DE3215090A1 - Verfahren zum herstellen von verbindungsteilen fuer optische fasern - Google Patents
Verfahren zum herstellen von verbindungsteilen fuer optische fasernInfo
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Description
-δ-Anwaltsakte: 32 161
Beschreibung
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Herstellen von Verbindungsteilen
für optische Fasern und betrifft insbesondere ein Verfahren zum Herstellen eines Verbindungssteckers,
der in einen Stecker eingebaut wird, welcher in Verbindung mit einem Übergangs- oder Zwischenstück ein aus Kunststoff
hergestelltes Verbindungsteil für optische Fasern darstellt, und betrifft ferner ein Verfahren zur Herstellung einer
Hülse, welche in ein Zwischen- oder Übergangsteil eingebaut wird, welches in Verbindung mit einem Stecker ein aus Kunststoff
hergestelltes Verbindungsteil für optische Fasern darstellt.
Ein optisches übertragungssystem erfordert eine Einrichtung
zum Verbinden von optischen Fasern oder ein Verbindungsteil für optische Fasern. Im Hinblick auf einen zunehmend größeren
Bedarf, der in naher Zukunft für Verbindungsteile für optische Fasern angenommen wird, wird gefordert, ein Verbindungsteil
für optische Fasern zu entwickeln, das weniger Gewicht hat, leicht zusammenzubauen ist und dessen Herstellungskosten
niedriger liegen. Eine der Hauptfunktionen, die bei einem Verbindungsteil für optische Fasern gefordert werden
ist die, daß die Enden von miteinander zu verbindenden,
optischen Fasern, d.h. die Enden deren Kerne oder Seelen, welche gewöhnlich einen Durchmesser von einigen zehn Mikrometern
haben, genau aneinander stoßen, und daß die genau aneinandergestoßene Stellung bei jeder Umgebungsbedingung
ohne weiteres erhalten bleibt. Mit anderen Worten, es ist wichtig und wesentlich, zwei miteinander zu verbindende optische
Fasern innerhalb einer radialen Toleranz von einigen Mikrometern genau anzuordnen. Ferner ist die Ausführung
eines Verbindungssteckers bzw. einer Steckerhülse (plug ferrule), mit welcher die optischen Fasern in einer vorgesehenen
Lage angeordnet werden, ein wichtiger Parameter, welcher das Leistungsvermögen eines Verbindungsteils für
5 optische Fasern bestimmt. Insbesondere die Qualität des
Materials, aus welchem der Verbindungsstecker hergestellt ist, und die Maßgenauigkeit oder -toleranz, mit welcher der
Verbindungsstecker hergestellt ist, sind wichtig, damit der Verbindungsst^oker den vorstehend angeführten Forderungen
genügt.
Ein Beispiel für ein herkömmliches Verfahren zum Herstellen eines derartigen Verbindungssteckers ist in der unter der
Nummer 55-67714 in Japan offengelegten, japanischen Patently 5 anmeldung beschrieben. Ein Verbindungsstecker, der nach
dem herkömmlichen Verfahren hergestellt ist, ist mit einer Kapilare versehen, die eine kleine öffnung aufweist,
deren Durchmesser etwas größer als der Durchmesser von zu verbindenden optischen Fasern ist und welche in der Mitte
ausgebildet ist; hierbei wird die Kapilare in einen hohlen Metallring oder-bund eingebracht, nachdem sie in den Metallring
oder-bund eingesetzt ist. Die Kapilare, die eine zylindrische Form aufweist, wird dadurch hergestellt, daß die
Innen- und die Außenfläche eines Zylinders, der aus einem *Ό gesinterten Material, z.B. manchen Keramikmaterialien, hergestellt
ist, maschinell bearbeitet wird, nachdem eine zentrale Bohrung in den Zylinder gebohrt ist. Der Metallbund
oder -ring wird dann mittels einer genauen maschine len Bearbeitung
hergestellt. Danach wird die Kapilare in aine öff-
nung oder Bohrung des Metallbundes eingebracht. Die Außenfläche des Metallbundes wird maschinell bearbeitet, während
der Metallbund gedreht wird um um die kleine Öffnung der Kapilare herum zentriert zu werden. Das vorstehend beschriebene
Verfahren ist wirksam, um einen Verbindungsstecker her-
zustellen, welcher einen oenauen Außendurchmeser hat,und
welcher eine kleinere Exzentrizität des kleinen Loches gegenüber der Außenfläche des Verbindungssteckers aufweist.
Jedoch weist das vorstehend beschriebene, herkömmliche Verfahren unvermeidlich den Nachteil auf, daß ein hoher Genauigkeitsgrad
bei der maschinellen Bearbeitung erforderlich ist, was wiederum einen sehr teueren Maschinenpark criers' dert, da eine hochgenaue Bearbeitung, die bei einem harten
Material, wie bei einigen der gesinterten Materialien oder der Keramikmaterialien angewendet wird, bei diesem Verfahren
wesentlich ist. Ferner weist das Verfahren die Nachteile auf, daß die Produktivität geringer und die Herstellungskosten
höher sind.
Es sind verschiedene Anstrengungen bezüglich der Entwicklung von Verfahren zur Herstellung eines Verbindungsstekkers
unternommen worden, der für ein Verbindungsteil für 1^ optische Fasern anwendbar ist, in welchem Kunststoffe oder
-harze als Material verwendet werden, um letztendlich die Herstellungskosten des Verbindungssteckers zu verringern.
Beispielsweise sind in den US-PS'en 4 107 242 oder 4 173 389 ein Verfahren zum Herstellen eines Verbindungs-
Steckers aus Kunststoff beschrieben, wobei eine Metallform,
die für ein Einspritzformverfahren verwendbar ist, und eine Aufspannvorrichtung verwendet werden. Bei dem Verfahren
wird dann eine optische Faser in eine Metallform gelegt, und eine gewisse Menge Epoxyharz wird in die Form gespritzt,
um eine Masse zu schaffen, welche die optische Faser und den Verbindungsstecker in einem Teil enthält. Leider
ist jedoch auch dieses Verfahren nicht frei von Nachteilen, da ein Verbindungsstecker vor der Lieferung mit einer
optischen Faser verbunden werden muß, da das vorstehend be-
schriebene Verfahren nur in einer Fabrik oder in einem Betrieb und nicht vor Ort bzw. außerhalb des Betriebes angewendet
werden kann. Da das Verfahren zum Ausbilden einer Masse bzw. eines Teils, das gemäß der Erfindung eine optische
Faser und einen Verbindungsstecker in einem Stück ent-
hält, ziemlich kompliziert ist, ist davon auszugehen, daß dieses Verfahren sich nicht für eine Massenherstellung eignet.
Gemäß der Erfindung soll daher ein Verfahren zum Herstellen eines Verbindungsteils aus Kunststoff für optische Fasern
geschaffen werden, bei welchem die Herstellungskosten gesenkt werden können, ein genaues Endmaß möglich ist und
eine vorteilhafte Massenherstellung gefordert werden kann. Ferner soll gemäß der Erfindung ein Verfahren zum Herstellen
eines Verbindungssteckers geschaffen werden, der für ein Verbindungsteil aus Kunststoff für optische Fasern verwendbar
ist, bei wel hem ein genaues Endmaß dessen Außendurchmesseis möglich ist und die Exzentrizität einer runden
Bohrung, in welcher eine optische Faser eingeführt ist, gegenüber der Außenfläche des Verbindungssteckers verringert
werden kann. Ferner soll gemäß der Erfindung ein Verfahren zum Herstellen einer Hülse eines Zwischen- oder Übergangs-Stücks
geschaffen werden, das für ein Verbindungsteil aus Kunststoff für optische Fasern verwendbar ist und bei welchem
ein genaues Endmaß möglich ist.
Gemäß der Erfindung wird bei einem Verfahren zum Herstellen
eines Verbindungsteils für optische Fasern eine Metallform erzeugt, welche gemäß der Erfindung zur Herstellung
eines Verbindungssteckers verwendet wird, so daß der Verbindungsstecker (plug ferrule) genau herstellbar ist.
