DE2807860A1

DE2807860A1 - Verbinder fuer lichtleitmonofasern

Info

Publication number: DE2807860A1
Application number: DE19782807860
Authority: DE
Inventors: Christian Malsot
Original assignee: Socapex SA
Current assignee: Socapex SA
Priority date: 1977-02-23
Filing date: 1978-02-23
Publication date: 1978-08-24
Also published as: FR2382017A1; FR2382017B1; IT1101770B; US4208095A; IT7848129A0; GB1596604A

Description

Dipl.-Ing. Dipt.-Chem. Dipl.-Ing.

E.Prinz - Dr. G. Hauser - G. Leiser

Ernsbergerstrasse 19

8 München 60

SOCAPEX 23. Februar 1978

1Obis, quaiLeon-Blum

92153 Suresnes / Frankreich

Unser Zeichen: S 2945

Verbinder für Lichtleitmonofasern

Die Erfindung betrifft Verbinder für Lichtleitfaser-Übertragungsleitungen und insbesondere den Fall, in welchem solche Leitungen nur eine einzige Faser enthalten.

In einem solchen Fall erfordert die Verbindungsherstellung zwischen den Berührungsflächen von zwei Monofasern infolge der sehr kleinen Abmessungen ihrer Querschnitte, welche typischerweise durch Kreise mit einem Durchmesser in der Größenordnung von 100 ,um begrenzte Flächen sind, eine große Genauigkeit der Querpositionierung der Enden der beiden Monofasern in ihrem jeweiligen Verbinderteil„

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Eine der Maßnahmen, die getroffen werden, um die Position der Berührungsfläche einer Monofaser festaulegen_pist häufig die - Verwendung einer P©siti©nierungsh.ülse₉ welche parallel zu. ihrer Längsachse einen offenen Kanal aufweist„ der in ihrem Stirnflächen mündet und durch zwei Ebenen begrenzt ist₉ die einen Flächenwinkei oder Bieder bilden,, d„ h. V-förmig angeordnet sind»

Es ist dann bekannt, daß eine zylindrische Faser₉ die in diesem Kanal mit ihrer Seitenfläche tangential su den beiden Flanken des Kanals angeordnet ist„ eine geometrische Position einnimmt, die einzig und allein durch den Winkel des Dieders festgelegt wird. Dieses Ergebnis wird in Verbindern ausgenutzt, deren beide fest miteinander zn verbindende Verbinderteile jeweils eine V-Positionierungshülse aufweisen. Das Gegenüberbringen der entsprechenden Kanäle durch bekannte Zentrier- und Ausrichtvorrichtungen gestattet so, die Berührungsflächen der entsprechenden Monofasernj, die darin untergebracht sind, genau in Gegenüberstellung zu bringen. Das Erzielen eines solchen Ergebnisses erfordert jedoch, wie weiter unten noch ausführlicher dargelegt ₉ mehrere Bedingungen, die schwierig zu erfüllen sind«

Die erste Bedingung ist, daß die Winkel der Dieder_s welche die Kanäle festlegen, mit denen die Hülsen versehen sind_p gleich sind. Wenn nicht, wird die Position der Berührungsflächen 4er beiden Monofasern, wie oben bereits erwähnt₉ bei dem Gegenüberbringen nicht dieselbe sein₉ was mit den bekannten nachteiligen Folgen für die Übertragung des Lichtsignals in der Verbindungsebene verbunden ist.

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Eine zweite Bedingung ist, daß der Winkel des Dieders bei der Fertigung mit großer Genauigkeit gemäß einer bestimmten Norm festgelegt wird, um die Austauschbarkeit jedes Verbinderteils mit jedem anderen zu gewährleisten, ohne daß Paarigkeit erforderlich ist. Diese Bedingung erfordert bei der Herstellung der bekannten V-Verbinder sehr genaue und daher teuere maschinelle Bearbeitungen an den Positionierungshülsen.

Schließlich sei angemerkt, daß sich die bekannten Lösungen mit dem V-Kanai schlecht für die Herstellung von Mehrwegeverbindem eignen.

Das Verbinderteil für den Verbinder nach der Erfindung weist keinen dieser Nachteile auf.

Im Prinzip macht die Erfindung von einer getrennten Vorrichtung Gebrauch, die einen von den beiden Positionierungshülsen getrennten V-Kanal aufweist und mit diesen Hülsen bei der Verbindungsherstellung gleichzeitig fest verbunden wird. Die Tatsache, daß die beiden einander gegenüber zu positionierenden Fasern in einem für beide Hülsen einzigen V-Kanal ruhen, garantiert die absolute Gleichheit der Winkel der beiden Kanalteile, die durch die eine bzw. durch die andere der beiden Fasern eingenommen werden.

