DE3316255A1

DE3316255A1 - Verbindungsanordnung fuer optische fasern

Info

Publication number: DE3316255A1
Application number: DE19833316255
Authority: DE
Inventors: Leslie Morton Los Alamitos Calif. Borsuk
Original assignee: Deutsche ITT Industries GmbH
Current assignee: ITT Inc
Priority date: 1982-05-06
Filing date: 1983-05-04
Publication date: 1984-01-05
Also published as: FR2527343B1; FR2527343A1; JPS5926713A

Description

L.M.Borsuk-15

Verbindungsanordnung für optische Fasern

Die Erfindung betrifft eine Verbindungsanordnung der im Oberbegriff des Anspruchs 1 näher bezeichneten Ausführungin bekannten Verbindungsgliedern für optische Fasern, wie z.B. miteinander kuppelbaren Steckverbinderhälften, enden die Fasern in Anschlußhülsen, welche längsverschiebbar im vorderen Teil des jeweiligen Steckergehäuses montiert sind. Es finden verschiedenartige Federe lernen te Verwendung, um die Anschlußhülsen unter elastischem Druck in einer vorderen Anschlaglage zu halten. Beim Kuppeln der Steckverbinder kommen die Stirnflächen der Anschlußhülsen gegenseitig in Berührung und die Anschlußhülsen werden dabei entgegen der Kraft der jeweiligen Federelemente axial zurückgeschoben, wodurch ihre Stirnflächen eine feste gegenseitige Anlage erhalten.

Weil sich die Anschlußhülsen beim Kuppeln des Steckvei— binders nach rückwärts verschieben, ist es notwendig, innerhalb des Steckergehäuses eine Kammer vorzusehen, in der

ZT/P1-Ka/V

02.05.1983 - 4 -

33Ί6255

- 4 L.M.Borsuk-15

die optischen Fasern durch Ausbiegen nachgeben können. Ein derartiger Steckverbinder für optische Fasern ist aus der US-PS 4 184 742 bekannt. Weitere Steckverbinder mit Anseht ußkammern, in denen die optischen Fasern BewegungsspieLraum haben, sind in der US-PS 3 871 744, der US-PS 3 966 299 und der US-PS 4 102 561 beschrieben.

Da eine optische Faser relativ biegesteif ist, muß die Kammer, in der sich die Faser ausbiegen soll, verhältnismäßig lang sein, um den Biegeradius ausreichend groß und die darauf beruhenden Strahlungsverluste entsprechend gering zu halten. Um nun durch Biegung entstehende Verluste zu vermeiden, ergibt sich die Notwendigkeit, den Steckverbinder ungewöhnlich lang auszuführen.

Bei einem aus der DE-OS 31 29 828 bekannten Steckverbinder ist die optische Faser spiralförmig um einen in* der Anschlußkammer angeordneten Führungskörper gewickelt. Diese Anordnung der optischen Faser gestattet es zwar, die Anschlußkammer relativ kurz auszubilden und der optischen Faser beim Zurückschieben ihrer Anschlußhülse Bewegungs-Spielraum zu geben, jedoch sind hier die Biegeradien der Faser relativ klein und die dadurch verursachten Strahlung: Verluste entsprechend groß.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, bei einer Verbindungsanordnung gemäß Oberbegriff des Anspruchs 1, die Anordnung der optischen Fasern in der Anschlußkammer zu verbessern, so daß die Fasern bei relativ kurzer Abmessung der Anschlußkammer, verminderten Biegeanspruchungen ausgesetzt sind und geringere Strahlungsverluste aufweisen als bekannte Anordnungen. ·;_·

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die im kennzeichnenden Teil des Anspruchs 1 angegebenen konstruktiven Maß-

— 5 —

L.H.Borsuk-15

nahmen gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen des Gegenstandes nach Anspruch 1 sind den Unteransprüchen zu entnehmen. Mit der Erfindung erreichbare Vorteile sind in der Beschreibung genannt.

Die Erfindung wird anhand eines in Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispieles wie folgt näher erläutert. In den Zeichnungen zeigt:

Fig. 1 ein zweipoliges Verbindungsglied für optische

Fasern, mit einem Lichtleitkabel, von dem nur Ί0 eine, um eine Spindel gelegte und in einer An

schlußhülse endende Faser dargestellt ist, teilweise längsgeschnitten;

Fig. 2 die inneren Teile eines vierpoligen Verbindungsgliedes mit vier, in entsprechenden Anschlußhülsen endenden optischen Fasern, die,wie in der

Fig. 1 dargestellten Weise, um eine Spindel gelegt sind, in einer Seitenansicht.