Der vorstehend beschriebene Schritt, bei welchem eine Metallform
hergestellt wird, welche zur Herstellung des sogenannten Verbindungssteckers verwendet wird, weist folgende
Schritte auf: (1) Es wird ein sehr kleines Loch, desse ι
Durchmesser etwa gleich dem Durchmesser der blanken Faser
von miteinander zu verbindenden optischen Fasern ist, in der Mitte an einem Ende eines Stabes gebohrt, dessen Außendurchmesser
etwa gleich dem Durchmesser des herzustellenden Verbindungssteckers ist; (2) dann wird ein Stift oder Bolzen
in die geschaffene, sehr kleine Bohrung eingeführt, um eine
Mutter- oder Hauptform herzustellen; (3) dann wird ein Galvanoformverfahren
bei der Mutterform angewendet, um an der Haupt- oder Mutterform ein zylindrisches Metallteil mit
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-ιοί einem Überzug vorbestimmter Dicke zu versehen; (4) dann
wird der Stab der Mutterform aus dem bei dem vorherigen Schritt erzeugten, zylindrischen Metallteil herausgenommen,
wobei der Bolzen oder Stift in dem zylindrischen Metallteil verbleibt, um dadurch eine Metallform zu erzeugen (die
nachstehend auch als Galvanoform bezeichnet wird), welche zur Herstellung einer Metallform verwendet wird, die zur
Herstellung eines Verbindungssteckers zu benutzen ist, und (5) die Galvanoform, eine äußere Metallform und ein Rohr
werden zusammengebaut, um eine Metallform herzustellen, die zur Herstellung eines Metallsteckers zu verwenden ist.
Ferner wird bei einem Verfahren zur Herstellung eines Verbindungssteckers
gemäß der Erfindung geschmolzenes oder schmelzflüssiges Kunstharz oder ein Kunststoff in die Metallform
gespritzt, die zur Herstellung eines Verbindungssteckers zu verwenden ist. Mit dem Verfahren kann ein Verbindungsstecker
hergestellt werden, welcher eine genaue Kopie der Mutterform ist, und die Genauigkeit (die Exzentrizität)
des Durchmessers und die Positionierung einer extrem kleinen Öffnung, in welcher die blanke Faser einer optischen
Faser eingeführt ist und welche in ein Ende des Verbindungssteckers gebohrt ist, ist durch die entsprechende Genauigkeit
der Hauptform festgelegt. Dies bedeutet, daß, sobald
^° eine Mutterform mit einer hohen Genauigkeit hergestellt ist,
die gewünschte Menge von Galvanoformen in Form einer Massenproduktion hergestellt werden können, wobei die Formen die
gleiche exzellente Genauigkeit wie die Mutterform aufweisen, wobei dann ferner die in Form einer Massenproduktion her-
gestellten Verbindungsstecker eine ausgezeichnete Maßgenauigkeit aufweisen.
Eine Metallform, in welcher ein Stab mit einem Außendurchmesser, der etwas kleiner als der Außendurchmesser der Mutterform
ist, welche zur Herstellung der sogenannten Galvanoform verwendet wird, eingebracht wird, wird dazu verwendet,
eine Bohrung oder öffnung einer Hülse eines Zwischen-
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1 oder Übergangsstücks, das für ein Verbindungsteil aus Kunststoff für optische Fasern zu verwenden ist, wobei in
der Bohrung oder öffnung der Verbindungsstecker eingebracht ist, mit einer hohen Maßgenauigkeit herzustellen.
Nachfolgend wird die Erfindung anhand von bevorzugten Ausführung sformen unter Bezugnahme auf die anliegenden Zeichnungen
im einzelnen erläutert. Es zeigen:
Fig.1 eine zum Teil aufgeschnittene perspektivische
Ansicht eines Verbindungssteckers, welcher in ein Verbindungsteil für optische Fasern eingebaut
wird, welches nach einem Verfahren zur Herstellung von Verbindungsteilen für optische Fasern
gemäß einer Ausführungsform herstellt ist,
wobei eine Ansicht entlang der Achse des Verbindungssteckers gezeigt ist;
Fig.2 schematische perspektivische Ansichten, welche
die aufeinanderfolgenden Schritte zur Herstellung einer sogenannten Galvanoform zeigen,
welche ein Teil einer Metallform ist, welche bei einem Verfahren zur Herstellung eines Verbindungssteckers
gemäß einer Ausführungsform ^5 der Erfindung angewendet wird;
Fig.3 einen Längsschnitt durch eine Metallform, die für ein Verfahren zur Herstellung eines Verbindungssteckers
gemäß einer Ausführungsform
der Erfindung verwendet worden ist;
Fig.4 eine Schnittansicht des vorderen Endes eines Verbindungssteckers, der nach einem Verfahren
zur Herstellung eines Verbindungssteckers gemaß einer Aufführungsform der Erfindung hergestellt
worden ist, wobei der Zustand gezeigt ist, nachdem er aus einer Metallform zur Her-
- 12 -
- 12 Stellung des Verbindungssteckers entnommen ist;
Fig.5 einen Längsschnitt durch einen Stecker, in welchen
ein Verbindungsstecker, der nach einem Verfahren zur Herstellung eines Verbindungssteckers gemäß einer Ausführungsform der Erfindung
herstellt worden ist, eingebaut ist;
Fig.6 einen Längsschnitt durch ein Zwischen- oder Anpassungsstück, mit welchen der in Fig.5 dargestellte
Stecker verbunden ist;
Fig.7A einen Längsschnitt durch eine zylindrische
Hülse, welche ein Teil des Zwischenstücks ist;
Fig.7B eine zu dem Längsschnitt der Fig.7A senkrechte Schnittansicht durch die zylindrische Hülse;
Fig.8 eine quer verlaufende Schnittansicht einer
Hülse mit einem Schlitz entlang deren Achse;
Fig.9 einen Längsschnitt durch eine Metallform, welche
zur Herstellung einer Hülse verwendet wird;
Fig.10 ein Schaubild,in welchem eine Verteilung der
Außendurchmesser eines Verbindungssteckers wiedergegeben ist, der nach einem Verfahren
zur Herstellung eines Verbindungssteckers hergestellt worden ist;
Fig.11 ein Schaubild einer Verteilung der Unrundheit
eines Verbindungssteckers, der nach einem Verfahren zur Herstellung eines Verbindungsstekkers
hergestellt worden ist;
Fig.12 ein Schaubild einer Verteilung der Exzentrizität
einer Mittenbohrung gegenüber der Außen-
- 13 -
- 13 fläche eines Verbindungssteckers;
Fig.13 ein Schaubild einer Verteilung bezüglich des
Verbindungs- bzw. Verknüpfungsverlustes bei einem Verbindungsteil für optische Fasern, in
welchem ein Verbindungsstecker, der nach einem
Verfahren zur Herstellung eines Verbindungssteckers gemäß einer Ausführungsform der Erfindung
hergestellt worden ist, eingebaut ist;
Fig.14 eine Kurve, in welcher der Verknüpfungs- bzw.
