DE3608019A1 - Verbindungselement fuer mehrere lichtwellenleiter - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verbindungselement für mehrere Lichtwellenleiter, die in Zentrierrillen auf zwei Trägerkörpern fluchtend angeordnet sind, deren die Stoßstellen der Lichtwellenleiter enthaltende Trenn­ stelle seitlich durch überbrückende Führungselemente überdeckt ist, wobei Fixierungsmittel für den Zusammen­ halt der Trägerkörper und der Führungselemente vorgese­ hen sind.

Ein Verbindungselement dieser Art ist aus der DE-Al 34 08 783 bekannt. Wenn für den Zusammenbau des Verbindungselementes eine lösbare Anordnung z. B. durch Klemmelemente vorgesehen wird, dann ergibt sich die Schwierigkeit, daß einerseits die relativ dünnen Träger­ körper keinen unerwünschten oder schädlichen mechani­ schen Beanspruchungen unterworfen werden dürfen, während andererseits doch für einen sicheren Zusammenhalt und die damit in Zusammenhang stehende genaue Ausrichtung der Lichtwellenleiterfasern bzw. des Stoßstellenbereichs ein ausreichend hoher Anpreßdruck erforderlich ist.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen die Trägerkörper möglichst schonenden klemmenden Zusammenhalt zwischen den Trägerkörpern einerseits und den Führungselementen andererseits sicherzustellen und gleichzeitig ausreichend hohe Anpreßdrücke zu gewährlei­ sten und dabei Kräfte vom eigentlichen Stoßstellenbe­ reich der Lichtwellenleiterenden möglichst fernzuhalten. Gemäß der Erfindung, welche sich auf ein Verbindungsele­ ment der eingangs genannten Art bezieht, wird dies da­ durch erreicht, daß für den Zusammenhalt mindestens ein Federbügel vorgesehen ist, der nur seitlich im Bereich der Führungselemente kraftschlüssig anliegt. Auf diese Weise wird die Funktion der Führungselemente, nämlich die genaue Ausrichtung der miteinander zu verbindenden Lichtwellenleiteradern besonders gefördert, weil die Anpreßkräfte zwischen den Führungselementen und den Trägerkörpern gerade dort wirksam werden, wo die die genaue fluchtende Ausrichtung ergebenden Führungsele­ mente vorhanden sind. Darüber hinaus ergibt sich der besondere Vorteil, daß Kräfte, welche vom Federbügel ausgeübt werden, nicht im Bereich der Stoßstellen der Lichtwellenleiterenden wirksam werden können . Es hat sich nämlich gezeigt, daß auch nur kleine Kräfte im Bereich der Lichtwellenleiter-Stoßstellen zu zwar ge­ ringfügigen, aber bereits eine merkliche Dämpfungserhö­ hung der Stoßstelle ergebenden räumlichen Verschiebungen führen können. Auch ist durch diese Anordnung des Feder­ bügels sichergestellt, daß es zu keiner unerwünschten Verbiegung oder Schädigung der die Lichtwellenleiter aufnehmenden Trägerkörper kommt.

Eine besonders vorteilhafte Ausführungsform der Erfin­ dung sieht vor, daß jedem Trägerkörper jeweils ein der­ artiger Federbügel zugeordnet ist.

Sonstige Weiterbildungen der Erfindung sind in Unter­ ansprüchen wiedergegeben.

Die Erfindung und ihre Weiterbildungen werden nachfol­ gend anhand von Zeichnungen näher erläutert. Es zeigt:

Fig. 1 in perspektivischer Darstellung den Aufbau eines Verbindungselementes und

Fig. 2 in Seitenansicht ein fertig montiertes Verbin­ dungselement einschließlich der einen Federbü­ gel enthaltenden Fixierungselemente.

In Fig. 1 ist im fertig montierten Zustand ein zwei Trägerkörper 1 und 2 enthaltendes Verbindungselement 27 gezeigt, dessen Grundplatte 12 teilweise ausgeschnitten ist, um den Aufbau im Inneren sichtbar zu machen.

