DE19639184A1 - Verbindungseinrichtung für mindestens einen Lichtwellenleiter enthaltende optische Übertragungselemente und Verfahren zur Herstellung einer Verbindung - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Verbindungseinrichtung für die Enden zweier, jeweils mindestens einen Lichtwellenleiter in einer rohrförmigen Umhüllung enthaltender, optischer Übertra­ gungselemente, welche im Bereich der Verbindungsstelle durch ein in die rohrförmigen Umhüllungen eingeschobenes rohrförmi­ ges Verbindungsglied überbrückt sind.

Aus der DE-A1 42 10 631 ist eine Verbindungseinrichtung für ein in ein optisches Übertragungselement bekannt, das in seinem Inneren mindestens einen Lichtwellenleiter enthält. Diese Verbindungseinrichtung enthält zwei Einsätze, die jeweils etwa in ihrer Mitte eine Verbreiterung aufweisen und welche mit der Spleißstelle abgekehrten Ansätzen in das Innere der Außenhülle des optischen Übertragungselementes eingeführt werden. Auf der der Spleißstelle zugekehrten Seite sind ebenfalls jeweils Ansätze vorgesehen, welche über ein aufgeschobenes hülsenartiges Zwischenstück die beiden Ein­ sätze miteinander verbindet. Die der Spleißstelle abgekehrten Ansätze sind im Querschnitt als n-Ecke ausgebildet und im Bereich dieser Ansätze sind Krimpringe angebracht, welche durch plastische Verformung formschlüssig an die n-Ecke der Einsätze der Ansätze angepaßt werden und dadurch die Verbin­ dung mechanisch sichern. Diese bekannte Verbindungseinrich­ tung ist dreiteilig aufgebaut und deshalb in der Herstellung und Montage relativ umständlich.

Aus der DE-A1 44 32 215 ist eine Verbindungseinrichtung für ein rohrförmiges optisches Übertragungselement bekannt, bei dem beidseitig in das Innere der rohrförmigen Umhüllung des optischen Übertragungselementes jeweils ein rohrförmiges Ver­ bindungsteil eingeschoben wird. Nach dem Abschluß des Spleiß­ vorganges werden die beiden rohrförmigen Verbindungsteile auf die Spleißstelle zubewegt und dort z. B. durch Verschrauben mechanisch miteinander verbunden. Die Lagesicherung der beiden rohrförmigen Verbindungsteile an der rohrförmigen Umhüllung der optischen Übertragungselemente erfolgt durch nachträglich aufgebrachte Gewindehülsen, welche mit den rohr­ förmigen Umhüllungen in Verbindung stehen. Auch diese Ausfüh­ rungsform erfordert wegen der notwendigen zusätzlichen Ver­ bindung der beiden Verbindungsteile einen relativ komplizier­ teren Ablauf des Verbindungsvorganges.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Verbindungs­ einrichtung zu schaffen, welche besonders einfach aufgebaut und leicht montierbar ist. Gemäß der Erfindung wird diese Aufgabe bei einer Verbindungseinrichtung der eingangs genann­ ten Art dadurch gelöst, daß bei metallischer Ausbildung der rohrförmigen Umhüllung diese durch plastische Verformung auf das Verbindungsglied aufgekrimpt ist.

Es wird somit nur mit einem einteiligen Verbindungsglied gearbeitet, das durch Aufkrimpen der rohrförmigen Umhüllung des optischen Übertragungselementes mechanisch in einfacher Weise fixiert wird.

In Fällen, in denen das optisch Übertragungselement nicht aus einem Metallrohr sondern z. B. aus Kunststoff besteht, ist ein Aufkrimpen durch plastische Verformung im allgemeinen nicht möglich. Gemäß einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung wird die Verbindung bei einem derartigen Aufbau dadurch hergestellt, daß bei nichtmetallischer Ausbildung der rohr­ förmigen Umhüllung auf deren Enden jeweils eine metallische Hülse endseitig aufgebracht ist und daß diese Hülsen durch plastische Verformung auf das Verbindungsglied aufgekrimpt sind.

Weiterbildungen der Erfindung sind in Unteransprüchen wieder­ gegeben.

