DE2749038A1

DE2749038A1 - Verbindungsarmatur fuer lichtleitfasern

Info

Publication number: DE2749038A1
Application number: DE19772749038
Authority: DE
Inventors: Andre Tardy
Original assignee: Compagnie Generale dElectricite SA
Current assignee: Alcatel Lucent SAS
Priority date: 1976-11-09
Filing date: 1977-11-02
Publication date: 1978-05-11
Also published as: FR2370294B2; JPS5360652A; DE2749038C2; BE859867R; NL7712364A; GB1547518A; FR2370294A2; SE7712685L; DK145010C; NL181305B; DK145010B; CA1087007A; SE441129B; NL181305C; DK495877A; IT1113674B; CH609782A5; US4161347A

Description

VERBINDUNGSARMATUR FÜR LICIH¹LEITFAGERN

Zusatz zu Patent 25 26 556

Das Hauptpatent betrifft eine Verbindungsarmatur für Leitungen optischer Fasern gemäß dem Oberbegriff des Hauptanspruchs.

Mit den gemäß dem Hauptpatent gebildeten

Verbindungsarmaturan für Lichtleitfasern wird eine extrem präzise Positionierung der miteinander zu verbindenden Fasern erreicht, wenn jede Haltestange gleichzeitig mit den beiden anderen Haitestangen und mit der Faser in Berührung steht. Hierzu ist es erforderlich, daß der Durchmesser dieser Faser einen ganz bestimmten Wert besitzt. Leider sind die Durchmesser der im Handel erhältlichen Lichtleiter nicht genau konstant. Wenn der Durchmesser der Faser zu groß ist, kann die Faser nicht in den von den drei Haltestangen gebildeten Haltekanal eingeführt werden, die zuvor bei der Herstellung der Verbindungsarmatur aufeinander gedrückt wurden. Daher wurde die Verbindungsarmatur von vorneherein für den größten zu erwartenden Faserdurchmesser hergestellt.

Wenn der Faserdurchmesser dagegen zu klein ist, kann die Faser sich radial im Haltekanal verschieben, woraus sich eine schlechte optische Verbindung ergibt. Wenn beispielsweise der Faserdurchmesser zwischen 120 und 131 Mikron schwankt, und man Haltestangen mit einem Durchmesser von 850 Mikron wählt, dann stimmt die Armatur nur genau für Faserdurchmesser

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von 131 Mikron: Fasern mit 120 Mikron Durchmesser werden dagegen schlecht positioniert und entsprechend mangelhaft miteinander verbunden.

Ziel der Erfindung gemäß Hauptanspruch ist die Schaffung einer gegenüber dem Hauptpatent verbesserten Verbindungsarmatur für die Verbindung von Lichtleitfasern, mit der eine gute optische Verbindung von Fasern auch dann erreicht werden kann, wenn deren Durchmesser innerhalb gewisser Grenzen variieren.

Bezüglich von Merkmalen bevorzugter Ausführungsformen der Erfindung wird auf die Unteransprüche verwiesen.

Anhand der beliegenden schematischen zehn Figuren wird nachfolgend die Erfindung näher erläutert.

Fig. 1 zeigt einen Achsenschnitt durch eine Haltestange, die mit einem elastischen Ring gemäß der Erfindung versehen ist.

Fig. 2 zeigt eine Ansicht des elastischen Rings aus Fig. 1.

Fig. 3 zeigt einen Querschnitt durch drei Haltestangen mit elastischen Ringen, die aneinander geklemmt sind und einen Haltekanal bilden, in dem eine Lichtleitfaser angeordnet ist.

Fig. 4 zeigt perspektivisch die Anordnung aus Fig. 3, wobei eine Haltestange durchsichtig dargestellt ist.

Fig. 5 zeigt eine Variante der erfindungsgemäßen Armatur im Querschnitt mit drei aus einem elastisch biegbaren Metalldraht gebildeten Schleifen.

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Fig. 6 zeigt eine der Schleifen aus Fig. 5.

Fig. 7 zeigt perspektivisch die Anordnung aus Fig. 5, wobei eine Haltestange durchsichtig ist.

Fig. 8 zeigt eine weitere Variante der erfindungsgemäßen Armatur im Querschnitt mit drei elastisch biegbaren U-förmigen Metalldrähten.

Fig. 9 zeigt einen der Drähte aus Fig. 8.

Fig. IO zeigt perspektivisch die in Fig. 8 dargestellte Anordnung, wobei eine der Stangen durchsichtig dargestellt ist.

