DE2521207A1 - Lichtleitkontakt - Google Patents

Description

Bowthorpe-Hellermann Ltd., Gatwick Road, Crawley, Sussex, Grοßbr itannien

Lichtleitkontakt

Die Erfindung betrifft einen Lichtleitkontakt, nämlich ein Element zur Anbringung am Bnde eines Kabels, welches ein Bündel optischer Fasern enthält, um zu ermöglichen, daß ein optischer Weg zwischen dem Kabel und einem anderen derartigen Kabel, das in ähnlicher Weise abschließt, hergestellt wird, wenn die beiden Kabel Ende gegen Ende ausgerichtet werden. Die Erfindung betrifft auch einen Anschluß, welcher solche Lichtleitkontakte enthält, zum Verbinden optischer Faserkabel miteinander sowohl mechanisch als auch optisch«

Es sind jetzt optische Faserkabel im Handel erhältlich, welche ein Bündel optischer Fasern in einem Mantel aus Kunststoffmaterial enthalten. Es stellt sich das Problem, Stücke solcher Kabel zu verbinden, um einen optischen Weg mit möglichst geringer Abschwttchung an der Anschlußstelle auszubauen.

In einer Hinsicht schafft die Erfindung einen LiehtIeltkontakt mit einer Muffe, welche ein· LMngebohrung *ur Aufnahm· eines Bndteile eines Kabels aus optischen Fasern aufweist, wobei die Bohrung einen ersten Teil besitzt, der sich kegelstumpfförmig von

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einem Ende der Muffe nach innen verjüngt, und einen vergleichsweise kurzen zweiten Teil, welcher zylindrisch ist und welcher sich von dem verjüngten Ende des ersten Teils durch das gegenüberliegende Ehde der Muffe erstreckt.

Der sich verjüngende Teil der Bohrung (,welcher sich nicht notwendig bis zu dem einen Ende der Muffe zu erstrecken braucht,) führt die optischen Fasern in den zylindrischen Teil der Bohrung und der letztere Teil ist so abgemessen, daß er die optischen Fasern dicht gepackt und parallel zur Achse der Muffe an dem Ende der Muffe hält. Beim Anbringen des Lichtleitkontaktes an einem optischen Faserkabel wird das Kabel in das weitere Ende der Bohrung eingesetzt, so daß die optischen Fasern aus dem anderen Ende herausragen, und es wird ein geeignetes Harz verwendet, um die Muffe an dem Kabel zu befestigen. Die herausstehenden optischen Fasern werden abgeschliffen, so daß sie mit dem Ende der Muffe bündig liegen und dieses Ende von Muffe und Fasern wird anschließend poliert.

Die Erfindung betrifft ferner ein Verfahren zur Bildung des Lichtleitkontakts, das darin besteht, daß man zur Bildung der Muffe das Durchgange loch in ein Werkstück bohrt, indem man zuerst den sich verjüngenden Bohrungsteil von einem Ende des Werkstückes bohrt und dann den zylindrischen Bohrungsteil von dem entgegengesetzten Ende des Werkstückes bohrt, so daß er in den sich verjüngenden Teil durchbricht. Wo der zylindrische Teil der Bohrung nicht genügend eng um das Bündel optischer Fasern paßt, um diese Fasern dicht zu packen, kann dieser Teil der Muffe durch vollständige zylindrische Ausbildung verminderten Durchmesser erhalten, sobald die optischen Fasern eingesetzt sind. Jedoch muß die Verminderung im Durchmesser nur ausreichen, um eine enge Passung zu bewirken und nicht wesentliche radiale Kräfte auf die Fasern bringen, die ihren Bruch verursachen würden, Demgemäß schafft die Erfindung drittens ein Verfahren zum Anbringen des Lichtleitkontakts an einem Kabel au« optischen Fasern, welches darin besteht, daß man da« bloßgelegte Ende eines Bündels optischer Fasern in die Bohrung der Muffe von dem einen finde der Muffe aus einsetzt und «o, daß diese« Ende des Bündel«

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aus dem gegenüberliegenden Ende der Muffe herausragt, daß man den Kontakt mit dem Bündel verklebt, das Stück des Bündels, welches aus dem gegenüberliegenden Ende der Muffe ,herausragt, abschleift, bis die optischen Fasern im wesentlichen mit diesem gegenüberliegenden Ende der Muffe bündig liegen, und daß man die Enden der Fasern zusammen mit diesem gegenüberliegenden Ende der Muffe zu einer flachen Fläche poliert.

