DE2920266A1

DE2920266A1 - Lichtleitkabel-kupplungsstueck

Info

Publication number: DE2920266A1
Application number: DE19792920266
Authority: DE
Inventors: William Denis Delany; Roger Terrence Matthews
Original assignee: National Research Development Corp UK
Current assignee: National Research Development Corp UK
Priority date: 1978-05-24
Filing date: 1979-05-18
Publication date: 1979-12-06
Also published as: GB2032130A; FR2426920A1; NL7904087A; GB2032130B

Description

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M. 657

Augsburg, den 18. Mai-1979

National Research Development Corporation, Kingsgate House, 66-74 Victoria Street, London SWl,

England

Lichtleitkabel-Kupplungsstück

Die Erfindung betrifft ein Lichtleitkabel-Kupplungsstück nach dem Oberbegriff des Hauptanspruches.

Es leuchtet ein, daß bei der Konstruktion von Lichtleitkabel-Kupplungsstücken die sehr genaue gegenseitige Ausrichtung und einwandfreie gegenseitige Stirnflächen-Berührung zwischen den an der Kuppelstelle aneinanderstoßenden Lichtleitern von außerordentlich großer Wichtig-

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keit ist. Es sind bereits zahlreiche verschiedene Konstruktionen von solchen Lichtleitkabel-Kupplungsstücken bekannt, die unter Laboratoriumsbedingungen und bei sorgfältiger Handhabung durchaus zufriedenstellend arbeiten. Bei bestimmten Anwendungsfällen von Lichtleitern kommt es jedoch vor, daß Lichtleitkabel und damit auch deren Kupplungsstücke unbeabsichtigt oder zwangläufig einer verhältnismäßig rauhen Behandlung unterworfen werden, wodurch die Lichtleitkabel ganz allgemein und insbesondere auch deren innerhalb der Kupplungsstücke verlaufende Abschnitte gefährlichen Zugspannungen ausgesetzt werden. So ist es beispielsweise schon vorgekommen, daß trotz fest miteinander verbundenen Lichtleitkabel-Kupplungsstücken die stirnseitige Berührung zwischen den aneinanderstoßenden Lichtleitern nicht erzielt wurde oder während des Betriebes verlorenging.

Durch die Erfindung soll die Aufgabe gelöst werden, ein Lichtleitkabel-Kupplungsstück zu schaffen, bei welchem auf alle Fälle sichergestellt ist, daß die gegenseitige stirnseitige Berührung der Lichtleiterenden auch dann sichergestellt ist, wenn die miteinander verbundenen Lichtleitkabel erheblichen Zugkräften ausgesetzt werden.

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Diese Aufgabe wird, ausgehend von einem Lichtleitkabel-Kupplungsstück mit am Kuppelende in einer Passung gehaltenem Lichtleiter, durch die den kennzeichnenden
Teil des Hauptanspruches bildende Merkmalskombination
gelöst.

Das erfindungsgemäße Lichtleitkabel-Kupplungsstück bringt gegenüber bekannten solchen Kupplungsstücken den technischen Portschritt, daß die erforderliche gegenseitige saubere Berührung der Enden der miteinander zu kuppelnden Lichtleitkabel auch dann sichergestellt ist, wenn diese im Betrieb erheblichen Zugkräften ausgesetzt sind.

In den Unteransprüchen sind Weiterbildungen des
Gegenstandes des Hauptanspruches unter Schutz gestellt.

Eine zweiteilige Ausbildung des erfindungsgemäßen
Lichtleitkabel-Kupplungsstückes gemäß Anspruch 2 hat den Vorteil, daß die eine hohe Präzision erfordernde Halterung des Lichtleiterendes unabhängig vom Zusammenbau des übrigen KupplungsStückes gesondert vorgenommen werden kann.

Eine Abwinkelung des Entspannungsabschnittes des
erfindungsgemäßen Lichtleitkabel-Kupplungsstückes gemäß Anspruch 3 verbessert noch die Wirkung dieses Entspannungsabschnittes im Sinne einer Pernhaltung von Zugspannungen

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von der das Lichtleiterende haltenden Fassung und ist häufig erwünscht, wenn ein solches Lichtleitkabel an eine Apparatur angeschlossen wird.

Die im Anspruch 4 unter Schutz gestellte nachgiebige Halterung der Fassung im Vorderteil des erfindungsgemäßen Lichtleitkabel-Kupplungsstückes verbessert insbesondere die anzustrebende saubere gegenseitige Anlage der aneinanderstoßenden Lichtleiterenden beim Kuppeln. Dem gleichen Zweck dienen auch die gemäß Anspruch 5 im Kupplungsstück-Vorderteil angeordneten Zentriermittel.