Es werden zunächst die beiden identischen Trägerkörper 1 und 2 betrachtet, die an der gemeinsamen Trennstelle 5 mit ihren Stirnseiten aneinanderstoßen. Jeder dieser Trägerkörper 1 bzw. 2 besteht vorteilhaft aus einem ätzbaren Material wie zum Beispiel Silizium, so daß nach einem geeigneten Ätzverfahren Zentrierrillen 4 eingear­ beitet werden können. Diese Zentrierrillen 4 dienen der Aufnahme und Zentrierung der abgemantelten Lichtwellen­ leiter 10. Am Ende der Zentrierrillen 4 befindet sich eine ausgeätzte Ausnehmung 6, die sich über die ganze Breite der Zentrierrillen 4 erstreckt und somit allen Lichtwellenleitern 10 samt ihren Umhüllungen 11 gemein­ sam Platz bietet. Die Zentrierrillen 4 sowie die Aus­ nehmung 6 jedes Trägerkörpers 1 und 2 werden nach Ein­ lage der Lichtwellenleiter jeweils von einer Abdeck­ platte abgedeckt, die zweckmäßigerweise mit dem Träger­ körper 1 bzw. 2 verklebt wird. Im vorliegenden Beispiel ist nur die Abdeckplatte 3 für den Trägerkörper 1 darge­ stellt, während die Abdeckplatte für den Trägerkörper 2 weggelassen ist. Der zur Fixierung der Lichtwellenleiter 10 dienende Kleber wird von der Stirnseite 5 der Träger­ körper 1 bzw. 2 her eingebracht. Infolge der Kapillar­ wirkung der Zentrierrillen 4 und durch den engen Spalt zwischen Abdeckplatte 3 und Trägerkörper 1 bzw. 2 dringt der Kleber ins Innere vor und verklebt auf diese Weise Trägerkörper, Abdeckplatte und Lichtwellenleiter mitein­ ander. Die Ausnehmung 6 wird zweckmäßig anschließend ebenfalls mit Klebematerial aufgefüllt. Auf diese Weise entstehen Anschlußeinheiten, die an der Stirnseite (d. h. bei der Trennstelle 5) geschliffen und poliert werden können. Für eine derartige Verbindungsanordnung können zum Beispiel zwölf Zentrierrillen 4 nebeneinander ange­ ordnet werden, die hier zum Beispiel in gegenseitigem Abstand von 0,5 mm parallel zueinander verlaufen. Die Länge der Zentrierrillen 4 beträgt zum Beispiel etwa 5 mm.

An den beiden seitlichen Rändern der Trägerkörper 1 bzw. 2 sind Zusatzrillen 8 ebenfalls wie die Zentrierrillen 4 eingeätzt und verlaufen parallel zu diesen. Es ist auf jeder Seite mindestens eine Zusatzrille 8 vorzusehen, im vorliegenden Ausführungsbeispiel der Fig. 1 sind zwei dargestellt. Diese Zusatzrillen 8 dienen zur Ausrichtung der beiden bestückten Trägerkörper 1 und 2, denn in diese Zusatzrillen 8 werden Führungselemente 7 mit ange­ paßten entsprechend vorspringenden Profilien 9 einge­ fügt. Diese Führungselemente 7 überbrücken die gemein­ same Trennstelle 5, so daß beide Trägerkörper 1 und 2 und damit auch die Zentrierrillen 4 aufeinander fluch­ tend ausgerichtet werden. Die Führungselemente 7 sind an einer gemeinsamen, den gesamten Spleißverbinder über­ deckenden Grundplatte 12 befestigt. Die Zusatzrillen 8 sind zweckmäßigerweise von trapezförmigem Querschnitt und sind den Profilen 9 der Führungselemente 7 so ange­ paßt, daß eine Berührung nur längs der beiden Seiten­ flächen der Profile 9 erfolgt. Sie befinden sich in einigem Abstand seitlich von den Zentrierrillen 4, um eine Benetzung mit Kleber zu verhindern. Durch die ge­ meinsame Ätzung und anschließende Trennung der beiden Trägerkörper 1 und 2 ist eine sehr hohe Genauigkeit der gesamten Verbindungsanordnung zu erreichen. Die Träger­ körper 1 bzw. 2 besitzen Abmessungen von etwa 8 auf 9 mm bei einer Dicke von 0,5 mm. Die Abdeckplatten 3, die ebenfalls aus ätzbarem Material, wie zum Beispiel Sili­ zium bestehen, sind auf ihren Innenseiten in zwei Zonen eingeteilt. Die eine Zone liegt auf dem Trägerkörper 1 bzw. 2 plan auf und drückt die entmantelten Lichtwellen­ leiter 10 in die Zentrierrillen 4. Die andere mit einer Ausnehmung versehene Zone überdeckt jeweils die noch beschichteten Lichtwellenleiter 11. Die Maße einer sol­ chen Abdeckplatte betragen beispielsweise 4 auf 8 mm, wobei die Dicke zum Beispiel im Bereich der unbeschich­ teten Lichtwellenleiter 0,5 mm und im Bereich der be­ schichteten Lichtwellenleiter 0,3 mm beträgt.

