DE2524845C3

DE2524845C3 - Lichtleiterkupplung zur Kupplung zweier Lichtleiter

Info

Publication number: DE2524845C3
Application number: DE2524845A
Authority: DE
Inventors: Osamu Tokio Nakayama
Original assignee: Nippon Electric Co Ltd
Current assignee: NEC Corp
Priority date: 1974-06-05
Filing date: 1975-06-04
Publication date: 1978-07-27
Also published as: GB1510017A; DE2524845A1; DE2524845B2; JPS50156449A; US3982815A; JPS5710405B2

Description

Die Erfindung betrifft eine Lichtleiterkupplung zur Kupplung zweier Lichtleiter, deren Enden mit rohrartigen Anschlußkörpern von im wesentlichen gleichem Durchmesser verbunden sind, die in der Kupplungsstellung koaxial liegen und mit gegenüberliegenden Anschlußflächen aneinandergrenzen, wobei die optisehen Achsen der gekuppelten Lichtleiter zueinander ausgerichtet sind.

Bei Lichtleiterkupplungen der vorstehenden Art ist es wünschenswert, daß die miteinander zu kuppelnden Lichtleiter derart aneinandergrenzen, daß die op*ischen

ίο Achsen mit großer Genauigkeit zueinander ausgerichtet sind und daß die Lichtleiter in der Kupplungsstellung ausreichend fest gehalten werden. Um die hohen Anforderungen an eine optische Kupplung erfüllen zu können, mußte man bisher in zeit- und arbeitsaufwendiger Weise mittels einer besonderen, handbetätigten Einstellvorrichtung die optisch miteinander zu kuppelnden Fasern oder Stäbe zweier Lichtleiter in eine bestimmte ausgerichtete Lage zueinander bringen. Diese aufwendige Kupplungsarbeit war vor allem auch dann immer wieder von Neuem erforderlich, wenn es galt, einen von beiden Lichtleitern oder beide wegen Schadhaftigkeiten auswechseln zu müssen.

Durch die DE-OS 23 14 687 ist eine Lichtleiterkupplung bekanntgeworden, bei der zwei miteinander zu kuppelnde Lichtleiter von zwei Seiten aus in einen ringförmigen Kern aus Silikonkautschuk od. dgl. elastischen Kunststoff eingeführt wurden. Durch ein Zusammendrücken des Kerns in Kupplungslängsrichtung wird der Kern radial nach innen ausgebeult, wodurch die Lichtleiter gleichzeitig axial ausgerichtet und festgehalten werden. Nachteilig ist, daß durch Wegnahme der Kraft auf den Kern beide Lichtleiter gleichzeitig frei werden, selbst wenn nur ein Lichtleiter ausgewechselt werden muß, und daß das Auswechseln durch Anhaften

J5 des Kunststoffes an der Oberfläche der Lichtleiter Schwierigkeiten bereiten kann. Außerdem bestehen Schwierigkeiten, derartige Kerne aus Kunststoff sicher in den erforderlichen engen Toleranzen herzustellen, um gleich gute Kupplungsbedingungen erhalten zu können.

Weiterhin ist durch die DE-OS 22 37 445 eine Befestigungsvorrichtung für Lichtleiter bekanntgeworden. Die Befestigungsvorrichtung besteht aus einem in seiner Längsachse durchbohrten zylindrischen Körper zur Aufnahme eines Lichtleiters. Ein Ende des zylindrischen Körpers ist konusförmig ausgebildet. Durch radialen Druck auf das elastisch verformbare konusförmige Ende wird ein Lichtleiter in dem zylindrischen Körper festgeklemmt. Mit dieser bekannten Befestigungsvorrichtung für Lichtleiter ist jedoch noch keine exakt zueinander ausgerichtete Kupplung zweier Lichtleiter möglich.

