DE2558445C2 - Verbindereinheit für eine Faseroptik und Verfahren zum Endanschließen einer Faseroptik - Google Patents

Verbindereinheit für eine Faseroptik und Verfahren zum Endanschließen einer Faseroptik

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Description

Die Erfindung betrifft eine Verbindereinheit gemäß Oberbegriff des Patentanspruchs 1 sowie ein Verfahren zum Endanschließen einer Faseroptik gemäß Oberbegriff des Patentanspruchs 3.
Aus Applied Optics Vol. 13, Nr. 2, Februar 1974, Seiten 240—242, ist eine Verbindereinheit für ein optisches Faserbündel bekannt, die eine auf das von einer Ummantelung freigelegte Faserbündelende aufschiebbare Zwinge und eine auf die Ummantelung des Faserbündels aufschiebbare und über die Zwinge schiebbare Überwurf-Kopplungsmutter aufweist. Zum Verbinden des Faserbündel mit der Verbindereinheit wird das freigelegte Ende des Faserbündels durch den Innendurchgang der Zwinge bis zu deren Vorderende geschoben, in der Zwinge festgeklebt und dann am Vorderende poliert. Die Überwurf-Kopplungsmutter kann dann über die Zwinge und das darin befindliche Faserbündelende geschoben werden.
Zur winkelmäßig genauen Ausrichtung zweier miteinander zu verbindender Verbindereinheiten dieser Art ist die Zwinge an ihrem Vorderende mit einem sechseckigen Umfang ausgebildet Zum Verbinden zweier derartiger Verbindercinheiten werden deren Zwingen zunächst in je ein Ende einer sechseckigen Hülse gesteckt die sich wiederum in einer Rundhülse mit einem Außengewinde befinde!, auf deren beide Enden die Überwurf-Kopplungsmuttern der beiden Verbindereinheiten aufschraubbar sind.
Beim Verbinden zweier solcher Verbindereinheiten entsteht eine gewisse Unsicherheit darüber, wie fest die beiden Überwurf-Kopplungsmuttern gegeneinander geschraubt werden können. Bei zu festem Zusammenschrauben entsteh' die Gefahr einer Beschädigung der beiden aneinanderstoßenden Faserbündelenden, während bei zu zaghaftem Zusammenschrauben die Gefahr entsteht daß die beiden Faserbündelenden nicht wirklich aneinanderliegen und dadurch eine schlechte Lichtübertragung zwischen den beiden Faserbündelenden entsteht
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein genaues Anliegen der optischen Flächen der beiden zu verbindenden Faserbündel beim Zusammenfügen von zwei Verbindereinheiten zu gewährleisten.
Diese Aufgabe wird durch eine Verbindercinheit gemäß Patentanspruch 1 und durch ein Verfahren gemäß Patentanspruch 3 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen sind in den Unteransprüchen 2 und 4 angegeben.
Durch das axiale Spiel, das die erfindungsgemäßen Maßnahmen ermöglichen, ist ein genaues Anliegen der optischen Flächen der Faserbündelenden möglich, wenn zwei erfindungsgemäße Verbindereinheiten zusammengefügt werden, wodurch Lichtübertragungsvcrlustc kleingehaltcn werden. Der O-Ring sorgt für eine Vorspannung, die eine innige Berührung der beiden Faserbündelcnden beim Zusammenfügen der beiden Verbindereinheiten gewährleistet. Andererseits verhindert die Nachgiebigkeit des O-Ringes, daß die beiden Faserbündelenden mit zu starker Kraft gegeneinander drücken.
Die optischen Faserbündel sind erforderlichenfalls leicht auswechselbar oder aus dem Verbindergehäuse entnehmbar. Beim Lösen der Schraubverbindung liegt die Sicherungskappe am Ring an, wodurch ein Herausziehen der Zwinge aus dem Gehäuse erleichtert wird.
Bei der bevorzugten Weiterbildung nach Patentanspruch 2 erleichtert der Preßsitz der Zwingennase ein genaues Sichern der Zwinge im Gehäuse und der Faseroptik in der Zwinge, wobei jede Rippe eine Abdichtung zur Umgebung hin bildet. Falls erwünscht, kann der O-Ring entfallen.
Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren erleichtert die zwischen den Rippen und der Zwinge stattfindende Anlage das Festliegen der Faser in der Zwinge. Da die Zwinge aus Kunststoff besteht, wird die optische F.nd-
bo fläche des Faserbündels beim Polieren nicht durch Metallteilchen beschädigt, was der Fall sein könnte, wenn die Zwinge aus Metall bestünde.