Wenn eine lösbare Verbindung zwischen den beiden Träger­ körpern 1 und 2 sowie den auf der Grundplatte 12 befe­ stigten Führungselementen 7 erwünscht ist, müssen Zusam­ menpreßkräfte ausgeübt werden, welche diese Teile gegen­ einander pressen. Die Ausrichtung der Lichtwellenleiter­ enden ist um so besser, je fester die Anpreßkräfte wirk­ sam sind. Andererseits muß aber sichergestellt werden, daß es zu keinerlei Verwindungs- oder Verschiebungsvor­ gängen im Bereich der Stoßstellen der Lichtwellenleiter­ enden kommt, wenn diese Anpreßdrücke wirksam werden, weil dadurch die Spleißdämpfung erhöht würde. Die Lösung für dieses Problem besteht in einem Angriff der Zusam­ menpreßkräfte, wie er durch die Pfeile P 11, P 12, P 22 angedeutet ist, wobei eine vierte Kraft P 21 spiegel­ bildlich zu P 11 im ausgebrochenen Bereich der Grundplat­ te 12 und des rechten Führungselementes 7 zu denken wäre. Da die Kräfte P 11, P 12, P 21, P 22 nur im Bereich der Führungselemente 7 bzw. der Profile 9 und der Nuten 8 wirken, bleibt der Stoßstellenbereich, in dem die Stirnseiten der Lichtwellenleiter 10 aneinanderstoßen, kräftefrei, so daß Dämpfungserhöhungen oder sonstige Beeinträchtigungen in diesem kritischen Bereich vermie­ den sind.

Zur Realisierung der Anpreßkräfte kann ein Aufbau ver­ wendet werden, wie er in Fig. 2 dargestellt ist. Dort ist das Verbindungselement nach Fig. 1 in einer um 180° gedrehten Position gezeigt, wobei ein Schnitt genau ent­ lang der Trennebene 5 gelegt ist. Sichtbar ist also nur die Stirnseite des Grundelementes 2 mit der daran befe­ stigten Abdeckplatte 3. Abweichend von der Ausführungs­ form nach Fig. 1 ist im Bereich der Führungselemente 7 jeweils nur ein Profil 9 vorgesehen und dementsprechend in dem Trägerkörper 2 nur jeweils eine Führungsrille 8 auf jeder Seite. Das Verbindungselement 27 selbst ist in seiner Gesamtheit in einer Aufnahmeeinrichtung 14 unter­ gebracht, welche zwei seitliche Schenkel 16 und 17 auf­ weist, deren Innenflächen einen seitlichen Anschlag für die Grundplatte 12 bilden. Im Außenbereich der Schenkel 16 und 17 sind Hinterschneidungen 21 und 22 vorgesehen, in welche die U-förmig gebogenen Enden einer Klammer 20 eingreifen. Die Aufnahmeeinrichtung 14 ist in ihrer Ge­ samtheit in einer Spleißplatte 15 untergebracht, die z. B. Bestandteil eines Spleißgehäuses oder einer Muffe sein kann. Die Klammer 20 wird auf die Seitenschenkel 16 und 17 der Aufnahmeeinrichtung 14 aufgerastet, was durch entsprechende Abschrägungen 18 und 19 an deren Außenflä­ chen erleichtert wird. Es ist darauf hinzuweisen, daß zweckmäßig zwei Klammern vorgesehen werden, d. h. jedem der Trägerkörper 1 und 2 ist eine derartige Klammer 20 zugeordnet.

