DE3902836A1 - Lichtleitfaser-verbindungsbaueinheit und verfahren zu deren herstellung - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich allgemein auf eine Lichtleitfa­ ser-Verbindungsbaueinheit, die an einem Endteil einer Licht­ leitfaser angebracht wird, um die Lichtleitfaser mit einem Ende einer anderen Lichtleitfaser optisch zu verbinden, und auf ein Verfahren zu deren Herstellung. Insbesondere bezieht sich die Erfindung auf eine derartige Lichtleitfaser-Verbin­ dungsbaueinheit, die einen einfachen Aufbau sowie eine hohe Haltbarkeit und Lebensdauer hat, und auf ein verbessertes Verfahren zu deren Herstellung.

Lichtleitfasern wurden in jüngerer Zeit als Übertragungs­ kabel in Datenübertragungssystemen verwendet. Diese Licht­ leitfasern werden aus Glasfasern oder Kunststoffmaterialien gebildet. Vom Standpunkt der Herstellungskosten haben plasti­ sche Lichtleitfasern in ansteigendem Maß solche aus Glasma­ terialien ersetzt. Die Lichtleitfasern werden stoßend mit­ einander für Fernverkehr-Datenübertragungen und/oder mit verschiedenen optischen Einrichtungen verbunden.

Eine für diesen Zweck geeignete bekannte Lichtleitfaser-Ver­ bindungsbaueinheit ist in der beigefügten Fig. 17 gezeigt. Im einzelnen besteht ein Lichtleitfaser-Verbindungsteil 1 aus einem Hauptteil oder Körper 3 mit einer Ausnehmung 2, die von dessen oberer Fläche her ausgeht, und einem Abdeck­ element 4, das in die Ausnehmung 2 verrastend eingreift. Das Hauptteil oder der Körper 3 ist mit mehreren ersten Ein­ griffs- oder Rastteilen 5 versehen, die an einander gegen­ überliegenden Innenwänden der Ausnehmung 2 gebildet sind, während das Abdeckelement 4 mit mehreren zweiten Eingriffs­ oder Rastteilen 7 versehen ist, die an seiner unteren oder inneren Fläche angebracht sind. Die ersten und zweiten Rast­ teile 5 und 7 wirken miteinander zusammen, um eine Lichtleit­ faser 6 klemmend zu erfassen und zu halten, wenn die Ausneh­ mung 2 mittels des Abdeckelements 4 verschlossen ist.

Das Haupteil 3 ist mit einem Anschlußstück 8 versehen, das sich von einer Außenoberfläche des Hauptteils weg erstreckt. Das Anschlußstück 8 ist ein allgemein rechtwinkliges Teil mit einer quadratischen oder rechteckigen Öffnung, die das Anschlußstück in Richtung seiner Längserstreckung durch­ setzt. Das Hauptteil weist eine vorragende Hülse 9 auf, die durch die Öffnung des Anschlußstücks 8 hindurch verläuft und mit einem Durchgangsloch 9 a versehen ist, dessen Durch­ messer so bestimmt ist, daß ein Endbereich eines Kerns 6 a der Lichtleitfaser 6 aufgenommen werden kann. Der Kern 6 a hat einen hohen Brechungsindex und ist von einer Überzugs­ schicht mit einem vergleichsweise niedrigen Brechungsindex abgedeckt.

Durch die einander entgegengesetzten Stirnwände des Haupt­ teils 3 verlaufen zwei runde Löcher 10, die in koaxialer Lage zum Durchgangsloch 9 a der vorragenden Hülse 9 ausgerich­ tet sind. Das mit dem Durchgangsloch 9 a in Verbindung stehen­ de Loch 10 ist in Fig. 17 nicht gezeigt. Die Löcher 10 haben ausreichende Durchmesser, um den Durchmesser eines Mantels 6 b der Lichtleitfaser 6 aufzunehmen. Um die Faser 6 am Ver­ bindungsteil 1 anzubringen, wird der Mantel 6 b am Endteil der Faser 6 entfernt, so daß der Kern 6 a freiliegt, und das Endteil der Faser 6 wird durch die Löcher 10 derart geführt, daß das freiliegende Endteil des Kerns 6 a innerhalb des Durchgangslochs 9 a der Hülse 9 aufgenommen wird. Dann wird das Abdeckelement 4 in die Ausnehmung 2 so eingesetzt, daß der Mantel 6 b an diametral entgegengesetzten Stellen durch die ersten sowie zweiten Rastteile 5 und 7 klemmend erfaßt wird, wie in Fig. 18 gezeigt ist. Durch Anbringen des Haupt­ teils 3 des Verbindungsteils 1 mit seinem Anschlußstück 8 an einer optischen Einrichtung oder einem optischen Bauteil wird der Kern 6 a der Lichtleitfaser 6 mit der Einrichtung oder dem Bauteil verbunden.

Eine andere Art einer bekannten Lichtleitfaser-Verbindungs­ baueinheit ist in Fig. 19 gezeigt. Das Verbindungsteil 12 ist ein Spritzteil, das ein großkalibriges Loch 11 a und ein kleinkalibriges Loch 11 b, das mit dem großkalibrigen Loch 11 a fluchtet, aufweist. Um die Lichtleitfaser 6 an diesem Verbindungsteil 12 zu befestigen, wird die Umfangsfläche des Mantels 6 b der Faser 6 mit einem geeigneten Haft- oder Klebemittel beschichtet, worauf das Endteil der Faser 6 durch das Verbindungsteil 12 so geführt wird, daß der freigelegte Bereich des Kerns 6 a im kleinkalibrigen Loch 11 b aufgenommen wird, während das Endstück des Mantels 6 b, das im großkali­ brigen Loch 11 a aufgenommen ist, mit der Innenfläche dieses Lochs 11 a verklebt wird.

Die in Fig. 17 gezeigte Lichtleitfaser-Verbindungsbaueinheit weist jedoch den Nachteil auf daß die Faser 6 ohne Schwie­ rigkeiten vom Hauptteil 3 getrennt oder abgezogen werden kann, wenn auf das Verbindungsteil 1 oder die Lichtleitfa­ ser 6 eine Zugkraft aufgebracht wird. Eine auf das Verbin­ dungsteil 1 oder die Lichtleitfaser 6 aufgebrachte relativ geringe Zugkraft kann nämlich die Reibungskraft zwischen dem Mantel 6 b der Faser 6 und den Rastteilen 5, 7 des Haupt­ teils 3 sowie des Abdeckelements 4, die den Mantel 6 b fest­ klemmen, überschreiten. Ferner weist das Verbindungsteil 1 eine verhältnismäßig große Anzahl von Bauteilen auf und neigt zu großen Abmessungen.

Wenngleich diese Probleme bei dem Verbindungsteil 12 von Fig. 19 nicht auftreten, so weist dieses Verbindungsteil 12 wie auch das Verbindungsteil 1 ein anderes Problem auf. Das Durchgangsloch 9 a, das sich durch die Hülse 9 des Ver­ bindungsteils 1 erstreckt, und das kleinkalibrige Loch 11 b, das durch das Verbindungsteil 12 hindurch ausgebildet ist, haben einen größeren Durchmesser als der Kern 6 a der Licht­ leitfaser 6, so daß diese Löcher 9 a und 11 b den Kern 6 a auf­ nehmen können. Demzufolge wird der Kern 6 a mehr oder weniger außer Flucht mit dem Loch 9 a oder 11 b gebracht, weshalb er von der Achse einer Lichtleitfaser, mit der der Kern 6 a der Faser 6 optisch verbunden wird, versetzt ist. Das hat einen verminderten Flächenbereich in der optischen Verbindung an den aneinandergefügten Enden von zwei Lichtleitfasern und einen erhöhten Wert an optischem Fortpflanzungsverlust zum Ergebnis. In manchen Fällen kann eine wässrige Komponente in einen um die Außenoberfläche der Kerne herum an den ver­ bundenen Enden der Lichtleitfasern gebildeten Spalt oder Zwischenraum eindringen. Diese wäßrige Komponente kann eine nachteilige Wirkung auf die optische Signalübertragung durch die Lichtleitfasern ausüben.

