedes Schlitzes 43 ist unkritisch, solanre die äußeren Stifte 38 während der Endmontage des Verbinders 30 die Bodenberührung mit dem Schlitz nicht verlieren.
Wie ferner aus den Fign. 3 bis 5 hervorgeht, ist in dem Verbinderfutter 39 eine Öffnung 44 angebracht. Wie aus Fig. 5 ersichtlich ist, verläuft die Öffnung 44 in axialer Richtung von den überdeckten Enden der Schlitze 33 durch den ersten
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iech cn Abschnitt 40 und den dritten zylindrischen Abochnitt i\7. Dan Querschnittsprofil der Öffnung 44 entspricht o.inerri gleichseitigen Dreieck mit abgerundeten Ecken und ist, wie nun Fi/j. 4 hervorgeht, derart ausgerichtet, daß jede Winkelhalbierende 57 der Winkel des gleichseitigen Dreiecks um 30° gegenüber der Mittellinie 58 jedes Schlitzes 43 versetzt ii->t. Die Querschnittsfläche der Öffnung 44 ist ausreichend kloin gewühlt, damit die inneren Stifte 37 beim Eintreiben in die Öffnung 44 in gegenseitigem tangentialen Berührungskontakt gehalten werden. Die Öffnung 44 muß ausreichend tief bemeosen werden, damit die inneren Stifte 37 über ihre gesamte Länge hinweg in Berührungskontakt gehalten werden.
Aue Pig. 5 if.t eine Öffnung 45 ersichtlich, welche einen kegelütumpfförmigen und einen zylindrischen Längsschnitt besitzt. Die Öffnung; 4 5 verläuft in axialer Richtung vom Boden der dreieckförmigen Öffnung 44 durch den zweiten zylindrischen Abüchnitt 41 hindurch. Die Öffnung 45 muß an ihrer engsten Stelle ausreichend groß cein, um die Pacer 31 aufzunehmen.
Der Verbinder 30 wird in der nachstehend beschriebenen Weise montiert. Zuerst werden die drei inneren Stifte 37 in die dreieckige Öffnung 44 eingesetzt, wie aus Fig. 2 hervorgeht. Die drei inneren Stifte 37 verlaufen im wesentlichen parallel zueinander und bilden die öffnung 54 zur Aufnahme der Paser 31· Der Durchmesser D1 jedes inneren Stiftes 37 besitzt folgende Beziehung zu dem Durchmesser d_ der Faser 31J
D1 = 6,4627d
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Die inneren Stifte 37 müssen ausreichend lang bemessen werden, damit nach erfolgtem Einsetzen der Enden einer Gruppe innerer Stifte 37 in die Öffnung 44 gemäß Fig. 3 die freien Enden der inneren Stifte 37 über den ersten zylindrischen Abschnitt 40 hervorstehen (Fig. 2).
Sobald die inneren Stifte 37 positioniert sind, wird die Faser 31 in die Öffnung 45 des zylindrischen Abschnitts 41 (Fig. 5) eingeführt. Die Faser 31 wird durch die Öffnung 45 hindurch in die Öffnung 54 (Fig. 2) geschoben, bis das eine Ende der Faser 31 ein wenig über die Enden der drei inneren Stifte 37 vorsteht. Die inneren Stifte 37 halten die Faser 31 derart, daß die Längsachse der Faser 31 im wesentlichen parallel 7,\x der Längsachse jedes inneren Stiftes 37 verläuft. Sobald die Faser 31 positioniert ist, wird in die Öffnung 45 (Fig. 5) und in die von der Faser 31 nicht besetzten Teile der Öffnung 54 (Fig. 2) ein Klebstoff, wie beispielsweise Silikonguinmi, eingebracht. Der Klebstoff verankert die Faser 31 mit dem zweiten zylindrischen Abschnitt 4 2 und befestigt die Faser 31 an den drei inneren Stiften 37.
Nach Aushärten des Klebstoffs wird das von den drei inneren Stiften 37 gehaltene Ende der Faser 31 solange poliert, bis es mit den Enden der inneren Stifte 37 bündig abschließt und in der ebenen Fläche 55 (Fig. 2) liegt, welche im wesentlichen senkrecht zu der Längsachse der Faser 31 verläuft.