Die Erfindung schafft viertens ein Anschlußstück zum Verbinden mindestens eines Paares optischer Fasern, welches zwei längs einer Achse trennbare ineinander greifende Teile aufweist, wobei jedes Teil wenigstens eine zu dieser Achse parallele Bohrung besitzt, wobei die oder jede Bohrung jedes Teils einen Lichtleitkontakt nach der Erfindung aufnimmt, wobei der Kontakt oder die Kontakte eines Teils axial mit dem Kontakt oder mit entsprechenden Kontakten des anderen Teils ausgerichtet sind und mit diesen gegenüberliegenden des oder der ausgerichteten Paare von Kontakten aneinanderstoßend, wobei ein Kontakt des oder jedes Paares unterhalb einer Zwischenfläche zwischen den beiden Teilen ausgespart ist und der andere Kontakt des oder jedes Paares seinerseits über diese Zwischenfläche in die Bohrung vorragt, welche den einen Kontakt des Paares aufnimmt, wobei diese Bohrung, welche den einen Kontakt aufnimmt, eine enge Passung um beide Kontakte wenigstens an deren aneinanderstoßenden Enden darstellt.

Schließlich betrifft die Erfindung einen Lichtleitkontakt, der eine Muffe mit einer Längsbohrung, die von ihrem einen Ende ausgeht, eine lichtaussendende Diode, welche in der Bohrung an dem einen Ende der Muffe angeordnet ist, so daß von diesem einen Ende der Muffe Licht ausgeeandt wird, und zwei elektrische Anschlüsse zur Speisung dieser Diode mit elektrischer Energie zu deren Erregung aufweist.

Ee werden jetzt beispielhafte Auiführung·formen der Erfindung unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben. Es zeigen:
Fig. 1 einen Längsschnitt durch einen Lichtleitkontakt

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Fig. 2 einen schematischen Längsschnitt durch einen Anschluß

und Fig. 3 βΐηςη Längsschnitt durch einen ähnlichen Kontakt, welcher eine Lichtquelle in der Form einer Licht aussendenden Diode enthält.

Unter Bezugnahme auf Fig. 1 besitzt ein Lichtleitkontakt eine Muffe Io aus Metall, beispielsweise Messing, mit einer Längsbohrung 12. Diese Bohrung besitzt einen ersten Teil 14, welcher kegelstumpfförmig ist und sich von einem Ende 16 der Muffe Io nach innen verjüngt, und einen vergleichsweise kurzen zweiten Teil 18, welcher zylindrisch ist und sich von dem verjüngten Ende des Teils 14 nach dem gegenüberliegenden Ende 2o der Muffe erstreckt. Der Winkel des verjüngten Teils 14 ist etwas übertrieben dargestellt und ist in der Praxis in der Größenordnung von 5 . Die Muffe ist mit einem äußeren Vorsprung in der Form einer ringförmigen Leiste 22 zum Eingreifen in oder Anliegen an eine Ausnehmung oder Schulter, die auf einem Glied zur Aufnahme des Kontakts vorgesehen ist, um den Kontakt gegen axiale Verschiebung in bezug auf das Glied festzuhalten.

Zur Bildung der Muffe Io wird die Bohrung 12 aus einem geeigneten Werkstück ausgebohrt, indem man zuerst eine blinde, sich verjüngende Bohrung in das Ende 16 bohrt und dann die zylindrische Bohrung von dem gegenüberliegenden Ende bohrt, so daß diese in die sich verjüngende Bohrung durchbricht. Es ist vergleichsweise schwierig, eine sich verjüngende Bohrung mit beliebig großer Genauigkeit zu bohren, aber es ist vergleichsweise einfach, die zylindrische Bohrung von dem gegenüberliegenden Ende mit einem hohen Genauigkeitsgrad zu bohren. Es ist für die zylindrische Bohrung wichtig, daß sie in bezug auf die äußere*zylindrische Fläche der Muffe genau zentriert ist, damit die beiden Kontakte mit den Enden aneinanderstoßend angeordnet werden können, wenn sie an zwei Kabeln angebracht werden, damit «ie genau mit den beiden optischen Faierbündeln fluchten.