Es ist im Hinblick auf den Stand der Technik die Aufgabe der Erfindung, eine Lichtleitfaser-Verbindungsbaueinheit zu schaffen, die einen einfachen Aufbau, kleine Abmessungen und einen ausreichenden Zugwiderstand gegenüber einem Her­ ausziehen einer Lichtleitfaser aufweist sowie eine verbes­ serte Genauigkeit in der Flucht oder Ausrichtung der zu ver­ bindenden Lichtleitfasern bietet.

Eine weitere Aufgabe der Erfindung besteht darin, ein Verfah­ ren anzugeben, das zur Herstellung einer derartigen Licht­ leitfaser-Verbindungsbaueinheit geeignet ist.

Die erstgenannte Aufgabe kann gemäß einem Gesichtspunkt der Erfindung gelöst werden, wonach eine Lichtleitfaser-Verbin­ dungsbaueinheit für eine stoßende optische Verbindung einer ersten Lichtleitfaser mit einer zweiten Lichtleitfaser, von denen jede einen Kern sowie einen diesen umhüllenden Mantel aufweist, geschaffen wird, wobei diese Baueinheit ein Endteil der ersten Lichtleitfaser und ein aus einem Kunstharz einstük­ kig ausgebildetes Verbinderhauptteil umfaßt, welches mit einer Außenumfangsfläche des Endteils der ersten Lichtleit­ faser in haftender Verbindung ist. Das Endteil der ersten Lichtleitfaser besteht aus einem freigelegten Bereich des Kerns, der am einen Ende der ersten Faser durch Entfernen eines entsprechenden Teils des Mantels erlangt wird, und aus einem Endstück des Mantels, das dem freigelegten Bereich des Kerns benachbart ist oder an diesen angrenzt. Das Verbin­ derhauptteil umfaßt einen Körper, in dem das Endstück des Mantels fest während des Formvorgangs des Verbinderhaupt­ teils aufgenommen wird, und ein Anschlußstück, das sich von dem Körper aus einstückig erstreckt und in dem der freigeleg­ te Bereich des Kerns während des Formvorgangs des Verbinder­ hauptteils fest aufgenommen wird. Das äußerste Ende des frei­ gelegten Bereichs des Kerns ist an einem Ende des Anschluß­ stücks des Verbinderhauptteils für eine optische Verbin­ dung mit dem äußersten Ende der zweiten Lichtleitfaser frei.

Im Gegensatz zu der herkömmlichen Verbindungsbaueinheit, die Rastteile zum Klemmen des Endteils der Lichtleitfaser durch Reibanlage mit dieser verwendet, wird die erfindungsge­ mäße Verbindungsbaueinheit durch Formen des Verbinderhaupt­ teils derart, daß es das Endteil der Lichtleitfaser in haf­ tender Beziehung zur Außenfläche dieser Faser umgibt, er­ zeugt. Demzufolge wird das Endteil der Lichtleitfaser sicher und eindeutig an dem Verbinderhauptteil während dessen Form­ vorgang befestigt. Darüber hinaus ist das einteilige Verbin­ derhauptteil von einfachem Aufbau und klein bemessen. Ferner tritt das bei herkömmlichen Verbindungsbaueinheiten angetrof­ fene Problem eines Spalts oder Zwischenraumes zwischen der Außenfläche der Lichtleitfaser und dem Anschlußstück sowie dem Körper des Verbindungsteils, in welchen das Endteil der Lichtleitfaser koaxial zum Anschlußstück eingebettet wird, nicht auf. Demzufolge wird das Endteil der Faser präzis in fluchtender Lagebeziehung mit dem Verbinderhauptteil und insofern präzis fluchtend mit der Lichtleitfaser, an der die erfindungsgemäße Verbindungsbaueinheit optisch angeschlos­ sen wird, angeordnet. Deshalb tritt bei der erfindungsgemäßen Verbindungsbaueinheit der Nachteil eines optischen Fortpflan­ zungsverlustes, der auf dem oben erwähnten Spalt oder Zwi­ schenraum beruht, nicht auf.

Die Berührungslänge zwichen der Außenumfangsfläche des End­ teils der ersten Lichtleitfaser und dem Verbinderhauptteil wird, um eine erhöhte Zugfestigkeit zu erlangen und den op­ tischen Fortpflanzungsverlust zu vermindern, vorzugsweise im Bereich zwischen 5,4 mm und 22 mm gehalten. Der Körper des Verbinderhauptteils kann einen kegelstumpfförmigen Ab­ schnitt umfassen, dessen Stirnfläche mit kleinerem Durch­ messer von dem äußersten, freiliegenden Ende des freigeleg­ ten Bereichs des Kerns entfernt ist. In diesem Fall kann der kegelstumpfförmige Abschnitt eine in der Stirnfläche mit kleinerem Durchmesser ausgebildete Auskehlung oder Aus­ nehmung aufweisen. Der Körper des Verbinderhauptteils kann auch in seinem Inneren einen Hohlraum haben derart, daß das Endstück des Mantels teilweise zum Hohlraum freiliegt.

Das Verbinderhauptteil kann vorzugsweise durch Einspritzen von Kunstharz in geschmolzenem Zustand in einen Hohlraum einer Form geformt werden, in die das Endteil der ersten Lichtleitfaser fluchtend mit einem Teil der Formhöhlung, der dem Anschlußstück des zu bildenden Verbinderhauptteils entspricht, eingesetzt ist.

Die zweite, obengenannte Aufgabe kann gemäß einem weiteren Gesichtspunkt der Erfindung gelöst werden. Hiernach wird ein Verfahren zur Herstellung einer Lichtleitfaser-Verbin­ dungsbaueinheit für eine stoßende optische Verbindung einer ersten plastischen Lichtleitfaser mit einer zweiten Licht­ leitfaser, von denen jede einen Kern und einen diesen umhül­ lenden Mantel aufweist, angegeben. Dieses Verfahren umfaßt die Schritte: des Entfernens eines Endstücks des Mantels der ersten plastischen Lichtleitfaser zur Ausbildung eines freigelegten Endbereichs des Kerns, wobei dieser freigelegte Endbereich des Kerns und ein verbleibendes, an den freigeleg­ ten Kern-Endbereich angrenzendes Endstück des Mantels mit­ einander einen Verbindungsendabschnitt der ersten Lichtleit­ faser bilden, des Bereitstellens oder Vorbereitens einer Form mit einer Formhöhlung zur Ausbildung eines Verbinders mit einem Verbinderhauptteil sowie einem Anschlußstück zur Lichtleitverbindung des Endteils der ersten Lichtleitfaser mit der zweiten Lichtleitfaser, des Einsetzens des Verbin­ dungsendabschnitts der ersten Lichtleitfaser in die Form derart, daß sich der Verbindungsendabschnitt durch die Form­ höhlung erstreckt sowie in der Form in koaxialer Lagebezie­ hung mit einem Teil der Formhöhlung, der dem Anschlußstück des Verbinders entspricht, befestigt ist, des Haltens des Forminneren auf einer Temperatur, die nicht höher ist als eine Schmelz- oder Erweichungstemperatur der ersten Lichtleit­ faser und des Vorbereitens einer geschmolzenen Masse eines Materials zur Ausbildung des Verbinders sowie des Einsprit­ zens der geschmolzenen Masse in die Formhöhlung mit einer Fließfähigkeit oder einem Schmelzflußindex, die bzw. der nicht geringer als 5 g/min ist, während die einzuspritzende geschmolzene Masse auf einer Temperatur gehalten wird, die höher ist als der Schmelzpunkt der ersten Lichtleitfaser, jedoch nicht höher ist als eine Temperatur von 150°C über dem Schmelzpunkt. Auf diese Weise wird der Verbinder aus einstückig mit einer Außenoberfläche des Verbindungsend­ abschnitts derersten Lichtleitfaser haftend verbundenem Ma­ terial geformt.

