DE2924648A1

DE2924648A1 - Verfahren zum abschliessen eines faseroptik-kabels

Info

Publication number: DE2924648A1
Application number: DE19792924648
Authority: DE
Inventors: Edward Lloyd Lewis; Jan Ryszard Syska
Original assignee: Elliott Brothers London Ltd
Current assignee: Allard Way Holdings Ltd
Priority date: 1978-06-19
Filing date: 1979-06-19
Publication date: 1979-12-20
Also published as: FR2429444A1; FR2429444B1

Description

Patentanwälte Kexcnex nru

Parkstraße 13

6000 Frankfurt/Main 1

-A-

18. Juni 1979 9428 - S/kn

Elliott Brothers (London) Limited, Chelmsford, England

Verfahren zum Abschließen eines Faseroptik-Kabels

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Abschließen eines Faseroptik-Kabels gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs

In Anordnungen, die Faseroptik-Kabel verwenden, lassen sich die Kabel im allgemeinen in einrichtbaren Längen vorsehen, die mit Abschlüssen versehen sind, wodurch die Kabellängen zusammengekoppelt oder an zugeordnete Einrichtungen angeschlossen werden können, die zur Verbindung der Kabel dienen.

Es sind bereits verschiedene Verfahren zum Abschließen von Faseroptik-Kabeln vorgeschlagen, bei denen ständig eine
Schwierigkeit darin besteht, einen zufriedenstellenden

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Kompromiß zwischen der Notwendigkeit, einen Abschluß zu schaffen, welcher mechanisch einwandfrei sowie einwandfrei im Hinblick auf die Lichtübertragung ist, und dem Wunsch, einen Abschluß zu schaffen, der im Einsatz leicht herstellbar ist, einzugehen.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zum Abschließen eines -Faseroptik-Kabels zu schaffen, das diese Schwierigkeiten erleichtert.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch den Gegenstand des Patentanspruchs I gelöst. Weitere Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.

Nach dem erfindungsgemäßen Verfahren zum Abschließen eines Faseroptik-Kabels wird das Kabel in einem Durchgang durch ein ringförmiges deformierbares Glied eingesetzt, wonach das deformierbare Glied nach innen zusammengedrückt wird, um das Kabel in dem Durchgang zu sichern, wodurch ein Kranz aus einem Material hervorgerufen wird, welches form- und größehaltende Eigenschaften aufweist und das deformierbare Glied umgibt, das versucht, in eine Ursprungsform und Größe zurückzukehren.

Bei einer bevorzugten Ausführungsform wird der Kranz zuerst einer Behandlung ausgesetzt, die hervorruft, daß es versucht, in die ursprüngliche Form und Größe zurückzukehren und dadurch eine Druckkraft auf das deformierbare Glied ausübt, wonach das deformierbare Glied einer Behandlung ausgesetzt wird, welche gestattet, aod es sich nach innen unter der Kraft deformiert, die durch den Kranz ausgeübt wird.

Die Behandlungen, welchen der Kranz und das deformierbare Glied ausgesetzt werden, sind vorzugsweise Hitzebehandlungen.

Die Kranz-Hitzebehandlung beinhaltet vorzugsweise die Erhöhung seiner Temperatur über eine kritische Temperatur oberhalb

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der untersten, erforderlichen Betriebstemperatur des Abschlusses, während die Hitzebehandlung des deformierbaren Glieds eine Erhöhung seiner Temperatur über den höchsten, erforderlichen Betriebstemperaturwert des Anschlusses beinhaltet.

Das Kabel kann eine einzige Faser oder ein Bündel von zwei oder mehr optischen Fasern beinhalten.

Eine bevorzugte Anordnung gemäß der Erfindung, die sich dort zum Einsatz eignet, wo das Kabel aus einem Faserbündel besteht, hat als deformierbares Glied ein aus deformierbarem Material bestehendes einheitliches Glied. Bei einem speziellen Verfahren, bei dem das deformierbare Glied einer Hitzebehandlung ausgesetzt wird, um dessen Deformierung zu gestatten, bewirkt die Hitzebehandlung ein Weichmachen der optischen Fasern, so daß unter der durch den Kranz ausgeübten Kraft die Fasern deformiert werden, ohne wesentliche Schmelzung, um Räume bzw. Abstände zwischen den Fasern in einem erheblichen Umfang zu beseitigen.