In allen nachfolgend beschriebenen Ausführungsformen haben die drei Haltestangen denselben Durchmesser. In diesem Fall sind die elastischen Mittel vorzugsweise symmetrisch vorhanden, d.h. in gleicher Weise auf den Seitenflächen aller drei Haltestangen, so daβ die Faser sich allseitig gegen diese Mittel abstützt und somit in der Achse dieses Kanals zu liegen kommt.

Gemäß einer ersten in den Fig. 1 bis 4 dargestellten Ausführungsform bestehen die elastischen Mittel aus drei gleichen elastischen Ringen 2, 4 und 6, die in drei Ringnuten wie beispielsweise 8 angeordnet sind, die mit gleichmäßiger Tiefe auf dem Umfang der Haltestangen eingeschnitten sind, und zwar in gleichem Abstand vom Ende des zwischen diesen Stangen gebildeten Haltekanals·

Die Ringe ragen über die Seitenflächen dieser Stangen leicht hervor, so daß die Haltestangen 10, 12, 14 sich aufgrund von Kompression und elastischer Verformung unter der Wirkung

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von hier nicht dargestellten Klemmittoln doch wieder direkt entlang von Mantellinien 16 berühren. Die Ringe werden mehr oder weniger komprimiert und elastisch verformt durch eine im Haltekanal zwischen den Stangen 10, 12 und 14 angeordnete optische Faser 18. Durch diese Kompression wird die korrekte Positionierung der Faser entlang der Achse des Kanals erreicht. Die Kompression ist umso stärker, je größer der Faserdurchmesser ist. Die Ringe 2, 4 und 6 stehen über die Seitenflächen der Haltestangen unter einem Winkel hervor, der kleiner als 40 in der Verlängerung dieser Seitenflächen ist. Dieser Winkel kann vorteilhafterweise zwischen 30 und 10 liegen. Der Winkel soll klein sein, damit beim Einschieben der optischen Faser in den Haltekanal während der Längsverschiebung der Faser die kreisförmige Schnittkante am Ende der Faser auf die Ringe aufgleiten kann und diese, ohne sie zu schneiden, zusammendrückt.

Die Ringe 2, 4 und 6 haben einen kreisförmigen Querschnitt und eine Härte von 60 bis 90 in der Skala nach Shore A. Jedoch kann die Genauigkeit der Positionierung vergrößert werden, indem man den Ringen einen Querschnitt verleiht, durch den der Durchmesser in Längsrichtung der Haltestangen größer als in radialer!Richtung ist. Die Tiefe der Ringnuten 8 kann dann verringert werden, was den Einfluß eventueller Elastizitätsunterschiede zwischen den drei Ringen verringert.

Die Enden der drei Haltestangen 10, 12 und 14 liegen in einer senkrecht zu ihren Achsen verlaufenden Ebene, und die Nuten 8 werden in gleichem Abstand von dieser Ebene in die Stangen eingeschnitten, wobei dieser Abstand zwischen ein und zwei Stangendurchmessern beträgt.

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Wenn es sich beispielsweise um eine Verbindungsarmatur für Lichtleitfasern handelt, deren Durchmesser zwischen 12O und 131 Mikron variieren kann, können die Haltestangen 1O, 12 und 14 einen Durchmesser von 850 Mikron mit einer Toleranz von O,4 Mikron in radialer Richtung über eine Länge von 20 mm aufweisen. Sie können aus gehärtetem Stahl bestehen, wodurch ein präzises Bearbeiten ermöglicht wird. Die Ringe 2, 4 und 6 besitzen einen Außendurchmesser von 870 Mikron und einen Innendurchmesser von 35O Mikron, so daß der Querschnittsdurchmesser des Rings 260 Mikron beträgt. Der Boden der Ringnuten 8 kann einen Durchmesser von 355 Mikron aufweisen, so daß die Ringe 2, 4 und 6 leicht unter Spannung stehen. Die Fehlertoleranz dieser Nuten zur Achsenlage des Bodens soll unter 2 Mikron liegen. Sie können in einer Entfernung von einem Millimeter vom zu verbindenden Ende der Faser 18 liegen. Der Elastomerwerkstoff, aus dem die Ringe bestehen, kann eine Härte von etwa 75 Shore besitzen.

Gemäß einer zweiten Ausführungsform der Erfindung, die in den Figuren 5, 6 und 7 dargestellt wird, umfaßt das elastische System drei elastische biegbare, ganz oder teilweise zu einem Ring geschlossene Metalldrähte 102. Jeder Draht wird zwischen zwei Haltestangen wie beispielsweise 104 und 106 angeordnet. Jede Haltestange wie beispielsweise 1O4 ist in der Mähe des Endes 112 des Haltekanals mit zwei Ringnuten 108 und 110 versehen. Die drei vorderen und die drei hinteren Nuten liegen jeweils in einem ersten und einem zweiten Abstand von diesem Ende. Jeder Draht 102 besitzt eine erste durchgehende Seite 14, die sich in Längsrichtung im Haltekanal unter teil-

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weisem Abstützen auf zwei Haltestangan 104 und 106 erstreckt;, eine dieser gagenüberliegend-j Seite 118, in dar die Drahtenden sich befinden und die zwischen r.:v/ei HaItastangen außerhalb das Κει η al s zn liogen kommt, und '',v/ei Krümmungen 116 und 120 zwischen diesen Saiten, wobei die Krümmungen im Bereich
der beiden Ringnutan 108 der drangen verlaufen.