Gemäß dem obigen Verfahren wird die geschmolzene Masse des Materials auf einer Temperatur gehalten, die nicht höher als eine Temperatur von 150°C über dem Erweichungs- oder Schmelzpunkt der Lichtleitfaser liegt, und in die Formhöh­ lung mit einem Durchsatz von 5 g/min eingegossen. Die ge­ schmolzene Masse wird rasch in die Form eingespritzt, in der das Endteil der Lichtleitfaser richtig ausgerichtet ist und die auf einer Temperatur gehalten wird, die niedriger ist als diejenige der eingespritzten geschmolzenen Masse. Demzufolge wird die eingespritzte Masse auf Grund der Wärme­ ableitung durch die Form relativ rasch gekühlt und zum Er­ starren gebracht. Hierbei wird der Verbindungsendabschnitt der ersten Lichtleitfaser gegenüber einer ansonsten mögli­ chen Fehlausrichtung mit dem Verbinderhauptteil sowie gegen­ über einem Schmelzen und/oder einer auf den Wärmeenergien der Form sowie der geschmolzenen Materialmasse beruhenden Verformung geschützt, so daß der optische Fortpflanzungs­ verlust der erfindungsgemäßen Lichtleitfaser-Verbindungs­ baueinheit auf einem sehr niedrigen Niveau gehalten wird, falls ein solcher überhaupt auftreten sollte. Ferner erlaubt das erfindungsgemäße Verfahren die Verwendung eines Materi­ als für den Verbinder, das einen vergleichsweise hohen Schmelzpunkt hat, so daß das Verbinderhauptteil eine erhöh­ te Wärmebeständigkeit aufweist. Des weiteren ermöglicht es das Spritzgießen des Verbinders in einstückig haftender Bezie­ hung mit dem Verbindungsendabschnitt der Lichtleitfaser, eine einfache und klein bemessene Lichtleitfaser-Verbindungs­ baueinheit zu schaffen, wie auch eine große Befestigungs­ oder Haltekraft der Lichtleitfaser am Verbinder gewährleistet wird.

Das Material für den Verbinder kann aus einer Gruppe von Kunstharzen gewählt werden, die schrumpfen, wenn eine ge­ schmolzene Masse von diesen innerhalb der Formhöhlung ge­ kühlt wird und erstarrt.

Wenigstens ein Stift kann in die Form derart eingesetzt wer­ den, daß jeder Stift mit seinem einen der gegenüberliegenden Enden in Berührung mit dem Verbindungsendabschnitt der Licht­ leitfaser ist und an seinem anderen Ende aus der Form ragt. In diesem Fall dienen der Stift oder die Stifte dazu, Wärme aus dem Forminneren zur umgebenden Atmosphäre abzuführen, wie auch dazu, ein entsprechendes Loch oder entsprechende Löcher zu bilden, in das bzw. die ein entsprechender Zapfen, der an der Innenfläche einer Schutzkappe ausgestaltet ist, die wenigstens das Hauptteil des Verbinders abdeckt, ein­ greift.

Die Form ist mit wenigstens einem Einspritzkanal versehen, durch den die geschmolzene Masse für den Verbinder in die Formhöhlung gegossen wird. Der Einspritzkanal oder die Ein­ spritzkanäle ist bzw. sind so gebildet, daß ein zur Achse des Verbindungsendabschnitts der Lichtleitfaser rechtwink­ liger oder paralleler Verlauf gegeben ist.

Die Aufgaben wie auch weitere Ziele sowie die Merkmale und Vorteile der Erfindung werden aus der folgenden, auf die Zeichnungen Bezug nehmenden Bechreibung von bevorzugten Aus­ führungsformen des Erfindungsgegenstandes deutlich.

Es zeigen:

Fig. 1(A) einen Längsschnitt einer Lichtleitfaser-Verbin­ dungsbaueinheit gemäß der Erfindung;

Fig. 1(B) eine Schrägansicht der Verbindungsbaueinheit von Fig. 1(A), wobei eine Gummi-Schutzkappe entfernt ist;

Fig. 2 einen Längsschnitt zur Erläuterung des Verfahrens zur Herstellung der Verbindungsbaueinheit von Fig. 1(A);

Fig. 3 ein Diagramm zur Erläuterung einer Beziehung zwi­ schen den Verbindungs- sowie Trennvorgängen der Verbindungsbaueinheit und der Schwankung im opti­ schen Ausgang einer Lichtleitfaser, mit der die Einheit von Fig. 1(A) verbunden ist;

Fig. 4 ein Diagramm über das Ergebnis einer Zuglastprü­ fung der Verbindungsbaueinheit;

Fig. 5 und 6 Längsschnitte zur Erläuterung von Verfahren zur Herstellung der Verbindungsbaueinheit gemäß anderen Ausführungsformen nach der Erfindung;

Fig. 7 und 8 Längsschnitte zu weiteren Ausführungsformen gemäß der Erfindung;

Fig. 9 ein Diagramm über die Beziehung zwischen dem Grad im Anstieg des optischen Verlusts und der Verwen­ dungszeit der Verbindungsbaueinheit gemäß der Er­ findung gegenüber einer herkömmlichen Verbindungs­ baueinheit;

Fig. 10 ein Diagramm über die Beziehung zwischen der Größe eines optischen Verlusts und der Berührungslänge zwischen dem Verbinder sowie der Lichtleitfaser;

Fig. 11 ein Diagramm über die Beziehung zwischen der Bruch­ festigkeit des Verbindungsendabschnitts und der Be­ rührungslänge zwischen dem Verbinder sowie der Licht­ leitfaser;

Fig. 12 einen Längsschnitt einer weiteren Ausführungsform einer Verbindungsbaueinheit gemäß der Erfindung;

Fig. 13 einen Längsschnitt zur Erläuterung eines Verfahrens zur Herstellung der Verbindungsbaueinheit von Fig. 12;

Fig. 14, 15 und 16 Längsschnitte zur Erläuterung von uner­ wünschten Zuständen, die bei der Herstellung des Verbinders auftreten können;

Fig. 17 eine Übersichtsdarstellung einer herkömmlichen Lichtleitfaser-Verbindungsbaueinheit;

Fig. 18 einen Teil-Querschnitt der Baueinheit von Fig. 17; Fig. 19 einen Längsschnitt einer weiteren herkömmlichen Lichtleitfaser-Verbindungsbaueinheit.

Die Fig. 1(A) und 1(B) zeigen eine Lichtleitfaser 15, die aus einem Kern 15 a und einem diesen bedeckenden Mantel 15 b besteht. Der Kern 15 a hat ein zentrales Kernteil mit einem Durchmesser von 980 µm, das aus einem Polymethylacrylat ge­ bildet und von einer Überzugsschicht mit einer Dicke von 20 µm aus einem Fluor enthaltenden Harz bedeckt ist. Der den Kern 15 a umschließende Mantel 15 b besteht aus Polyäthy­ len. Um den Kern 15 a über einen geeigneten Längenbereich freizulegen, wird der Mantel 15 b am Endteil der Lichtleit­ faser 15 entfernt.