Anschlußverlust von optischen Fasern gezeigt ist, der während Intervallen zwischen einem
wiederholten Montieren und Demontieren eines Verbindungsteils für optische Fasern festge
stellt worden ist, in welchem ein Verbindungsstecker eingebaut ist;
Fig.15 eine Kurve zum Vergleich des Anschluß- oder Verknüpfungsverlustes bei optischen Fasern
vor und nach 1000 Montage- und Demontagevorgängen an einem Verbindungsteil für optische
Fasern, in welchem ein Verbindungsstecker
eingebaut ist;
25
25
Fig.16 eine Kurve zum Vergleich des Anschlußverlustes
für optische Fasern vor und nach Durchführen eines Wärmezyklus zwischen -200C und +600C;
Fig.17 eine Reihe schematischer perspektivischer Darstellungen,
welche die aufeinanderfolgenden Schritte zur Herstellung einer sogenannten Galvanoform zeigen, welche zur Herstellung
eines Verbindungssteckers mit einem Flansch (frange) gemäß einer weiteren Ausführungsform
der Erfindung angewendet wird;
- 14 -
Fig.18 einen Längsschnitt durch eine Metallform, welche
zur Herstellung eines Verbindungssteckers verwendet wird und welche mit Hilfe der sogenannten
Galvanoform erzeugt wird, die nach einem Verfahren hergestellt worden ist, dessen
aufeinanderfolgende Schritte in Fig.17 dargestellt sind;
Fig.19 ein Schaubild einer beispielsweisen Verteilung
des Außendurchmessers eines Verbindungssteckers,
der nach einem Verfahren zur Herstellung eines Verbindungssteckers gemäß einer weiteren Ausführungsform
der Erfindung hergestellt worden ist;
Fig.20 ein Schaubild einer beispielsweisen Verteilung
der Unrundheit eines Verbindungssteckers, der nach einem Verfahren zur Herstellung eines Verbindungssteckers
gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung hergestellt worden ist;
Fig.21 ein Schaubild einer beispielsweisen Verteilung
der Exzentrizität der kleinen Bohrung gegenüber der Außenfläche des Verbindungssteckers,
der nach einem Verfahren zur Herstellung eines 25
Verbindungssteckers gemäß der weiteren Ausführungsform der Erfindung hergestellt worden ist,
und
Fig.22 ein Schaubild einer beispielsweisen Verteilung
des Winkelfehlers in Richtung eines Lichtstrahles,
der von dem kleinen Loch eines Verbindungssteckers emittiert worden ist, der nach
einem Verfahren zur Herstellung eines Verbindungssteckers gemäß einer weiteren Ausführungs-
form der Erfindung hergestellt worden ist.
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In Fig. 1 ist eine aufgeschnittene perspektivische Ansicht
einer Steckerhülse bzw. eines Verbindungssteckers (p lug ferrule) dargestellt, die bzw. der in einem Verbindungsteil
für optische Fasern vorgesehen ist, welches unter An-Wendung eines Verfahrens zur Herstellung von Verbindungsteilen
für optische Fasern gemäß der Erfindung hergestellt ist, wobei eine Ansicht entlang der Achse des Verbindungssteckers gezeigt ist. In Fig. 1 ist ein Verbindungsstecker
bzw. eine Stecker*, ilse 20 ein einstückig ausgebildetes und
geformtes Kunststoff- bzw. Plastikteil, das einen Zylinder 2OA, in welchen eine optische Faser eingeführt wird, und
eine Art Flansch (frange) 2OB aufweist, der einstückig mit
dem Zyinder 2OA geformt ist und die Außenfläche des mittleren Teils des Zylinders 2OA umgibt. Der Durchmesser des
inneren Hohlraums 21 des Zylinders 20a wird an einem Ende kleiner, um dadurch eine runde öffnung 22 zu schaffen, in
welcher die blanke Faser einer optischen Faser eingeführt wird. Ein Schlitz oder eine Ausnehmung 23 ist an der Außenfläche
des Flansches 20b entlang der Achse des Verbindungs-Steckers 20 vorgesehen. Durch den Schlitz oder die Ausnehmung
23 ist verhindert, daß sich der Verbindungsstecker bzw. die Steckerhülse 20 in einem Stecker dreht, was später
noch beschrieben wird.
Anhand von Fig. 2 und 3 wird ein Verfahren zur Herstellung
eines Verbindungssteckers bzw. einer Steckerhülse 20 beschrieben, deren schematischer Aufbau in Fig. 1 dargestellt
ist. In Fig. 2(a) wird als erster Schritt ein zylir Irischer
Stab 25 aus einem Metall, aus einem Keramikmateriax oder
aus einem Gemisch aus den vorstehend angeführten Materialien
hergestellt. Der Stab 25 weist eine glatte zylindrische Oberfläche mit einem Durchmesser auf, der gleich
dem Durchmesser des Zylinders 2OA ist, und hat in der Mitte
des einen Endes ein rundes Loch. Das runde Loch 26 hat
35
einen Durchmesser, der e-f-^a gleich dem der blanken Faser
einer optischen Faser ist, und ist mit einer äußerst geringen Exzentrizität genau in der Mitte des einen Endes
- 16 -
des Stabes 25 festgelegt. Ein gerader Stift oder Bolzen 27 wird bis auf eine vorbestiimite Tiefe in das runde Loch 26 eingeführt.
Der gerade Stift 27 hat einen Durchmesser, der etwa gleich dem der blanken Faser einer optischen Faser ist,
und er ist aus einem Material mit einem großen Steifheitsmodul bzw. mit einer hohen Steifigkeit, wie beispielsweise
aus gehärtetem Stahl, einer Wolframlegierung u.a., hergestellt.
In Fig. 2(b) ist der Stab 25 in der beschriebenen Lage dargestellt. Der gerade Stift 27 weist einen Kopf 28
auf, der an dem anderen abgewandeten Ende einen größeren Durchmesser hat. Der Kopf 28 hat die Aufgabe, zu verhindern,
daß der gerade Stift oder Bolzen 2 7 aus einer elektro- bzw. galvanogeformten Form entfernt wird, wenn der Stab 25 aus
dieser Form, welche später noch beschrieben wird, herausgezogen wird, nachdem ein Elektro- bzw. Galvanoformvorgang
beendet ist. Wenn der Stab 25 aus einem Metall hergestellt ist, kann der Stab 25, bei welchem der gerade Stift 27 in
das runde Loch 26 eingesetzt ist, als eine Mutter- oder Hauptform verwendet werden, welche ferner dann für einen
Vernickelungsvorgang verwendet wird, welcher in einem in Fig. 2(c) dargestellten Vernickelungsbad 29 durchgeführt
wird. Wenn der Stab 25 aus einem Keramikmaterial hergestellt ist, wird der Stab 25 mit einer aufgedampften Chrom-Gold-Schicht
versehen, bevor er zur Herstellung einer Elektro- bzw. Galvanoform in ein Vernickelungsbad 29 eingetaucht
wird. Für den Elektro- bzw. Galvanoformvorgang sind eine elektrische Energiequelle 30 und eine Nickelelektrode
31 vorgesehen.
Nachdem ein elektro- bzw. galavanogeformter Körper 32 auf eine vorbestimmte Dicke gewachsen ist, um den Stab 25 mit
dem in ihn eingeführten geraden Bolzen 27 zu umgehen, wird der Stab 25 mit dem gewachsenen, galvanogeformten Körper32
aus dem Vernickelungsbad 29 herausgenommen, bevor der Stab 25 aus dem galvanogeformten Körper 32 herausgezogen wird,
wodurch dann letztendlich eine galvanogeformte Form 33 geschaffen
ist, die einen zylindrischen Hohlraum 34 aufweist, dessen Außenfläche maschinell bearbeitet wird,um ihn rund
zu machen, wie in Fig. 2(d) dargestellt ist. Wie vorstehend
beschrieben, dient der Kopf 28 dazu, den geraden, in der Galvanoform 33 verbliebenen Bolzen 27 zu halten. Das
gerade Ende des in das runde Loch 26 des Stabes 25 eingeführten, geraden Bolzen verbleibt als ein Vorsprung 27a,
welcher in den zylir irischen Hohlraum 34 der Galvanoform
33 vorsteht. Dieser Vorsprung 27a ist notwendig, um ein rundes Loch 22 in dem in Fig. 1 dargestellten Verbindungsstecker 20 zu erzeugen. Der zylindrische Hohlraum 34 hat
einen Durchmesser, welcher gleich dem Außendurchmesser des Stabes 25 ist, und der Vorsprung 27a ist mit einer äußerst
geringen Exzentrizität genau in der Mitte des zylindrischen Hohlraums 34 festgelegt.
Wie in Fig. 3 dargestellt, wird eine Metallform 35, welche zur Herstellung eines Verbindungssteckers bzw. einer Steckerhülse
zu verwenden ist, dadurch hergestellt, daß die vorstehend beschriebene Galvanoform 33, ein Paar oberer und
unterer Formen 35A und 35B und ein Rohr 4 0 zusammengesetzt
werden. Die obere Form 35A weist eine ringförmige Ausnehmung 37 (einen Teil eines Hohlraums 36), welcher zur Herstellung
und Ausbildung des Flansches 2OB notwendig ist, und einen zylindrischen Hohlraum auf, welcher zur Herstellung
des übrigen Teils des Zylinders 2OA eines herzustellenden Verbindungssteckers 20 notwendig ist. Die mtere
Form 35B weist einen großen zylindrischen Hohlraum 3*. auf,
welcher die vorstehend beschriebene Galvanoform 33 aufnimmt.
