DE1303632C2

DE1303632C2 - Huelsenfoermige halterung fuer das ende eines optischen faserbuendelkabels

Info

Publication number: DE1303632C2
Application number: DE19671303632D
Authority: DE
Inventors: Herman Lancaster; Keller Joseph Richard Harrisburg; Pa. Rueger (V.St.A.)
Original assignee: AMP Inc
Current assignee: TE Connectivity Corp
Priority date: 1966-06-15
Filing date: 1967-06-10
Publication date: 1973-10-11
Also published as: NL146942B; US3517981A; DK118428B; CH471395A; DE1303632B; BE699749A; GB1149679A; NL6707865A; SE319022B

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine hülsenförmige Halterung für das Ende eines biegsamen optischen Faserbündelkabels, welches eine Außenhülle aus verformbarem Kunststoff aufweist und ein enggepacktes Büpdel axial verlaufender Fasern enthält, von denen jede einen von einer Kunststoffhülle umgebenden Kunststoffkern enthält.

Im Betrieb eines derartigen Faserbündelkabels wird Licht durch die Fasern geleitet, wobei die Kunststoffhülle der Fasern dem Zweck dient, das Licht innerhalb der Faserkerne konzentriert zu halten und einen Streuvorgang aus den Fasern heraus zu verhüten. Die Fasern und das Bündel sind elastisch biegsam und können auf einen relativ geringen Krümmungsradius gebogen werden, ohne daß die Fähigkeit, Licht zu übertragen, dadurch beeinträchtigt wird. Optische Faserbündel finden beispielsweise Anwendung, um Licht über einen nicht geradlinigen Weg zu leiten und an einer entfernten Stelle 'eine Lichtanzeige zu bewirken.

ίο Wenn ein derartiges optisches Faserbündel gebogen wird, so haben die einzelnen Fasern die Neigung, sich in Bezug aufeinander axial zu bewegen, und die Enden der einzelnen Fasern am Bündelende neigen infolgedessen dazu, sich in Bezug aufeinander zu verschieben. Es ist jedoch wünschenswert, daß die Faserenden im wesentlichen in einer Ebene liegen, damit sich am Ende des Faserbündelkabels eine maximale Lichtaufnahme ergibt. Zu diesem Zweck ist es bereits bekannt, die Enden eines optischen Faser-

ao bündelkabels dadurch abzuschließen, daß das Bündelende mit einem aushärtbaren Kunststoff umgössen wird, so daß die Faserenden in Bezug aufeinander eine vorbestimmte Lage haben. Es wird dann das Bündclende abgeschnitten und poliert, so daß sich eine optisch ebene Oberfläche ergibt und man die gewünschten Übertragungseigenschaften mit möglichst geringer Lichtstreuung erzielt. Ein solches Verfahren ist jedoch zeitraubend und kostspielig und erfordert eine sorgfältige Beachtung der Umgebungsbedingungen.

Zur Herstellung von Siebfiltern oder dekorativen Gegenständen ist es bekannt (USA.-Patentschrift 2 484 003), ein Bündel von Glasfasern in ein geschlitztes Metallrohr zu bringen und durch Anbringen einer Klammer oder ähnlichem an dem Metallrohr die Glasfasern aneinander zu drücken. Diese Anordnung wird dann bis auf die Schmelztemperatur des Glasmaterials erhitzt, so daß die Glasfasern an ihren Berührungsstellen zusammenschmelzen. Das Metallrohr kann danach, falls erwünscht, entfernt werden, und von dem zusammengeschmolzenen Glasfaserbündel werden Scheiben abgeschnitten, welche die erwünschten Filtersiebe oder dekorativen Gegenstände darstellen. Eine derartige Verfahrensweise ist verhältnismäßig zeitraubend und wäre zum Abschließen von aus Kunststoff bestehenden optischen Faserbündelkabeln kaum verwendbar.