Genauer gesagt ist der Verbinder für Lichtleitmonofasern zum Miteinanderverbinden von zwei Fasern durch Gegenüberbringen ihrer Querschnittsflächen, der aus zwei Verbinder-

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teilen besteht, die mit Verbindungsvorrichtungen versehen sind und jeweils eine Positionierungshülse aufweisen, gemäß der Erfindung dadurch gekennzeichnet, daß er einerseits einen mit einem V-Kanal versehenen Stab, der gleichzeitig beide Fasern aufnimmt, und andererseits Vorrichtungen zum gleichzeitigen Festhalten und Festlegen der geometrischen Position des Stabes auf der Seitenfläche der beiden Hülsen aufweist.

Mehrere Ausführungsbeispiele der Erfindung sind im folgenden unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen näher beschrieben. Es zeigen:

Fig. 1 in perspektivischer Darstellung einen

bekannten Verbinder,

Fig. 2 in perspektivischer Darstellung eine

Ausführungsform eines Verbinders nach der Erfindung,

Fig. 3 im Querschnitt eine weitere Ausführungs-

form des Verbinders nach der Erfindung, und

Fig. 4 im Querschnitt eine Mehrwegepositio-

nierungshülse, die mehrere Monofaserverbinder nach der Erfindung vereinigt.

Fig. 1 zeigt in perspektivischer Darstellung einen bekannten Monofaserverbinder, von welchem lediglich die wesent-

lichen Teile dargestellt sind.

Dieser Verbinder, der für das Verbinden von Monofasern 1 und 2, die von Schutzhüllen 3 bzw. 4 umgeben sind, bestimmt ist, besteht aus zwei Verbinderteilen, von denen jeder insbesondere eine Kabelklemme 5 bzw» 6 und eine Positionierungshülse 7 bzw. 8 aufweist. Jede Kabelklemme besteht aus zwei Backen 9 und 10 und aus Vorrichtungen, beispielsweise einer Schraube 11, zum Festklemmen der Backen an der Schutzhülle jeder Monofaser.

Jede Hülse hat einen im Querschnitt V-förmigen Positionierungskanal 12 bzw. 13 zur Aufnahme der blanken Fasern 1 bzw. 2. Ein solcher Verbinder wird folgendermaßen benutzt: die Monofasern 1 bzw. 2, die auf einer passenden Länge abgemantelt worden sind, werden jeweils in die Kabelklemmen 5 bzw. 6 eingeführt, die anschließend mit den Hülsen 7 bzw. 8 durch Schrauben, welche in Öffnungen 14 bzw. 15 eingeführt werden, fest verbunden werden. Jede Monofaser wird dann in der öffnung der Kabelklemme verschoben, wodurch ihre vordere Berührungsfläche 16 in eine Linie mit der vorderen Berührungsfläche 17 der entsprechenden Positionierungshülse gebracht wird.

Die Schrauben 11 werden dann festgezogen und dadurch die Monofasern festgehalten. Darüberhinaus sorgen Vorrichtungen in Form von Zapfen 18, die mit Ausnehmungen 19 zusammenwirken, zum Ausrichten der Längsachsen der beiden Hülsen für die Kolinearität der Kanten 20 der Dieder oder V-Kanäle,

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mit denen die Hülsen versehen sind.

Ein solcher Aufbau hat jedoch einen großen Nachteil. Die Positionierung der Fasern und ihrer Berührungsflächen hängt nämlich, wie weiter oben angegeben, von der Gleichheit der Winkel der V-Kanäle ab. Wenn beispielsweise einer der V-Kanäle einen kleineren Öffnungswinkel als der andere hat, was in Fig. 1 dargestellt ist, in welcher der Winkel des V-Kanals der Hülse 1 kleiner ist als der bei der Hülse 8, ist die entsprechende Faser 1 näher an dem äußeren Umriß der Hülse 7 positioniert als die Faser 2 bei der Hülse 8. Daraus resultiert eine nur teilweise Überdeckung der Berührungsflächen 16 und 18 mit den bekannten nachteiligen Folgen für die Übertragung. Die Identität des Winkels von einer Hülse zur anderen verursacht dann aufgrund der erforderlichen hohen Genauigkeit, die mit den sehr kleinen Abmessungen der Fasern verknüpft ist, hohe Herstellungskosten, mit der Gefahr, daß manche miteinander zu verbindende Hülsen, deren Fertigungstoleranzen entgegengesetzten Extremwerten entsprechen, auszusondern sind, um später langwierig und kostspielig paarig gemacht zu werden.