In Fig. 1 ist ein Steckverbinder für Lichtwellenleiter allgemein mit 10 bezeichnet. Er besteht aus einem der Verbindungsherstellung dienenden Vorderende 12 und einem rückwärtigen Ende 14, durch welches sich ein Lichtleitkabel erstreckt. Während die Darstellung des Steckverbinders zwei Anschlußhülsen 18 für optische Fasern enthält, ist nur eine Faser 20 des Lichtleitkabels 16 gezeigt, so daß das Lagemuster der Faser 20 in der Anschlußkammer 21 des Steckverbinders 10 besser erkennbar ist.

Der dargestellte Steckverbinder 10 ist als hermaphroditisches Verbindungsglied ausgebildet, obwohl die Erfindung natürlich nicht auf diesen Steckertyp begrenzt ist. Der Steckverbinder 10 weist ein Gehäuse 22 auf, mit einem An-

^:...^::..^: ..^: 33Ί6255

L.M.Borsuk-15

schlußhülsent rager bzw. einem Führüngstei I 24, welches am vorderen Ende montiert ist. Ein für polgerechtes Vei— binden ausgebildeter Flansch 26 erstreckt sich vom Führungs teil 24 aus nach vorn, welcher mit dem gleichartigen Flansch eines anderen, nicht dargestellten Steckverbinders in Eingriff bringbar ist. Das Führungsteil 24 enthält zwei axial verlaufende Kammern 28, von denen jede eine allgemein mit 30 bezeichnete Anschlußhülsen-Anordnung aufnimmt, welche die Anschlußhülse 18 enthält.

Jede Anschlußhülsen-Anordnung 30 besteht aus einem rückwärtigen Körper 32, einem darin verschieblich gelagerten inneren Rohr 33, das starr mit der Anschlußhülse 18 verbundenist und einer das Rohr 33 vor dem Körper 32 umgebenden Schraubenfeder 34, welche die Anschlußhülse 18 nach vorn drückt, so daß, wenn sie beim Herstellen einer Verbindung auf die entsprechende Anschlußhülse eines zweiten Steckverbinders trifft, gegen den Druck der Schraubenfeder 34 zurückgeschoben wird, wodurch die Stirnflächen 35 der Anschlußhülsen im gegenseitigen Berührungseingriff gehalter werden. Bei der Anschlußhülsen-Anordnung 30 ist die optische Faser 20 durch das innere Rohr 33 hindurch eingeführt und sie endet an der Stirnfläche 35 der Anschlußhülse

Wie Fig. 1 veranschaulicht, umgibt die untere dargestellte Anschlußhülse 18 eine Führungshülse 36 relativ geringen Durchmessers, während die obere Anschlußhülse 18 von einer Führungshülse 37 mit verhältnismäßig großem Durchmesser umgeben ist. Die letztgenannte Führungshülse 37 ist so dimensioniert, daß sie beim Herstellen einer Verbindung die entsprechende Führungshülse 36 mit kleinerem Durchmesser aufnimmt. Diese ist wiederum so bemessen, daß sie beim. Stecken die komplementäre Anschlußhülse aufnimmt,; so daß dort ein teleskopförmiger Eingriff zwischen den

- 7 L.H.Borsuk-15

beiden Führungshülsen 36, 37 stattfindet, welcher die Anschlußhülsen gegenseitig zur genauen Ausrichtung bringt.

Im rückwärtigen Anschlußende des Steckverbinders 10 ist das Lichtleitkabel 16 in einen Klemmkörper 40 eingeführt, dessen rückwärtiger Abschnitt 42 auf dem äußeren Kabelmantel des Lichtleitkabels 16 angequetscht ist. Die zugfesten Glieder 44 des Lichtleitkabels 16 sind über das vordere Ende 46 des Klemmkörpers 40 zurückgefaltet und zusammen mit einer übergeschobenen äußeren Hülse 48 vei— quetscht, wodurch sie am Klemmkörper gesichert sind. Auf dem rückwärtigen Abschnitt 42 des Klemmkörpers 40 sitzt eine Dichtungstülle 50, über der ein Klemmring 51 angeordnet ist, welcher den Klemmkörper 40 vorn übergreift. Das Lichtleitkabel 16 und den Kelmmring 51 umfaßt ferner eine als Zugentlastung dienende Schraubenfeder 52, die ■ am rückwärtigen Ende 14 des Steckverbinders 10 mittels einer von hinten auf das Gehäuse 22 geschraubten Kupplungsmutter 54 befestigt ist, welche zugleich die anderen Teile im Gehäuse 22 zurückhält.