Zum Abschließen von optischen Faserbündeln, welche eine Außenhülle aus verformbarem Kunststoff aufweisen, ist es ferner bekannt (USA.-Patentschrift 3 198 059), auf das Kabelende eine auf Polyvinylchlorid bestehende Hülse aufzuschrumpfen. Zur Durchführung des Schrumpfungsvorganges wird die auf das Faserbündel aufgebrachte, vorher aufgeweitete Hülse einer Aufheizung bis auf eine Temperatur zwischen 70 und 120⁰C unterworfen. Die Abmessungen der Hülse werden dabei so gewählt, daß die in dem jeweiligen Fall erforderliche Zusammendrückkraft erzielt wird. Zum Zwecke eines zusätzlichen Zusammenhaltens des Faserbündels können die vorstehenden Enden der optischen Fasern mit Epoxydharz überzogen werden. Als Material für die optischen Fasern wird dabei u. a. auch Kunststoff erwähnt; in erster Linie ist diese bekannte Verfahrensweise jedoch wegen des dabei erforderlichen Temperaturprozesses für Glasfasern geeignet. Zudem ist dieses Verfahren verhältnismäßig umständlich, und die jeweils erforderliche Zusammendrückkraft, die

besonders bei aus Kunststoff bestehenden Faserbürrdeln kritisch ist, kann nur durch jeweilige Auswahl der Abmessungen der Kunststoffhülse vorherbestimmt werden und ist relativ stark temperaturabhängig·

Es sind eine Reihe von Vorrichtungen zum Abschließen und Haltern der Enden von Kordeln, elektrischen Kabeln usw. bekannt. Eine bekannte Halterungsmöglichkeit (britische Patentschrift 877 899) besteht z. B. darin, daß das Ende des Kabels in eine Metallhülse U-förmigen Querschnitts gelegt wird und die Metallhülse an das Kabelende derart angedrückt wird, daß ein offener Längssaum entsteht und sich ein runder Querschnitt der so erhaltenen Verbindung ergibt. Nach innen vorspringende Teile der Metallhülse sorgen dabei an bestimmten Stellen des Kabels für einen sehr hohen Anpreßdruck, der die mechanische Stabilität der fertigen Verbindung gewährleisten soll. Es ist bei solchen Halterungsvorrichtungen auch bekannt (USA.-Patentschrift 2 024 880), in der Metallhülse Öffnungen vorzusehen, in die beim Andrückvorgang ein Teil des Materials der Kordel oder des Kabels eingedrückt wird, wodurch die Festigkeit der Verbindung gegenüber Zugbelastung erhöht wird. Im allgemeinen wird bei derartigen Verbindern für Kordeln oder elektrische Kabel ein hoher Anpreßdruck angestrebt, der mit einer beträchtlichen Querschnittsverminderung des Endes der Kordel oder des Kabels verbunden ist und zum sicheren Festhalten dieses Endes innerhalb der Hülse dient.

Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es. eine Halterung der eingangs genannten Art zu schaffen, die einfach herstellbar ist und mit der eine zuverlässige Befestigung des Endes des optischen Faserbündelkabels erreicht wird und die Lichtdurchlässigkeit möglichst wenig beeinträchtigt wird.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß eine Metallhülse von vieleckigem Querschnitt, die eine axial verlaufende offene Trennaht und in mindestens einer Seite mindestens eine Öffnung aufweist, in welche die Außenhülle des Faserbündelkabels sich einbeult, das Kabelende mit einem eine Querschnittsreduktion des Kabelendes von etwa 5 % bewirkenden Anpreßdruck umschließt.

Bei einer Querschnittsreduktion von etwa 5 °, u ergibt sich einerseits eine hinreichende mechanische Festigkeit der Halterung; andererseits beträgt die Lichtdurchlässigkeit des Endes des optischen Faserbündelkabels bei Einhaltung dieser Querschnittsreduktion immer noch etwa 95 %. Ein Vorteil der erfindungsgemäßen Halterung besteht auch darin, daß die die Halterung bildende Metallhülse ohne wesentlichen Aufwand mit Halterungselementen versehen werden kann, die an die Halterung einer weiteren optischen Einheit, wie etwa an eine Linsenhalterung, angepaßt sind.