Zum Anbringen de* Lichtleitkontaktes an einem Kabel aus optischen Fasern wird zu allererst der Kunststoffmantel des Kabels

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von einem Endteil entfernt und das Bündel optischer Fasern an dem weiteren Ende 16 in die Muffe eingesetzt, so daß es aus dem gegenüberliegenden «Ende 2o der Muffe herausragt. Der sich verjüngende Teil 14 führt die Fasern in den zylindrischen Teil 18, welcher so abgemessen ist, daß er die optischen Fasern dicht gepackt festhält. Das Ende des Kabels wird durch ein geeignetes Harz an der Muffe befestigt und dann werden die vorstehenden Enden der Fasern bündig mit dem Ende 2o der Muffe abgeschliffen und danach sorgfältig in der lotrechten Ebene poliert.

Der für den zylindrischen Teil 18 der Muffe erforderliche Durchmesser hängt entscheidend von der Anzahl Fasern in dem Kabel und von dem Durchmesser dieser Fasern ab, weil die Fasern so eng wie möglich zusammengepackt und parallel zur Muffenachse am Ende 2o gehalten werden sollten, um die geringstmögliche Lichtabschwächung zwischen zwei Kabeln, die durch solche Lichtleitkontakte miteinander in Eingriff sind, zu gewährleisten. Handelsgängige Kabel variieren, selbst wenn es sich nominell um dieselben handelt, von einem zum anderen sowohl in der genauen Anzahl von Fasern als auch in ihrem genauen Durchmesser. Beispielsweise kann ein Kabel, welches nominell 44o Fasern aufweist, jede Zahl von 435 bis 445 aufweisen, was an eich einen wesentlichen Unterschied für den zur möglichst engen Packung notwendigen Durchmesser des zylindrischen Teils 18 ausmacht.

Anstatt eine Anzahl Muffen mit verschiedenem Durchmesser vorzusehen, welche man in sehr kleinen Durchmesseranteilen kalibriert, können Muffen mit Standarddurchmesser vorgesehen werden und der zylindrische Teil jeder Muffe im Durchmesser reduziert werden, sobald der Kontakt an dem Kabel angebracht ist. Diese Reduktion, die beispielsweise durch zylindrische Verformung bewirkt werden kann, ist nur auereichend, um den zylindrischen Teil der Muffe als eine enge Passung um das Bündel optischer Fasern auszubilden, wobei die Reduktion die relative Lage der Fasern zu einem enggepackten Gebilde modifiziert. Der CSrad der Verminderung sollte nicht so hoch sein, daS die Fasern wesentlichen Radialkräften unterworfen werden, welche für Faserbruch verantwortlich sind.

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In der Praxis kann der erforderliche Grad der Reduktion durch Ausprobieren an einem gegebenen Kabel bestimmt werden, wonach Kontakte auf Stücken dieses Kabels, die auf dem in dieser Weise festgesetzten Reduktionsgrad basieren, angebracht werden.

Jetzt bezug nehmend auf Fig. 2 der Zeichnungen besitzt ein Anschluß zwei zylindrische Teile 3o, 42 und 32, 44 mit entsprechenden Elementen 3o, 32 aus Kunststoffmaterial, welche entsprechende fluchtende Bohrungen 34, 36 aufweisen, die Lichtleitkontakte 38, festlegen. Die beiden Elemente 3o, 32 werden von entsprechenden zylindrischen Anschlußhülsen 42, 44 aus Metall gehalten, welche ineinandergreifen (beispielsweise als eine Bajonettverbindung), welche aber entriegelt werden können, so daß die Teile 3o, 42 und 32, 44 längs einer zu den Bohrungen 34, 36 parallelen Achse getrennt werden können. Es können Kabel optischer Fasern an den Kontakten befestigt werden und dann wird jeder Kontakt (z. B. 38) in seine Bohrung 34 des entsprechenden Kunststoffteils 3o von hinten eingesetzt. Die ringförmigen Leisten auf den Kontakten passen zu entsprechenden Schultern in den Kunststoffelementen 3o, 32, um die Kontakte gegen axiale Verschiebung festzuhalten. Wenn der Anschluß, wie dargestellt, verriegelt ist, stoßen die beiden Kunststoffelemente 3o, 32 an eine Zwischenfläche 46 zur Bildung einer Dichtung gegen die Umgebung durch eine elastomere Scheibe A, die mit dem Kunststoffelement 32 verbunden ist, zusammen. Der Kontakt 38 ist in bezug auf diese Zwischenfläche in seine Bohrung 34 eingelassen, wogegen der Kontakt 4o aus seiner Bohrung 36 über die Zwischerifläche hinaus vorsteht und in die Bohrung 34 des Kontakts 38 hineinragt. Obgleich die äußeren und weiteren Enden der Bohrungen 34, 36 genau fluchten, stellen sie die Kontakte 38 und 4o annähernd ein, aber die letzte Ausrichtung wird zwischen den beiden Kontakten durch die enge Kontrolle des inneren und engeren Endes der Bohrung 34, welche als einzige Bohrung beide Kontakte festlegt, erreicht.

