DE3641707A1 - Vorrichtung zum durchverbinden von lichtwellenleitern - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zum Durch­ verbinden von mindestens einem einzelnen Lichtwellenleiter mit jeweils einem von mindestens zwei weiterführenden Lichtwellenleitern, welche einen Mechanismus zur Verstellung des Endes des Lichtwellenleiters aufweist und in welcher die Enden der weiterführenden Lichtwellenleiter so angeordnet sind, daß ihre planen Stirnflächen auf gleicher Höhe endend in einer Ebene liegen (DE-OS 31 27 574).

Lichtwellenleiter - im folgenden der Einfachheit halber nur noch mit "LWL" bezeichnet - werden in der Nachrichtentechnik als Ersatz für die bisher üblichen metallischen Leiter ver­ wendet, gegenüber denen sie einige Vorteile haben. Vorrich­ tungen zum Durchverbinden von LWL - im folgenden kurz "Schalter" genannt - werden beispielsweise in Übertragungs­ netzen benötigt. Solche Übertragungsnetze werden auch als "Lokale Netzwerke" bezeichnet. Sie finden immer mehr Eingang in die Kommunikationstechnik und werden beispielsweise in Betrieben und Bürogebäuden eingesetzt. Schalter für LWL sind beispielsweise erforderlich, um von einem Sender kommende optische Signale auf unterschiedliche Übertragungswege oder auf unterschiedliche Empfänger schalten zu können. Sie können auch dazu verwendet werden, unterschiedliche Dämpfungs­ elemente oder Verzögerungskreise in eine Übertragungs­ strecke einzuschalten. Ein anderes Einsatzgebiet solcher Schalter ist der Anschluß von Lichtquellen mit unter­ schiedlichen Wellenlängen an ein Übertragungssystem. Die Schalter selber sollen dabei möglichst einfach aufgebaut sein und sicherstellen, daß die empfindlichen LWL nicht zu stark mechanisch beansprucht werden.

In der DE-OS 27 04 984 ist ein Schalter für LWL beschrieben mit dem ein ankommender LWL auf zwei weiterführende LWL umgeschaltet werden kann. Die weiterführenden LWL haben dabei eine genau festgelegte Position. Auf das Ende des ankommenden LWL ist eine metallische Hülse aufgebracht die mittels eines Magnetfeldes hin und her bewegt werden kann. Sie schlägt dabei in zwei Endstellungen jedes Mal gegen die Wandung eines Gehäuses. Dieser Schalter ist auf zwei weiterführende LWL beschränkt. Außerdem wird der be­ wegliche LWL mechanisch extrem stark beansprucht, da er nicht nur ständig gegen die Wandung des Gehäuses geschlagen, sondern bei der Bewegung zwischen den beiden Endpositionen auch stark verbogen wird. Die Übertragungseigenschaften des beweglichen LWL werden dadurch schnell verschlechtert und es besteht die Gefahr, daß der LWL bricht.

Ein weiterer Schalter für LWL geht aus der US-PS 42 39 330 hervor. Dieser Schalter besteht aus zwei zylindrischen Linsen, die gegeneinander um ihre Achsen drehbar angeordnet sind. In die Linsen mündet von gegenüberliegenden Seiten eine Anzahl LWL ein, die durch Vermittlung der Linsen durch­ geschaltet werden können. Um hiermit unterschiedliche Über­ tragungswege durchschalten zu können, ist eine Drehung der beiden Linsen erforderlich, die mit ihren freien Stirnseiten dicht aneinanderliegen. Dadurch werden die angeschlossenen LWL auf Torsion beansprucht, was wieder zu einer schnellen Beeinträchtigung ihrer Übertragungseigenschaften führt.

Schwierigkeiten ergeben sich hier außerdem bei der Justie­ rung der durchzuverbindenden Übertragungswege, da schon bei einer sehr geringen Exzentrizität der Linsen sehr hohe Dämpfungswerte und Reflexionen an den Stoßstellen auftreten.