Die Erfindung betrifft weiterhin ein Verfahren zur Herstel­ lung einer Verbindung zwischen den Enden zweier, jeweils min­ destens einen Lichtwellenleiter in einer rohrförmigen Umhül­ lung enthaltender optischer Übertragungselemente, bei denen im Bereich der Verbindungsstelle ein in die rohrförmigen Umhüllungen einschiebbares rohrförmiges Verbindungsglied ein­ gebracht wird, welches dadurch gekennzeichnet ist, daß das rohrförmige Verbindungsglied auf einer Seite so weit in das Innere der rohrförmigen Umhüllungen eingeschoben wird, daß die Spleißstelle der Lichtwellenleiter frei zugänglich ist, daß nach Durchführen des Spleißvorganges bei den Lichtwellen­ leitern das rohrförmige Verbindungsglied so weit aus der einen rohrförmigen Umhüllung wieder zurückgeschoben wird, daß es in die gegenüberliegende zweite rohrförmige Umhüllung ein­ dringt und daß in dieser Position die beiden Enden des Ver­ bindungsgliedes durch Krimpen mechanisch mit den rohrförmigen Umhüllungen verbunden werden.

Weiterbildungen der Erfindung sind in Unteransprüchen wieder­ gegeben.

Die Erfindung und ihre Weiterbildungen werden nachfolgend anhand von Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 eine zum Spleißen vorbereitete Verbindungsstelle mit einem Verbindungselement gemäß der Erfindung,

Fig. 2 ein Verbindungsglied gemäß der Erfindung,

Fig. 3 eine Verbindungseinrichtung gemäß der Erfindung,

Fig. 4 ein Ausführungsbeispiel der Erfindung mit einem eine Kunststoff Innenbeschichtung aufweisenden rohr­ förmigen Umhüllung des optischen Übertragungsele­ mentes und

Fig. 5 eine Verbindungseinrichtung aus Kunststoff beste­ hende rohrförmige Umhüllung des optischen Übertra­ gungselementes.

In Fig. 1 sind in Seitenansicht die Enden zweiter optischer Übertragungselemente OE11 und OE12 dargestellt, die in ihrem Inneren jeweils mindestens einen Lichtwellenleiter LW1, LW2 enthalten. Bei den optischen Übertragungselementen OE11 und OE12 kann es sich um sogenannte Hohladern oder auch Mini­ bzw. Maxibündeladern handeln. Im allgemeinen sind die Licht­ wellenleiter in eine (hier nicht näher dargestellte) Füll­ masse eingebettet, wobei zum Schutz der Lichtwellenleiter außen jeweils eine rohrförmige Umhüllung RO11 bzw. RO12 vor­ gesehen ist. Bei den Fig. 1 und 2 ist angenommen, daß diese rohrförmige Umhüllung RO1 und RO2 aus Metall besteht.

Zur Vorbereitung des eigentlichen Verbindungsvorganges werden die Enden der beiden optischen Übertragungselemente OE1 und OE2 soweit abgesetzt, daß ein größerer Teilbereich der Licht­ wellenleiter LW1 und LW2 frei liegt. Dann wird ein rohrförmi­ ges Verbindungsglied VG1 in das Innere eines einer der rohr­ förmigen Umhüllungen (im vorliegenden Beispiel in die rohr­ förmige Umhüllung RO12) eingeschoben. Der Außendurchmesser des Verbindungsgliedes VG1 ist somit etwas kleiner oder höch­ stens gleich des Innendurchmesser der rohrförmigen Umhüllun­ gen RO11 bzw. RO12 zu wählen. Das Verbindungsglied VG1 besteht zweckmäßig aus einem Metallröhrchen (insbesondere Edelstahlröhrchen) oder auch einem sehr harten Kunststoff. In der in Fig. 1 dargestellten Position, in welcher das rohr­ förmige Verbindungsglied VG1 einseitig in die Umhüllung RO12 eingeschoben ist, wird der eigentliche Spleißvorgang durchge­ führt, d. h. die Lichtwellenleiter LW1 und LW2 werden bei­ spielsweise durch Schweißen miteinander verbunden. Nach dem Abschluß dieser Arbeiten wird das Verbindungsglied VG1 aus der dargestellten Position nach links über die Spleißstelle SP hinweg soweit verschoben, daß es in das Rohr RO11 des optischen Übertragungselementes OE11 eindringt, wobei zweck­ mäßig die Eindringtiefe bei beiden Enden der Umhüllungen RO1 und RO2 am Ende dieses Vorganges etwa gleich sein sollte, bevorzugt etwa zwischen 10 und 30 mm. Wenn das Verbindungs­ glied VG1 beidseitig in die Enden der rohrförmigen Umhüllun­ gen RO11 und RO12 eingeschoben ist (vgl. Fig. 3)1 dann ist die Spleißstelle SP ausreichend gesichert. Es ist auch mög­ lich, daß Verbindungsglied VG1 in seinem Inneren mit Füll­ masse zu füllen, insbesondere dann, wenn die optischen Über­ tragungselemente OE11 und OE12 ebenfalls in ihrem Inneren eine vorzugsweise weiche bzw. pastöse Füllmasse enthalten.