Das Hauptteil des erfindungsgemäßen Lichtleitkabel-Kupplungsstückes kann aus zwei Hälften gebildet sein, die einerseits durch das Kupplungsstück-Vorderteil und andererseits durch das sich hinten anschließende Spannfutter zusammengehalten werden, welch letzteres das Außenschlauchende und zugaufnehmende Fasern des Lichtleitkabels umgreift. In Abwandlung dessen besteht das Hauptteil vorzugsweise aus einem einstückigen Körper aus Gummi, Kunststoff oder Metall, der mit dem Außenschlauch und den zugkraftaufnehmenden Fasern des Lichtleitkabels durch eine Spann- oder Preßverbindung oder durch Zusammenformen verbunden ist. Das Kupplungs-Vorderteil hält eine Kupplungs-

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mutter, mittels welcher das Kupplungsstück mit einem entsprechend ausgebildeten Kupplungs-Gegenstück lösbar verbunden werden kann.

Eine bevorzugte Ausfuhrungsform eines erfindungsgemäßen Lichtleitkabel-Kupplungsstückes wird nunmehr nachstehend beispielsweise in ihren Einzelheiten unter Bezug auf die anliegende Schemazeichnung beschrieben, welche einen Axialschnitt durch ein solches Lichtleitkabel-Kupplungsstück zeigt,

Das in der Zeichnung dargestellte Lichtleitkabel-Kupplungsstück eignet sich zur Verwendung in Verbindung mit einem Lichtleitkabel 10, das einen Kabelkerndurchmesser von 400 Tausendstel Millimeter (Hüllendurchmesser 550 Tausendstel Millimeter) hat und in einem Kunststoff-Innenschlauch 11 liegt, außerhalb dessen sich in Längsrichtung erstreckende zugkraftaufnehmende Pasern 12 befinden, wobei das ganze seinerseits wiederum in einem Außenschlauch 13 untergebracht ist.

Das Lichtleitkabel-Kupplungsstück weist ein Kupplungsstück-Hauptteil 14 mit einem "Entspannungsabschnitt" 15 und ein Kupplungsstück-Vorderteil l6 auf, welch letzteres eine Passung 17 beherbergt, in welche der Innenschlauch mit dem Lichtleitkabel 10 eingepreßt sind.

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Das Kupplungsteil-Vorderteil 16 hat eine im allgemeinen zylindrische Form und weist etwa in seiner Längsmitte einen Radialabsatz 18 auf, an welchen sich eine Kupplungsmutter anzulegen vermag. Am Hinterende des Kupplungsstück-Vorderteils l6 ist ein Außengewinde angeordnet, auf welches eine Überwurfmutter 20 aufschraubbar ist, mit deren Hilfe das Kupplungsstück-Vorderteil 16 am Kupplungsstück-Hauptteil befestigbar ist.

Das Kupplungsstück-Hauptteil 14 und das Kupplungsstück-Vorderteil 16 weisen nicht dargestellte Indexmittel auf, durch die sichergestellt ist, daß die beiden Kupplungsstückteile nur in einer bestimmten relativen Drehwinkelstellung miteinander verbindbar sind. Die Passung 17 ruht in einem sehr genau bearbeiteten vorderen Bereich einer abgestuften Bohrung 21 des Kupplungsstück-Vorderteils 16. Diese Fassung wird innerhalb des Kupplungsstück-Vorderteils 16 durch einen Radialflansch 22 gehalten, der durch eine harte Schraubenfeder 24 in Anlage an einem Absatz 23 der Bohrung 21 gedrängt wird, wobei die Schraubenfeder 24 sich mit ihrem anderen Ende an einem radial nach innen vorstehenden Teil des Kupplungsstück-Hauptteiles 14 abstützt. Die Fassung 17 weist drei Bohrungen jeweils verschiedenen Durchmessers auf. Die vordere Bohrung beherbergt eine Pufferhülse 26 aus weichem, jedoch gegen äußere Einflüsse widerstandsfähigem