In der Anschlußkammer 21 des Steckverbinders 10 ist eine allgemein mit 56 bezeichnet Spindel montiert, die zwischen der Rückseite des Führungsteiles 24 mit den Anschlußhülsen 18 und dem Klemmkörper 40 angeordnet ist. Die Spindel besteht aus einem vorderen Joch 58 und einem rückwärtigen Halter 60, der zwischen äußerer Hülse 48 des Klemmkörpers 40 und der Innenseite des Klemmringes 51 sitzt. Der Klemmring 51 ist auf das rückwärtige Ende des Halters 60 geschraubt, wodurch die Dichtungstülle 50 zusammengepreßt wird. Zwei sich in Längsrichtung mit Abstand nebeneinander erstreckende, zylindrische Stangen 62 verbinden das Joch 58 mit dem rückwärtigen Halter 60 der Spindel 56. Das Joch ist mit einem Paar radial verlaufender Schlitze 64 versehen, welche die hinteren Teile der AnschIußhülsen-

- 8 L.M.Borsuk-15

Anordnungen 30 aufnehmen. Hierfür ist in deren rückwärtige Körper 32 je eine ringförmige Nut 66 eingeschnitten. Diese bildet bei jeder AnschLußhülsen-Anordnung 30 einen Abschnitt mit verringertem Durchmesser, der etwas kleiner ist als die Breite des Schlitzes 64. Die Anschlußhülsen-Anordnungen 30 werden bei der Montage jeweils in einen Schlitz 64 des Jochs 58 niedergedrückt, wobei die größeren Durchmesserabschnitte ihrer rückwärtigen Körper 32 Axialbewegungen der Anordnungen im Joch 58 verhindern. Im rückwärtigen Halter 60 der Spindel 56 ist schließlich eine zentrale öffnung 68 vorgesehen, durch welche die optischen Fasern 20 in die Anschlußkammer 21 des Steckverbinders 10 eint reten.

Gemäß vorliegender Erfindung erstreckt sich die von hinten in die Anschlußkammer 21 eintretende Faser 20 anfangs nach vorn wie eine rund um die Spindel 56 gelegte und an ihr entlang bis zum Joch 58 reichende und danach zurückei— streckende Schlinge, wobei sich die Faser 20 etwa im Mittel bereich 70 (Fig. 2) der Anschlußkammer 21 selbst kreuzt. Anschließend bildet die Faser 20 wieder eine um die Spindel 56 gelegte und an ihr entlang bis zum rückwärtigen Halter 60 reichende und sich dann wieder nach vorn erstreckende Schlinge, deren Ende schließlich von hinten in die Anschlußhülsen-Anordnung 30 hineinführt.

Daraus geht hervor, daß die Faser 20 in der Anschlußkammer 21 nach dem Muster der Figur einer "8" schraubenförmig um die Spindel 56 gelegt ist, wobei die Spindel durch beide Schlingen der "8" hindurchgeht. Wie Fig. 1 zeigt, weist die in der beschriebenen Weise um die Spindel 56 gelegte Faser 20 bei ihrem Eintritt in die Anschlußkammer 21 einen relativ kleinen Winkel zur Längsachse der Kammer auf und sie wird auch, in bezug auf die Längsachse der Anschluß-

— 9 —

- 9 L.M.Borsuk-15

kammer 21, unter einem ähnlich kleinen Winkel in die Anschlußhülsen-Anordnung 30 eingeführt. Kein Abschnitt der um die Spindel 56 gelegten Faser 20 weist eine Krümmung auf, deren Radius wesentlich kleiner als der Radius der Anschlußkammer 21 ist. Im Ergebnis sind die Biegeradien der Faser 20 in der Anschlußkammer 21 größer als bei einer Faser, die wie eine Spule um die Spindel 56 gewickelt ist. Infolgedessen werden die Strahlungsverluste verringert, die Dämpfung der durch die Faser 20 übertragenen Lichtsignale und die auf die Faser einwirkende Beanspruchung herabgesetz t.

In Fig. 1 ist der Steckverbinder 10 mit zwei optischen Fasei—Anschlußhülsen dargestellt, deshalb versteht sich, daß das Lichtleitkabel 16 eine zweite Faser enthält, die ebenfalls in Form einer "8" um die Spindel 56 gelegt und mit der zweiten Anschlußhülse 18 verbunden ist, und zwar in einer ähnlichen Weise wie es Fig. 1 veranschaulicht.

Während Fig. 1 Faser se hlingen zeigt, die zweimal um die Spindel 56 gelegt sind, ist es selbstverständlich, daß aus der Faser 20 noch ganze oder TeiI sch Iingen zusätzlich gelegt werden können. Zum Beispiel könnte die Faser 2 1/2mal um die Spindel 56 gelegt und die Anschlußhülsen-Anordnung 30 abweichend von der in Fig. 1 dargestellten Lage, um 180° versetzt im Joch 58 montiert sein. Daher kann, wenn eine Anschlußhülse 18 beschädigt ist, die betreffende Anschlußhülsen-Anordnung 30 von der Faser 20 abgetrennt und durch eine neue Hülsenanordnung ersetzt werden, wobei noch eine ausreichende Länge der Faser übrigbleibt, um sie in Form einer "8" um die Spindel 56 zu legen.