Ein Lichtleitfaser-Verbinderhauptteil 16 besteht aus Poly­ acetal und ist mit dem Endteil der Lichtleitfaser 15, das aus dem freigelegten Kernbereich 15 a sowie einer geeigneten Länge des angrenzenden Endstücks des Mantels 15 b besteht, einstückig derart ausgebildet, daß das Endteil der Faser 15 fest in die Masse des Verbinderhauptteils 16 eingebettet ist. Das Verbinderhauptteil 16 weist ein relativ klein bemes­ senes Anschlußstück 17 auf, das sich von einem seiner ent­ gegengesetzten Stirnseiten aus erstreckt und an seinem frei­ en Endabschnitt mit einer Auskehlung oder Ausnehmung 17 a versehen ist. Das Verbinderhauptteil 16 ist ferner mit einem zylindrischen Ansatz oder Vorsprung 18 versehen, der am Boden der Ausnehmung 17 a ausgebildet ist und sich durch einen mittigen Teil dieser Ausnehmung 17 a erstreckt. Der zylindri­ sche Vorsprung 18 weist eine mittige Bohrung auf, in der der freigelegte Bereich des Kerns 15 a koaxial aufgenommen und einstückig haftend befestigt ist.

Auf dem rückwärtigen Endabschnitt des Verbinderhauptteils 16 ist auf der Seite des Mantels 15 b entfernbar am Außenum­ fang des Endteils eine Gummi-Schutzkappe 19 angebracht.

Die Berührungslänge "a" des Endteils der Lichtleitfaser 15 mit dem Verbinderhauptteil 16 beträgt 15 mm.

Das mit dem Endteil der Lichtleitfaser 15 einstückig ver­ bundene, in den Fig. 1(A) und 1(B) gezeigte Verbinderhaupt­ teil 16 wird in der folgenden Weise hergestellt.

Zuerst wird das Endstück des Mantels 15 b auf einer geeigne­ ten Länge entfernt, um den entsprechenden Endbereich des Kerns 15 a freizulegen. Dann wird das Endteil der Faser 15 zusammen mit einer geeigneten Länge des Mantels 15 b in eine eine Formhöhlung 20 a aufweisende Form 20 eingesetzt, wie in Fig. 2 gezeigt ist, um das Verbinderhauptteil 16 zu for­ men. Bevor das Endteil der Faser 15 in die Form 20 einge­ führt wird, wird diese auf eine Temperatur erhitzt, die nie­ driger als der Schmelzpunkt des Materials des Kerns 15 a ist, welcher niedriger als der Schmelzpunkt des Mantels 15 b ist, und das Endteil der Lichtleitfaser 15 wird exakt gerade aus­ gerichtet. In diesem Zustand wird das Endteil der Faser 15 durch einen Teil der Form 20 in diese eingeführt, so daß dieses Endteil in koaxialer Lagebeziehung mit einem zylindri­ schen Abschnitt der Formhöhlung 20 a ist, welcher dem zylin­ drischen Vorsprung 18 des zu bildenden Verbinders 16 ent­ spricht. Dann wird durch einen durch die Form 20 sich ziehen­ den Einspritzkanal 21 eine geschmolzene Masse aus Polyacetal in die Formhöhlung 20 a eingespritzt. Diese einzuspritzende Polyacetalmasse wird auf einer Temperatur gehalten, die hö­ her als der Schmelzpunkt des Kerns 15 a, jedoch nicht höher als eine Temperatur von 150°C über dem Schmelzpunkt ist, und die Fließfähigkeit oder der Schmelzflußindex der geschmol­ zenen Polyacetalmasse wird so eingestellt, daß er wenig­ stens 5 g/min beträgt. Auf diese Weise wird das dem Umriß der Formhöhlung 20 entsprechende Verbinderhauptteil 16 ein­ stückig mit dem Endteil der Lichtleitfaser 15 ausgebildet.

Während die geschmolzene Polyacetalmasse innerhalb der Form­ höhlung 20 a dem Vorgang ihrer Erstarrung unterliegt, wird diese Masse um etwa 2,5% zusammengezogen oder geschrumpft, so daß das Endteil der Lichtleitfaser 15 innerhalb der Form­ höhlung 20 sicher mit dem erstarrten Verbinder 16 haftend zusammengefügt wird.

Nachdem die aus dem Verbinderhauptteil 16 und dem Endteil der Lichtleitfaser 15 gebildete Baueinheit aus der Form 20 entfernt ist, wird das Ende des Kerns 15 a, das von der Stirn­ fläche des zylindrischen Vorsprungs 18 vorsteht, abgeschnit­ ten. Ferner wird die Gummi-Schutzkappe 19 am Verbinderhaupt­ teil 16 und dem diesem benachbarten freien Abschnitt der Lichtleitfaser 15 angebracht. Auf diese Weise bilden der Verbinder 16 und ein Endteil der Faser 15 eine einstückige Baueinheit.

Die Lichtleitfaser 15 wird optisch mit einer anderen Licht­ leitfaser verbunden, indem das Anschlußstück 17 an einer geeigneten Vorrichtung oder einem Bauteil derart angebracht wird, daß die Stirnfläche des Kerns 15 a fluchtend zu einer entsprechenden Stirnfläche der anderen Lichtleitfaser, mit der die Faser 15 verbunden wird, angeordnet ist.

Während die Temperatur der Form 20 durch die thermische Ener­ gie der geschmolzenen Polyacetalmasse innerhalb der Form­ höhlung 20 während des Formens des Verbinderhauptteils 16 angehoben wird, wird die Form 20 durch Wasser oder ein ande­ res Mittel gekühlt, so daß sie für einen nächsten Zyklus zur Herstellung eines weiteren Verbinderhauptteils mit einer Lichtleitfaser 15 verwendet werden kann. Das bedeutet, daß die Form 20 auf einer Temperatur gehalten wird, die nicht höher ist als der Schmelz- oder Erweichungspunkt der Licht­ leitfaser 15.

Die auf diese Weise hergestellte Baueinheit aus dem Verbin­ derhauptteil 16 und der Lichtleitfaser 15 wurde einem Ver­ bindungs- und Löseversuch unterworfen, wobei der Verbinder 16 abwechselnd 500 Male mit einer optischen Vorrichtung ver­ bunden und von dieser gelöst wurde. Die Größe in der Schwan­ kung im optischen Ausgang einer Lichtleitfaser, mit der der Verbinder 16 verbunden war, ist in dem Diagramm von Fig. 3 dargestellt. Aus diesem Diagramm geht deutlich hervor, daß die Schwankung auf einem relativ niedrigen Niveau gehalten wurde. Der optische Fortpflanzungsverlust der Lichtleitfaser war so niedrig wie 9,2 dB.

Die Baueinheit 15, 16 wurde auch einer Zuglastprüfung unter­ worfen, wobei die Lichtleitfaser 15 und der Verbinder 16 in entgegengesetzte Richtungen gezogen wurden. Das Ergebnis ist in der Fig. 4 dargestellt. Die Faser 15 und das Verbin­ derhauptteil 16 sind in einem haftenden Zustand miteinander für 1 min bei einer darauf aufgebrachten Zuglast von 4 kg geblieben. Die Zuglast wurde dann auf 7 kg erhöht, wobei die Baueinheit 15, 16 auch dieser Zuglast standgehalten hat. Bei einer weiteren Erhöhung der Zuglast begann eine Längung der Lichtleitfaser 15, jedoch wurde diese nicht vom Verbin­ derhauptteil 16 getrennt oder gelöst. Mit dem herkömmlichen Verbinderhauptteil 1, das in Fig. 17 gezeigt ist, wurde ein Vergleichsversuch durchgeführt, der eine Trennung der Licht­ leitfaser 6 vom Verbindungsteil 1 ergab, wenn die darauf aufgebrachte Zuglast 7,5 kg betrug. Hieraus folgt, daß die erfindungsgemäße Lichtleitfaser-Verbindungsbaueinheit 15, 16 einen erheblich höheren Widerstandswert gegenüber einer Zug­ last hat im Vergleich mit dem bekannten Verbindungsteil 1 und daß sie als ausreichend sowie zufriedenstellend haltbar im Betrieb anzusehen ist.