Fig. 2 zeigt eine Ausführungsform eines Verbinders nach der Erfindung für Lichtleitmonofasern. Manche Teile, die denen des bekannten Verbinders von Fig. 1 analog sind, wie beispielsweise die Kabelklemmen, sind der Übersichtlichkeit halber nicht dargestellt worden.

Gemäß der Erfindung trägt jede Hülse eine Nut 21 mit rechteckigem Querschnitt, von welcher eine Wand 22 durch einen

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Schlitz 23 elastisch beweglich gemacht worden ist.

Die Nut 21 dient zur Aufnahme eines gemeinsamen Stabes 24, der einen rechteckigen Querschnitt hat, welcher dem Querschnitt der Nut angepaßt ist, in die er mit einer gewissen elastischen Pressung, die durch die bewegliche Wand 22 ausgeübt wird, eindringen kann.

Die Querposition des Stabes ist daher durch Anlage an der feststehenden Seitenfläche 25 der Nut vollkommen festgelegt. Die Seitenfläche 25 bildet so eine Bezugsfläche für die geometrische Position des Stabes«

Der Stab 24 ist so lang, daß er sich nach Art einer Brücke gleichzeitig über die beiden Hülsen 7 und 8 erstreckt.

Auf einer seiner Seitenflächen hat der Stab einen im Querschnitt V-förmigen Kanal 26, der infolgedessen beiden Hülsen gemeinsam ist.

Ein solcher Verbinder wird folgendermaßen benutzt:

Die beiden Hülsen 7 undß werden so angeordnet, daß sie einander gegenüberliegen, und durch Einführen der Zapfen 27 in Ausnehmungen 28 quer ausgerichtet. Die beiden Lichtleitfasern 1 und 2 werden in die Nuten 30 und 31 eingelegt und ihre Anlageflächen werden durch das Spiel der Kabelklemmen in eine Linie mit denen der Hülsen gebracht, wie in dem Fall des Verbinders von Fig. 1.

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Der gemeinsame Stab 24 wird dann seinerseits in die Nuten eingebracht, wobei seine den V-Längskanal tragende Seite dem Grund der Nuten zugewandt ist. Der V-Kanal übt seine Querposi· tionierungswirkung aus und das gewünschte Ergebnis wird erzielt. Die Anlagekraft an den Fasern soll so sein, daß sie ausreicht, um die Berührungsflächen derselben in eine Linie zu bringen, daß sie aber nicht ausreicht, um die Fasern selbst zu zerdrücken oder zu beschädigen.

Zur Erfüllung dieser Bedingung wird von einer Anlagekraft Gebrauch gemacht, die durch eine elastische Vorrichtung ausgeübt wird, bei welcher es sich beispielsweise um hufeisenförmige Bügel 32 aus elastischem Werkstoff handelt, von welchen der mittlere Teil eine Erhöhung 33 aufweist, die an dem Stab anliegt, und von denen die Seitenschenkel 35 und 36 zwei Nasen 37 aufweisen, die in Ausnehmungen 38 und 39 eindringen, mit denen die Hülsen versehen sind.

Die beiden Fasern 1 und 2 werden auf diese Weise mit einander

gegenüberliegenden Berührungsflächen durch den gemeinsamen

V-Kanal, an dessen Seitenflächen die Fasern durch den auf

sie durch die Innenfläche 40 der Nut ausgeübten Druck in Anlage sind, genau positioniert.

Es sei angemerkt, daß es zum Ausüben dieses Druckes bei der beschriebenen Ausführungsform erforderlich ist, daß die Faser selbst an der Innenfläche 40 der Nut anliegt und daß infolgedessen die Tiefe des V-Kanals in bezug auf die ihn aufweisende Fläche des Stabes unter einem Wert liegt, der

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mit dem Durchmesser der Faser verknüpft ist.

Es sei weiter angemerkt, daß die Genauigkeit der maschinellen Bearbeitungen der Nuten rechteckigen Querschnittes, mit denen die Hülsen versehen sind, im üblichen Rahmen bleibt, da die Genauigkeit in der Positionierung in Querrichtung durch einen einzigen V-Kanal erreiiht wird und da allein die beiden Innenflächen 40 bzw. 41 der Nuten in eine Linie gebracht werden müssen. Diese Bedingung läßt sich in bekannter Technik leicht erfüllen, für die die Ausrichtung durch Nut und Zapfen ein Beispiel ist.