Bei dem eingangs erwähnten Schalter nach der DE-OS 31 27 574 ist zwischen den Enden eines ankommenden LWL und mehrerer weiterführender LWL ein verdrehbarer oder verschiebbarer Träger angeordnet, in dem Stücke von LWL angebracht sind. Durch entsprechende Bewegung des Trägers können die LWL unter Zwischenschaltung der Stücke durchverbunden werden. Der Träger stellt ein gesondertes Bauteil dar, das eine Präzisionsfertigung erfordert. Er muß außerdem auf beiden Anschlußseiten sehr genau justiert werden. Wesentlicher Nach­ teil dieses Schalters sind die jeweils zwei Übergangsstellen, die zu einer starken Dämpfungserhöhung führen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung zum Durchverbinden von LWL anzugeben, die einfach aufgebaut und einfach zu handhaben ist, mit der eine dämpfungs- und reflexionsarme Durchverbindung möglich ist und bei deren Betätigung der bewegliche LWL keinen wesentlichen mecha­ nischen Beanspruchungen ausgesetzt ist.

Diese Aufgabe wird bei einer Vorrichtung der eingangs ge­ schilderten Art gemäß der Erfindung dadurch gelöst,

• - daß die weiterführenden LWL mit festem Raster in einer Ebene nebeneinander liegen,
• - daß die plane Stirnfläche des einzelnen LWL parallel zu den Stirnflächen der weiterführenden LWL verläuft und
• - daß das Ende des einzelnen LWL in einer Aufnahme festge­ legt ist, die mit zwangsführung parallel zu der Ebene, in welcher die Stirnflächen der weiterführenden LWL liegen, verstellbar ist.

In dieser Vorrichtung führt der einzelne LWL an seinem Ende bei der Verstellung eine lineare, also sehr einfache Bewegung aus, da die weiterführenden LWL in einer Ebene nebeneinander liegen. Dadurch ist auch die Justierung des einzelnen LWL gegenüber den weiterführenden LWL sehr ein­ fach, da dazu nur die planen Stirnflächen genau ausgerichtet werden müssen. Eine dämpfungs- und reflexionsarme Durchver­ bindung ist damit sichergestellt. Da außerdem das Ende des einzelnen LWL in einer Aufnahme festgelegt ist, kann der LWL vor der Aufnahme in ausreichender Überlänge angeordnet sein, so daß er bei der Verstellbewegung der Aufnahme kaum gebogen oder anderweitig belastet wird. Die Übertragungseigenschaften des einzelnen LWL werden durch die Verstellung also nicht verändert.

Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung gehen aus den Unteransprüchen hervor.

Ausführungsbeispiele des Erfindungsgegenstandes sind in den Zeichnungen dargestellt.

Es zeigen:

Fig. 1 die Vorrichtung nach der Erfindung in schematischer Darstellung.

Fig. 2 die Aufnahme des einzelnen LWL in vergrößerter Dar­ stellung.

Fig. 3 und 4 einen Mechanismus zum Verstellen der Aufnahme.

Zu der Vorrichtung nach Fig. 1 gehören eine Aufnahme 1, in der ein einzelner LWL 2 festgelegt ist, und 16 weiterführende LWL 3, die in festem Raster in einer Ebene nebeneinander an­ geordnet sind. Die planen Stirnflächen der LWL 3 liegen in einer Ebene, in der die Aufnahme 1 in Richtung des Doppel­ pfeiles 4 zwangsgeführt verstellbar ist. Der LWL 2 ist vor der Aufnahme 1 beispielsweise zu einer Schleife geformt, so daß er hier eine ausreichende Überlänge hat, um der Bewegung der Aufnahme 1 problemlos folgen zu können.

Die Aufnahme 1 mit dem LWL 2 ist im Ausführungsbeispiel nach Fig. 2 an zwei Blattfedern 5 und 6 befestigt, die parallel zueinander verlaufen und an ihren freien Enden in einem Halter 7 befestigt sind. Der aus stabilem Material bestehende Halter 7 ist frei beweglich. Die Blattfedern 5 und 6 haben zwischen Aufnahme 1 und Halter 7 exakt die gleiche Länge. Sie haben insgesamt ein identisches Federverhalten und verlaufen bei einer Bewegung der Aufnahme 1 in Richtung der Pfeile 8 und 9 in jeder Position der Aufnahme 1 parallel zueinander.