Ausführungsbeispiele der Erfindung werden nachstehend im Zusammenhang mit den Figuren erörtert. In den Zeichnungen zeigt

F i g. 1 eine perspektivische Darstellung einer erfindungsgemäßen Halterung, die an das Ende eines optischen Faserbündelkabels angebracht ist,

F i g. 2 und 3 eine Darstellung der Halterung von F i g. 1 in verschiedenen Herstellungsphasen,

F i g. 4 eine perspektivische Darstellung von Metallhülsen, die für eine andere Ausführungsform der Erfindung vorgesehen sind,

Fig. 5 eine perspektivische Darstellung einer mit der Metallhülse von F i g. 4 hergestellten Halterung, die an eine Linsenhalterung angepaßt ist,

F i g. 6 einen Längsschnitt durch die in F ig. 5 dargestellte Anordnung,

F i g. 7 eine Teilansicht einer zum Andrücken einer Metallhülse gemäß F i g. 4 geeigneten Vorrichtung,

F i g. 8 eine Darstellung der Abhängigkeit der Lichtdurchlässigkeit des Faserbündelkabels von der nach dem Andrückvorgang resultierenden Querschnittsreduktion des Kabelendes bei Verwendung einer Metallhülse gemäß F i g. 1 bis 3,

Fig. 9 eine Schnittdarstellung ähnlich der der F i g. 6, wobei jedoch eine andere Ausführungsform der Metallhülse verwendet wird, so daß die Halterung leicht lösbar in eine Linsenhalterung eingesetzt werden kann.

Gemäß F i g. 1 ist das biegsame optische Faserbündelkabel 1 durch eine Metallhülse 3 abgeschlossen. Das Faserbündelkabel 1 besteht aus einer biegsamen Außenhülle 2, in der ein Bündel axial verlaufender biegsamer Fasern so angeordnet ist, daß die Faserenden an den Enden der Außenhülle 2 zugänglich sind. Die Metallhülse 3 hat eine axial sich erstreckende offene Trennaht 4. An den an dieser Trennaht zusammenstoßenden Längskanten sind Ausnehmungen derart vorgesehen, daß sich kreisförmige öffnungen 5 und 6 im Abstand voneinander ergeben. Ähnliche Öffnungen sind an der der axialen Trennaht 4 gegenüberliegenden Seite 7 der Hülse 3 vorgesehen, von denen in Fig. 2 die Öffnung 10 gezeigt ist.

Wie F i g. 2 zeigt, hat die Metallhülse 3 vor dem Andrücken an das optische Faserbündelkabel einen im wesentlichen rechteckigen, rinnenförmigen Querschnitt mit einer ebenen Grundfläche 7 und zwei im wesentlichen parallelen Seitenwänden 8, deren freie Enden 9 nach innen eingebogen sind und schräg in bezug auf die Grundfläche 7 und von dieser weg verlaufen, so daß die Seitenwandenden 9 sich im Abstand voneinander befinden und einen Schlitz bilden. Das optische Faserbündelkabel hat einen im wesentlichen kreisförmigen Querschnitt und wird in die offene Metallhülse 3 gemäß F i g. 2 eingelegt. Die Metallhülse 3 liegt mit ihrer Grundfläche 7 auf der oberen Fläche eines den Amboß bildenden Gesenkteiles 12 auf, und der obere Gesenkteil 13 bildet eine Matrize mit schrägen Eintrittsflächen, die in parallele Seitenflächen 15 und dann in die obere Fläche 14 übergehen, weiche in Richtung auf die anzudrükkende Metallhülse 3 schwach konvex gewölbt ist.

Wird der obere Gesenkteil 13 nach unten in Richtung auf den unteren Gesenkteil 12 bewegt, so verhindern die parallelen Seitenflächen 15 ein Auseinanderbiegen der Seitenwände 8 der Metallhülse 3.

Die nach innen eingebogenen Seitenwandenden 9 der Metallhülse 3 werden nach innen und nach unten durch die konvex obere Matrizenfläche 14 gebogen, so daß innerhalb der Metallhülse 3 das Faserbündelkabel rechteckig verformt wird, wie F i g. 3 zeigt. Die konvexe Form der oberen Fläche 14 der Matrize dient dem Zweck, die nach innen abgewinkelten Seitenwandungen 9 etwas über die ebene Lage hinaus durchzubigen, so daß beim Zurückziehen des oberen Gesenkteiles 13 die umgebogenen Seitenwandenden 9 etwas zurückfedern können und in eine ebene Lage gelangen.