Das Ende des Faserbündels kann vor oder nach dein Einsetzen in die Zwinge vergossen werden.
b5 Ausführungsbeispiele der Erfindung werden anhand der Zeichnung näher erläutert. Es zeigt
Fig. I eine perspektivische Explosionsansicht der Hauptteile einer ersten Ausführungsform der neuen
Verbindereinheit;
K i g. 2 einen axialen Querschnitt durch eine Verbindermuffe;
F i g. 3 einen axialen Querschnitt durch eine Verbinderzwinge;
F i g. 4 einen axialen Querschnitt durch einen Teil der Verbindereinheit in einer Phase des Zusammenbaus;
F i g. 5 einen axialen Querschnitt durch eine Verbindungsmuffe;
Fig.6 einen axialen Querschnitt durch ein.e Schleifbuchse;
F i g. 7 einen axialen Querschnitt durch einen Teil eines zweiten Ausführungsbeispiels der Verbindereinheit; und
F i g. 8 einen axialen Querschnitt durch einen Teil eines dritten Ausführungsbeispiels der Verbindereinheit.
F.ine Faseroptik 11 herkömmlicher Art besteht aus einem Bündel licht leitender Kunststoff- oder Glasfasern, die von einem Mantel umschlossen sind.
Die Verbindereinheit umfaßt ein zylinorisches Zugentlastungsghed 12 aus einem elastischen Werkstoff, einen metallischen Andrückring 13, eine Sicherungskappe 14, eine Zwinge 15 und eine Muffe 16.
Die Zwinge (Fig.3) ist aus Kunststoff geformt und weist einen Faserbündel-Aufnahmekanal 18 auf, der einen ersten trichterförmigen Hinterabschnitt 19, einen ersten Abschnitt 20 mit konstantem Querschnitt, einen zweiten trichterförmigen Abschnitt 21 und'einen zweiten Abschnitt 22 mit konstantem Querschnitt, der sich zur Vorderfläche der Zwinge öffnet, besitzt. Äußerlich hm die Zwinge ein zylindrisches Hinterende 23, sine UmLngsrippe 24 und eine kegelstumpfförmige Nase 25.
Das Zugentlastungsglied 12 hat ein sich stark verjüngendes konisches Vorderende und ein schwächer konisches Hinterende.
Die Sieherungskappe 14 ist zylindrisch; sie weist ein Innengewinde und an einem Ende einen nach innen gerichteten Ringftansch 27 auf.
Die Muffe 16(Fi g. 2) ist mil einem Durchgang 28, der eine aufgeweitete Zwingenaufnahmcöffnung 29 hat, die durch zwei axial beabstandete Ringrippen 30, 31 mit gewölbtem axialem Querschnitt und unterschiedlichen Radien gebildet ist, sowie mit öffnungen 34 zur Aufnahme von Befextigungselemcnten zum Befestigen der Muffe an zugehörigen Bauelementen ausgebildet.
Zum F.ndanschluß der Faseroptik wird der Mantel vom Kabelende abgestreift, und eine geringe Menge Vergußmasse, 7. B. ein Epoxidharz, wird auf die freiliegenden Fasern aufgebracht.
Dann werden nacheinander das Zugentlastungsglied 12 (falls erforderlich), der Andrückring 13 und die Sicherungskappc 14 über das freie Ende der Faseroptik geschoben, die dann in den Zwingendurchgang eingesetzt wird, bis die Fasern aus der Zwingennase vorstehen. Während des Einsetzens werden die einzelnen Fasern π durch die konischen Abschnitte 19 und 21 leicht zusammengeführt, so daß im Abschnitt 22 die Fasern zwar zusammengefaßt, jedoch nicht dicht gepackt sind. Dies trägt dazu bei, ein Brechen der Fasern zu "ermeiden, das auftreten könnte, wenn das Faserbündel in die Zwinge eingedrückt werden müßte, wie dies bei einigen bereits entwickelten Vorrichtungen der Fall ist.
Dünn wird die Nase der Zwinge 1. B. in eine- Polierbuchse 36 (F 1 g. 6) gedrückt, deren F.intrittsöffnung mit den Rippen 30, 31 ausgebildet ist, die auf die Zwingen- b5 nase drücken und die Fasern eng einspannen. Die Zwinge wird in der Polierbuclise durch die Sicherungskappc 14 achallen, his die Vergußmasse härtet. Der Andriickring 13 wird verformt, um die Zwinge 15 und das Zugentlastungsglied 12 auf der Faseroptik 11 zu sichern und erforderlichenfalls eine Rückwärtsbewegung der Sicherungskappe 14 zu begrenzen. Der Andrückring 13 und die Vergußmasse verhindern, daß die Fasern während der Handhabung von der Zwingennase weggezogen werden.