Schließlich sei angemerkt, daß die Hauptteile der Verbinderteile des Verbinders nach der Erfindung auf diese Weise billig herstellbar sind und im Betrieb keine Paarigkeit erfordern. Die Verbindung jeder Leitung mit jeder anderen ist auf diese Weise ohne irgendeine Demontage auf einer Baustelle oder bei Laborarbeiten augenblicklich herstellbar.

Fig. 3 zeigt eine weitere Ausführungsform des Monofaserverbinders nach der Erfindung.

Bei dieser Ausführungsform erfüllen gewisse Bestandteile vorteilhafterweise mehrere Funktionen, die bei dem Verbinder von Fig. 2 durch gesonderte Teile erfüllt werden.

Bei dem Verbinder von Fig. 2 sorgt die Nut rechteckigen Querschnittes insbesondere für die Querpositionierung des Stabes durch ihre Seitenflächen, von denen eine durch eine ela-

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stische Vorrichtung eine Querkraft ausübt. Diese Funktionen werden in dem Fall von Fig. 3 durch Teile erfüllt, die bereits andere Funktionen erfüllen.

Zu diesem Zweck werden die Flächen des den im Querschnitt V-förmigen Zentrierkanal bildenden Dieders zum einen durch eine der Flächen 50 des Kanals des Stabes gebildet, wie weiter oben bereits beschrieben,zum anderen aber durch eine Fläche 51 einer fest mit der Hülse verbundenen Wand 52, während.die andere Fläche 53 der Wand die Aufgabe hat, den Stab 54 in einer Weise zu führen, die der der seitlichen Bezugsfläche der Nut 21 von Fig. 2 analog ist.

In einer besonders vorteilhaften Vereinfachung der Erfindung kann diese Wand aus einer einzigen Platte bestehen, die sich in Längsrichtung über jede Hülse erstreckt und in einen Schlitz 55 eingeführt ist, dessen Tiefe ausreicht, um eine gute mechanische Halterung an der Hülse zu gewährleisten. Jede Hülse trägt zwar eine getrennte Platte, eine besonders vorteilhafte Variante besteht jedoch darin, eine einzige Platte zu benutzten, die als Brücke die beiden Hülsen miteinander verbindet und gleichzeitig eine der Querzentrierfunktionen erfüllt, die bei den Ausführungsformen von Fig. 1 und 2 durch Zapfen und Ausnehmungen erfüllt wird.Diese Platte kann wirtschaftlich durch Walzen aus einem harten metallischen Werkstoff, wie Phosphorbronze oder Stahl, hergestellt werden und die Form eines biegsamen Streifens annehmen.

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Die Funktion des Ausübens einer elastischen Anlagekraft auf eine Bezugsfläche wird mittels der Faser selbst erfüllt. Die für die Zentrierung der Faser in dem Dieder notwendige Druckkraft, die senkrecht zu der Oberfläche der Hülse 56 gerichtet ist, wie es durch den Pfeil 57 dargestellt ist, erzeugt nämlich eine Komponente 58 parallel zu dieser Richtung, die gleichzeitig für die Anlage der Fläche 59 an der Außenfläche 53 der Platte 52 sorgt. Die Gesamtanordnung ist durch einen elastischen Bügel 60 eingespannt, der denselben Aufbau und dieselbe Funktion wie der von Fig. 2 hat. Die Hülse 56 eignet sich auf diese Weise für eine einfache maschinelle Bearbeitung und für ein einfaches Anbringen der Faser,i da ihre Nutzfläche weitgehend freiliegt und sogar völlig freiliegt, wenn die Platte 52 eingesetzt wird.

Fig. 4 zeigt eine Ausführungsform der Erfindung für den Fall eines Mehrwegeverbinders. Der Verbinderteil dieses Verbinders hat insgesamt eine Zylindergeometrie und die dargestellte Positionierungshülse 62 weist sechs Wege auf. Sie besteht aus einem Zylinder, in welchem zwölf Längsaussparungen oder Längsnuten gebildet worden sind. In zwei benachbarten Nuten 61 und 42 sind eine Platte 43 bzw. eine elastische Befestigungswinkelschiene 44 eingesetzt, welche die gleichen Funktionen wie die Platte bzw. der Bügel von Fig. 3 haben, und die erzielten Ergebnisse sind ananlog. Diese Ausführungsform des Mehrwegeverbinders ist besonders einfach unf billig in der Herstellung, im Aufbau und im Gebrauch.