Wie aus Fig. 2 hervorgeht, wird jeder äußere 3tift 33 in
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einen der Schlitze 43 des ersten zylindrischen Abschnitts 40 gepreßt. Die äußeren Stifte 38 sind derart positLoniert, daß sie in den Schlitzen 43 den Kontakt mit dem Schlitzboden nicht verlieren. Die maximale Länge jedes Stiftes 38 ist so gewählt, daß dann, wenn ein Stift 38 den-Bodenkontakt in einem Schlitz 43 verliert, das freie Ende des Stiftes 38 über die freien Enden der Stifte 37 um ein Stück vorsteht, das gleich oder kleiner ist als das Stück, um welches die freien Enden der inneren Stifte 37 über das Ende des ersten zylindrischen Abschnitts 40 vorstehen. Damit ist gewährleistet, daß die äußeren Stifte 38 nicht gegen das Verbinderfutter des Verbinders 30' herausfallen, wenn die Verbinder 30 und 30' ineinandergesteckt v/erden. Jeder äußere Stift 38 gelangt in Berührung mit einem inneren Stift 37. Der Durchmesser D2 jedes äußeren Stiftes 38 besitzt folgende Beziehung zu dem Durchmesser D1 jedes inneren Stiftes 37:
D2 2 - 2D1D2 +0,1111D1 2 = 0
Sobald die Montage des Verbinderfutters 39 abgeschlossen ist, wird der erste zylindrische Abschnitt 40 in das Gehäuse 33 gepreßt. Der Preßvorgang erfolgt in einer Montierlehre, welche die Stirnfläche des Flansches 35 und die Enden der inneren Stifte 37 in der gleichen ebenen Fläche 55 positioniert. Die Montierlehre justiert ferner die Lage jedes äußeren Stiftes 38 derart, daß die Enden der äußeren Stifte 38 über die Enden der inneren Stifte 37 um das gleiche Stück wie die Enden der inneren Stifte 37 über das Ende des ersten zylindrischen Ab-
A . -H-
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-H-
schnitts 40 vorstehen. Anschließend werden die nasenfürinigen Vorsprünge 36 nach unten über den dritten zylindrischen .Abschnitt 42 gebogen, wodurch das Verbinderfutter 39 mit dem Gehäuse 33 verankert wird.
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Claims (9)

  1. Western Electric A 35 980
    Company, Incorporated
    Broadway
    New York, N.Y. 10007
    U.S.A.
    Pat entan sprüche
    Verbinder für optische Fasern, mit wenigstens drei inneren Stiften, die parallel und in gegenseitigem Kontakt zueinander unter Ausbildung einer dazwischenliegenden zylindrischen Öffnung verlaufen, in welcher eine optische Faser angeordnet ist, mit einer Gruppe von äußeren Stiften und mit einer die Stifte umgebenden zylindrischen Klemmvorrichtung, wobei wenigstens drei äußere Stifte durch die Klemmvorrichtung gehaltert werden, nach Patent .... (Patentanmeldung ; Anwaltsakte A 35 976), dadurch
    gekennzeichnet , daß die Klemmvorrichtung ein Verbinderfutter (39) aufweist, welches mit radialen Schlitzen (43) versehen ist, von denen jeder einen äußeren Stift (38) aufnimmt.
  2. 2. Verbinder nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß die Breite jedes Schlitzes (43) kleiner als der Durchmesser eines äußeren Stiftes (38) ist, um einen wechselseitigen Eingriff zwischen jedem äußeren Stift (38) und dem zugehörigen Schlitz (43) in Form eines Paßsitzes zu bilden.
    809827/0620 -2-
    OWQiNAL INSPÜCTED
  3. 3. Verbinder nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet , daß das Verbinderfutter (39) Kunststoff besteht.
  4. 4. Verbinder nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet , daß die äußeren Stifte (38) zwischen den inneren Stiften (37) und einem Gehäuse (33) gehalt ert sind und hinter einer ebenen Fläche verlaufen, die durch das Ende der optischen Fasern (31 bzw. 32) und den Enden der inneren Stifte (37) definiert ist.
  5. 5. Verbinder nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet , daß die hervorstehenden Enden der äußeren Stifte (38) so angeordnet sind, daß nach erfolgtem Einstecken eines ersten, sowohl als Stocker als auch als Steckerbuchse wirkenden Verbinders (30) in einen identisch ausgebildeten zweiten Verbinder (30*) die Enden der äußeren Stifte (38) eine Steckerbuchse mit einer sechseckigen öffnung zur Aufnahme der inneren Stifte (37) bilden.
  6. 6. Verbinder nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet , daß bei dem ersten (30) und zweiten (301) Verbinder jede die Steckerbuchse bildende Gruppe von äußeren Stiften (38) aus insgesamt drei, im wesentlichen identisch ausgebildeten zylindrischen Stiften besteht.
  7. 7. Verbinder nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet , daß das Verbinderfutter (39)
    -3-809827/0820
    einen ersten zylindrischen Abschnitt (40) aufweist, dessen Durchmesser kleiner als der Durchmesser einer zylindrischen Öffnung (34) des Verbindergehäuses (33) ist, und daß das Verbinderfutter (39) einen zweiten zylindrischen Abschnitt (41) aufweist, der im wesentlichen den gleichen Durchmesser wie der erste zylindrische Abschnitt (40) besitzt.
  8. 8. Verbinder nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet , daß der erste (40) und der zweite (41) zylindrische Abschnitt über einen dritten zylindrischen Abschnitt (42) miteinander verbunden sind, derjsen Durchmesser kleiner als der Durchmesser der ersten und zweiten zylindrischen Abschnitte (40, 41) ist.
  9. 9. Verbinder nach einem der Ansprüche 1 bi3 8, dadurch gekennzeichnet , daß das Verbindorfutter (39) mit einer axial verlaufenden Öffnung (44) verseilen ist, deren Querschnittsprofil einem gleichseitigen Dreieck mit abgerundeten Ecken entspricht, und dui.5 die Querschnittsflache der zylindrischen Öffnung (34) des Verbindergehäuses (33) ausreichend klein gewählt ist, damit die inneren stifte (37) nach erfolgtem Eintreiben in die dreieckförmige Öffnung (44) in gegenseitiger tangentialer Berührung gehalten werden.
    -4-809827/0820
DE2757216A 1976-12-27 1977-12-22 Verbinder für optische Fasern Expired DE2757216C3 (de)

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