Zur Lagesicherung des Verbindungsgliedes VG1 nach dem Abschluß des Spleißvorganges werden die Endbereiche der rohr­ förmigen Umhüllungen RO11 und RO12 in demjenigen Bereich, in dem das Verbindungsglied VG1 in sie eintaucht, durch Krimpen plastisch verformt, wie dies in Fig. 3 durch die Bezugszei­ chen CR11 und CR12 angedeutet ist. Durch diese plastische Verformung tritt ein Preßsitz zwischen der Innenwand der rohrförmigen Umhüllungen RO11 und RO12 einerseits und der Außenfläche des Verbindungsgliedes VG1 andererseits auf, der eine gute Lagesicherung bewirkt. Außerdem ist durch den engen Kontakt zwischen den rohrförmigen Umhüllungen RO11 und RO12 und der Außenfläche des Verbindungsgliedes VG1 auch eine galvanische Durchverbindung der Rohre RO11 und RO12 gewähr­ leistet, sofern das Verbindungsglied VG1 aus Metall besteht. In dem rechten, teilweise geschnitten gezeichneten Teil der Fig. 3 ist deutlich zu sehen, daß im Krimpbereich CR2 das Rohr RO12 fest auf der Außenfläche des Verbindungsgliedes VG1 aufsitzt.

Diese mechanische Krimpverbindung kann in ihrer Zugfestigkeit noch dadurch verbessert werden, daß die Außenfläche des Ver­ bindungsgliedes VG1 im Eindringbereich mit Aufrauhungen oder Vorsprüngen versehen ist, wie dies durch die Bezugszeichen GE1 und GE2 endseitig angedeutet ist. In einfachsten Fall kann es sich dabei um ein aufgeschnittenes Gewinde handeln, in dessen Gewindegänge die Innenflächen der rohrförmigen Um­ hüllungen RO11 und RO12 zumindest teilweise eingedrückt werden.

Bei dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 4 ist ebenso bei dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 5 jeweils nur der linke Teil der Verbindungseinrichtung dargestellt. Der nicht darge­ stellte rechte Teil ist spiegelbildlich hierzu aufgebaut und deshalb zur Vereinfachung weggelassen. In Fig. 4 ist das optische Übertragungselement OE41 mit einer zweischichtigen Umhüllung ausgestattet, wobei die äußere Umhüllung RO41 aus Metall besteht, während eine innere Umhüllung RO41^*aus Kunststoff hergestellt ist. Der Spleißvorgang selbst und das Einschieben des Verbindungsgliedes VG1 erfolgt in der glei­ chen Weise wie in Fig. 1, wobei zur kraftschlüssigen Verbin­ dung auch hier ein Krimpvorgang angewandt ist, wie das durch das Bezugszeichen CR41 im Bereich des Endes des optischen Übertragungselementes OE41 angedeutet ist. Durch diesen Krimpvorgang werden eine oder mehrere rillenförmige Vertie­ fungen in die metallische Außenhülle RO41 eingebracht, die den darunterliegenden Kunststoff RO41^*ebenfalls soweit verformen, daß dieser plastisch auf die - ggf. aufgerauhte gerillte - Außenwand VG1 aufgepreßt wird. Dadurch ist auch in diesem Fall in einfacher Weise eine gute mechanische Verbin­ dung zwischen dem Ende des optischen Übertragungselementes OE41 und dem Verbindungsglied VG1 hergestellt.

Wenn eine metallische Verbindung zwischen dem linken opti­ schen Übertragungselement OE41 und dem rechten, hier nicht dargestellten zweiten optischen Übertragungselement, gewünscht ist, dann kann so verfahren werden, daß die innere, aus Kunststoff bestehende Umhüllung RO41 im Endbereich ent­ fernt wird, so daß hier nur noch das metallische Außenrohr RO41 vorhanden ist. Dieser Teil ist mit RO41E bezeichnet und kann durch einen weiteren (hier noch nicht dargestellte) Krimpvorgang auf die metallische Außenfläche des Verbindungs­ gliedes VG1 durch plastische Verformung heruntergedrückt wer­ den und so die galvanische Verbindung sicherstellen.