Ee wird festgestellt* dafi eich eine Verbindung mit vernünftig ge ringer Abschwächung in bezug auf die Abschwächung der Kabel selbst zwischen zwei Kabeln ergibt, an welche Lichtleitkontakte der Erfindung angebracht sind.

Wenn jetzt auf Fig. 3 bezug genommen wird, ist dort ein ähnlicher

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Kontakt dargestellt, welcher eine Lichtquelle in der Form einer Licht aussendenden Diode (LED) 5o umfaßt. Diese kann innerhalb des Anschlusses von Fig. 2 entweder anstatt des Kontaktes 38 oder des Kontaktes 4o verwendet werden, wobei die LED 5o als eine Quelle verwendet wird, welche Licht in das Ende der optischen Faser, an die der andere Kontakt (4o oder 32) angelegt ist, entsendet. Der in Fig. 3 dargestellte Kontakt besitzt eine zylindrische Messingmuffe 52 mit einer äußeren ringförmigen Leiste 54, welche dieselbe Funktion erfüllt wie die Leiste 22 der in Fig. 1 dargestellten Kontakte. Die LED 5o ist innerhalb einer elektrisch isolierenden Muffe 56 angeordnet, die ihrerseits in einem Ende der Muffe 52 angeordnet ist, wobei der Licht emittierende Teil der LED 5o vorsteht. Elektrischer Kontakt an der Basis der LED 5o wird durch einen isolierten Leiter 58 hergestellt, welcher sich durch das gegenüberliegende Ende der Muffe erstreckt, während elektrischer Kontakt an dem anderen Pol der LED durch einen Leiter 6o hergestellt wird, dessen Ende in einer in dem gegenüberliegenden Ende der Muffe gebildeten Blindbo hrung 62 aufgenommen ist. Es wird elektrischer Kontakt von der Muffe nach einer ringförmigen Klemme 64 der LED durch eine ringförmige Gestaltung von Lötmittel 66 hergestellt. Die Muffe 52 ist kürzer als die Muffe der in Fig. 2 dargestellten Kontakte, so daß zwischen dem Ende der Muffe 52 und dem Ende des anderen Kontakts innerhalb des Anschlusses Platz für die LED ist.

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Claims (15)

1. Patentansprüche

   Lichtleitkontakt, gekennzeichnet durch eine Muffe (lo) mit einer durchgehenden Längsbohrung (12) zur Aufnahme eines Endteils eines optischen Faserkabels, wobei die Bohrung einen ersten Teil (14) besitzt, der sich kegelstumpfförmig von einem Ende der Muffe nach innen verjüngt, und einen vergleichsweise kurzen zweiten zylindrischen Teil (18), der von dem sich verjüngenden Ende des ersten Teils nach dem gegenüberliegenden Ende der Muffe hindurchgeht.
2. 2. Kontakt nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Wand des ersten Teils (14) um im wesentlichen 5° zur Läng achse der durchgehenden Bohrung (12) geneigt ist.
3. 3. Kontakt nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Muffe auf ihrer äußeren Wand mit einem sich nach außen erstreckenden Ansatz ausgebildet ist zum Eingreifen in oder Anliegen an einer Ausnehmung oder Schulter, die auf einem Element zur Aufnahme des Kontaktes angeordnet ist, um den Kontakt gegen Längsverschiedung in bezug auf dieses Element festzuhalten.
4. 4. Kontakt nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Ansatz eine ringförmige Leiste (22) aufweist, welche um die Muffe (lo) zwischen ihren Enden gebildet ist.
5. 5. Kontakt nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Material der Muffe (lo) Messing enthält.
6. 6. Verfahren sum Ausbilden eines Lichtleitkontakt· nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß man zur Bildung der Muffe das Durchgangsloch in einem Werkstück bohrt, indem man zuerst den sich verjüngenden Teil der Bohrung