Bei dem Andrückvorgang beult sich die verformbare Außenhülle 2 des optischen Faserbündelkabels

etwas aus und dringt dabei in die Öffnungen 5,6 und 10 an der oberen und unteren Seite der rechteckigen Metallhiilse 3 ein, wodurch die Ausbildung eines zu hohen Druckes auf das optische Faserbündelkabel 1 vermieden wird. Bei dem Andrückvorgang wird die offene Trennaht 4 im wesentlichen geschlossen, und es gelangen die Kanten der Seitenwandenden 9 in Berührung miteinander. Nach dem Andrücken kann das Ende des Faserbündelkabels beschnitten und poliert werden.

Fig. 8 zeigt in der Ordinate die Lichtdurchlässigkeit des Faserbündelkabels und in der Abszisse die durch den Andrückvorgang bewirkte Querschnittsreduktion. Der anfängliche horizontale Teil α der Kurve zeigt, daß die im wesentlichen hundertprozentige Lichtdurchlässigkeit des optischen Faserbündelkabels durch die Halterung hindurch bei einer geringen Querschnittsreduktion des optischen Faserbündelkabels erhalten bleibt, bis ein plötzlicher Abfall der Lichtdurchlässigkeit erfolgt. Es ist offensichtlich, daß bei Vergrößerung der Querschnittsreduktion die mechanischen Spannungen in der Halterung zunehmen. Es hat sich gezeigt, daß ein der Ordinate b und der Abszisse c entsprechender Wert der Lichtdurchlässigkeit von 95 °/o bei einer Verminderung der Querschnittsfläche um etwa 5 ⁰Zo erhalten wird.

Bei der Ausführungsform gemäß F i g. 4 sind mehrere Metallhülsen durch eine kurze Verbindungszunge 20 an ihren Grundflächen 9 miteinander verbunden. Die gegenüberliegenden Seitenwände der Metallhülsen haben rechteckige Ausnehmungen 16, aus denen zwei sich im wesentlichen parallel erstrekkende Seitenlappen 17 herausgebogen sind. Die Seitenlappen 17 bilden, wenn die Klemme gemäß F i g. 5 zusammengebogen ist, an der oberen und unteren Seite der Klemme Ansätze. Die Seitenlappen 17 haben je zwei eingedrückte Warzen 18 im Abstand von den Ausnehmungen 16, wobei die Warzen 18 der beiden Seitenlappen 17 aufeinander zu gerichtet sind. Im übrigen ist die in F i g. 4 dargestellte Metallhülse im wesentlichen ähnlich der in Fig. 1 gezeigten Metallhülse.

Nach dem Andrücken der Metallhülse an ein optisches Faserbündelkabel kann die Klemme lösbar mit einer Linsenhalterung 21 verbunden werden. Die Linsenhalterung besteht aus dem Linsenteil 22 und zwei parallelen sich nach der entgegengesetzten Richtung erstreckenden Armen 23, zwischen welche die Scitenwände8 der Hülse eingeschoben werden. Die Arme 23 der Linsenhalterung 21 erstrecken sich zwischen die Ansatzlappen 17 an den gegenüberliegenden Seiten der Metallhülse. Jeder Arm 23 hat an der Innenseite zwei Nuten 24, in welche die Warzen 18 einschnappen, wodurch das Vorderende des Faserbündelkabels 1 an der Linse 22 anliegend gehalten wird. F i g. 6 zeigt eine derartige Anordnung in montiertem Zustand, wobei die Linsenhalterung in eine Trennwand 26 eingesetzt ist. Die Ausnehmungen 16, von

ίο denen die Seitenlappen 17 ausgehen, bilden zu den Öffnungen 5, 6 und 10 zusätzliche öffnungen, in die sich das optische Faserbündelkabel 1 einbeulen kann.

Gemäß F i g. 7 ähnelt die zum Andrücken einer

Metallhülse gemäß F i g. 4 vorgesehene Vorrichtung im wesentlichen der in den F i g. 2 und 3 gezeigten Vorrichtung. Die Seitenwände des Gesenkteiles 13 sind geschlitzt und bilden an gegenüberliegenden Seiten Hohlräume 27, in die die vorstehenden Seitenlappen 17 der Klemme eingreifen.