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Material, wie beispielsweise einer Zinn-Bleilegierung, die sicherstellt, daß der vorderste Teil 27 der Passung 17 auf das Lichtleitkabel 10 aufgepreßt werden kann, ohne daß dieses dabei beschädigt wird. Die aus Kunststoff (Silikonharz) bestehende Hülle des Lichtleitkabels übt eine zusätzliche Pufferwirkung aus. Der hintere Teil der Bohrung der Fassung 17 beherbergt eine weitere Pufferhülse 28 aus Phenolharz, die gestattet, daß ein Abschnitt 29 der Passung mit geringerem Durchmesser schonend auf den Innenschlauch des Lichtleitkabels aufgepreßt werden kann, ohne das Lichtleitkabel zu beschädigen. Die beiden Pufferhülsen 26 und 28 bewirken eine Verteilung der Preßspannung und erhöhen gleichzeitig den ReibungsSchluß zwischen der Fassung 17 und dem Lichtleitkabel. Wie soeben dargelegt wurde, ist die Konstruktion der Fassung 17 so ausgebildet, daß die zum Einpressen des Lichtleitkabels in die Passung erforderlichen örtlichen Verformungen der Fassung keine nachteiligen Wirkungen auf den genauen Sitz der Fassung 17 in der sehr genau bearbeiteten Bohrung 21 haben können. Das vom Kupplungsstück-Vorderteil 16 abgelegene Ende des Kupplungsstück-Hauptteils lU weist eine kegelig verlaufende Bohrung und ein sich daran anschließendes, nach außen mündendes Innengewinde 31 auf. Der Außenschlauch 13 und die zugkraftaufnehmenden Fasern 12 sind in einer nunmehr zu beschreibenden Weise in das Kupplungsstück-Hauptteil 14 eingespannt.

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über den Außenschlauch 13 des Lichtleitkabels ist ein biegsames Übergangsstück 32 übergeschoben, welches mittels eines Grobgewindes 34 oder durch Aufformen an einem Schraubnippel 33 befestigt ist. Nachdem zuerst die zugkraftaufnehmenden Pasern 12 in der dargestellten Weise zurückgestreift wurden, wird auf den Außenschlauch 13 des Lichtleitkabels eine Spannhülse 35 mit gerillter Innenbohrung aufgeschoben. Die Gesamtheit dieser Spannhülse 35 und des darin lose gehalterten Lichtleitkabels wird nunmehr in die kegelige Bohrung 30 eingeführt und danach wird der Schraubnippel 33 in das Innengewinde 31 des Kupplungsstück-Hauptteiles 14 eingeschraubt und dadurch eine feste Verbindung hergestellt. Das Kupplungsstück-Hauptteil 14 kann aus zwei Hälften bestehen, die durch nicht dargestellte Mittel. zusammengehalten werden. In Abwandlung dessen kann es aus Gummi, Kunststoff oder Metall geformt und durch Einpressen am Kupplungsstück-Vorderteil 16 gehaltert sein, während es mit seinem hinteren Ende den Außenschlauch 13 ebenfalls durch Preßkräfte hält.

Den wichtigsten Teil des Kupplungsstück-Hauptteils bildet der "Entspannungsabschnitt" 15, durch welchen der Innenschlauch 11 mit dem Lichtleitkabel IO lose hindurchgeführt ist. Wie aus der Zeichnung ersichtlich ist, liegt der Innenschlauch 11 mit dem Lichtleitkabel 10 bogenartig

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in der Kammer des Entspannungsabschnittes 15, so daß die Elastizität des Lichtleitkabels 10 diesem erlaubt, jenachdem einen größeren (geringere Länge) oder einen kleineren (größere Länge) Radius innerhalb der Kammer anzunehmen, wodurch alle infolge äußerer Zugkräfte auf das Lichtleitkabel und das Kupplungsstück ausgeübten Zugspannungen aufgenommen werden, ohne daß sie sich auf die zusammengebaute Einheit des Lichtleitkabels 10 und der Passung 17 übertragen können.

Das Kupplungsstück-Vorderteil 16 weist einen nach vorne überstehenden, ringförmigen Zentrieransatz 36 mit V-förmigem Querschnitt auf, durch welchen sichergestellt wird, daß beim Zusammenkuppeln des KupplungsStückes mit einem entsprechendem Kupplungs-Gegenstück das Stirnende des Lichtleitkabels 10 genau auf das Stirnende des Lichtleitkabels des Kupplungs-Gegenstückes ausgerichtet ist. Der nach vorne weisende Teil der Gesamtheit Lichtleitkabel 10 und Fassung 17 ragt in den durch den ringförmigen Zentrieransatz 36 gebildeten Ringraum hinein und wird folglich durch diesen Zentrieransatz auch in gewissem Maße gegen äußere Beschädigungen geschützt.