Der Jchnitt gemäß dar Darstellung in Fig. 5 ist durch eine dar Nuten wie beispielsweise 110 geführt.

Die erste Seite 114 jedes Drahts 102 ist konvex gakrümmt, so daß der mittlere Bereich dieser Jeite sich von dan Haltastangan wie beispielsweise 104 und 106 entfernt und sich dabei an die ;\chse des Haltekanals annähert, so daß der Draht sich alas tisch auf der in diasem Kanal angeordneten Faser wie beispielsweise 122 abstützt, selbst wenn diase Faser einen 30 kleinen Durchmesser aufweist, daß sie die drai Ilaltestangen
gleichzeitig berühren kann. Daraus ergibt sich eine genaue
Zentrierung dieser Faser. Der Durchmesser der Hetalldrähta
wird so gewählt, daß sie in den Ecken des vom Querschnitt des Haltekanals gebildeten Dreiecks Platz finden können, ohna den Durchgang einer Faser mit maximalem Durchmesser, d.h. einer
Faser, die die drei Haltestangen gleichzeitig berührt, zu
behindern.

Unter Beibehaltung der weiter oben bezüglich der
ersten Ausführungsform der Erfindung (mit elastischen Ringen) angegebenen Werte für die Durchmesser der Lichtleitfasern und der Haltestangen kann der Metalldraht einen Durchmesser von
50 Mikron aufweisen. Er kann aus einem Federmetall bestehen
wie beispielsweise einer Berylliumlegierung.

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Dieselben Materialien und Durchmesser können auch für die elastischen Mittel gemäß der dritten Ausführungsform der Erfindung, die nachfolgend unter Bezugnahme auf die Figuren 0 bis Io erläutert wird, verwendet werden.

Bei dieser Ausführungsform bestehen die elastischen Mittel aus drei Metalldrähten 202, die elastisch biegbar sind und sin U bilden. Jeder Draht liegt zwischen zwei Haltestangen wie beispielsweise 204 und 206. Er weist einen ersten Schenkel 214 auf, der sich in Längsrichtung im Haltekanal unter teilweiser Abstützung auf zwei der Haltestangen 104 und 1O6 erstreckt, während der Krümmungsbereich 1 i.6 radial bezüglich der Kanalachse angeordnet ist und zum zweiten Schenkel 118 führt, der in Längsrichtung im Außenraum unter Abstützung auf diesen beiden Ilaltestangen 104 und 106 verläuft. Der erste Schenkel weist einen ins Innere des Haltekanals gerichteten konvexen Bereich 220 auf, so daß die Zentrierung von Fasern mit kleinem Durchmesser erreicht werden kann. Um keine Nut in den Haltestangen vorsehen zu müssen, wird der Krümmungsbereich 116 an demjenigen Ende des Haltekanals angeordnet, an dem die Lichtleitfaser 212 in diesen Haltekanal eingeführt wird.

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Leerseite

Claims

FO 10 60· D

COIiPAGlTIK GEITERALF. D¹ ELECTRIC IT E ->.Λ. Λ, rue La Boetie, 753P2 PARIS CEDEX OO Frankreich

ΡΛΤ EMTAN3PRÜCHE

1 - Verbindungaarmatur für Leitungen aus optischen Fasern, die mindestens eine einen Lichtleiter bildende verformbare optische Faser sowie Führungsmittel zur Führung eines Endabschnitts dieser Faser bis in eine Stellung aufweist, in der die Faser mit einem anderen Lichtleiter verbunden werden kann, wobei darüber hinaus mindestens drei drehzylindrische Haltestangen sowie Klemmittel vorgesehen sind, mit denen die Haltestangen unter gegenseitiger Berührung ihrer Seitenflächen in eine parallele Stellung zueinander gebracht werden und dabei zwischen sich einen Haltekanal bilden, der durch die sich einander gegenüberliegenden Teile der Seitenflächen dieser Stangen begrenzt wird, wobei der Endabschnitt der Faser in diesem Ilaltekanal angeordnet ist und die Klemmittel den Kontakt aller dieser Stangen mit dieser Faser praktisch ohne Verformuny der Faser herstellen und wobei die Führungsmittel auf · die Haltestangen einwirken, so daß die Faser mit großer Genauigkeit und ohne Gefahr der Beschädigung bis in die Stellung gebracht werden kann, in der sie mit dem anderen Lichtleiter verbunden werden kann, gemäß Patent Nr. 25 26 556, dadurch gekennzeichnet, daß im Haltekanal elastische

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Mittel {'?., 4, C) angeordnat sind, di2 sich ei.,;! -;ij Joitanflächi mindestens einer der Ilaltestangen (10, "1.!, 14) eibstützen, so daß die Faser (18) in Richtung auf die anderem Haltestangen gedrückt wird.