Aufgabe der Erfindung ist es daher, eine Lichtleiterkupplung der eingangs genannten Art anzugeben, mit der zwei Lichtleiter schnell und einfach miteinander gekuppelt werden können, wobei die optischen Achsen der Lichtleiter mit großer Genauigkeit zueinander ausgerichtet sind und beide oder aber erforderlichenfalls auch nur einer der beiden Lichtleiter aus der Kupplungsvorrichtung leicht auswechselbar und durch neue Lichtleiter leicht ersetzbar ist, ohne daß eine erneute Ausrichtung der optischen Achsen der Lichtleiter erforderlich wird.

Die Aufgabe wird erfindungsgemäß mit den kenn-

hi zeichnenden Merkmalen des Anspruches 1 gelöst.

Vorteilhafte Ausführungen und Weiterbildungen nach der Erfindung können den Merkmalen der Unteransprüche entnommen werden.

Die Erfindung wird anhand von zwei Ausführungsbeispielen mehr im einzelnen beschrieben. In den schematischen Zeichnungen zeigt

Fig. 1 einen Längsschnitt durch ein erstes Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemätlen Lichtleiterkupplung,

Fig.2 ein Einzelteil der Kupplung nach Fig. 1 in Seitenansicht,

Fig.3 eine Stirnansicht des Einzelteiles nach Fig.3 und

Fig.4 einen Längsschnitt durch dnen Teil einer erfindungsgemäßen Lichtleiterkupplung gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel.

Ein hohles zylindrisches Verbindungiiteil 1 enthält am Außenumfang eines Mittenabschnittes einen radialen Verstärkungsflansch uind mittig radial innenseitig im Mittenabschnitt eine Ringnut, in die ein Sprengring 2 od. dgl. eingesetzt ist, der eine besondere Spannhülse 4 innerhalb des Verbindungsteiles zentral in axialer Lage festhält.

Die längliche Spannhülse 4 weist in einem zylindrischen Mittenabschnitt eine radiale Nut auf, die den zusammengedrückten Sprengring zum Einsetzen der Spannhülse 4 in das Verbindungsteil Il ganz aufzunehmen vermag.

In der eingesetzten Stellung der Spannhülse 4 in das Verbindungselement 1 greift der Sprengring 2 gleichzeitig in die Nut im Verbindungselement 1 und in die Nut der Spannhülse 4 ein. Der zylindrische Innendurchmesser des Mittenabschnittes des Verbindungsteiles 1 ist im wesentlichen gleich dem Außendurchmesser des Mittenabschnittes der Spannhülse 4. Die Spannhülse 4 weist zwei im wesentlichen gleich ausgebildete konusförmig sich nach außen verjüngende Endabschnitte auf, die sich zu beiden Seiten des Mittenabschnittes axial nach außen erstrecken. Jeder Endabschnitt der Spannhülse, vorteilhafterweise aus einem federelastischen Material, besitzt wenigstens einen, hier sind es drei, Schlitze 3, die am Umfang der Endabschnitte gleichmäßig verteilt angeordnet sind (F i g. 3) und sich von dem äußeren Enden der Spannhülse axial nach innen erstrecken. Im einzelnen ragen die Schlitze 3 jeweils des linken Endabschnittes der Spannhülse 4 (Fig.2) bis an die rechte Begrenzungswand der mittleren Nut und die Schlitze 3 jeweils des rechten Endabschnittes der Spannhülse 4 ragen bis an die linke Begrenzungswand der mittleren Nut. Außerdem sind die drei Schlitze 3 des linken Endabschnittes gegenüber den drei Schlitzen 3 des rechten Endabschnittes um etwa 60° zueinander versetzt.

Das Verbindungsteil 1 besitzt an seinen beiden Enden Außengewindeabschnitte 5, S, die jeweils in Innengewinde von zwei Überwurfmuttern 6, 6 eingreifen. Die Innengewinde der Überwurfmuttern 6, 6 befinden sich jeweils an deren innrren Enden. Im Bereich der äußeren Enden weisen die Überwurfmuttern 6, 6 jeweils eine radiale Innennut auf, in die ein Sprengring 8 eingreift. In jeder der beiden Überwurfmuttern 6,6 befindet sich ein Innenrohrabschnitt 7, der an seinem äußeren Ende einen Flansch 9 aufweist, welcher sich an dem Sprengring 8 innerhalb der zugehörigen Überwurfmutter 6 abstützt, Die Außendurchmesser der beiden Innenrohrabschnitte 7, 7 sind im wesentlichen gleich dem Innendurchmesser des Verbindungselementes 1 und sind derart gewählt, daß sich die Innenrohrabschnitte a»;ial verschieben lassen.