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   von einem Ende des Werkstücks bohrt und dann den zylindrischen Teil der Bohrung von dem gegenüberliegenden Ende des Werkstücks bphrt, so daß er in den sich verjüngenden Teil durchbricht.
7. 7. Nach dem Verfahren gemäß Anspruch 6 hergestellter Lichtleitkontakt.
8. 8. Verfahren zum Anbringen eines Lichtleitkontakts nach einem der Ansprüche 1 bis 5 oder 7, dadurch gekennzeichnet, daß man das bloße Ende eines Bündels optischer Fasern in die Bohrung der Muffe von dem einen Ende der Muffe einsetzt und zwar so, daß das Ende des Bündels von dem gegenüberliegenden Ende der Muffe vorsteht, den Kontakt an dem Bündel verklebt, das Stück des Bündels, das von dem gegenüberliegenden Ende der Muffe vorsteht, abschleift, bis die optischen Fasern im wesentlichen bündig mit dem gegenüberliegenden Ende der Muffe liegen und die Enden der Fasern zusammen mit dem gegenüberliegenden Ende der Muffe zu einer flachen Fläche poliert.
9. 9. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß man nach Einsetzen des Bündels optischer Fasern in die Bohrung von dem einen Ende, so daB sie von dem gegenüberliegenden Ende vorstehen, den Muffendurchmesser wenigstens bei deren gegenüberliegenden Bnde reduziert» so daß sie enger um das Bündel optischer Fasern paßt und daß man die optischen Fasern enger zusammenpackt, ohne irgendeine einzelne optische Faser irgendeiner wesentlichen Kraft quer zu der Faser zu unterwerfen.
10. 10. Lichtleitkontakt, dadurch gekennzeichnet, daß er nach einem Verfahren nach Anspruch β oder 9 an einem Kabel optischer Fasern angebracht ist.
11. 11. Anschluß zum Zusammenschließen wenigsten· «in«· Paar·· optischer Fasern, gekennzeichnet durch twei gekuppelte, ling· einer Achse trennbar· Teile (3o, 42, 32, 44), wobei jeder Teil wenigstens eine Bohrung (34, 36) parallel zu besagter

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    - Io -

    Achse aufweist, die oder jede Bohrung jedes Teils einen Lichtleitkontakt nach einem der Ansprüche 1 bis 6 oder 7 aufnimmt, der Kontakt oder die Kontakte eines Teils axial mit dem Kontakt oder mit entsprechenden Kontakten des anderen Teils axial ausgerichtet sind, und mit besagten gegenüberliegenden Enden des oder jedes ausgerichteten Paares von Kontakten aneinanderstoßen, wobei ein Kontakt des oder jedes Paares unter einer Zwischenfläche (46) zwischen den beiden Teilen ausgespart ist und der andere Kontakt des oder jedes Paares seinerseits über diese Zwischenfläche hinaus-und in die Bohrung hineinragt, welche den einen Kontakt des Paares aufnimmt, wobei die Bohrung, welche den einen Kontakt aufnimmt, eine enge Passung um beide Kontakte wenigstens an deren aneinanderstoßenden Enden darstellt.
12. 12. Anschluß nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß jeder Anschlußteil ein Element aus Kunststoffmaterial besitzt, welches mit der oder den Bohrungen zur Aufnahme des oder der Kontakte und einer Metallhülse (42, 44) versehen ist, die das entsprechende Kunststoffelement aufnehmen, wobei die beiden Metallhülsen verriegelt sind.
13. 13. Anschluß nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Metallhülsen durch eine Schnellkupplung verriegelt sind«
14. 14. Anschluß nach Anspruch 12 oder 13, dadurch gekennzeichnet, daß er eine Dichtung (A) zwischen den biden Elementen (3o, 32) aus Kunststoffmaterial besitzt, welche das fluchtende Paar oder Paare von Kontakten umschließt zum Dichten gegen das Eindringen von schädlichem Material nach den aneinanderstoßenden Enden dee oder jedes Paares von Kontakten.
15. 15. Lichtleitkontakt, gekennzeichnet durch eine Muffe mit einer «ich von einem finde davon erstreckenden Längebohrung, eine Licht aussendende Diode (5o), welche innerhalb der Bohrung an dem einen Ende der Muffe (56) zum Aussenden von Licht

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    von diesem einen Ende der Muffe angeordnet ist und durch zwei Leiter (58, 6o), welche zum Zuführen elektrischer Energie an die Diode zu ihrer Erregung angeschlossen sind.

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