2 - Verbindungsarmatur nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die drei Ilaltestangen (10, 12, 14) gleichen Durchmesser aufweisen, und daß sich die elastischen Mittel (2, 4, 6) gleichmäßig auf die Seitenflächen dir Ilaltestangen abstützen und gleichmäßig von dan drei Seitenflächen in den Haltekanal hervorspringen, so daß die Faser (18) entlang der Achse dieses Kanals ausgerichtet ist.

3 - Verbindungarmatur nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die elastischen Mittel aus einem Elastomer bestehen und in einer vorbestimmten Längslage in der Nahe des Endes der Faser (18) gehalten werden.

4 - Verbindungarmatur nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die elastischen Mittel aus drei gleichen'elastischen Ringen (2, 4, 6) bestehen, die in drei Ringnuten (8) konstanter Tiefe angeordnet sind, die in die drei Haltestangen (10, 12, 14) je in einer gleichen Entfernung vom Ende des Haltekanals eingeschnitten sind, wobei die Ringe über die Seitenflächen dieser Stangen leicht hervorragen, derart, daß die Haltestangen sich durch Kompression der Haltestangen und elastische Verformung der Ringe unter der Einwirkung von Klemmitteln wieder entlang von Mantellinien

(16) berühren.

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5 - Verbindungsarmatur nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Ringe (2, 4, 6) aus den Seitenflächen der Haltestangen (lO, 12,14) unter einem Winkel hervorragen, der kleiner als 40 in der Verlängerung dieser Seitenflächen ist.

G - Verbindungsarmatur nach einem der Ansprüche 3 bis 5, dadurch gekennzeichnet,daß die Ringe (2, 4, 6)einen kreisförmigen Querschnitt aufweisen und eine Härte besitzen, die zwischen 6O und 9O Shore A liegt.

7 - Verbindungsarmatur nach einem der Ansprüche 3 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Ringe einen Querschnitt aufweisen, dessen Durchmesser in Längsrichtung dar Haltestangen größer als in radialer Richtung ist.

8 - Verbindungsasmatur nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Enden der drei Haltestangen (10, 12, 14) in einer senkrecht zu deren Achse verlaufenden Ebene liegen, und die Nuten (8) in diese Stangen in einer Entfernung von dieser Ebene eingeschnitten sind, die zwischen einem und zwei Durchmessern dieser Stangen beträgt.

9 - Verbindungsarmatur nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die elastischen Mittel aus drei Metalldrähten (IO2) bestehen, die elastisch verformbar sind und die Form von fast oder ganz geschlossenen Schleifen aufweisen, und daß jede Schleife zwischen zwei Haltestangen angeordnet und jede Haltestange mit zwei hintereinanderliegend.3n Ringnuten (1OB, 110) in dar Nähe des Endes des Haltekanals

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versehen ist, durch die zwischen einer ersten und einer dieser gegenüberliegenden zweiten Seite (114, 11b') der schleifen liegende Krümmungsbereiche (116, 120) verlaufen, wobei die erste Seite der Schleifen sich in Längsrichtung im Haltekanal unter teilweisem Abstützen auf zwei Haltestangen (104, 108) erstreckt, während die zweite Seite (118) in Längsrichtung im Außenraum unter Abstützung auf den beiden Haltestangen verläuft.

10 - Verbindungsarmatur nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die elastischen Mittel drei elastisch verformbare U-förmige Metalldrfchte (202) aufweisen, die je zwischen zwei Haltestangen (204, 206) angeordnet sind und eine erste Seite (214) aufweisen, die sich in Längsrichtung im Haltekanal unter teilweisem Abstützen auf zwei Haltestangen (104, 106) erstreckt, während die zweite Seite (HS) sich in Längsrichtung im Außenraum unter Abstützung auf diese Haltestangen erstreckt.

11 - Verbindungsarmatur nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß der Krümmungsbereich (116) der U-förmigen Drähte an dem Ende des Haltekanals angeordnet 1st, an dem die Lichtleitfaser (212) in diesen Kanal eingeführt wird.

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