Bei einer anderen bevorzugten Ausführungsform des Verfahrens, das sich dort zum Einsatz eignet, wo Kabel eine einzige optische Faser enthalten, ist das deformierbare Glied ein zusammengesetztes Glied, das aus einer Vielzahl von Abschnitten besteht, die durch deformierbares Abstandsmaterial voneinander gehalten werden, so daß der Durchgang zuerst in beachtlicher Weise zu groß im Verhältnis zum Querschnitt des Kabels ist;wenn das Abstandsmaterial unter der Kraft deformiert wird, die durch den Kranz ausgeübt wird, werden diese Abschnitte durch die von dem Kranz ausgeübte Kraft nach innen gedrückt, so daß das Kabel erfaßt wird.

Bei einem Verfahren, bei welchem das deformierbare Glied einer Hitzebehandlung ausgesetzt wird, um seine Deformation zu gestatten, ist das Abstandsmaterial ein durch Wärme weich-

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zumachendes Material, das unter der durch den Kranz ausgeübten Kraft in Berührung mit der Oberfläche des Kabels gelangt und an der Oberfläche anhaftet.

Im folgenden werden zwei bevorzugte Ausführungsformen des Verfahrens anhand der Zeichnung zur Erläuterung weiterer Merkmale beschrieben. Es zeigen:

Fig. 1 und 2 schematische Schnittansichten von jeweils zwei Schritten eines Verfahrens zum Abschließen eines Kabels, das aus einem Faserbündel besteht,

Fig. 3 und 4 schematische Querschnitt- und Längsschnitt-Ansichten zur Veranschaulichung eines ersten Schrittes eines Verfahrens zum Abschließen eines Kabels, das aus aus einer einzigen Faser besteht,und

Fig. 5 eine Querschnittsansicht entsprechend Fig. 3 zur Veranschaulichung eines zweiten Schrittes des Verfahrens.

Im folgenden wird auf Fig. 1 Bezug genommen; bei dem unter Bezugnahme auf Fig. 1 beschriebenen Verfahren wird ein einheitliches, durch Wärme deformierbares ringförmiges Glied in Form eines Glasringes bzw. einer Glaszwinge 1 und ein Kranz in Form eines Ringes 3 verwendet. Der Ring 3 besteht aus einer Metallegierung bekannter Art, beispielsweise Messing-Aluminium-Legierung oder Nickel-Titan-Legierung, welche Form- und Größe-Halteeigenschaften bzw. -Speichereigenschaften haben, so daß bei einer Deformierung bei einer Temperatur unterhalb eines kritischen Punktes, der durch die Legierungszusammensetzung bestimmt ist, der Ring versucht, in seine Ursprungsform und Ursprungsgröße zurückzukehren, wenn die Temperatur über die kritische Temperatur angehoben wird.

Zur Verwendung bei der Bildung eines speziellen Abschlusses wird eine Legierung gewählt, deren kritische Temperatur unter-

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halb der untersten Temperatur liegt, bei welcher der Abschluß betrieben wird; der Ring wird zuerst mit einem Innendurchmesser geformt, der wesentlich kleiner als der Außendurchmesser der Zwinge 1 ist. Die Temperatur des Ringes 3 wird dann unterhalb den kritischen Wert reduziert und der Ring 3 wird mechanisch expandiert, so daß er im Gleitsitz auf der Zwinge 1 sitzt. Der Ring 3 wird dann zentral auf der Zwinge 1 positioniert und auf eine Temperatur erhöht, beispielsweise Raumtemperatur, Über dem kritischen Wert, so daß er versucht, sich zusammenzuziehen und eine Druckkraft auf die Zwinge 1 ausübt, wodurch der Ring 3 auf der Zwinge 1 gesichert wird.