Das Verbinderhauptteil 16 wurde auch unter Verwendung von gegenüber Polyacetal unterschiedlichen Materialien geformt. Ein Verbinder 16 aus Nylon, das bei einem Erstarren einen Schrumpf-Prozentsatz von 0,3-0,8% hat, zeigte eine Zug­ festigkeit von 8,7 kg, während ein Verbinder 16 aus Polypro­ pylen, das einen Schrumpf-Prozentsatz von 1,0-1,5% hat, eine Zugfestigkeit von 13,0 kg zeigte. Ferner wurden drei Musterstücke aus einem Material mit einem Schrumpf- Prozentsatz von 0,3% geformt, wobei die Berührungslänge "a" zwischen der Lichtleitfaser 15 und dem Verbinderhaupt­ teil 16 geändert wurde. Die Zugfestigkeitswerte dieser Mu­ sterstücke waren 4,3 kg bei einer Länge "a" von 5 mm und 8,7 kg bei einer Länge von 10 mm sowie 13,0 kg bei einer Länge von 15 mm.

Wie oben beschrieben wurde, wird das erfindungsgemäße Ver­ binderhauptteil 16 unter Verwendung einer Form 20, die auf einer Temperatur, welche nicht höher ist als der Schmelz­ punkt des Kerns 15 a der Faser 15, gehalten wird, und durch Einspritzen des geschmolzenen Materials für den Verbinder in die Form 20 derart, daß die Temperatur des Materials unter 150°C über der Schmelztemperatur des Kerns 15 a gehal­ ten wird, während die Fließfähigkeit oder der Durchsatz des Materials nicht kleiner als 5 g/min festgesetzt wird, herge­ stellt. Gemäß diesem Herstellungsverfahren des Verbinders 16 wird das Material in die Form 20 mit einem vergleichs­ weise hohen Durchsatz eingespritzt und die eingespritzte Masse innerhalb der Formhöhlung 20 a auf Grund der Wärmeablei­ tung rasch gekühlt und verfestigt. Demzufolge ist das Endteil der Lichtleitfaser 15 innerhalb des Verbinders 16 nahezu vollkommen frei von einer radialen Fehlausrichtung oder Ver­ setzung mit Bezug zum Verbinder 16. Die gemäß der Erfindung erzeugten Musterstücke hatten eine maximale radiale Fehl­ ausrichtung von höchstens 10 µm, während das Musterstück nach Fig. 17 eine maximale radiale Fehlausrichtung von 30 µm aufwies. Demzufolge wird die radiale Fehlausrichtung oder Versetzung des erfindungsgemäßen Verbinders 16 mit Bezug zu der Lichtleitfaser, mit der die Faser 15 mit Hilfe des Verbinders 16 verbunden wird, auf einem beträchtlich niedri­ gen Niveau gehalten, so daß folglich auch der optische Fort­ pflanzungsverlust entsprechend vermindert wird.

Darüber hinaus verhindert der Formvorgang mit den oben her­ ausgestellten Bedingungen ein Schmelzen sowie eine daraus resultierende Verformung des Kerns 15 a und/oder des Mantels 15 b der Lichtleitfaser 15 auf Grund der Wärmeenergien der Form 20 sowie der geschmolzenen Polyacetalmasse, und es wird auch eine Verformung der Lichtleitfaser 15 vor dem Füllen der Formhöhlung 20 unterbunden, was auftreten würde, wenn die Einspritzgeschwindigkeit des Materials übermäßig nie­ drig ist. Mit anderen Worten heißt das, daß das Verbinder­ hauptteil 16 aus einem Material gefertigt werden kann, das einen relativ hohen Schmelzpunkt hat, so daß folglich das Verbinderhauptteil 16 auch eine relativ hohe Wärmebestän­ digkeit aufweisen wird.

Es ist auch hervorzuheben, daß das Spritzgießen des Verbin­ ders 16 in einstückiger Weise mit dem Endteil der Lichtleit­ faser 15 einen erheblichen Anstieg in der Haftfestigkeit zwischen dem Verbinder 16 sowie der Faser 15 gewährleistet und einen Spalt oder Zwischenraum an der Grenzfläche der beiden Bauteile, der bei dem Stand der Technik hervorge­ rufen wird und eine wäßrige Komponente aufnimmt, welcher die Faser 15 in unerwünschter Weise ausgesetzt wird, nicht entstehen läßt. Demzufolge ist die erfindungsgemäße Licht­ leitfaser-Verbindungsbaueinheit 15, 16 in hohem Maß frei von einer optischen Ausgangsschwankung, und zwar selbst nach wiederholten Verbindungs- und Lösevorgängen an einer opti­ schen Vorrichtung. Zusätzlich ist das Verbinderhauptteil 16 von sehr einfacher einstückiger Konstruktion und klein bemessen, weshalb es im Vergleich zu dem bekannten Verbin­ dungsteil 1, das eine große Anzahl von Bauelementen oder Teilen umfaßt, leicht herzustellen ist.

Die Fig 5 zeigt eine abgewandelte Ausführungsform gemäß der Erfindung, wobei eine Form 23 mit einem Einspritzkanal 22, welcher sich parallel zur Längsrichtung der Lichtleitfaser 15 erstreckt, zur Anwendung kommt. Diese Ausführungsform ist insofern von Vorteil, als das innerhalb der Formhöhlung angeordnete Endteil der Lichtleitfaer 15 gegenüber einem Biegen oder Verlagern auf Grund eines Drucks des eingespritz­ ten geschmolzenen Materials in einer zur Strömungsrichtung der Schmelze rechtwinkligen Richtung geschützt ist. Als Er­ gebnis wird die Geradldinigkeit des Endteils der Lichtleit­ faser 15 gesteigert, so daß der optische Fortpflanzungsver­ lust folglich vermindert wird, und zwar bei dieser Ausfüh­ rungsform bis herunter auf 4,5 dB.

Die Fig. 6 zeigt eine weitere abgewandelte Form 25, wobei zwei Einspritzkanäle 24 an zur Achse der Lichtleitfaser 15 entgegengesetzten Seiten ausgebildet sind und sich parallel zur Faser erstrecken. In diesem Fall wird die Geradlinigkeit des Endteils der Lichtleitfaser 15 noch weiter gesteigert, wobei der optische Fortpflanzungsverlust bis auf 1,9 dB ver­ mindert werden kann.

Es ist klar, daß die Form für das Spritzgießen des Verbin­ ders 16 mit drei oder mehr Einspritzkanälen versehen werden kann, die beispielsweise in beabstandeter Lagebeziehung zu­ einander in der Umfangsrichtung der Faser 15 angeordnet werden.