Beim Zusammenkuppeln des Kupplungsstückes mit einem entsprechenden Kupplungs-Gegenstück legt sich die Stirnfläche

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des Endes der Gesamtheit des Lichtleitkabels 10 und der Passung 17 an eine entsprechende Stirnfläche des anzukuppelnden Lichtleitsystems an, wobei diese gegenseitige Anlage der beiden Stirnflächen durch die Schraubenfeder aufrechterhalten wird. Durch das abgewinkelte Hauptteil des Kupplungsstückes wird sichergestellt, daß das Lichtleitkabel (d.h. das Lichtleitkabel 10 selbst, der Innenschlauch 11 und der Außenschlauch IJ desselben) von der Kuppelstelle in einer Weise weggeführt wird, die ausschließt, daß das Lichtleitkabel 10 infolge äußerer, auf das Lichtleitkabel einwirkender Zug- oder Biegekräfte beschädigt wird, insbesondere wenn solche Kräfte in der Nähe des Kupplungsstückes auftreten. Der abgewinkelte Entspannungsabschnitt des Kupplungsstück-Hauptteils bildet in der beschriebenen Weise eine Kammer, die dem Lichtleitkabel 10 gestattet, zumindestens kleinere Änderungen seiner relativen Längsstellung mit Bezug auf das Kupplungsstück aufzunehmen und übt dadurch in gewissem Maße eine Entspannungswirkung aus, durch die sichergestellt ist, daß schädliche Zugspannungen von der Gesamtheit des Lichtleitkabels 10 und der Passung ferngehalten werden.

Das oben beschriebene Kupplungsstück eignet sich zum Gebrauch in Verbindung mit einem Lichtleitkabel von

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4OO Tausendstel Millimeter Kabelkerndurchmesser mit Kunststoffhülle. Für den Fachmann ist es klar, daß das Kupplungsstück auch in Verbindung mit Lichtleitkabeln verwendbar ist, deren Lichtleiter von Tonerdefasern, Silikatfasern oder Polymerfasern mit einem Durchmesser bis herab zu 60 bis 80 Tausendstel Millimeter gebildet sinü und daß sich das Lichtleitkabel auch zur Verwendung mit mehradrigen Lichtleitkabeln bzw, in Verbindung mit Bündeln von Lichtleitfasern eignet. Handelt es sich um ganz aus Glas bestehende Fasern, so muß die Pufferhülse mit einer Innenauskleidung aus dämpfendem Material versehen sein. Die Anordnung der Gesamtheit des Lichtleitkabels 10 und der Fassung 17 innerhalb des Kupplungsstück-Vorderteils 16 braucht nicht unbedingt in der oben beschriebenen Weise zu erfolgen, sondern kann auch auf andere Weise gelöst sein.

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Claims

Patentansprüche

ly Lichtleitkabel-Kupplungsstück mit am Kuppelende in einer Passung gehaltenem Lichtleiter, gekennzeichnet durch ein im Bereich des anderen Kupplungsstückendes angeordnetes Spannfutter (14, 30, 33, 35) für das Außenschlauchende des Lichtleitkabels und durch einen zwischen der Fassung (17) und dem Spannfutter angeordneten, das zur Fassung führende Lichtleitkabelende lose umschließenden, außerhalb des Kupplungsstückes auf das Lichtleitkabel wirkende Zugkräfte aufnehmenden und diese dadurch von der Fassung fernhaltenden Entspannungsabschnitt (15).
2. Lichtleitkabel-Kupplungsstück nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Entspannungsabschnitt (15) desselben ein Hauptteil des Kupplungsstückes bildet und daß an dieses ein die Fassung (17) beherbergendes Kupplungsstück-Vorderteil (16) angesetzt ist.
3, Lichtleitkabel-Kupplungsstück nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Entspannungsabschnitt (15) des Kupplungsstückes abgewinkelt ist.

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4. Lichtleitkabel-Kupplungsstück nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß im Kupplungsstück-Vorderteil (16) Federmittel (24) angeordnet sind, die eine nachgiebige Halterung der Fassung (17) im Vorderteil bewirken,
5. Lichtleitkabel-Kupplungsstück nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß im Kupplungsstück-Vorderteil (16) Zentriermittel (36) für eine genaue Zentrierung eines Kupplungs-Gegenstückes auf das Lichtleiterende vorgesehen sind.

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