Ein Ansatz 39, der in der ringförmigen Ausnehmung 37 in der
oberen Form 35A vorgesehen ist, dient zur Ausbildung des Schlitzes oder der Ausnehmung 23, durch die verhindert ist,
daß sich der Verbindungsstecker während des Formprozesses in dem Stecker dreht. Ein Pohr 40 ist so in dem Hohlraum
angeordnet, daß ein schmaler Zwischenraum zwischen dem unteren Ende des Rohrs 40 und dem vorstehenden Teil 27a des
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geraden Bolzens 27 verbleibt. Die Aufgabe desRohrs 40, welches entlang der Achse des Hohlraums 36 angeordnet ist, besteht
darin, während des Formvorgangs als eine Art Kern zu wirken. Der schmale Zwischenraum zwischen dem unteren Ende
des Rohrs 40 und dem vorstehenden Teil 27a des geraden Bolzens 27 ist vorgesehen, um einen Durchgang für zu reinigendes
Gas und für überschüsseges geschmolzenes Kunstharz zu schaffen, das während des Formvorgangs abfließt. Obwohl für
den kleinen Zwischenraum eine beliebige Größe gewählt werden kann, kann bei einem zu kleinen Zwischenraum das untere
Ende desRohres 4 0 mit dem oberen Ende des geraden Bolzens 27 in Berührung kommen, während bei einem zu großen Zwischenraum
sich Schwierigkeiten beim Bohren eines Loches ergeben, welches den inneren Hohlraum 21 und die runde Öffnung
22 des hergestellten Verbindungssteckers 20 verbindet. Eine vorgegebene entsprechende Größe des kleinen Zwischenraums
liegt bei 1 bis 2mm.
Die obere Metallform 35A ist mit einem Einlauf, einem Anguß- oder Hauptkanal und einem Eingußkanal (was nicht dargestellt
ist) an einer beliebigen Stelle versehen, damit geschmolzenes Kunstharz, beispielsweise Phenolharz, der kurze
Glasfasern enthält, durchgelassen wird, um in den Hohlraum
36 eingespritzt zu werden.
25
25
Nachdem das Kunstharz ausgehärtet ist, wird das geformte Material aus der Metallform 35 herausgenommen. Eine Schnittansicht
des vorderen Endes des geformten Manterials oder eines halbfertigen Verbindungssteckers ist in Fig.4 darge-
stellt. Mit anderen Worten, der innere Hohlraum 133 oder
21, wie in Fig.1 dargestellt ist, und die runde Öffnung 134 oder 22, wie in Fig.1 dargestellt ist, sind durch eine dünne
Wandung 154 voneinander getrennt, welche aufgrund der
Notwendigkeit vorgesehen ist, Gas während des Formungspro-35
zesses zu reinigen. Wenn die dünne Wandung 154 durch Durchbohren entfernt ist und zuletzt eine Öffnung gebohrt ist,
ist das geformte Material in einen Verbindungsstecker 20
- 19 -
- 19 umgewandelt, wie er in Fig.1 dargestellt ist.
Als ein Ausführungsbeispiel hergestellt wurde, wurden ein
Keramikstab 25, der einen Durchmesser von 2,499mm und eine Länge von 15 mm hat, und der ein rundes Loch 26 mit einem
Durchmesser von 0,125mm und einer Tiefe von 1mm aufweist, und bei welchem die Abweichung des runden Loches 26 gegenüber
der Außenfläche des Keramikstabes ^0,5μπι betrug, und
ein gehärteter Stair stift 24 mit einem Durchmesser von 0,124mm verwendet, welcher in das runde Loch 26 eingeführt
ist. Nachdem der Keramikstab 25 mit dem in dessen rundes Loch 26 eingeführten, gehärteten Stahlbolzen 27 einem Bedampf
ungsprozeß"..unterzogen ist, um ihn mit einem Chrom-Gold-Überzug zu versehen, wird ein Galvanoformvorgang angewendet,
um eine Galvanoform 33 aus einer Nickelmasse zu erzuegen, welche in eine Metallform 35 eingebaut wird, welche
zur Herstellung eines Verbindungssteckers 20 aus kurze Glasfasern enthaltendes Phenolharz verwendet wird. Der Verbindungsstecker
20 ist dann so festgelegt, daß er einen Zylinder 2OA mit einem Außendurchmesser von 2,488mm und ein
rundes Loch 22 mit einem Durchmesser von 0,125mm, einer Unrundheit von 1μΐη und einer Exzentrizität von 2μΐη hat.
In Fig.5 ist ein Längsschnitt eines Steckers dargestellt,
in welchem ein Verbindungsstecker oder eine Steckerhülse
eingebracht ist, der bzw. die gemäß einer Ausführungsform der Erfindung unter Anwendung des Verfahrens zum Herstellen
eines Verbindungsteils bzw. eines Verbindungsstec :ers
geschaffen worden ist. Der Stecker 45 weist (1) einei, Ver-3^
bindungsstecker bzw. eine Steckerhülse 20, (2) einen Schraubenfeder 46, welche auf der Außenfläche eines Endes des
Verbindungssteckers sitzt und welche einen vorbestimmten Druck ausübt, wenn ein Paar der beschriebenen Verbindungsstecker in einem noch zu beschreibenden Übergangs- oder Zwischenstück
angeordnet sind, so daß die Enden eines blanken Faserpaares von miteinander zu verbindenden optischen Fasern
aneinandergerdrückt werden, (3) ein Führungsrohr 46,
- 20 -
in welchem der Verbindungsstecker 20 und die Schraubenfeder
eingebracht sind und welches eine äußere Verlängerung 4 7 mit einer Außenfläche und eine innere Verlängerung 48 mit
einer Innenfläche aufweist, wobei durch die beiden Verlängerungen verhindert ist, daß sich der Verbindungsstecker
in dem Stecker 45 dreht, (4) einen becherförmigen Ansatz 50, welcher entlang der Außenfläche des Führungsrohrs 49 angebracht
ist, (5) einen Träger 51, von dem ein Ende entlang der Innenfläche des Führungsrohrs 4 9 eingebracht ist, um
eine Begrenzung bezüglich der Strecke festzulegen, über welche der Verbindungsstecker 20 verschiebbar ist, und um
zu verhindern, daß der becherförmige Ansatz 50 von der Außenfläche des Führungsrohres 49 abgenommen wird, und welcher
vorgesehen ist, um ein (nicht dargestelltes) Spannteil,
1^ das in einer optischen Faser angeordnet ist, bezüglich des
Steckers 45 festzulegen, (6) eine Kupplung 52, welche entlang der äußeren Fläche des Trägers 51 angebracht ist, und
welches die Festlegung (mittels eines Klebstoffes) des Spannteils sichert, und (7) einen Schutzring 53, welcher aus
einem elastischen Material hergestellt ist, welcher entlang der Außenfläche der Kupplung 52 angebracht ist, und welcher
dazu dient, die Biegebelastung bzw. den -verlust für eine optische Faser zu verringern. Die Verlängerung 48, die entlang
der Innenfläche des Führungsrohres 49 angeordnet ist, ist mit der Ausnehmung 23 versehen, durch welche verhindert
ist, daß sich der Verbindungsstecker 20 in dem Stecker 45 dreht. Eine Schraube 54 mit Innengewinde ist entlang der
inneren Fläche eines Teils des becherförmigen Ansatzes 50 vorgesehen, wobei dieser Teil einem Übergangs- oder Zwi-
schenstück gegenüberliegt, das noch beschrieben wird. Die
Schraubenfeder 46 ist aus einem rostfreien Stahldraht mit
einem Durchmesser von 0,4mm hergestellt. Der Schutzring ist aus einem Urethanelastomer hergestellt. Das Führungsrohr
59, der Ansatz 50, der Träger 51 und die Kupplung 52 35
welche alle aus einem Kunstharz hergestellt sind, sowie die Schraubenfeder 46 sind Teile eines Halters für den Verbindungsstecker
bzw. die Steckerhülse 20.