Im mittleren Teil der Klammer 20 ist ein Federbügel 23 angebracht (bevorzugt durch Punktschweißen), dessen etwas nach oben umgebogene Enden in den Punkten 25 und 26 auf dem Trägerkörper 2 aufliegen. Diese (in Wirklich­ keit Auflagelinien darstellenden) Auflagepunkte 25 und 26 werden so gewählt, daß sie im Bereich der Führungs­ elemente 7 liegen, und zwar bevorzugt in der Nähe der Profile 9 und der Zusatzrillen 8. Dadurch wird ein me­ chanischer Druck entsprechend z. B. den Kräftepfeilen P 12 und P 22 gerade dort ausgeübt, wo die für die fluchtende Ausrichtung der beiden Trägerkörper 1 und 2 vorgesehenen Nut- und Federverbindungen 8 und 9 liegen. Somit kommt es bei dieser Art der angreifenden Kräfte zu keinerlei Verformung im Innenbereich der Grundkörper 1 und 2, d. h. die Ausrichtung der Enden der Lichtwellenleiterfasern wird durch die Kräfte, welche vom Federbügel 23 ausgeübt werden, in keiner Weise beeinträchtigt. Weiterhin ist sichergestellt, daß die empfindlichen sehr dünnen und spröden (meist aus Silizium bestehenden) Trägerkörper 1 und 2 keinen Biegebeanspruchungen unterworfen werden, welche zu Brüchen führen könnten.

Die Klammern 20 dienen gleichzeitig auch dem äußeren Schutz und der Abdeckung der gesamten Spleißverbindung. Der Federbügel 23 verläuft quer zur Längsachse der Lichtwellenleiter, die in den Zentrierrillen 4 unterge­ bracht sind. Die Querausdehnung des Federbügels 23 wird zweckmäßig so gewählt, daß dieser sich nur über einen Teil der Länge des zugehörigen Trägerkörpers 1 oder 2 erstreckt, beispielsweise rund um 50%. Die Federeigen­ schaften der Klammer 20 werden zweckmäßig so gewählt, daß diese wesentlich steifer ist als der jeweilige Fe­ derbügel 23, d. h. der Federbügel 23 sollte eine erheb­ lich niedrigere Federkonstante aufweisen als die Klammer 20. In diesem Zusammenhang ist es auch zweckmäßig, für den Federbügel 23 ein weicheres (und/oder im Querschnitt dünneres) Material zu wählen als für die relativ steife Klammer 20 und/oder den Federbügel 23 weniger breit zu machen als die Klammer 20. Auch kann der Federbügel 23 in seinem Außenbereich (bei den Auflagestellen 25 und 26) geschlitzt ausgebildet werden.

Claims (10)

1. Verbindungselement für mehrere Lichtwellenleiter (10), die in Zentrierrillen (4) auf zwei Trägerkörpern (1, 2) fluchtend angeordnet sind, deren die Stoßstellen der Lichtwellenleiter (10) enthaltende Trennstelle (5) seitlich durch überbrückende Führungselemente (7) über­ deckt ist, wobei Fixierungsmittel für den Zusammenhalt der Trägerkörper (1, 2) und der Führungselemente (7) vorgesehen sind, dadurch gekennzeichnet, daß für den Zusammenhalt mindestens ein Federbügel (23) vorgesehen ist, der nur seitlich im Bereich der Führungselemente (7) kraftschlüssig anliegt.

2. Verbindungselement nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Führungselemente (7) an einer durchgehenden, auch die Stoßstellen der Lichtwellenleiter (10) mit überdeckenden Grundplatte (12) angeordnet sind.

3. Verbindungselement nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß jedem Trägerkörper (1, 2) ein Federbügel (23) zuge­ ordnet ist.

4. Verbindungselement nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Federbügel (23) quer zur Längsachse der Lichtwellenleiter (10) verläuft.

5. Verbindungselement nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Federbügel sich nur über einen Teil der Länge der Trägerkörper (1, 2) erstreckt.

6. Verbindungselement nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Federbügel (23) an einer federnden Klammer (20) befestigt ist, welche in eine das Verbindungselement enthaltende Aufnahmeeinrichtung (14) eingreift.

7. Verbindungselement nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Federbügel (23) eine niedrigere Federkonstante aufweist als die Klammer (20).

8. Verbindungselement nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Federbügel (23) aus dünnerem Material besteht als die Klammern (20).

9. Verbindungselement nach einem der Ansprüche 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Federbügel (23) weniger breit ist als die Klam­ mer (20).

10. Verbindungselement nach einem der Ansprüche 7 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß der Federbügel (23) in seinen Außenbereichen geschlitzt ausgebildet ist.