Nach geeigneter Vorbereitung, beispielsweise durch Abstreifen der äußeren Kabelschutzhülle 5 und durch Karieren, d.h. durch Einteilung der Faserenden in Quadrate, wird das Bündel 7 der Fasern durch den Durchgang in der Zwinge 1 durchgezogen. Dann wird die Einheit Wärme ausgesetzt, um sie auf eine Temperatur zu erhöhen, beispielsweise zwischen 520° C und 580° C, die ausreicht, daß die Fasern 7 und die Zwinge 1 weich werden, ohne daß sie schmelzen. Die durch den Ring 3 beim Versuch, in seine ursprüngliche, kleinere Größe und Form zurückzukehren, ausgeübte Kraft radial nach innen drückt die erweichte Zwinge und Fasern 7 darin zusammen, wie dies klar aus Fig. 2 hervorgeht. Unter der Druckkraft werden die Fasern 7 aus ihrer kreisförmigen Gestalt sanft deformiert, um eine im wesentlichen sechseckige Form anzunehmen, in welcher sie sich miteinander verbinden und die verfügbare Querschnittsfläche vollständig belegen. Dadurch, daß ein Schmelzen der Fasern 7 in irgendeinem wesentlichen Umfang vermieden wird, wird die individuelle Form der Fasern 7 beibehalten und eine Brüchigkeit der Fasern sowie ein Lichtverlust durch einen Austritt durch geschmolzene Oberflächen vermieden.

Die Enden der Fasern 7 werden schließlich geschliffen und poliert oder gereinigt/ um ein Mosaik von zusammengedrückten Faserenden zu schaffen.

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Dann wird Hitze an die Einheit mittels eines

Werkzeugs in Form eines nicht dargestellten, geöffneten Blocks angelegt, der die in Fig. 1 gezeigte Einheit aufnimmt und Wärme zu der Einheit durch Wärmeleitvermögen überträgt.

Das Verfahren kann auch dazu verwendet werden, ein nicht dargestelltes Kabel mit einer einzigen optischen Faser abzuschließen. In diesem Fall ist jedoch die Deformation der Faser

nicht erforderlich und die Höhe des Druckes bzw. Zusammendrückens der Zwinge 1 durch den Ring 3 reicht gerade aus, damit die Faser sicher erfaßt wird. Der Grad des Zusammendrückens bzw. der Pressung kann durch geeignete Wahl der Dimensionen kontrolliert werden, sowie durch die anfängliche Expansion und die kritische Temperatur des Ringes.

Es ist ersichtlich, daß sich das Verfahren insbesondere zur Verwendung in der Herstellung von Abschlüssen durch Nichtfachkräfte eignet, da der Einsatz der optischen Fasern 7 in die Zwinge 1 und das Aufheizen der Zwinge 1 und der Fasern 7 relativ einfache Schritte sind und an einer unterschiedlichen Stelle gegenüber den vorherigen Schritten und zu jeder gewünschten Zeit nach den vorangehenden Schritten ausgeführt werden können.

Im folgenden wird ®-ner Bezugnahme auf Fig. 3 und 4 eine zweite Ausführungsform des Verfahrens beschrieben, welche ein zusammengesetztes, durch Hitze deformierbares ringförmiges Glied verwendet, einen geteilten Ring bzw. eine Hülse 11 beinhaltet. Der Ring oder die Hülse 11 hat im wesentlichen die Form eines Rohres mit einem diametralen Schlitz 13, der sich über einen Teil entlang der Länge vom einen Ende weg erstre ckt; die Hülse 11 weist eine Axialbohrung 15 auf, die sich hinter dem Schlitz 11 leicht vergrößert. Auf einer Seite der Axialbohrung 15 ist der Schlitz 13 mit einem Abstandsmaterial 17 ausgefüllt, das durch Hitze weichgemacht werden kann. Ein Kranz in Form einer Metallhülse 1? wird auf gleiche Weise vorbereitet, wie der vorstehend erläuterte Ring und sitzt auf dem geschlitzten Teil der Hülse 11,

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wobei die Hülse 19 an einer Schulter 21 angrenzt. Das Abstandsmaterial 17 dient dazu, die Abschnitte A der Hülse 11 auf jeder Seite des Schlitzes 13 gegen die Druckkraft der Hülse 19 voneinander weg zu halten.

