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Verbindungsanordnung für Lichtwellenleiteradern und
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Verfahren zu deren Herstellung Die Erfindung betrifft eine Verbindungsanordnung
für die Spleißstelle zweier Lichtwellenleiteradern, deren im Spleißbereich entfernte
Umhüllung durch eine härtende Vergußmasse ersetzt ist.
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Eine Verbindungsanordnung dieser Art ist aus der DE-C2 27 29 682 bekannt,
wobei dort auf den Enden der Aderhüllen ein Röhrchen aufgebracht ist, das die Verbindungsstelle
überbrückt und die Enden der Aderhüllen ausreichend überlappt und mit diesen verklebt
oder auf diese aufgeschrumpft ist. Die Sicherung der Spleißstelle gegen unerwünscht
große Zugbeanspruchungen wird somit hier durch ein nachträglich übergeschobenes
Röhrchen erreicht. Dieses ergibt zwar einen guten Schutz gegen mechanische Zugbeanspruchung,
hat jedoch den Nachteil, daß im Spleißbereich die Lichtwellenleiterader versteift
wird und eine nicht unerhebliche Vergrößerung des Außendurchmessers eintritt.
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Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Spleißstelle
in möglichst einfacher Weise gegen mechanische Beanspruchungen zu schützen und zugleich
die Vergrößerungen des Durchmessers im Spleißbereich möglichst klein zu halten.
Gemäß der Erfindung wird dies bei einer Verbindungsanordnung der eingangs genannten
Art dadurch erreicht, daß in die Vergußmasse zugfeste
Fäden eingelassen
sind, deren Enden über den Spleißbereich hinausragen und auf der Außenseite der
Umhüllung der Lichtwellenleiteradern aufliegen und daß die Enden der zugfesten Fäden
auf der Umhüllung fixiert sind.
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Durch die Verwendung zugfester Fäden ergibt sich nur eine sehr geringfügige
Vergrößerung des Außendurchmessers im Bereich der Spleißstelle. Außerdem weisen
diese Fäden auch bei sehr kleinen Durchmessern noch ausreichend gute Zugfestigkeitseigenschaften
auf. Auch bleibt die Elastizität der Lichtwellenleiterader nach der Erstellung der
erfindungsgemäßen Verbindungsanordnung weitgehend erhalten und die Durchmesservergrößerung
läßt sich auf niedrigem Wert stabilisieren, weil die Fixierung der Enden der zugfesten
Fäden auf der Außenfläche der Umhüllung in einfacher Weise z.B.
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mittels eines Klebstoffes oder dergleichen möglich ist.
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Weiterbildungen der erfindungsgemäßen Verbindungsanordnung sind in
Unteransprüchen wiedergegeben.
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Die Erfindung betrifft weiterhin ein Verfahren zur Herstellung einer
Verbindungsanordnung, welches dadurch gekennzeichnet ist, daß in eine geöffnete
Form die Fäden und die Lichtwellenleiteradern mit ihren abgemantelten Lichtleitfasern
eingelegt werden, daß die Form geschlossen wird und dabei die Enden der Fäden gehalten
werden, daß die Form mit der Vergußmasse gefüllt und diese ausgehärtet wird und
daß die Enden der Fäden auf der Umhüllung der Lichtwellenleiterader fixiert werden.
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Die Erfindung und ihre Weiterbildungen werden nachfolgend anhand von
Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen
Fig. 1 in Seitenansicht eine
vorbereitete Verbindungsanordnung mit eingelegten Längsfäden, Fig. 2 die Verbindungsanordnung
nach Fig. 1 mit vergossenen Längsfäden jedoch noch freiliegenden Enden der Fäden,
Fig. 3 in Seitenansicht die fertige Verbindungsstelle mit einer zusätzlich außen
aufgebrachten, die Enden der Fasern fixierenden weiteren VerguR-masse, Fig. 4 in
Seitenansicht eine Gießform für die Herstellung einer erfindungsgemäßen Verbindungsanordnung
und Fig. 5 eine Hälfte der Gießform auf die Trennfläche gesehen.
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In Fig. 1 sind zwei bereits miteinander verbundene Lichtwellenleiteradern
LW1 und LW2 dargestellt die jeweils eine Lichtwellenleiterfaser LWF1 und LWF2 enthalten,
auf welche außen eine festsitzende Umhüllung (coating) AC1 bzw. AC2 aufgebracht
ist. Im Bereich BE der Verbindungsstelle werden die Umhüllungen AC1 und AC2 entfernt,
so daß die Lichtleitfasern LWF1 und LWF2 blank zutage treten.
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Nach Erstellung der Faserverbindung (beispielsweise durch einen SchweiRvorgang,
angedeutet durch das mit SP bezeichnete Kreuz), muß die Verbindungsstelle wieder
gesichert werden, weil dort die Festigkeit der Lichtleitfasern LWF1 und LWF2 verringert
ist. GemäR der Erfindung werden dabei längslaufende Fäden FD eingelegt, deren Länge
gröRer ist als die Länge des Verbindungsbereiches BE, in dem die Umhüllung AC1 bzw.
AC2 entfernt ist. Die Enden FDE1 und FDE2 dieser Fäden FD ragen somit über den eigentlichen
Verbindungsbereich BE hinaus. Als Fäden können bevorzugt Aramidfasern verwendet
werden,
weil diese besonders günstige Zugeigenschaften aufweisen.
Der Durchmesser der Fäden FD kann zu etwa 12 Rm (handelsübliches Maß) gewählt werden.