Die Ausgestaltung des Verbinderhauptteils ist nicht auf die in den Fig. 1(A) und 1(B) gezeigte beschränkt. Beispiels­ weise kann das Verbinderhauptteil die in den Fig. 7 und 8 gezeigten Ausgestaltungen haben. Das Verbinderhauptteil 29 von Fig. 7 hat eine kegelstumpfförmige Gestalt, wobei an der Stirnseite mit kleinem Durchmesser eine Auskehlung oder Ausnehmung 30 ausgebildet ist. Auch das in Fig. 8 gezeigte Verbinderhauptteil 31 hat eine kegelstumpfförmige Gestalt, jedoch ist in diesem Teil ein Hohlraum 32 derart ausgebildet, daß der Mantel 15 b teilweise zu diesem Hohlraum 32 hin frei ist. Die Länge "b" in Fig. 7 und die Länge ("c"+"d") in Fig. 8 entsprechen der Länge "a" in Fig. 1(A), über welche die Lichtleitfaser 15 mit dem Verbinder 16 in Berührung ist.

Die Fig. 9 zeigt Beziehungen zwischen der Größe im Anstieg im optischen Fortpflanzungsverlust und der Verwendungszeit der Lichtleitfaser-Verbindungsbaueinheit gemäß den oben be­ schriebenen Ausführungsformen nach der Erfindung und den Gegenstücken 1 sowie 6 von Fig. 17. Die erfindungsgemäßen Baueinheiten zeigten gleichartige ausgezeichnete Ergebnisse, wie in Fig. 9 durch die ausgezogene Linie A dargestellt ist, während das herkömmliche Gegenstück ein vergleichsweise mä­ ßiges Ergebnis zeigte, wie durch die gestrichelte Linie B angegeben ist.

In der Fig. 10 ist der optische Fortpflanzungsverlust der in den Fig. 1(A) und 1(B) gezeigten Ausführungsform in bezug auf die Berührungslänge zwischen dem Verbinderhauptteil 16 sowie der Lichtleitfaser 15, welche durch "a", "b" und ("c"+"d") wiedergegeben sind, dargestellt. Da es erwünscht ist, den optischen Fortpflanzungsverlust unter 3 dB zu hal­ ten, ist es vorzuziehen, die Berührungslänge höchstens mit 22 m oder kürzer festzusetzen, wie der Fig. 10 zu entneh­ men ist.

Das Diagramm von Fig. 11 zeigt eine Beziehung zwischen der Bruchfestigkeit und der Berührungslänge "a", "b" und ("c"+"d") des Verbinders. Da die Bruchfestigkeit erwünsch­ terweise 2 kg oder mehr beträgt, wird die Berührungslänge vorzugsweise mit 5,4 mm oder größer festgesetzt. Deshalb soll, um diesem Verlangen in bezug auf den optischen Fort­ pflanzungsverlust und die Bruchfestigkeit zu genügen, die Berührungslänge im Bereich zwischen 5,4 mm und 22 mm, vor­ zugsweise zwischen 10 und 13 mm, gehalten werden.

Unter Bezugnahme auf die Fig. 12 und 13 wird eine weitere Ausführungsform gemäß der Erfindung erläutert, wobei zu den vorherigen Figuren gleiche Bezugszeichen für funktionell einander entsprechende Elemente verwendet werden.

Das Verbinderhauptteil 34 von Fig. 12 unterscheidet sich von dem Verbinderhauptteil 16 der Fig. 1(A) insofern, als der Verbinder 34 ein Paar von in seinem rückwärtigen Teil in radialen Richtungen ausgebildeten runden Löchern 36 hat, die miteinander fluchten und sich längs einer geraden Linie erstrecken, die die Achse der Lichtleitfaser 15 durchsetzt. Am Verbinder 34 ist eine Gummi-Schutzkappe 38 lösbar ange­ bracht, die die Umfangsfläche des rückwärtigen Teils des Verbinders 34, der das Endstück des Mantels 15 b der Faser 16 aufnimmt, abdeckt. Die Schutzkappe 38 weist zwei zy­ lindrische vorragende Zapfen 40 auf, die in die im Verbinder 34 ausgebildeten runden Löcher 36 eingreifen. Die Schutz­ kappe 38 bedeckt auch einen dem Verbinder 34 benachbarten Teil der Lichtleitfaser 15.

Das Verbinderhauptteil 34 wird mittels der in Fig. 13 gezeig­ ten Spritzgießform hergestellt. Diese Form 42 verwendet zwei Stifte zur Ausbildung der runden Löcher 36 im Verbinder 34. Die Stifte 44 werden so angeordnet, daß ihre einander gegen­ überliegenden Stirnseiten mit diametral entgegengesetzten Teilen der Umfangsfläche des Mantels 15 b der Faser 15 in Anlage gehalten werden, um das Endteil der Faser 15 präzis fluchtend bzw. ausgerichtet in der Formhöhlung 20 a festzu­ legen. Die von der Faser 19 abgewandten Enden der Stifte 44 befinden sich außerhalb der Spritzgießform 42, so daß die in dieser entstehende Wärme zur umgebenden Atmosphäre abgeleitet werden kann.

Wenn das Endteil der Lichtleitfaser 15 durch die Stifte 44 innerhalb der Form 42 gehalten und angeordnet ist, wie be­ schrieben wurde, wird in die Formhöhlung 20 a eine geschmol­ zene Masse aus Polyacetal in der gleichen Weise, wie das zu den Ausführungsformen der Fig. 1(A) und 1(B) erläutert wurde, eingespritzt. Die erzeugte Lichtleitfaser-Verbin­ dungsbaueinheit 34, 15 zeigte das gleiche Ergebnis wie die erste Ausführungsform, d.h., das Verbinderhauptteil 34 und die Faser 15 wurden bei einer auf diese aufgebrachten Zug­ kraft von 13 kg nicht voneinander getrennt.

Diese Ausführungsform ist darüber hinaus von Vorteil inso­ fern, als die runden, durch die Stifte 44 gebildeten Löcher 36 mit den zylindrischen Zapfen 40 zusammenarbeiten, um eine Haltekraft der Gummi-Schutzkappe 38 am Verbinderhauptteil 34 zu erhöhen.

Das Verfahren zur Herstellung des erfindungsgemäßen Verbin­ ders wurde nur zu Erläuterungszwecken beschrieben, und es ist darauf hinzuweisen, daß der Verbinder auch die Funktion eines thermischen Schutzes des Endteils der Lichtleitfaser 15 übernehmen soll, d.h., das Verbinderhauptteil 16, 29, 31, 34 soll eine Wärmebeständigkeit haben, die höher ist als diejenige der Lichtleitfaser 15. Der Kern 15 a der Faser 15 hat einen Schmelzpunkt von 80°C. Im Hinblick hierauf soll ein Kunstharzmaterial 46, das in die in Fig. 14 gezeig­ te Form eingespritzt wird, beispielsweise einen Schmelz­ punkt haben, der höher ist als derjenige des Kerns 15 a, wobei der Schmelzpunkt des Mantels 15 b seinerseits höher ist als derjenige des Kerns 15 a. Das Kunstharzmaterial 46 wird bevorzugterweise auf etwa 180°C erhitzt und in die Form 20 gegossen. Unterhalb 180°C ist der Flüssigkeitsgrad oder die Fließfähigkeit der geschmolzenen Kunstharzmasse 46 in­ nerhalb der Formhöhlung unzureichend niedrig. Ferner soll die Form 20 selbst auf einer über einem vorbestimmten Punkt befindlichen Temperatur gehalten werden, um den Flüssigkeits­ grad der geschmolzenen Kunstharzmasse 46 aufrechtzuerhalten.

Es wurden ausgedehnte Studien und Forschungen im Zusammen­ hang mit den Temperaturen der Form 20 sowie des Harzmaterials 46 durchgeführt, wobei sich die folgenden Probleme zeigten.