Zur Vervollständigung des Abschlusses wird das Ende der Faser 23, die in der erforderlichen Weise vorbereitet ist, in die Bohrung 15 in der Hülse 11 von dem größeren Ende her eingesetzt. Die Einheit wird dann ausreichend erhitzt, damit das Abstandsmaterial 17 weich wird, worauf unter der von der Hülse 19 ausgesetzten Kraft sich das Material 17 deformiert und die Bereiche A der Hülse 11 auf jeder Seite des Schlitzes 13 nach innen gedrückt werden, um die Faser 23 zwischen sich aufzunehmen bzw. zu ergreifen.

Der Abschluß wird durch Schleifen, Polieren oder Reinigen vervollständigt, wie vorstehend erläutert ist.

Es ist ersichtlich, daß während der Deformation das Abstandsmaterial 17 zumindest in einem begrenzten Umfang fließt und jeden verfügbaren Raum zwischen der Faser 23 und der Hülse 11 ausfüllt; überschüssiges Material wird aus dem Ende der Hülse und entlang der Axialbohrung 15 herausgequetscht. Es ist somit ersichtlich, daß Teile der Hülse 11, die nach innen gedrückt sind, die Faser direkt berühren oder nicht berühren können.

Um einen noch sichereren Abschluß herzustellen, kann das Abstandsmaterial 17 so gewählt werden, daß es an der Faser 23 und/oder der Hülse 11 nach seiner Erweichung und Abkühlung anhaftet bzw. anklebt. In dieser Hinsicht kann die Faser 23 beispielsweise durch stromlose Ablagerung mit einem nicht dargestellten überzug versehen werden, an welchem das Abstandsmaterial 7 leicht bzw. sofort anhaftet. Bei mit Kunststoff umgebenen Fasern wird die Kunststoffumhüllung vorzugsweise vor der Beschichtung entfernt.

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Typische Abstandsmaterialien sind Kunststoffmaterialien, beispielsweise Nylon, Klebstoffmaterialien und Legierungen mit niedrigem Schmelzpunkt, beispielsweise Lötmittel. Typische Materialien fUr die Hülse IT sind Messing und rostfreier Stahl.

Das vorstehend unter Bezugnahme auf die Fig. 3 bis 5 beschriebene Verfahren kann auch bei Kabeln eingesetzt werden, die zwei oder mehr Fasern enthalten, ist jedoch nicht zufriedenstellend, wenn die Fasern kleiner als der Schlitz 13 in der HUlse IT sind.

Die Erfindung schafft somit ein Verfahren zum Abschließen eines Faseroptik-Kabels, bei dem ein ringförmiges, deformierbares Glied 1 nach innen auf ein Kabel 7 zusammengedruckt wird, welches durch das Glied T hindurchgezogen ist, so daß ein umgrenzender Kranz 3 erzeugt wird, der "Speicher"-Eigenschaften solcher Art aufweist, daß er versucht, in seine ursprungliche, d.h. gespeicherte Form und Größe zurückzukehren..

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Claims

Patentanwälte Reichel und Reiche!

Parkstraße 13

6000 Frankfurt/Main 1

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18. Juni 197? 9428 - S/kn

Elliott Brothers (London) Limited, Chelmsford, England

Patentansprüche

Verfahren zum Abschließen eines Faseroptik-Kabels, bei dem das Kabel in den Durchgng durch ein ringförmiges, deformierbares Glied eingesetzt und das deformierbare Glied nach innen zusammengedrückt wird, um das Kabel in dem Durchgang zu sichern, dadurch gekenn ze i c h η e t , daß das Zusammendrücken dadurch ausgeführt wird, daß ein Kranz aus einem Material mit form- und größespeichernden Eigenschaften, welches das deformierbare Glied umgibt, dazu gebracht wird, daß es versucht, in die ursprüngliche Form und Größe zurückzukehren.

Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Kranz zuerst einer Behandlung ausgesetzt wird, die verursacht, daß er versucht, in seine ursprüngliche Größe und Form zurückzukehren und daß dadurch eine Druckkraft auf das deformierbare Glied ausgeübt wird und daß anschließend das deformierbare Glied einer Behandlung ausgesetzt wird, die es gestattet, daß es sich nach innen unter der Kraft deformiert, die von dem Kranz ausgeübt wird.

3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Behandlungen, die der Kranz und das deformierbare Glied ausgesetzt werden, Hitezbehandlungen sind.

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4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Kranz-Hitzebehandlurig darin b -:t ^t, duiJ Jessen Temper tür über einen kritischen Wert uriiti-.^u) όύί i-ntsrsion, erforderlichen Betriebstemperatur des -■»'■ 3 ciiluss ;;5 erhöht v/ird v/id daß die Hitzebehandlung des deform ierbaren Glieds eine Tempe·* raturerhöhung über die höchste, orforderliche Arbeitstemperatur des Abschlusses beinhaltet.

5. Verfahren nach wenigstens einem ti r vorangehend·■-j Änspiüche, dadurch gekennzeichnet, daß das aef ormiex bare Glied eir. einheitliches Glied bzw. ein aus einem Stück bestehendes Glied ist, welches aus deformierbarem Material hergestellt ist.

6. Verfahren nach Anspruch 5, insbesondere zur Verwendung bei einem aus zwei oder mehr Fasern bestehendem Kabel, dadurch gekennzeichnet, daß das deformierbare Glied einer Hitzebehandlung ausgesetzt wird, so daß es sich deformieren kann, daß die Hitzebehandlung die Fasern weich macht, so daß sie unter Ausübung der von dem Kranz erzeugten Kraft ohne wesentliche Schmelzung deformiert werden, damit praktisch weitgehend alle Abstände zwischen den Fasern beseitigt werden.

7. Verfahren nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet , daß das deformierbare Glied (1) aus Glas besteht,

8. Verfahren nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß als deformierbares Glied ein zusammengesetztes Glied verwendet wird, das aus einer ^vielzahl von Abschnitten besteht, die durch ein deformierbares Abstandsmaterial voneinander gehalten werden, so daß der Durchgang zuerst im Verhältnis zum Querschnitt des Kabels wesentlich zu groß ist und daß bei der Deformation des Abstandsmaterials unter der von dem Kranz ausgeübten Kraft diese Abschnitte durch die vom Kranz ausgeübte Kraft zusammengedrückt werden, so daß sie das Kabel erfassen.

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". Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß das zusammengesetzte Glied ein rohrförmiges Glied mit einem diametralen Schlitz aufweist, welcher sich entlang seiner Länge vom einen Ende teilweise erstreckt und daß die Bereiche des rohrförmigen Gliedes auf jeder Seite des Schlitzes diese Bereiche bilden.

"0. Verfahren nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, daß das deformierbare Glied einer Hitzebehandlung ausgesetzt wird, so daß es sich deformiert, und daß das Abstandsmaterial ein durch Hitze erweichbares Material ist, das durch die vom Kranz ausgeübte Kraft in Berührung mit der Oberfläche des Kabels fließt und an der Kabel-Oberfläche anhaftet.

11. Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß das Kabel mit einem Oberflächenüberzug versehen wird, um das Anhaften des Abstandsmaterials zu erleichtern.

12. Verfahren nach wenigstens einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Kranz aus einer Legierung aus Nickel und Titan hergestellt ist.

13. Element zur Verwendung in dem Verfahren nach wenigstens einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß es ein ringförmiges, durch Hitze deformierbares Glied (1 oder 11, 17) aufweist, das durch einen Kranz (7 Oder 23) umgeben ist, welcher eine nach innen gerichtete Druckkraft auf das deformierbare Glied aufgrund der Eigenschaft ausübt, zu versuchen, in die ursprungliche Größe und Form zurückzukehren.

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