Es kann von Vorteil sein, die Innenrohrabschnitte 7,7 drehsicher auszubilden, um eine Beschädigung der Spannhülse 4 vermeiden zu können. Hierzu kennen axiale Nuten oder rippenförmige Vorsprünge an den Außenseiten der Innenrohrabschniue 7, 7 vorgesehen sein, die zur Drehsicherung mit rippenförmigen Vorsprüngen oder Nuten an bzw. in den Überwurfmuttern 6,6 zusammenarbeiten. Die Innendurchmesser der Innenrohrabschnitte 7, 7 sind jeweils an ihren vorderen, inneren Enden größer als der kleinste Durchmesser der Spannhülse 4. Die Innenwandabschnitte an den inneren

to Enden der Innenrohrabschnitte 7, 7 können jeweils entsprechend dem Steigungswinkel der Innenwandabschnitte der Spannhülse nach außen abgeschrägt sein.

In die Spannhülse 4 greifen von zwei Seiten Anschlußkörper 11, 11 an den Enden von Lichtleitern 10, 10 ein. Die plangeschliffenen vorderen Stirnseiten der Anschlußkörper H, H kommen etwa in der Mitte der Spannhülse 4 gegenseitig zur Anlage.

Zum Festklemmen der beiden Anschlußkörper 11,11 zweier miteinander zu kuppelnder Lichtleiter 10, 10 innerhalb der Spannhülse 4 werden die beiden Überwurfmuttern 6, 6 jeweils zur V'itte des Verbindungselementes 1 hin angeschraubt Daten werden die beiden Innenrohrabschnitte 7, 7 von beiden Seiten aus zur Mitte der Spannhülse 4 gegen ihre Endabschnitte gedrückt. Die Endabschnitte der Spannhülse 4 werden hierdurch gleichmäßig radial zusammengedrückt, ohne axial gegeneinander versetzt zu werden. Auf diese Weise wird die Spannhülse 4 an den beiden aneinandergrenzenden zylindrischen Umfangen der Anschlußkörper 11,11 der Lichtleiter 10,10 fest angepreßt, wodurch die Anschlußkörper in ihrer Kupplungsstellung festgehaltea werden, ohne daß ein axialer Versatz zwischen den Anschlußkörpern auftritt. Für ein gleichmäßiges Zusammendrücken der Endabschnitte der Spannhülse 4 kann es vorteilhaft sein, die Innenrohrabschnitte 7, 7 drehsteif auszubilden.

Die hier nicht näher dargestellten Anschlußkörper 11, 11 können vorteilhafterweise von der Art sein, wie sie in der älteren DE-OS 23 52 874 und/oder der älteren japanischen Patentanmeldung 31 137/1973 beschrieben sind. Eine nähere Beschreibung der Anschlußkörper 11, 11 erübrigt sich damit.

Sollte es erforderlich sein, den einen oder anderen der miteinander gekuppelten Lichtleiter 19, 10 oder beide auszuwechseln, so läßt sich der Wechsel sehr leicht bewerkstelligen. Hierzu braucht lediglich die betreffende Überwurfmutter 6 losgeschraubt zu werden, die einen zugehörigen Endabschnitt der Spannhülse 4 freigibt, indem der betreffende Innenrohrabschnitt 7 von dem Endabschnitt abgezogen wird. Um beim Losschrauben der Überwurfmutter 6 ein gleichförmiges Abziehen des zugehörigen Innenrohrabschnittes 7 zu erreichen, kann an der Innenseite der betreffenden Überwurfmutter ein nicht dargestellter Anschlag für den Flansch 9 vorhanden sein, durch den der Innenrohrabschnitt 7 in Löserichtung miigenommen wird.