Wenn die Temperatur der Form 20 nicht niedriger als der Schmelzpunkt des Kerns 15 a der Faser 15 ist, dann wird der Endbereich des Kerns 15 a sowie ein Teil des Mantels 15 b der Faser 15 auf Grund der Wärme der Form 20 geschmolzen werden, wie durch "a" und "b" in Fig. 14 dargestellt ist, und es kann ein zwischenliegender Teil des Kerns 15 a vor dem Ein­ spritzen des Harzmaterials 46 in die Form 20 geschmolzen und verringert oder verdünnt werden, wie bei "c" in Fig. 14 angedeutet ist. Ferner kann der Kern 15 a möglicherweise ge­ trennt werden, wie die Fig. 15 zeigt, wenn die Temperatur des geschmolzenen Harzmaterials 46 um 150°C höher ist als der Schmelzpunkt des Kerns 15 a.

Die Forschungen zeigten auch ein mit dem Schmelzflußindex (Durchsatz) der geschmolzenen Harzmasse 46 verbundenes Pro­ blem. Insbesondere läuft, wenn der Schmelzflußindex der ge­ schmolzenen Harzmasse (Durchsatz bei 190°C bei 2,16 kg Last nach JIS-K-7 210) 5 g/min oder niedriger ist, die Füllung der Formhöhlung mit der Harzschmelze 46 übermäßig langsam ab, so daß die oberen und unteren Massen des Harzmaterials 46 innerhalb der Formhöhlung unterschiedliche Flüssigkeits­ grade aufweisen, was in einem Druckunterschied zwischen den oberen und unteren Teilen der Formhöhlung resultiert. Da­ durch kann eine Verformung, wie ein Biegen oder ein Ablenken des Kerns 15 a der Faser 15 hervorgerufen werden, wie in Fig. 16 angedeutet ist. Das hat zur Folge, daß die erhaltene Ver­ bindungsbaueinheit einen übermäßig großen optischen Fortpflan­ zungsverlust hat und/oder für ihre beabsichtigte Funktion nicht geeignet ist.

Im Hinblick auf die obigen Studien und Forschungen hat es sich als erwünscht herausgestellt, die Form 20 auf einer Temperatur zu halten, die nicht höher ist als der Schmelz­ punkt des Kerns 15 a der Lichtleitfaser 15, und das Harzma­ terial 46 in die Formhöhlung mit einem Schmelzflußindex nicht unter 5 g /min einzuspritzen, während die Temperatur des geschmolzenen Harzmaterials 46 auf einer Temperatur gehal­ ten wird, die höher als der oben genannte Schmelzpunkt ist, jedoch den Schmelzpunkt nicht um 150°C überschreitet. Unter dieser Bedingung kann das in die Formhöhlung eingespritzte geschmolzene Harzmaterial 46 rasch durch die Wärmeableitung durch die Form 20 gekühlt und verfestigt werden, so daß der Kern 15 a und der Mantel 15 b der Faser 15 gegenüber dem anson­ sten möglichen Schmelzen und Verformen, was auf die Wärme der Form 20 und des Harzmaterials 46 zurückzuführen ist, oder dem Biegen oder Verlagern der Faser 15 vor dem Füllen der Formhöhlung, was auf einen übermäßig niedrigen Schmelz­ flußindex des geschmolzenen Harzes 46 zurückzuführen ist, geschützt werden. Auf diese Weise besitzt die erhaltene Lichtleitfaser-Verbindungsbaueinheit eine zufriedenstellende Ausrichtung oder Flucht zwischen dem Verbinder sowie der Lichtleitfaser, wordurch eine verbesserte optische Fortpflan­ zungsleistung oder ein verminderter optischer Fortpflan­ zungsverlust bei der Verwendung für eine optische Verbin­ dung mit einer anderen Lichtleitfaser gewährleistet werden.

Bei den dargestellten Ausführungsformen wird das Endteil der Lichtleitfaser 15 mit dem Verbinderhauptteil 16, 29, 31, 34 haftend verbunden oder an diesem befestigt, indem die Kontraktion oder Schrumpfung des Harzmaterials des Ver­ binders während des Spritzgießens genutzt wird. Jedoch kön­ nen die folgenden Verfahren angewendet werden, um die Haf­ tung zwischen dem Verbinder und der Lichtleitfaser zu be­ wirken:

(1) ein Harzmaterial, das Klebeeigenschaften aufweist, wird für den Verbinder verwendet;

(2) ein derartiges klebendes Harzmaterial wird mit dem Kunst­ harzmaterial (Polyacetal), das bei den erläuterten Ausfüh­ rungsformen verwendet wurde, gemischt;

(3) ein Haftmittel wird mit dem bei den erläuterten Ausfüh­ rungsformen verwendeten Harzmaterial gemischt.

Gemäß dem Verfahren (1) können thermoplastiche Urethanharze, Epoxyharze und ungesättigte Polyesterharze verwendet wer­ den. Bei dem Verfahren (2) können 10-50 Teile von Epoxy­ harzen, Akrylharzen und ungesättigten Polyesterharzen mit 100 Teilen des für den Verbinder gewählten Materials gemischt werden. Bei dem Verfahren (3) können 0,1-5 Teile eines Haftmittels auf Silan- oder Titan-Basis mit 100 Teilen des für den Verbinder gewählten Materials gemischt werden. Eine Lichtleitfaser-Verbindungsbaueinheit, die unter Verwendung dieser Materialien erzeugt wurde, wird gleichartige opti­ sche sowie physikalische Eigenschaften und Vorteile, z.B. Widerstand gegen Zugkraft, aufweisen, wie sie oben be­ schrieben wurden.

Der Kern 15 a der Lichtleitfaser kann aus Akrylharzen, Poly­ karbonat und anderen geeigneten Kunststoffen sowie aus Glas­ fasern gebildet werden. Der Mantel 15 b kann aus Polyäthylen und Polyvinylchlorid gefertigt werden. Ferner kann der bei den erläuterten Ausführungsformen beschriebene, aus Polyace­ tal gebildete Verbinder aus thermoplastischen Harzen, wie Polyäthylentherephthalat (Schrumpf-Prozentsatz: 1-2%), Polypropylen (Schrumpf-Prozentsatz: 1-1,5%) und Polyamid (Schrumpf-Prozentsatz: 0,3-0,8%), oder geeigneten härt­ baren Harzen gefertigt werden. Wenn für die Schutzkappen 19 und 38 Gummimaterial genannt wurde, so kann jedoch auch eine Schutzkappe aus Polyäthylen, Polyvinylchlorid oder an­ deren Harzen zur Anwendung kommen.

Es besteht auch die Möglichkeit, daß die einander benachbar­ ten Teile des Kerns 15 a und des Mantels 15 b innerhalb der Formhöhlung mit einem geeigneten wärmehärtbaren Harz beschich­ tet werden, um eine turbulente Strömung von Material rund um diese einander benachbarten Teile während des Formens des Verbinderhauptteils zu vermeiden.

Erfindungsgemäß wird ein Verbinderhauptteil mit einem Körper und einem Anschlußstück innerhalb einer Form, in der ein Endteil einer Lichtleitfaser fest positioniert ist, geformt. Das Endteil der Lichtleitfaser besteht aus einem freigeleg­ ten Bereich eines Kerns der Faser und einem Endstück des Mantels der Faser, das dem freigelegten Endbereich des Kerns benachbart ist. Eine geschmolzene Masse eines ausgewählten Kunstharzes wird in die Form mit einem Schmelzflußindex von 5 g/min eingespritzt, so daß der Verbinder einstückig mit dem Endteil der optischen Faser geformt wird derart, daß der freigelegte Bereich des Kerns mit dem Verbindungsteil haftend verbunden ist, während das Endstück des Mantels mit dem Körper des Verbinders haftend verbunden ist. Die Form wird auf einer Temperatur gehalten, die nicht höher ist als der Schmelzpunkt der Lichtleitfaser, und die geschmolzene Harzmasse wird auf einer Temperatur gehalten, die höher ist als der Schmelzpunkt, jedoch nicht höher als eine Tempera­ tur von 150°C über dem Schmelzpunkt.