In Fig. 5 ist ein optisches Übertragungselement OE51 darge­ stellt, dessen rohrförmige Umhüllung RO51 nur aus Kunststoff besteht. Um hier dem Krimpvorgang bewerkstelligen zu können, ist jeweils ein Röhrchen RCR51 über die Umhüllung RO51 geschoben, wobei der Innendurchmesser dieses Röhrchens im (noch nicht verformten) Zustand etwa dem Außendurchmesser der rohrförmigen Umhüllung RO51 entspricht. Durch einen Krimpvor­ gang wird ebenso, wie bei den vorher beschriebenen Beispielen dieses Rohrstück RCR51 so verformt, daß es zu einem festen Preßsitz zwischen dem Rohr RO51 und dem Verbindungsglied VG1 kommt. Das Kunststoffmaterial der rohrförmigen Umhüllung RO51 wird im Krimpbereich ebenfalls plastisch verformt und ergibt einen festen Sitz auf der Außenfläche des Verbindungsgliedes VG1.

Claims (6)

1. Verbindungseinrichtung für die Enden zweier, jeweils mindestens einen Lichtwellenleiter (LW1, LW2) in einer rohr­ förmigen Umhüllung (RO11, RO12) enthaltender, optischer Über­ tragungselemente (OE11, OE12), welche im Bereich der Verbin­ dungsstelle durch ein in die rohrförmigen Umhüllungen (RO11, RO12) eingeschobenes rohrförmiges Verbindungsglied (VG1) überbrückt sind, dadurch gekennzeichnet, daß bei metallischer Ausbildung der rohrförmigen Umhüllung (RO11, RO12) diese durch plastische Verformung auf das Ver­ bindungsglied (VG1) aufgekrimpt ist.

2. Verbindungseinrichtung für die Enden zweier, jeweils min­ destens einen Lichtwellenleiter (LW1, LW2) in einer rohrför­ migen Umhüllung (RO11, RO12) enthaltender, optischer Übertra­ gungselemente (OE11, OE12), welche im Bereich der Verbin­ dungsstelle durch ein in die rohrförmigen Umhüllungen (RO1, RO2) eingeschobenes rohrförmiges Verbindungsglied (VG1) über­ brückt sind, dadurch gekennzeichnet, daß bei nichtmetallischer Ausbildung der rohrförmigen Umhül­ lung (RO11, R012) auf deren Enden jeweils eine metallische Hülse (CM11, CM12) endseitig aufgebracht ist und daß diese Hülsen (CM11, CM12) durch plastische Verformung auf das Verbindungsglied (VG1) aufgekrimpt sind.

3. Verbindungseinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Verbindungsglied (VG1) in seinem Endbereich mit Aufrauhungen und/oder Vorsprüngen (GE1, GE2) versehen ist.

4. Verbindungseinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Verbindungsglied (VG1) aus Metall, insbesondere aus Stahl besteht.

5. Verbindungseinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Verbindungsglied (VG1) in seinem Außendurchmesser etwa dem Innendurchmesser des optischen Übertragungselementes (OE11, OE12) entspricht, so daß es einen Schiebesitz ermög­ licht.

6. Verfahren zur Herstellung einer Verbindung zwischen den Enden zweier, jeweils mindestens einen Lichtwellenleiter (LW1, LW2) in einer rohrförmigen Umhüllung (RO11, RO12) ent­ haltenden optischen Übertragungselemente (OE1, OE2), bei denen im Bereich der Verbindungsstelle ein in die rohrförmi­ gen Umhüllungen (RO11, RO12) einschiebbares rohrförmiges Verbindungsglied (VG) eingebracht wird, dadurch gekennzeichnet, daß das rohrförmige Verbindungsglied auf einer Seite soweit in das Innere der rohrförmigen Umhüllungen (RO11, RO12) eingeschoben wird, daß die Spleißstelle (SP) der Lichtwellen­ leiter (LW1, LW2) frei zugänglich ist, daß nach Durchführen des Spleißvorganges bei den Lichtwellenleitern (LW1, LW2) das rohrförmige Verbindungsglied (VG1) soweit aus der einen rohr­ förmigen Umhüllung (RO12) wieder zurückgeschoben wird, daß es in die gegenüberliegende zweite rohrförmige Umhüllung (RO11) ausreichend tief eindringt und daß in dieser Position die beiden Enden des Verbindungsgliedes (VG1) durch Krimpen mechanisch mit den rohrförmigen Umhüllungen (RO11, RO12) ver­ bunden werden.