Es ist auch möglich, ein Geflecht aus entsprechenden Fäden vorzusehen und/oder eine
bandförmige Anordnung, bei der mehrere Fäden nebeneinander liegen und miteinander
verbunden sind. Die Enden FDE1 und FDE2 der Fäden FD sollten zwischen 3 und 5 mm
über den Verbindungsbereich BE hinausragen. Im SpleiRbereich BE selbst laufen die
Fäden FD im wesentlichen parallel zur Längsachse der Lichtwellenleiteradern LW1
und LW2.
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Bei der Anordnung nach Fig. 2 sind die Enden FDE1 und FDE2 an die
Außenflächen der Umhüllung AC1 und AC2 angelegt und dort z.B. mittels eines Klebstoffs
fixiert. Im Verbindungsbereich selbst sind die Fäden FD mit einer Vergußmasse VM
vergossen, deren durch die verwendete Gußform bestimmter Außendurchmesser zweckmäßig
etwa so groR gewählt wird, wie der Außendurchmesser D1 der Lichtwellenleiteradern
LW1 bzw. LW2. Auf diese Weise tritt nur eine geringfügige Verdickung im Bereich
der Verbindungsstelle der Lichtwellenleiteradern auf und gleichzeitig ist die Zugfestigkeit
der Verbindungsanordnung mindestens so groß wie die der unbeeinträchtigten Lichtwellenleiteradern
LW1 und LW2. Es ist dabei im Gegensatz zu herkömmlichen Verbindungsanordnungen nicht
notwendig, daß die Vergußmasse VM selbst besondere Festigkeits-oder Hafteigenschaften
aufweist, weil die Zugbeanspruchung in erster Linie von den Fäden FD übernommen
wird.
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Es ist auch möglich, vor allem bei bestimmten Fasern mit dickerer
Außenhülle, die gesamte Verbindungsanordnung einschließlich der Enden der Fäden
FD mit einer zusätz-
lichen Vergußmasse (z.B. mittels einer 2. Vergußform)
zu überziehen, wie dies in Fig. 3 gezeigt ist. Diese Vergußmasse VMA umschließt
die gesamte Verbindungsstelle beginnend vor den Fäden FD und endend nach diesen.
Der Durchmesser D2 dieser zusätzlichen Fixierungs- und Umhüllungsschicht VMA wird
zweckmäßig dem Durchmesser D1 der Lichtwellenleiteradern angepaßt (ist also nur
möglichst wenig größer zu wählen).
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Die Herstellung einer Verbindungsanordnung entsprechend den Fig. 1
bis 3 kann zweckmäßig mittels einer Gießform erfolgen, die in den Fig. 4 und 5 dargestellt
ist. Die Seitenansicht nach Fig. 4 zeigt, daß die GieRform GF aus zwei Formhälften
GF1 und GF2 besteht, die flächig im Bereich einer Trennebene TE aneinanderstoßen
und mit einer durchgehenden Öffnung OP versehen sind, welche dem Außendurchmesser
D1 der Lichtwellenleiteradern LW1 und LW2 entspricht. Wie Fig. 5 zeigt, werden die
miteinander verbundenen Lichtwellenleiteradern LW1 und LW2 in die Bohrung entsprechend
der Öffnung OP eingelegt. Gleichzeitig werden die Fäden FD in diese Form eingelegt,
wobei zweckmäßig eine Anzahl von 10 bis 15 Fäden je Formhälfte Verwendung finden
können. Diese Fäden FD ragen mit ihren Enden FDE1 und FDE2 über den Verbindungsbereich
BE hinaus und werden dort beim Schließen der Form (d.h. beim Auflegen der zweiten
Formhälfte GF1) fixiert und dichten damit auch die Form nach außen ab.
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Dagegen werden sie im Mittelbereich in den freien Raum der Bohrung
OP hineingedrückt, in dem sich nur die lose verlaufende Lichtwellenleiterfaser LWF1
bzw. LWF2 befindet. Über eine Öffnung SO wird z.B. mit einer Injektionsspritze die
Vergußmasse VM in den Öffnungskanal der Bohrung OP eingepreßt, wobei ein vollständiges
Auffüllen der gesamten Verbindungsstelle mit Vergußmasse VM durch die am Ende angebrachten
Entlüftungsöffungen EO1 und E02 gewährleistet wird. Nach dem Aushärten der Vergußmasse
VM
(eventuell unterstützt durch Erhitzung und/oder Bestrahlung) wird die Gießform geöffnet
und die Lichtwellenleiter LW1 und LW2 lassen sich samt der vergossenen Verbindungsstelle
entnehmen.
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Die Form besteht zweckmäßig aus Glas, wobei eine durch UV-Licht aushärtende
Vergußmasse angewendet werden kann.
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Nach der Fixierung der Enden FDE1 und FDE2 der Fäden FD auf der Außenfläche
der Außenhülle ACl bzw. AC2 der Lichtwellenleiteradern LW1 bzw. LW2 (beispielsweise
durch Kleber oder eine zusätzlich aufgetragene aushärtende Masse entsprechend Fig.
3) ist die Verbindungsstelle ausreichend und zuverlässig gegen mechanische Beanspruchungen
geschützt. Als Vergußmasse kann zweckmäßig das gleiche Material verwendet werden,
aus dem die Umhüllungen AC1 und AC2 der Lichtwellenleiteradern bestehen. Auch die
zusätzlich aufgetragene Masse VMA nach Fig. 3, welche die gesamte Verbindungsstelle
in einer dünnen Außenschicht umgibt und die Enden FDE1 und FDE2 der Fäden FD fixiert,
kann vorteilhaft ebenfalls aus Coating-Material hergestellt werden, beispielsweise
durch Bestreichen mit einem Pinsel oder Eintauchen in einen entsprechenden Vorratsbehälter.
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13 Patentansprüche 5 Figuren