Anschließend kann ohne aufwendige Ausrichtungsarbeiten ein neuer Lichtleiter 10 mit einem en.tsprechenden Anschlußkörper 11 in die Spannhülse 4 eingeführt und zum koaxialen Anschluß mit dem anderen Anschlußkörper 11 gebracht werden, ohne da3 eine besondere axiale Ausrichtung der optischen Achsen vorgenommen werden müßte. Die Festlegung des

bi neuen Lichtleiters 10 in seiner Kupplungsstellung erfolgt wieder durcn Anziehen der zugehörigen Überwurfmutter 6 und entsprechendes Vorschieben des zugehörigen Innenrohrabschnittes 7, der dabei auf den

einen Endabschnitt der Spannhülse 4 aufzulaufen sucht, wobei der Endabsehniti wieder radial zusammengepreßt und damit fest an dem Anschlußkörper mit dem neuen Lichtleiter angeschlossen wird.

F i g. 4 zeigt einen Querschnitt durch einen gegenüber Fig. I abgewandelten Innenrohrabschnitt 7". Der entsprechende andere Innenrohrabschnitt T ist nicht dargestellt. Dabei sind entsprechende Teile in F i g. I mit den gleichen Bezugsziffern versehen. Bei diesem Ausführungsbeispiel ist in jedem der beiden Innenrohrabschnitte 7, T eine Feder 14 vorgesehen, die den einen der beiden gegenüber Fig. 1 abgewandelten Anschlußkörper 11', 11', von denen in F i g. 4 nur einer dargestellt ist. in Kupplungsrichtung mit einer Kraft beaufschlagt, um den Anschlußkörper vor dem Festspannen der Spannhülse 4 sicher in der Kupplungsstellung zu halten. Fintsprechend wirkt auch auf den anderen nicht

ch!ij!3kör"er eine entsprechende F^:e- ^pm betreffender

abstützen. In F i g. 4 wird das verbreiterte rückwärtigi Finde eines Anschlußkörpers I Γ jeweils von einer Fede 14 gegen einen inneren Anschlag 12 innerhalb de zugehörigen Inncnrohrabschnittes T gedrückt. Bein Kuppeln zweier cntgegcngcrichteter Anschlußkörpe 11', W innerhalb einer in F i g. 4 nicht dargestelltei Spannhülse werden, wie in F i g. I beschrieben, di< Überwurfmuttern 6, 6 angezogen und dabei di< Innenrohrabschnitte T, T in Richtung auf den einei

in Findabschnitt der Spannhülse 4 gedrückt. Bei diese; axialen Verlagerung der Innenrohrabschnitte T, 7 gelangen die Anschlußkörper II', 11' in die Kupplungs stellung, in der die beiden gegenüberliegenden An Schlußkörper stirnseitig aneinanderstoßen. Bei eine

ti weiteren axialen Verschiebung der Anschlußkörper 1 Γ 11' in Kupplungsrichtung werden die Federn 14, 1' gespannt. Dabei sind die Verhältnisse so gewählt, dal

Her SnannhiiKp 4. vor

der ein. so daß beide Anschlußkörper bei der Montage durch Federkraft gegeneinandergepreßt werden, bevor eine feste Verspannung der Anschlußkörper durch die radial zusammengedrückte Hülse 4 (F i g. I bis 3) erfolgt. )e eine der beiden Federn 14, 14 befindet sich gemiiß Fig. 4 innerhalb eines der beiden Innenrohrabschnitte 7', T. die anders als die Innenrohrabschnitte 7, 7 nach F i g. I jeweils über den Flansch hinaus etwas verlängert sind, um Hohlräume zur Aufnahme der Federn 14,14 zu bilden, die sich mit ihren einen Enden gegen das jeweils verbreiterte rückseitige Ende eines der beiden Anschlußkörper 11' anlegen und die sich mit ihren anderen Finden jeweils an einem Sprengring 13 in einer radialen Innennut eines verlängerten Innenrohrabschnittes T dem zugehörigen Innenrohrabschnitt T erst zusammen .'o gedrückt und damit der eine Anschlußkörper W ers festgespannt wird, wenn dieser mittels Federkraft in de