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In Fig.6 ist ein Längsschnitt eines Zwischen- oder über- ;
gangsstückes dargestellt, mit welchem der Stecker verbunden ist. Das Zwischen- oder Übergangsstück 55 weist eine
Hülse 56 und ein Paar Hülsenhalter 57 auf, welche jeweils die gleiche Form haben, die beide aus einem Teil hergestellt
sind und auf der Außenfläche der Hülse 56 sitzen. Eine Schraube 58, welche mit der Schraube 54 mit Innengewinde
des becherförmigen Ansatzes 50 in Eingriff steht, ist
entlang der Außenfic 'he des Hülsenhalters 57 vorgesehen.
Eine Aussparung 59 für die Verlängerung 47 des Führungsrohres 49 ist entlang der Außenfläche des Hülsenhalters 57
vorgesehen.
Die Genauigkeit des Innendurchmessers der Hülse 56 ist sehr wichtig. Folglich ist bei einer zylindrischen Hülse 56, wie
sie in Fig.7A und 7B dargestellt ist, ein Stab mit einem Außendurchmesser, welche dem des Stabes 25 (siehe Fig.2)
entspricht, welcher zur Herstellung der Galvanoform 33 verwendet wird, welche zur Herstellung des Verbindungssteckers
zu verwenden ist, vorgesehen, so daß der Verbindungsstecker
bzw. die Steckerhülse 20 eingeführt werden kann, ohne daß ringsherum ein Spalt verbleibt, und folglich auch wieder abgenommen
werden kann. In Fig.9 ist ein Längsschnitt durch ein Beispiel einer Metallform 60 dargestellt, welche zur
^° Herstellung einer Hülse verwendet wird und bei welcher der
Stab 25 benutzt ist. Die Metallform 60 zur wird zur Herstellung verwendet, wenn ein Einlauf, ein Anguß- oder Hauptkanal
und ein Eingußkanal (welche nicht dargestellt r Lnd) in der Metallform vorgesehen sind, welche in Fig. 9 d-.rge-
stellt ist. Eine Hülse 56, wie sie in Fig.7A und 7B dargestellt ist, und welche eine Bohrung 61 aufweist, so daß der
Verbindungsstecker 20 eingeführt werden kann, ohne daß dazwischen ein Spalt verbleibt, kann hergestellt werden, wenn
schmelzflüssiges bzw. geschmolzenes Kunstharz, das dem Ma-
terial des Verbindungsstec>ers 20 entspricht, in die Metallform
60 gespritzt wird.
- 22 -
Im Fall einer geschlitzten Hülse 56A, wie sie in Fig.8 dargestellt
ist, wird die geschlitzte Hülse 56A hergestellt, wenn (1) ein Stab mit einem Außendurchmesser, etwas kleiner
als der Außendurchmesser des Stabes ist, der zur Herstellung eines Verbindungssteckers verwendet wird, in die Metallform
60 eingebracht wird, (2) eine zylindrische Hülse mit Hilfe der Metallform 60, in der der vorerwähnte Stab vorgesehen
ist, geformt wird, und (3) eine Schneideinrichtung zur Ausbildung eines Schlitzes 62 in der zylindrischen Hülse verwendet
wird. Wenn ein Stab mit einem Außendurchmesser von 2,487mm verwendet wurde, wurde eine geschlitzte Hülse 56A
mit einem Innendurchmesser von 2,4 78mm hergestellt. Ein rotierender Diamantschneider mit einer Schneiddicke von 0,2mm
wurde verwendet, um einen Spalt 6 2 in der Hülse auszubilden.
Der Adapter bzw. das Zwischen- oder Übergangsstück 55 mit
dem vorstehend beschriebenen Aufbau wird mit einem Paar Stecker 45 verbunden. Bei diesem Schritt werden die Verbindungsstecker
oder Steckerhülsen 20, die in den beiden Stekkern 45 angebracht sind, in die Bohrung 61 der Hülse 56 eingeführt,
und die Enden der beiden Verbindungsstecker 20 werden miteinander in Anlage gebracht. Der Ansatz 50 wird mittels
einer Schraube mit dem Hülsenhalter 57 verbunden.
Da bei der Bemessung des Verbindungssteckerhalters gefordert
wird, der in dem Stecker 45 und dem Hülsenhalter 57 montiert ist, werden das Führungsrohr 49, der Ansatz 50,
der Träger 51, die Kupplung 52 und der Hülsenhalter 57 mit Hilfe des. ABS-Harzes in den Metallformen hergestellt, wel-
" ehe jeweils durch maschinelle Bearbeitung hergestellt sind.
Hierbei braucht nicht hervorgehoben zu werden, daß jedes der Teile zuverlässig und betriebssicher ist und eine Ausführung
hat, welche ein leichtes Montieren und Demontieren ermöglicht.
Um die Verbindungswirksamkeit eines Verbindungsteils für optische Fasern gemäß einer Ausführungsform der Erfindung
- 23 -
festzustellen, wird ein optisches Faserkabel verwendet, das
eine blanke Faser, welche eine aussortierte Indexfaser aus Quarz mit einem Kerndurchmesser von 50μπι und einem Außendurchmesser
von 125μΐη ist, ein Spann teil aus einer PoIyamidfaser
und eine Außenhülle aus Polyvinylchlorid aufweist. Um in diesem Fall eine Faser mit einem Faser- bzw. Verbindungsstecker
zu verbinden, wird eine mit einer Hülle umgebene Faser, welche eine blanke Faser aufweist, welche auf
einer Länge von etw. 3mm freigelegt ist, in den inneren
Hohlraum 21 des Verbindungssteckers 20 eingeführt, bevor die blanke Faser der optischen Faser in den Verbindungsstecker 20 eingebracht wird, während das Ende der blanken
Faser aus der runden Öffnung 22 heraus überhängt. Anschließend wird ein Diamantschneider verwendet, um das Ende der
blanken Fasern abzuschneiden, das über die runde Öffnung 22 hinaus vorsteht. Das abgeschnittene Ende der blanken
Faser wird dann mittels eines Blattes Schmirgelpapiers mit der Korngröße 600 poliert, und das polierte Ende der blanken
Faser wird mit Hilfe von Aluminiumoxidpulver geschwabbelt, um dadurch eine genaue und glatte Oberfläche am Ende
der blanken Faser zu schaffen. Ein schnell härtender Klebstoff wird dann verwendet, um den Stecker 4 5 an dem Übergangs-oder
Zwischenstück 55 anzubringen.
Der Verbindungs- oder Verknüpfungsverlust wurde mit 0,56dB festgestellt, wenn eine Messung mit Hilfe einer LED-Lichtquelle
mit einer Wellenlänge von 0,85μπι und einem Betriebsbzw. Modescrampler von 1km durchgeführt wurd. Ein Ze tabschnitt
von etwa 30min wurde für den,Zusammenbau benötigt.
Der Stecker 45 wog 1,5g und das Übergangs- oder Zwischenstück
wog 1g. Das Zwischenstück 55 an dessen beiden Enden zwei Stecker 4 5 angebracht waren, hatte ein Länge von 70mm
und einen Durchmesser von 10mm. Die Zeitabschnitte zum Herstellen des Verbindungssteckers 20, der Hülse 56, eines
Halters für den Stecker 4 5 und eines Halters für das Zwischenstück 55 betrugen 5min, 5min, 4min bzw. 4min.
Meßergebnisse bezüglich der Maßgenauigkeit des Verbindungssteckers bzw. der Steckerhülse, der bzw. die gemäß einem
anhand von Fig.2 und 3 beschriebenen Verfahren hergestellt ist, wird nachstehend beschrieben. Als Probemuster wurden
unter den gleichen Bedingungen 72 Stück Verbindungsstecker oder Steckerhülsen 20 hergestellt. In Fig.10 ist die Verteilung
des Außendurchmessers dargestellt, der bei den 72 Stück Verbindungssteckern 20 festgestellt wurde. Wie aus
dem Schaubild zu ersehen ist, liegt der festgestellte mittlere
Außendurchmesser bei 2,4 884mm wobei 70 Stück in einem Bereich von 2μΐη zwischen 2,8745mm und 2,4895mm liegen. Dies
bedeutet, daß 97% der Erzeugnisse innerhalb eines Genauigkeitsbereichs von 1 μπι über oder unter dem Mittelwert liegen.