Am Halter 7 sind zwei weitere Blattfedern 10 und 11 befestigt die an ihren anderen Enden ortsfest angebracht sind. Die Blattfedern 10 und 11 haben ebenfalls das gleiche Federver­ halten wie die Blattfedern 5 und 6, so daß alle vier Blatt­ federn ein identisches Federverhalten haben. Auch die Blatt­ federn 10 und 11 verlaufen in jeder Position der Aufnahme 1 parallel zueinander.

Die Blattfedern 5 und 6 einerseits sowie 10 und 11 anderer­ seits sind in Fig. 2 nebeneinander liegend dargestellt. Sie könnten paarweise auch übereinander angeordnet sein. Durch das Zusammenwirken der vier am Halter 7 festgelegten Blatt­ federn 5, 6, 10 und 11 ist sichergestellt, daß die Aufnahme 1 eine geradlinige Bewegung parallel zu der Ebene durchführt, in welcher die Stirnflächen der LWL 3 liegen. Die Aufnahme 1 ist damit zwangsgeführt. Eine solche Zwangsführung kann aber beispielsweise auch durch einen Schlitten erreicht werden, der auf einer Schiene oder in einer Nut läuft, an dem die Aufnahme 1 angebracht ist.

Die Aufnahme 1 kann beispielsweise durch einen elektrischen Schrittmotor verstellt werden, dessen Antrieb entsprechend den festliegenden Positionen der weiterführenden LWL 3 programmiert ist. Dabei kann die Aufnahme 1 beispielsweise über eine Spindel verstellt werden. Das könnte grundsätzlich auch von Hand geschehen.

Es ist jedoch auch möglich, für die Bewegung der Aufnahme 1 eine aus einem Haltestab 12 und zwei Führungsstäben 13 und 14 bestehende Anordnung nach den Fig. 3 und 4 zu verwenden. In der in Fig. 3 dargestellten Draufsicht verlaufen Haltestab 12 einerseits und Führungsstäbe 13 und 14 andererseits recht­ winklig zueinander. Das ist aber nicht erforderlich, sondern der Winkel ist beliebig. Haltestab 12 und Führungsstäbe 13 und 14 müssen nur gelenkig miteinander verbunden sein.

Die Aufnahme 1 kann so am Haltestab 12 angebracht sein, daß der LWL 2 an der Stelle "S" bei 1/5 der Länge des Halte­ stabes 12 liegt. An der Stelle "S" kann aber auch ein Be­ tätigungselement, beispielsweise ein Hebel, am Haltestab 12 angebracht sein, der zur Betätigung der Aufnahme 1 dient. Der Haltestab 12 ist jeweils bei 1/3 der Länge der Führungs­ stäbe 13 und 14 festgelegt.

An den Enden der Führungsstäbe 13 und 14 sind Verstellorgane 15 angebracht, die eine Hubbewegung ausführen können. Als Verstellorgane 15 sind vorzugsweise elektromagnetische Relais eingesetzt, deren Anker einen vorgegebenen Hub ausführen können. Der LWL 2 ist dadurch auf sehr einfache Weise in 16 unterschiedliche, der Lage der weiterführenden LWL 3 ent­ sprechende Positionen zu bewegen. Wie das geschieht, wird an Hand von Fig. 4 erläutert, wobei statt des Wortes "Verstell­ organ" der Einfachheit halber das Wort "Relais" verwendet wird:

Jedes der vier Relais 15 A, 15 B, 15 C und 15 D hat exakt den gleichen Hub. Die Enden der beiden Führungsstäbe 13 und 14 werden also von jedem dieser Relais gegebenenfalls um die gleiche Strecke "X" angehoben. Die Strecke "X" ist so be­ messen, daß die Stelle S in Schritten bewegt wird, deren Länge genau dem Mittenabstand zwischen zwei weiterführenden LWL 3 entspricht.