Kupplungsstellung gehalten wird.
Bei den erfindungsgemäßen Ausführungsbeispielen

die vorstehend näher beschrieben sind, bestehen alle r> Einzelteile, ausgenommen die Lichtleiter 10, 10, au; Metall, weil hierdurch die Anforderungen an di( Genauigk- it am einfachsten erfüllt werden können. Di< Spannhülse nach F i g. 2 kann verschiedene Schlitzan

Ordnungen aufweisen, die von den auflaufender ίο Innenrohrabschnitten gleichmäßig ^ridial zusammenge drückt werden, ohne daß dabei dii Spannhülse 4 au; ihrer axialen Lage kommt.

Hierzu 2 Bhitt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Lichtleiterkupplung zur Kupplung zweier Lichtleiter, deren Enden mit rohrartigen Anschlußkörpern von im wesentlichen gleichem Durchmesser verbunden sind, die in der Kupplungsstellung koaxial liegen und mit gegenüberliegenden Anschlußflächen aneinandergrenzen, wobei die optischen Achsen der gekuppelten Lichtleiter zueinander ausgerichtet sind, dadurch gekennzeichnet, daß ein hohles Verbindungsteil (1) in seinem Innern eine koaxial zur zylindrischen Innenwand des Verbindungsteiles liegende Spannhülse (4) festhält, deren zylindrischer Innendurchmesser im entspannten Zustand etwas größer ist als der Außendurchmesser der Anschlußkörper (11, 11 bzw. 11'), daß die Spannhülse (4) aus zwei konusförmigen Endabschnitten besteht, die mit ihren Basisflächen einander zugewandt sind und die jeweils wenigstens einen Schlitz β) zum federelastischen Zusammendrücken der Spannhülse aufweisen, daß zwei innerhalb des Verbindungsteiles (1) axial verschieblich angeordnete Innenrohrabschnitte (7, 7 bzw. T) vorgesehen sind, deren Außendurchmesser im wesentlichen gleich dem Innendurchmesser des Verbindungsteiles (1) und dereit Innendurchmesser größer als der kleinste Außendurchmesser der Endabschnitte der Spannhülse (4) sind und daß Überwurfmuttern (6, 6) vorgesehen sind, deren Innengewinde in Außengewinde (5) an den beiden Enden des VerLindungselementes eingreifen und die die Innenrohrabschnitte (7, 7 b. n. T) zum radialen Zusammendrücken und fe-ten Aufsitzen der Spannhülse auf den in ihrem Inn.· -en befindlichen Anschlußkörpern (11, 11 bzw. 11') in Richtung auf die Endabschnitte der Spannhülse verschieben.

2. Lichtleiterkupplung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Innenrohrabschnitte (7') Federkörper (14) enthalten, die auf die längsbeweglichen Anschlußkörper (1Γ) in Kupplungsrichtung eine Kraft ausüben (F i g. 4).

3. Lichtleiterkupplung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Spannhülse (4) einen zylindrischen Mittenabschnitt mit einer radialen Umfangsnut aufweist, in die ein Befestigungsteil (2) zum mittigen Festhalten in dem Verbindungsteil (1) eingreift, und daß jeder konische Endabschnitt der Spannhülse zu beiden Seiten des Mittenabschnittes wenigstens einen Schlitz (3) aufweist, der sich vom äußeren Ende eines Endabschnittes axial zum Mittenabschnitt hin erstreckt, wobei die Schlitze (3) der beiden Endabschnitte zueinander versetzt liegen.

4. Lichtleiterkupplung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Außendurchmesser des zylindrischen Mittenabschnittes der Spannhülse (4) im wesentlichen gleich dem Innendurchmesser eines Mittenabschnittes des Verbindungsteiles (1) ist, wobei der Mittenabschnitt des Verbindungsteiles eine radiale Innennut aufweist, die radial an die Umfangsnut der Spannhülse (4) ansehließt und daß in die Nuten der Spannhülse (4) und des Verbindungselementes ein Sprengring (2) eingreift.