Dann wurde ein Stichprobenverfahren angewendet, um 52Stück Verbindungsstecker 20 aus den vorstehend angeführten 72
Stück auszuwählen, bevor die Unrundmessung bei den ausgewählten 52 Stück vorgenommen wurde. Zum Messen der Unrundheit
wurde eine entsprechende Prüfeinrichtung verwendet. In Fig.11 ist die Verteilung der Unrundheit dargestellt,
die für diese 52 Stück Verbindungsstecker 20 festgestellt wurde. In dem Schaubild liegen 39 Stück innerhalb eines Unrundheitsbereichs
von 1 μπι und 50 Stück innerhalb des Unrundheitsbereichs
von 1,5μπι.
Ferner wurde ein Unrundheit-Prüfgerät verwendet/ um die Exzentrizität
der 72 Stück Verbindungsstecker 20 zu bestimmen, die nach dem erfindungsgemäßen Verfahren hergestellt worden
sind. In Fig.12 ist die Verteilung der Exzentrizität dargestellt,
welche für die 72 Stück Verbindungsstecker 20 festgestellt wurde. In dem Schaubild liegt die festgestellte
mittlere Exzentrizität bei 2,8μπι/ was als ein ziemlicher
Randwert betrachtet werden kann. Darüber hinaus wurde ermittelt, daß die Richtung, in welcher die Exzentrizität
festgestellt wurde, dieselbe Richtung für alle Erzeugnisse ist.
- 25 -
Aus den vorstehend angeführten 72 Stück Verbindungssteckern 20 wurden 10 Stück nach dem Stichprobenverfahren ausgewählt,
um 10 Stück von in Fig.5 dargestellten Steckern 45 zusammenzubauen,
die jeweils eine optische Faser enthalten. Danach wurden die Stecker 4 5 und die Zwischen- oder Übergangsstücke
55 mit (in Fig,8 dargestellten) Schlitzhülsen für ein Verbinden von optischen Fasern verwendet, bevor
eine Messung durchgeführt wurde, um den Verbindungs- bzw. Verknüpfungsverlus4 '^u bestimmen. In Fig. 13 ist die Verteilung
des Verbindungs- oder Verknüpfungsverlustes dargestellt, welcher für die 10 Verbindungsteile für optische
Fasern festgestellt wurde. Wie aus dem Schaubild zu ersehen ist, liegt der festgestellte mittlere Verbindungs- bzw. Verknüpf
ungsverlust bei 0,53dB, was ganz offensichtlich ein
sehr geringer Wert ist.
Aus den 10 Stück Verbindungsteilen für optische Fasern, die
durch Zusammenbauen der Stecker 45 und der Übergangsstücke 55 hergestellt worden sind, wurden 5 Stück ausgewählt, um
den möglichen nachteiligen Einfluß des wiederholten Montierens und Demontierens der Verbindungsteile festzustellen.
Jeder der 5 Verbindungsteile wurde dann zehnmal zusammengebaut und wieder auseinandergenommen. Nach jeweils
einer Montage und einer Demontage wurde bei jedem Verbindungsteil der Verbindungs- bzw. Verknüpfungsverlust gemessen.
In Fig.14 sind die durchschnittlichen, maximalen und minimalen Werte des Verknüpfungs- bzw. Anschlußverlustes
aufgetragen/ der für jede der 5 Verbindungsteile fest je-
stellt wurde.
30
30
In Fig.14 liegt die Abweichung zwischen den maximalen und
den minimalen Werten nicht mehr als 0,05dB über oder unter dem Durchschnittswert wodurch nachgewiesen ist, daß ein wiederholtes
Montieren und Demontieren der Verbindungsteile keinen Einfluß auf den Verknüpfungs- bzw. Anschlußverlust
hat.
- 26 -
Ferner wurde eines der Verbindungsteile, das der vorstehend beschriebenen Prüfung unterzogen worden war, nämlich das
Faserverbindungsteil mit der Nummer 3 nochmals sehr oft zusammengebaut und auseinandergenommen, um die potentielle
Abnahme in dem Verknüpfungs- bzw. Anschlußverlust aufgrund
des wiederholten Montierens und Demontierens des Faserverbindungsteils festzustellen. Zuerst wurde das bestimmte Verbindungsteil
zehnmal nacheinander montiert und demontiert, wobei die maximalen, durchschnittlichen und minimalen.Werte
des Anschlußverlustes gemessen wurden. Danach wurden dann dieselben Vorgänge bei demselben Verbindungsteil nochmals
1000-mal durchgeführt. Als drittes wurde dann dasselbe Verbindungsteil
für optische Fasern nochmals 10-mal den gleichen sich wiederholenden Vorgängen unterzogen, wobei wiederum
die maximalen, mittleren und minimalen Werte des Verknüpfungsverlustes gemessen wurden. In Fig.15 sind die maximalen,
mittleren und minimalen Werte des Verknüpfungsverlustes verglichen, der vor und nach dem 1000-mal durchgeführten
Montieren und Demontieren des Verbindungsteils gemessen wurden. In Fig.15 ist die festgestellte Abnahme des
Durchschnittswertes bei dem Anschlußverlust etwa 0,05dB und
die entsprechenden Werte für die maximalen und minimalen Werte liegen innerhalb von 0,1dB.
Außerdem wurde eine zyklische Wärmeuntersuchung an einem der Verbindungsteile, nämlich dem Verbindungsteil mit der
Nummer 1 durchgeführt. Die Kriterien der zyklischen Wärmeuntersuchung bestanden darin, daß die Temperatur zwischen
einem Bereich von -2O0C und +600C innerhalb einer Zyklus-
^O zeit von 12h geändert wurde. In Fig.16 sind die maximalen,
mittleren und minimalen Werte des Verknüpfungsverlustes verglichen, die vor und nach der zyklischen Wärmeuntersuchung
gemessen wurden. In Fig.16 liegt die festgestellte Abnahme im Mittelwert des Anschlußverlustes bei etwa 0,05dB,
und die entsprechenden Werte für die Maximal- und Minimalwerte liegen in einem Bereich von 0,1dB.
- 27 -
Anhand von Fig.17 und 18 wird ein Verfahren zur Herstellung
eines Verbindungssteckers, der für ein Verbindungsteil für optische Fasern zu verwenden ist, gemäß einer weiteren Ausführungsform
der Erfindung beschrieben. Diese Ausführungsform stellt eine Verbesserung dar, die bei dem Verfahren
zum Herstellen eines Verbindungssteckers bzw. einer Stek kerhülse anwendbar ist, wie es anhand der Fig.2 und 3 beschrieben
worden ist. Bei dieser Ausführungsform wird eine sogenannte Galvancf'rra mit einem Hohlraum verwendet, der
dem Flansch 2OB eines Verbindungssteckers 20 entspricht.
Mit anderen Worten, eine solche Galvanoform mit einer abgestuften Form und nicht einer einfachen zylindrischen Form
wurde durch das Galvanoformverfahren hergestellt.
in Fig.17(a) wird beim ersten Schritt ein zylindrischer
Stab 76 aus einem Metall, einem Keramikmaterial oder einer Mischung aus den vorstehend angeführten Materialien erzeugt.