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Es ist klar, daß die oben beschriebenen Ausführungsformen lediglich als Beispiel dienen und daß jeder Aufbau eines Verbinders für Lichtleitfasern, der eine Faserpositioniervorrichtung mit einem V-Kanal aufweist, die als Brücke über den beiden Verbinderteilen des Verbinders angeordnet ist, im Rahmen der Erfindung liegt. Insbesondere kann die Ausrichtung des V-Kanals, die oben als zu der Achse der Positionierhülse gerichtet beschrieben worden ist, wodurch ein geschlossener Kanal gebildet . worden ist, in den die Faser eingeschlossen ist, in der zu dieser Achse entgegengesetzten Richtung gewählt werden, was zu einem offenen Kanal in der Außenfläche der Hülse führt.

Diese Ausrichtung macht es dagegen erforderlich, die Licht* leitfaser in dem V-Kanal durch zusätzliche Vorrichtungen festzuhalten, im Gegensatz zu der weiter oben beschriebenen Ausrichtung, bei welcher die Faser durch die selben Vorrichtungen gleichzeitig positioniert und festgehalten wird, was einen der Vorteile der entsprechenden Ausführungsform darstellt.

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Claims

Patentansprüche :

JL. Verbinder für LichtIeitmonofasern zum Verbinden von zwei Fasern durch Gegenüberbringen ihrer Querschnittsflächen, mit zwei Verbinderteilen, die mit Verbindungsvorrichtungen versehen sind und jeweils eine Positionierhülse aufweisen, gekennzeichnet durch einen Stab (24), der mit einem V-Kanal (26) zur gleichzeitigen Aufnahme beider Fasern (1,2) versehen ist, und durch Vorrichtungen (30, 31, 32) zum gleichzeitigen Festhalten und Festlegen der geometrischen Position des Stabes an der Seitenfläche der beiden Hülsen (7, 8).
2. Verbinder nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorrichtungen zum Festlegen der geometrischen Position des Stabes den Kanal auf die Seitenfläche ausrichten.
3. Verbinder nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorrichtungen zum Festlegen der geometrischen Position

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des Stabes den Kanal entgegengesetzt zu der Seitenfläche ausrichten.
4. Verbinder nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorrichtungen zum Festlegen der geometrischen Position des Stabes aus einer Bezugsfläche bestehen, die an jeder Positionierhülse vorgesehen ist und an der eine entsprechende Fläche, die an dem Stab vorgesehen ist, unter der Einwirkung einer durch eine elastische Vorrichtung ausgeübten Kraft in Anlage bringbar ist.
5. Verbinder nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die entsprechende Fläche des Stabes eine Außenfläche desselben ist.
6. Verbinder nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die entsprechende Fläche des Stabes eine Innenfläche des V-Kanals ist.
7. Verbinder nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Bezugsfläche aus einer der Wände einer Nut besteht, die zur Aufnahme des Stabes vorgesehen ist.
8. Verbinder nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Bezugsfläche an einer Wand vorgesehen ist, die an der Seitenfläche jeder Hülse vospringt.
9. Verbinder nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß

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die Wand aus einem streifenförmigen Plättchen besteht, das in einer schlitzförmigen Ausnehmung jeder Hülse befestigt ist.
10. Verbinder nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, daß die elastische Vorrichtung ein hufeisenförmiger Bügel ist, der auf den Stab eine zu der Seitenfläche der Hülse gerichtete Kraft ausübt.
11. Verbinder nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die elastische Vorrichtung aus einem Schlitz in der Nut besteht, welcher eine elastische Verschiebung einer der Wände derselben in bezug auf ihre andere Wand, die die Bezugsfläche bildet, zuläßt.
12. Mehrwegeverbinder, bei welchem jeder Weg aus einer Lichtleitmonofaser besteht, gekennzeichnet durch mehrere Positionierhülsen nach einem der Ansprüche 1 bis 11.
13. Mehrwegeverbinder mit einer bestimmten Anzahl von Wegen, gekennzeichnet durch die gleiche Anzahl von Stäben und durch eine einzige gemeinsame Hülse, die die gleiche Anzahl von Vorrichtungen zum Festhalten und Festlegen der geometrischen Position der Stäbe trägt, nach einem der Ansprüche 1 bis 12.