Bei doppelt oder mehrfach um die Spindel 56 gelegten Schlingen kann sich die Faser 20 in der Anschlußkammer ungehindert zusammenschieben, wenn sich die Anschlußhülse

- 10 -

-10-L.M.BoriJuk-1 5

infolge des Herstellens einer Verbindung des Steckvei— binders 10 mit einem zweiten St ec kverbinder , zurückbewegt. Außerdem/ wenn eine große Zugkraft auf das Lichtleitkabel 16 einwirkt, die einen rückwärtigen Zug auf die Faser 20 verursacht, wird die Faser wegen der locker um die Spindel 56 herumgelegten Schlingen nicht brechen.

In Fig. 2 sind die inneren Teile eines Steckverbinders, wie er in Fig. 1 dargestellt ist, gezeigt, welcher jedoch mit vier Ansch lußhülsen 18 versehen ist, von denen drei sichtbar sind. Außerdem sind nach dem Huster einer "8" in der zuvor beschriebenen Weise vier Faser 20 um die Spindel 56 gelegt. Mit zunehmender Anzahl optischer Fasern ist es vorteilhaft, die Länge der Anschlußkammer und der Spindel zu vergrößern, um so sicherzustellen, daß die Fasern ausreichend locker liegen und sich ohne wesentliche Behinderung ausbiegen können, wenn die Anschlußhulsen 18 bei* Verbindungsherstellung zurückgedrückt werden, überdies dürfte verständlich sein, daß die Spindel 56 der vorliegenden Erfindung auch von der dargestellten Form abweichende Ausbildungen aufweisen kann. Zum Beispiel könnte die Spindel aus einem einfachen Zylinder bestehen, der im rückwärtigen Teil mit Schlitzen versehen ist, durch welche die vom Lichtleitkabel kommenden Fasern geführt und dann um die Spindel gewickelt sind.

Lee ite

Claims

O ι 1 ·Λ O r r DEUTSCHE ITT INDUSTRIES GMBH Freiburg L.M.Borsuk-15 Ansprüche

1. Verbindungsanordnung für optische Fasern, bestehend aus einem die Fasern aufnehmenden Steckverbinder, der ein vorderes KuppLungsende, eine rückwärtige KabeLaufnähme sowie eine zwischen KuppLungsende und Kabelaufnahme angeordnete Anschlußkammer aufweist und der ein von der Rückseite eingeführtes Lichtleitkabel enthält, dessen um einen in der Anschlußkammer montierten Führungskörper gelegte optische Fasern mit im vorderen Kupplungsende gehalterten Anschlußhülsen verbunden sind, dadurch gekennz e i c h η e t, daß der Führungskörper aus einer. Spindel (56) besteht, um welche die von hinten in die Anschlußkammer (21) eintretenden Fasern (20) derart in Schlingen angeordnet sind, daß sie vom Eintritt an um die Spindel (56) herum bis zu deren vorderem Ende reichen und sich danach wieder zurückerstrecken, wobei sich die Fasern (20) etwa im Mittelbereich (70) der Anschlußkammer (21) selbst kreuzen und danach jeweils mindestens eine weitere Schlinge bilden, die bis zum rückwärtigen Ende der Spindel (56) reicht und sich anschließend wieder nach vorn bis in die Anschlußhülse (18) erstreckt.

ZT/P1-Ka/V

02.05.1983 - 2 -

.J...- ■ ^:..^: ~^: 33Ί6255

L-M.Borsuk-15

2. Verbindungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Fasern (20) nach dem Muster einer "8" so schraubenförmig gelegt sind, daß die Spindel (56) sich durch beide Schlingen der "8" hindurch erstreckt.

3. Verbindungsanordnung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Spindel (56) aus einem vorderen Joch (58) und einem rückwärtigen Halter (60) besteht, welcher mit dem Joch (58) durch zwei mit Abstand nebeneinander angeordnete Stangen (62) verbunden ist.

4. Verbindungsanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Joch (58) radial verlaufende Schlitze (64) mit je einer darin gehalterten Anschlußhülsen-Anordnung (30) aufweist.

5. Verbindungsanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der rückwärtige Halter (60) der Spindel (56) eine zentrale öffnung (68) zum Hindurchführen der optischen Fasern (20) enthält.

6. Verbindungsanordnung nach einem der Ansprüche 1, 2, oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Spindel (56) aus einem vorderen Joch (58) und einem rückwärtigen Halter (60) besteht, der mit dem Joch (58) durch einen Zylinder vei— bunden ist, welcher im rückwärtigen Teil mit Schlitzen zum Hindurchführen der optischen Fasern (20) versehen ist.