Der Stab 76 weist eine glatte zylindrische Oberfläche mit einem Durchmesser auf, welcher dem Durchmesser des eingangs
^O beschriebenen Zylinders 2OA entspricht, und hat in seiner
Mitte eine durchgehende Öffnung 77, so daß aus dem Stab 76 ein Rohr gebildet ist. Die durchgehende Öffnung 77 hat
einen Durchmesser, der annähernd gleich dem der blanken Faser einer optischen Faser ist. Am oberen Ende eines Schaf-
° tes 75 ist eine Form 75A ausgebildet, deren Form dem Flansch 2OB des Verbindungssteckers 20 entspricht. In der
Mitte der Form 75A ist eine Ausnehmung vorgesehen, in welche ein Ende des Stabes 76 eingeführt werden kann. I
Fig. 17 (b) ist ein Ende 78 eines geraden Bolzens 79 j>is zu
einer vorbestimmten Tiefe in den oberen Teil der durchgehenden Bohrung 77 eingeführt. Das Ende 78 des geraden Bolzens
79 hat einen Durchmesser, der in etwa gleich dem der blanken Faser einer optischen Faser ist, und ist aus einem
Material mit einem großen Steifigkeitsmodul, wie gehärte-35
tem Stahl, einer Wolframleaierung u.a. hergestellt. Eine
Mutterform 80 ist fertig hergestellt, wenn das untere Ende des Stabes 76 in die am oberen Ende des Schaftes 75 ausge-
- 28 -
bildete Ausnehmung der Form 75A eingeführt ist. Die Mutterform 80 wird mit Hilfe eines Bedampfungsverfahrens mit
einem galvanischen Chrom-Gold-Überzug versehen, bevor sie zur Herstellung einer Galvanoform 83 (siehe Fig.17(c)) in
ein Vernicklungsbad 82 getaucht wird. t
Nachdem ein galvanogeformter Körper 81 gewachsen ist, um
den Stab 76, den geraden Bolzen 79 und den oberen Teil des Schaftes 75 in einer vorbestimmten Dicke zu umgeben, wird
der galvanogeformte Körper 81 aus dem Vernicklungsbad 82
herausgenommen, bevor die Außenfläche des galvanogeformten Körpers 81 maschinell bearbeitet wird und die Mutterform
aus dem galvanogeformten Körper 81 herausgezogen wird, wodurch eine Galvanoform 81 mit einem abgestuften zylindrisehen
Hohlraum 83A hergestellt ist, welcher dem Zylinder 2OA entspricht, der an dem Flansch 2OB des Verbindungssteckers 20 angebracht ist, wie in Fig.17(d) dargestellt
ist.
in Fig.18 ist eine Metallform, welche zur Herstellung eines
Verbindungssteckers zu gebrauchen ist, dadurch hergestellt, daß die Galvanoform 83, ein Paar oberer und unterer Formen
86 und 85 und ein Rohr 87 zusammengebaut werden. Die obere Form 86 hat eine Ausnehmung 88, welche zur Herstellung
eines zylindrischen Teils 24 eines Verbindungssteckers 20 erforderlich ist.
Die obere Form 86 ist mit einem Einlaßkanal 90 und einem Ringkanal 91 versehen, während die untere Form 85 mit
einem Hauptkanal 83 und einem Ringkanal 82 an einer beliebigen Stelle versehen ist, damit geschmolzenes bzw.
schmelzflüssiges Harz, beispielsweise Phenolharz, das kurze Glasfasern enthält, durchströmen kann, um in den Hohlraum
89 eingespritzt zu werden. Da insbesondere der Ringkanal eine Ringform hat, wird durch ihn das schmelzflüssige Harz
gleichförmig in den Hohlraum 89 eingebracht. Das Rohr 8 7 dient dazu, Gas zu reingigen, und die überschüssige Menge
- 29 -
an geschmolzenem Harz während des Formvorgangs abfließen zu lassen. Nachdem das Kunstharz gehärtet ist, wird die geformte
Masse aus der Metallform herausgenommen. Wenn Phenolharz, das kurze Glasfasern enthält, verwendet wird, liegt
die entsprechende Schmelztemperatur bei 1700C +_ 20C und der
Transferdruck bei 250kg/cm2 + lOkg/cm2.
In Fig.19 bis 22 sind die Meßergebnisse dargestellt, die
mit Verbindungsstec; ..jrn durchgeführt worden sind, die gemäß
dem vorstehend beschriebenen Verfahren hergestellt worden sind. Diese Meßergebnisse zeigen bessere Ergebnisse als die
entsprechenden Ergebnisse der vorigen Ausführungsform, die anhand der Fig.10 bis 12 beschrieben worden sind. Dies bedeutet,
daß im Vergleich zu der ersten Ausführungsform mit der zweiten Ausführungsform eine erhebliche Verbesserung
erreicht worden ist; die Verbesserungen sind während des Zeitabschnittes zutage getreten, nachdem die Messungen, deren
Ergebnisse in Fig.12 bis 16 dargestellt sind, insbesondere untere realistischen Gesichtspunkten durchgeführt wurden,
indem beispielsweise die vorerwähnte Verbesserung bei dem Aufbau eines Ringkanals für eine Form angewandt wurde.
Obwohl die Erfindung anhand von bevorzugten Ausführungsbeispielen beschrieben worden ist, die zur Herstellung eines
Verbindungsteils für optische Fasern mit einem einzigen Kern anwendbar ist, ist die Erfindung selbstverständlich
auch bei der Herstellung von Verbindungsteilen für optische Fasern mit mehreren Kernen anwendbar. Beispielsweise ist es
möglich hochgenaue Metallformen als Massenerzeugnis aerzu-
stellen, welche dann zur Herstellung von Verbindungssteckern
zu verwenden sind, welche für Verbindungsteile für optische Fasern mit mehreren Kernen verwendbar sind, wenn eine Galvanoform,
welche eine Anzahl Stäbe aufweist, welche parallel zueinander angebracht sind und welche jeweils einen
Stift oder Bolzen aufweisen, der in deren öffnung eingesetzt ist, als Mutterform verwendet wird.Folglich können
ohne weiteres hochgenaue Verbindungsstecker oder Stecker-
- 30 -
büchsen in Form einer Massenproduktion hergestellt werden,
die für Verbindungsteile für optische Fasern mit mehreren Kernen verwendbar sind.
Gemäß der Erfindung sind somit Verfahren zur Herstellung von Verbindungsteilen aus Kunststoff für optische Fasern
insbesondere zur Herstellung von Verbindungssteckern oder Steckerhülsen aus Kunststoff beschrieben, die für Verbindungsteile
aus Kunststoff für optische Fasern verwendbar sind, wobei die Herstellungskosten erniedrigt, eine genaue
Endabmessung ermöglicht ist, eine vorteilhafte Massenherstellung gefördert und die Verknüpfungs- bzw. Anschlußverluste
erniedrigt sind. Entsprechend dem erfindungsgemäßen Verfahren wird (1) eine runde Öffnung in der Mitte an einem
Ende eines Stabes erzeugt, wobei die runde Öffnung einen Durchmesser hat, der etwa gleich dem einer blanken Faser
von optischen Fasern ist, die miteinander zu verbinden sind, (2) ein Stift oder Bolzen in die runde Öffnung eingeführt,
um eine Mutterform zu schaffen, (3) ein Galvanoformverfahren, wie ein Vernickelungsverfahren angewendet, um
eine Metallschicht mit einer vorbestimmten Dicke auf die äußere Fläche der Mutterform aufzubringen, um eine sogenannte
Galvanoform zu erzeugen, (4) die Mutterform aus der der galvanogeformten Masse herausgezogen wird, wobei der
Bolzen oder Stift allein in der galvanogeformten Masse verbleibt, um eine sogenannte Galvanoform zu erzeugen, (5)
eine Metallform erzeugt wird, indem die Galvanoform, ein Rohr und ein Paar oberer und unterer Metallformen zusammengebaut
werden, und (6) ein geschmolzenes bzw. schmelzflüs-
^O siges Harz oder ein entsprechender Kunststoff in den Hohlraum
in der Metallform gefüllt wird, um einen Verbindungsstecker oder eine Steckerhülse aus Kunststoff zu erzeugen,
die zu einem Stecker zusammenbaubar ist, der für ein Verbindungsteil aus Kunststoff für optische Fasern verwendbar ist.