Die Fasern und die Spitze der Zwingennase werden mit üblichen Mitteln poliert zur Bildung einer glatten Fläche mit guten Lichtübertragungseigenschaften. Da die Zwinge 15 aus Kunststoff besteht, wird die optische Fläche während des Polierens nicht verkratzt Bei Verwendung einer Metallzwinge könnten Metallteüchen die optische Fläche während des Polierens verkratzen und dadurch die Lichtübertragungseigenschaften verschlechtern.
Die Vergußmasse könnte auch nach dem Einsetzen in die Zwinge 15 auf die Fasern aufgebracht werden. Ferner wäre es möglich, die Faseroptiken in einem einzigen Arbeitsgang dadurch zu polieren, daß die Polierbuchsen 36 auf einer mit einer Polierscheibe zusammenwirken-' den Scheibe angeordnet würden.
Eine Verbindungsmuffe 38 (F i g. 5) ist vorzugsweise eine zwei Eintrittsöffnungen aufweisende Abwandlung der Muffe nach F i g. 2, wobei ein Mittenabschnitt39 des Durchgangs zylindrisch ist Das Muffenäußere kann Gewinde aufweisen oder anderweitig zur Befestigung mit Sicherungskappen ausgebildet sein.
Ein zweites Ausführungsbeispiel einer Verbindereinheit (F i g. 7) hat eine Zwinge 41, einen Andrückring 42 und eine Sicherungskappe 43. Falls erforderlich, kann ebenfalls ein Zugentlastungsglied ähnlich demjenigen nach F i g. 1 vorgesehen sein. Die Zwinge 41 hat einen Faseroptikaufnahmekanal mit einem ersten zylindrischen Abschnitt 44, einem konisch sich verjüngenden Abschnitt 45 und einem zweiten zylindrischen Abschnitt 46. Der Zwingenkörper ist zylindrisch; er hat eine Nase 47 mit kleinerem Durchmesser und einen radial sich erstreckenden Flansch 48.
Eine Muffe 50 oder ein Verbindergehäuse ist mit einem Zwingenaufnahmekanal ausgebildet, der einen größeren Hinterabschnitt 51 mit Innengewinde zum Befestigen der Sicherungskappe 43 und einen Vorderabschnitt 52 mit kleinerem Durchmesser zur Aufnahme der Nase der Zwinge 41 im Gleitsitz aufweist. An der Verbindungsstelle der beiden Abschnitte ist eine Schulter 53 ausgebildet. Die Zwinge 41 und die Faseroptik sind im Kanal mittels der Sicherungskappe 43 gesichert, und ein elastischer O-Ring 54 sowie eine starre Unterlegscheibe 55, die zwischen dem Vorderende der Sicherungskappe 43 und dem Hinterende des Flansche 48 angeordnet sind, sorgen dafür, daß der Zwingenflansch in Richtung auf die Schulter 53 vorgespannt ist. Dies ermöglicht ein begrenztes axiales Spiel der aus Zwinge 41 und Faseroptik bestehenden Gruppe (die normalerweise etwas über die Verbindungsfläche der Muffe vorsteht), wodurch die genaue Ausrichtung zwischen den Lichtübertragungsflächen erleichtert wird, wenn eine Anlage an einem freien Ende einer entsprechenden Faseroptik erfolgt.
Ein Festlegestift 56 ist zum Eingriff in eine in einer dazu passenden Verbindermuffe ausgebildete Vertiefungvorgesehen.
Bei einem anderen Ausführungsbcispie! nach Fig. 8 sind eine Einsteck- und eine Aufnahmemuffe 58 bzw. 59 zur Aufnahme von Zwingen-Faseroptik-Gruppen entsprechend derjenigen nach F i g. 1 ausgebildet, und ein elastischer O-Ring 61 sowie eine starre Unterlegscheibe
62 sind zwischen dem Ende einer Sicherungskappe 63 und einer Zwingenrippe bzw. einem Zwingenflansch 64 angeordnet.
Die Aufnahmemuffe 59 hat einen zwei Mündungsöffnungen aufweisenden Zwingenaufnahmekanal, der durch ringförmige Rippen 65,66,67,68 und einen zylindrischen Mittenabschnitt 69 gebildet ist. Wenn eine Zwingeneinheit im Kanal angeordnet ist, erstreckt sich ihre Spitze über den Mittenpunkt des zylindrischen Mittenabschnitts 69 hinaus, wobei zwischen der Nase der Zwinge und den Rippen 67 und 68 mindestens zwei Umgebungsdichtungen gebildet sind.