Ausgehend von einer Ruhestellung, in der beispielsweise alle Relais 15 ohne Hub in gleicher Höhe sind, wird durch den Hub des Relais 15 A um die Strecke "X" die Stelle "S" um 1/15 angehoben. Das ergibt sich aus den Hebelverhält­ nissen des Führungsstabes 14 und des Haltestabes 12 mit 1/3×1/5. Wenn aus der Ruhestellung heraus das Relais 15 B anzieht, dann wird die Stelle "S" um 2/15 bewegt (2/3×1/15). Für das Relais 15 C sind es 4/15 (1/3×4/5) und für das Relais 15 D 8/15 (2/3×4/5).

Ausgehend von einem am Rande liegenden weiterführenden LWL 3 (Ruhestellung), kann so durch gezielte Steuerung der Relais 15 der LWL 2 jedem weiterführenden LWL 3 zuge­ ordnet werden, wenn nicht jeweils nur eines der Relais 15, sondern mehrere oder alle Relais 15 A bis 15 D anziehen.

Das Ausführungsbeispiel ist für einen Schalter mit einem LWL 2 und 16 weiterführenden LWL 3 erläutert. Die Erfindung ist aber nicht auf diese Ausführungsform beschränkt. In der Aufnahme 1 können auch mehr als ein LWL 2 festgelegt sein und die Anzahl der weiterführenden LWL 3 ist an sich beliebig. Es können also weniger aber auch mehr als 16 weiterführende LWL 3 vorhanden sein.

Claims (7)

1. Vorrichtung zum Durchverbinden von mindestens einem einzelnen Lichtwellenleiter mit jeweils einem von mindestens zwei weiterführenden Lichtwellenleitern, welche einen Mechanismus zur Verstellung des Endes des Lichtwellenleiters aufweist und in welcher die Enden der weiterführenden Lichtwellenleiter so ange­ ordnet sind, daß ihre planen Stirnflächen auf gleicher Höhe endend in einer Ebene liegen, dadurch gekennzeichnet,

• - daß die weiterführenden Lichtwellenleiter (3) mit festem Raster in einer Ebene nebeneinander liegen,
• - daß die plane Stirnfläche des einzelnen Lichtwellen­ leiters (2) parallel zu den Stirnflächen der weiter­ führenden Lichtwellenleiter (3) verläuft und
• - daß das Ende des einzelnen Lichtwellenleiters (2) in einer Aufnahme (1) festgelegt ist, die mit Zwangs­ führung parallel zu der Ebene, in welcher die Stirn­ flächen der weiterführenden Lichtwellenleiter (3) liegen, verstellbar ist.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,

• - daß die Aufnahme (1) an den Enden von zwei Blatt­ federn (5, 6) befestigt ist, die an ihren freien Enden so in einem frei beweglichen Halter (7) festgelegt sind, daß sie in jeder Position des Verstellweges der Aufnahme (1) parallel zueinander verlaufen,
• - daß an dem Halter (7) zwei weitere Blattfedern (10, 11) mit einem Ende festgelegt sind, die an ihren anderen Enden ortsfest angebracht sind und die ebenfalls in jeder Position der Aufnahme (1) parallel zueinander verlaufen, und
• - daß alle vier Blattfedern (5, 6, 10, 11) in ihrem Feder­ verhalten identisch sind.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Aufnahme (1) an einem zwangsgeführten Schlitten ange­ bracht ist.

4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet,

• - daß die Aufnahme (1) mit dem Lichtwellenleiter (2) an einem Haltestab (12) festgelegt ist, der an beiden Enden gelenkig mit je einem Führungsstab (13, 14) verbunden ist, deren freie Enden unabhängig voneinander verstellbar sind,
• - daß die Aufnahme (1) des Lichtwellenleiters (2) bzw. ein Betätigungselement für dieselbe bei 1/5 der Länge des Haltestabes (12) an demselben festgelegt ist und
• - daß der Haltestab (12) jeweils bei 1/3 der Länge der Führungsstäbe (13, 14) gelenkig an denselben angebracht ist.

5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch ge­ kennzeichnet, daß an den Enden der Führungsstäbe (13, 14) elektrisch antreibbare, eine Hubbewegung ausführende Ver­ stellorgane (15) angebracht sind.

6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch ge­ kennzeichnet, daß als Verstellorgane (15) elektromagne­ tische Relais eingesetzt sind.

7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die Aufnahme (1) durch einen elek­ trischen Schrittmotor verstellbar ist.