Bei der Ausführungsform gemäß F i g. 9 weisen die gegenüberliegenden Seitenwände 8 der Metallhülse nach vorne gerichtete Fortsätze 42 auf, die an der Außenseite der Metallhülse zurückgebogen sind und sich nach hinten und nach außen erstreckende Federarme bilden. Hinter dem Hauptteil der Metallhülse haben die Federarme Vertiefungen 43, von denen aus sich die freien Enden 44 erstrecken, welche als Ansatzenden zum Zusammendrücken der Federarme dienen. Die ebenfalls gezeigte Linsenhalterung hat an ihrem inneren Ende Arme mit Vorsprüngen, weiche in die Vertiefungen 43 der Federarme eingreifen.

Diese Halterung des optischen Faserbündelkabels wird in die Linsenhalterung dadurch eingesetzt, daß die freien Enden 44 zusammengedrückt werden, so daß die vorderen Teile der Federarme an den Vorsprüngen der Arme der Linsenhalterung vorbeigehen, bis die Vorderenden 46 der Federarme ein weiteres Einschieben begrenzen. Ein Nachlassen des Druckes auf die freien Enden 44 der Federarme hat zur Folge, daß die Vertiefungen 43 in die entsprechenden Vorsprünge der an der Linsenhalterung vorgesehenen Arme einrasten, so daß dadurch die Halterung des Faserbündel kabeis mit der Linsenhalterung verbunden wird. Von den Vorderenden 46 der Federarme aus erstreckt sich die Metallhülse noch ein gewisses Stück in den hinter der Linse befindlichen Hohlraum, so daß das Vorderende des Faserbündelkabels an der lichtdurchlässigen Fläche 45 des Hohlraumes anliegt.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Hülsenförmige Halterung für das Ende eines biegsamen optischen Faserbündelkabels, welches eine Außenhülse aus verformbarem Kunststoff aufweist und ein enggepacktes Bündel axial verlaufender Fasern enthält, von denen jede einen von einer Kunststoffhülse umgebenden Kunststoffkern enthält, dadurch gekennzeichnet, daß eine Metallhülse (3) von vieleckigem Querschnitt, die eine axial verlaufende offene Trennaht (4) und in mindestens einer Seite mindestens eine Öffnung (5,6,10, 16) aufweist, in welche die Außenhülle des Faserbündelkabels (1) sich einbeult, das Kabelende mit einem eine Querschnittsreduktion des Kabelendes von etwa 5 ^ft/o bewirkenden Anpreßdruck umschließt.

2. Halterung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Hülse (3) einen im wesentlichen rechteckigen Querschnitt aufweist und die die axiale Trennaht (4) aufweisende Seite aus zwei beim Anbringen der Hülse (3) einwärts gebogenen Seitenwandungen (9) gebildet ist und zwei Öffnungen (5,6) aufweist, die durch einander entsprechende Ausnehmungen in den Längskanten der beiden Seitenwandenden (9) gebildet sind, und daß die der axialen Trennaht (4) gegenüberliegende Seite (7) der Hülse (3) zwei entsprechende Öffnungen (10) aufweist.

3. Halterung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß jede der Seitenwände (8) der Hülse (3) mit je einer Ausnehmung (16) versehen ist und jede Ausnehmung (16) durch Herausbiegen von Metall aus den Seitenwänden (8) gebildet ist und dadurch ein Paar im Abstand voneinander angeordneter Seitenlappen (17) gebildet sind, die sich im wesentlichen parallel zueinander senkrecht zu den Seitenwänden (8) nach außen erstrecken (F i g. 5).

4. Halterung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Seitenwände (8) sich nach vorn erstreckende Fortsätze (42) aufweisen und diese Fortsätze (42) außerhalb der Hülse (3) nach hinten zurückgebogen sind und Federarme bilden, die schräg nach hinten und nach außen verlaufen, und daß die Federarme Vertiefungen (43) aufweisen und die freien Enden (44) der Federarme Ansatzenden zum Zusammendrücken der Federarme bilden.

5. Halterung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Hülse (3) derart an dem Kabelende angebracht ist, daß das Kabelende aus der Hülse (3) vorsteht.