Die Einsteckmuffe 58 ist mit einem Zwingenaufnahmekanal ausgebildet, der eine durch eine einzige ringförmige Rippe 71 gebildete konvergente Mündungsöff- is nung aufweist. Die Nase der Zwingeneinheit steht über die Verbindungsfläche der Einsteckmuffe 58 hervor. Wenn die Muffen 58, 59 zusammengefügt werden, um ihre Verbindungsflächen in Anschlag miteinander zu bringen, werden die Nasen der Zwingen durch die EIastizität der O-Ringe in einem Axialdruckzustand gehalten. Zwischen der Nase der Zwinge der Einsteckmuffe 58 und den Rippen 65,66 werden Umgebungsdichtungen gebildet.
Ein weiterer Vorteil der Verbindereinheit besteht darin, daß die Faseroptiken nicht permanent in den Muffen festgelegt sind, so daß sie, falls erwünscht, leicht ersetzt oder ausgetauscht werden können. Das axiale Spiel dient zum Ausgleich von Toleranzen infolge des Polierens, und die O-Ringe bewirken eine Vorspannung, so daß auf die Faseroptik eine vorbestimmte Zugspannung ausgeübt werden muß, bevor der sehr enge Kontakt zwischen den Lichtübertragungsflächen unterbrochen werden kann.
35 Hierzu 3 Blatt Zeichnungen
40
45
50
55
60 «5
65

Claims (4)

Patentansprüche:
1. Verbindereinheit für eine Faseroptik, mit einem Gehäuse, das mit wenigstens einem Durchgangskanal ausgebildet ist, der sich zwischen einer Verbinder- und einer Hinterfläche des Gehäuses erstreckt, und mit einer im Durchgangskanal festgelegten Zwinge, in deren Innerem ein Bündel optischer Fasern aufgenommen ist, dadurch gekennzeichnet, daß der Durchgangskanal im Gehäuse (16, 38, SO, 59) eine Verengung aufweist, daß die Zwinge (15, 41) mit einer äußeren Schulter (24, 48, 64) ausgebildet ist, deren Querschnitt größer als derjenige der Verengung ist, daß das Faserbündel in der Zwinge (15, 41) durch einen Ring (13, 42) gehalten ist, der um ein Hinterende der Zwinge (15,41) angedrückt ist, und daß eine einen mittigen Durchgang aufweisende Sicherungskappe (14, 43, 63) auf dem Hinterende der Zwinge (15,41) festgelegt ist und mit dem Gehäuse (16,38,50,59) in Schraubverbindung steht, wobei ein elastischer O-Ring (54, 61) auf der Zwinge (15, 41) zwischen der Verengung und der Sicherungskappe (14,43,63) angeordnet ist, so daß die Sicherungskappe (14,43,63) die Zwinge (15,41) in Anlage mit der Verengung drückt, wodurch die Zwinge (15,41) und die Fiberoptik mit axialem Spiel im Durchgangskanal gehalten sind.
2. Verbindereinheit nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Verengung durch axial voneinander beabstandete Rippen (30,31,65,66,67,68) mit gewölbtem Axialschnitt und unterschiedlichen Radien gebildet ist, und daß die Zwinge (15) eine konisch sich verjüngende Nase (25) hat, die im Preßsitz in der Verengung aufnehmbar ist.
3. Verfahren zum Endanschließen einer Faseroptik, bei dem ein Außenmantel von der Faseroptik abgestreift und das Faserbündel freigelegt wird, gekennzeichnet durch Einsetzen des freien Endes im Feinsitz in eine Kunststoffzwinge (15) mit einer außen konisch sich verjüngenden Nase (25), Einsetzen der Nase (25) im Preßsitz in die aufgeweitete Mündungsöffnung einer Muffe (36), wobei die Mündungsöffnung durch zwei axial voneinander beabstandete Rippen (30, 31) mit gewölbtem axialem Querschnitt und unterschiedlichen Radien gebildet ist, und Polieren des Endes des Faserbündels.
4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Zwinge zum Zusammenführen der Fasern innere konische Abschnitte (19,21) aufweist.
DE2558445A 1975-01-03 1975-12-23 Verbindereinheit für eine Faseroptik und Verfahren zum Endanschließen einer Faseroptik Expired DE2558445C2 (de)

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DE2558445A1 DE2558445A1 (de) 1976-07-08
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