Ende der Beschreibung
3A
Leerseite
Claims (5)
1. Verfahren zum Herstellen von Verbindungsteilen für optische
Fasern, wobei ein Verbindungsstecker in einen Si jcker
eingebaut wird, welcher in Verbindung mit einem Zwischenoder Übergangsstück ein aus einem Kunststoff hergestelltes
Verbindungsteil für optische Fasern darstellt, dadurch g ekennzeichnet,
daß eine runde Öffnung (26) in der Mitte an einem Ende eines Stabes (25) erzeugt wird, welcher
aus einem Material hergestellt ist, das aus Metallen, Keramikmaterialien oder zusamm „!gesetzten Materialien, die zumindest
aus einer Art Metall und zumindest aus einer Art Ke-
VII/XX/Ha
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P<i\t\chcvl. München 653· .--.,-.· -.- ■ * -
ramik zusammengesetzt sind, wobei die runde öffnung (26)
einen Durchmesser hat, der etwa gleich dem Durchmesser einer blanken Faser von miteinander zu verbindenden optischen
Fasern ist,
daß ein Stift oder Bolzen (27) in die runde öffnung (26)
eingesetzt wird, um eine Mutterform zu erzeugen, daß ein Galvanoformverfahren angewendet wird, um eine Metallschicht
vorbestimmter Dicke auf die Außenfläche der Mutterform aufzubringen und um eine galvanogeformte Masse (32) zu
erzeugen, welche die Mutterform umgibt, daß die Mutterform aus der galvanogeformten Masse (3 2) herausgezogen wird, wobei
der Stift oder Bolzen (27) in der galvanogeformten Masse (33) verbleibt, um auf diese Weise eine Galvanoform zu
erzeugen, daß eine Metallform (35) erzeugt wird, indem die Galvanoform (33); ein Rohr (4 0) und ein Paar oberer und unterer
Metallformen (35A, 35B) zusammengebaut werden, und daß ein geschmolzenes Kunstharz in den Hohlraum (3 7) der
Metallform (35) gefüllt wird, um einen Verbindungsstecker zu erzeugen, der in einen Stecker eingebaut worden ist, wel-
2^ eher in Verbindung mit einem Zwischen- oder Übergangsstück
(55) ein Verbindungsteil für optische Fasern darstellt.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzei chn e t, daß die Mutterform hergestellt wird, indem (1) ein
Stab (25), welcher aus einem Material hergestellt ist, das aus der Gruppe Metalle, Keramikmaterilien/ zusammengesetzte
Materialien ausgewählt ist, die zumindest aus einer Metall-.M \ ünu '.'UUiiüdest aus einet Art Keramikmaterial zusammengesetzt
sind, wobei der Stab (25) eine glatte zylindrische
Außenfläche mit einem gleichförmigen Durchmesser aufweist, und eine runde öffnung (26) hat, deren Durchmesser etwa
<.ieic-V\ ύι\ϊ; Duichinessci einer blanken Vaser von miteinander
zu verbindenden optischen Fasern ist, und wobei die runde Öffnung (26) zumindest eine Exzentrizität gegenüber der
Außenfläche des Stabes (26) aufweist, und (2) ein Stift
--■■ sun.,..in. i-.gv-baut verrcic.-., 'Λ .chei aü& eir.en.
ist, welcher einen hohen Steifigkeits-
ORIGINAL INSPECTED
modul aufweist, welcher aus einem Material hergestellt ist,
der aus einer Gruppe gehärteter Stahl und Wolframlegierung ausgewählt ist,und welcher (27) in die runde öffnung (26)
eingeführt wird.
3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die eine Metallform (35A) von einem
Paar oberer und unterer Metallformen (35A, 35B) mit einem großen zylindrischen Hohlraum versehen ist, in welchen die
Galvano form (33) aufgenommen ist, und daß die andere Metallform (35B) der beiden Metallformen (35A, 35B) mit einem zylindrischen
Hohlraum, in welchem der eine zylindrische Teil des Verbindungssteckers (20) geformt wird, und mit einer
ringförmigen Ausnehmung (23) versehen wird, welche an einem vorbestimmten Teil der ringförmigen Ausnehmung (23) mit
einem Ansatz entlang der Achse der ringförmigen Ausnehmung (23) versehen ist, in welcher der andere zylindrische Teil
und ein Flansch (20B) des Verbindungssteckers (20) geformt
werden.
20
20
4. Verfahren zum Herstellen eines Verbindungssteckers, der in einen Stecker eingebaut wird, welcher in Verbindung mit
einem Übergangs- oder Zwischenstück ein aus einem Kunststoff hergestelltes Verbindungsteil für optische Fasern darstellt,
dadurch gekennzeichnet, daß ein Bolzen oder Stift (79) , dessen Durchmesser etwa gleich dem Durchmesser
einer blanken Faser von miteinander zu verbindenden optischen Fasern ist und welcher einen Kopf (78) an seinem ε !deren
Ende aufweist, in ein Loch (77) eingesetzt wird, al-
ches einen Stab (76) entlang dessen Achse durchdringt, wobei der Stab (76) aus einem Material hergestellt ist, das
aus der Gruppe Metalle, Keramikmaterialien und zusammengesetzte Materialien ausgewählt ist, die zumindest aus einer
Metallart und zumindest einer Keramikmaterialart zusammen-35
gesetzt sind, wobei der Durchmesser des Lochs (77) etwa gleich dem Durchmesser einer blanken Faser von miteinander
zu verbindenden optischen Fasern ist, daß ein Ende des
ORIGINAL INSPtU, ΐ£0
-A-
Stabes (76), welches nicht mit dem in die durchgehende Öffnung (77) eingesetzten Stift (78) versehen ist, in eine
Ausnehmung eines Schaft (75) eingesetzt wird, um eine Mutterform (80) zu erzeugen, daß dann ein Galvanoformverfahren
angewendet wird, um eine Metallschicht vorbestimmter Dicke auf die Außenfläche der Mutterform (80) aufzubringen
und um eine galvanogeformte Masse (83) zu erzeugen, welche die Mutterform (80) umgibt, daß dann die Mutterform (80)
aus der elektrogeformten Masse (83) herausgezogen wird, wobei der Bolzen (78) in der galvanogeformten Masse (83) verbleibt,
um eine Galvanoform zu erzeugen, daß eine Metallform (84) hergestellt wird, indem die Galvanoform (83) ein
Rohr (87) und eine obere Form (86), welche mit einem zylindrischen
Hohlraum (88) versehen ist, dessen Durchmesser gleich dem Durchmesser des Stabes (86) ist, und eine untere
Form (85) zusammengebaut werden, welche mit einem großen zylindrischen Hohlraum versehen ist, um die Galvanoform
(83) aufzunehmen, wobei das Rohr (87) in dem Hohlraum der Galvanoform angeordnet ist, damit ein kleiner Zwischenraum
zwischen den Enden des Rohres (87) und dem in der Galvanoform (83) verbliebenen Stift (79) verbleibt, um eine Bahn
zu schaffen, durch welche Gas gereinigt wird, daß geschmolzenes Kunstharz in den Hohlraum der Metallform (85) gefüllt
wird, um dadurch einen Verbindungsstecker (20) aus Kunststoff zu schaffen, der in einen Stecker eingebaut
wird, welcher in Verbindung mit einem Zwischen- oder Übergangsstück (55) ein Verbindungsteil für optische Fasern
darstellt.
5. Verfahren zur Herstellung einer Hülse, die in ein Zwischen- oder Übergangsstück eingebaut wird, welches in Verbindung
mit einem Paar Stecker, die jeweils einen Verbindungsstecker aufweisen, ein aus Kunststoff hergestelltes
Verbindungsteil für optische Fasern darstellt, dadurch 35
gekennzeichnet, daß eine Metallform erzeugt wird, indem ein Stab, dessen Außendurchmesser etwas kleiner
ist als der Außendurchmesser des Verbindungssteckers, und
1 eine obere Form mit einem Hohlraum sowie eine untere Form mit einem Honlraum und einer an deren Boden vorgesehenen
Öffnung zusammengebaut werden, damit der Stab eindringen kann und damit der Stab in der Mitte des Hohlraums der Me-
5 tallform gehalten wird, die aus der oberen und unteren Form besteht, daß dann geschmolzenes Kunstharz in den Hohlraum in
der Metallform gefüllt wird, um eine geformte Masse zu erzeugen, und daß ein Schlitz entlang der Achse der geformten
^-.gcU; ck.
10
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