Wenngleich die Erfindung anhand von gegenwärtig bevorzugten Ausführungsbeispielen erläutert wurde, so ist klar, daß sie nicht auf die Einzelheiten dieser Beispiele begrenzt ist, sondern bei Kenntnis der vermittelten Lehre durch den Fach­ mann mit verschiedenen Änderungen und Abwandlungen, die je­ doch als in den Rahmen der Erfindung fallend anzusehen sind, verwirklicht werden kann.

Claims (15)

1. Lichtleitfaser-Verbindungsbaueinheit für eine stoßende optische Verbindung einer ersten sowie einer zweiten Lichtleitfaser, von denen jede einen Kern sowie einen diesen umhüllenden Mantel aufweist, mit einem Endteil derersten Lichtleitfaser, das aus einem freigelegten, am einen Ende der ersten Lichtleitfaser durch Entfernen eines entsprechenden Teils des Mantels erhaltenen Bereich des Kerns und einem an den freigelegten Bereich des Kerns angrenzenden Endstück des Mantels besteht, dadurch gekennzeichnet, daß ein Verbindungsteil einstückig aus Kunstharz in Haftverbindung mit der Außenumfangsfläche des Endteils der ersten Lichtleitfaser (15) ausgebildet ist und ein Verbinderhauptteil (16, 29, 31, 34), in dem das Endstück des Mantels (15 b) fest aufgenommen ist, sowie ein vom Verbinderhauptteil ausgehendes, mit diesem einstückiges Anschlußstück (17), in dem der freigelegte Bereich des Kerns (15 a) in koaxialer Lagebeziehung zum Anschlußstück unbeweglich gehalten ist, umfaßt, wobei das äußerste Ende des freigelegten Bereichs des Kerns an der freien Stirnseite des Anschlußstücks für eine Lichtleitverbindung mit dem äußersten Ende der zweiten Lichtleitfaser unbedeckt ist.

2. Verbindungsbaueinheit nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß eine Berührungslänge (a, b, [c+d]) zwi­ schen der Außenumfangsfläche des Endteils der ersten Lichtleitfaser (15) und dem Verbinderhauptteil (16, 29, 31, 34) im Bereich zwischen 5,4 mm und 22mm liegt.

3. Verbindungsbaueinheit nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Verbinderhauptteil (29, 31) einen kegelstumpfförmigen Abschnitt umfaßt, dessen kleine Stirnfläche vom äußersten Ende des freigelegten Be­ reichs des Kerns (15 a) entfernt ist.

4. Verbindungsbaueinheit nach Anspruch 3, dadurch gekenn­ zeichnet, daß im verjüngten Teil des kegelstumpfförmi­ gen Abschnitts eine von der kleineren Stirnfläche ausge­ hende Ausnehmung (30) ausgebildet ist.

5. Verbindungsbaueinheit nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß im Verbinderhauptteil (16, 29, 31, 34) ein freier Raum ausgebildet ist, in dem ein Teil des Endstücks des Mantels (15 b) freiliegt.

6. Verbindungsbaueinheit nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Verbinderhauptteil (16, 29, 31, 34) durch Einspritzen von Kunstharz (46) in ge­ schmolzenem Zustand in eine Form (20, 23, 25, 42), in die das Endteil der ersten optischen Faser (15) einge­ setzt ist, gebildet ist.

7. Verbindungsbaueinheit nach einem der Ansprüche 1 bis 6, gekennzeichnet durch eine Zugfestigkeit von wenigstens 13 kg zwischen dem Verbinderhauptteil (16, 29, 31, 34) und der Lichtleitfaser (15).

8. Verfahren zur Herstellung einer Lichtleitfaser-Verbin­ dungsbaueinheit für eine stoßende optische Verbindung einer ersten plastischen Lichtleitfaser mit einer zwei­ ten Lichtleitfaser, von denen jede einen Kern sowie einen diesen umhüllenden Mantel aufweist, gekennzeichnet durch die Schritte:

• - Entfernen eines Endstücks des Mantels der ersten plasti­ schen Lichtleitfaser zur Ausbildung eines freigelegten Endbereichs des Kerns, wobei dieser freigelegte Endbe­ reich des Kerns und ein verbleibendes, an den freigeleg­ ten Kern-Endbereich angrenzendes Endstück des Mantels miteinander einen Verbindungsendabschnitt der ersten Lichtleitfaser bilden,
• - Bereitstellen einer Form mit einer Formhöhlung zur Aus­ bildung eines Verbinders mit einem Verbinderhauptteil sowie einem Anschlußstück zur Lichtleitverbindung des Verbindungsendabschnitts der ersten Lichtleitfaser mit der zweiten Lichtleitfaser,
• - Einsetzen des Verbindungsendabschnitts der ersten Licht­ leitfaser in die Form derart, daß sich der Verbindungs­ endabschnitt durch die Formhöhlung erstreckt sowie in dieser in koaxialer Lagebeziehung zu einem dem Anschluß­ stück des Verbinders entsprechenden Teil befestigt ist,
• - Halten des Forminneren auf einer Temperatur, die nicht höher ist als eine Erweichungstemperatur der ersten Lichtleitfaser und
• - Vorbereiten einer geschmolzenen Masse eines Materials zur Ausbildung des Verbinders sowie Einspritzen der geschmolzenen Masse in die Formhöhlung mit einer Fließfähigkeit, die nicht geringer als 5 g/min ist, während die einzuspritzende geschmolzene Masse auf einer Temperatur gehalten wird, die höher ist als der Schmelz­ punkt, jedoch nicht höher ist als eine Temperatur von 150°C über dem Schmelzpunkt, so daß der aus dem genann­ ten Material geformte Verbinder im integriert haftenden Zusammenhang mit einer Außenumfangsfläche des Verbin­ dungsendabschnitts der ersten Lichtleitfaser gebildet wird.

9. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß das Material für den Verbinder aus einer Gruppe von Kunst­ harzen gewählt wird, die bei Kühlung ihrer geschmolzenen und innerhalb der Formhöhlung erstarrten Masse schrumpfen.

10. Verfahren nach Anspruch 8, gekennzeichnet durch den Schritt des Einsetzens von wenigstens einem Stift in die Form derart, daß jeder Stift an einem seiner entgegenge­ setzten Enden mit dem Verbindungsendabschnitt der ersten Lichtleitfaser in Berührung ist und sein anderes Ende aus der Form nach außen ragt.

11. Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß zwei Stifte vorgesehen sind, die in radialer Richtung des Verbindungsendabschnitts der ersten Lichtleitfaser sowie miteinander fluchtend angeordnet sind und sich längs einer geraden, die Achse des Verbindungsendabschnitts der ersten Lichtleitfaser durchsetzenden Linie erstrecken.

12. Verfahren nach Anspruch 10, gekennzeichnet durch den Schritt des Ausbildens einer das Hauptteil des Verbin­ ders abdeckenden Schutzkappe, die wenigstens einen Zapfen aufweist, der in das von dem wenigstens einen Stift ge­ bildete Loch eingreift.

13. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Schritt des Bereitstellens einer Form die Ausbildung von wenigstens einem mit der Formhöhlung in Verbindung stehenden Einspritzkanal umfaßt, durch den die geschmol­ zene Masse des Materials in die Formhöhlung eingespritzt wird.

14. Verfahren nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß der wenigstens eine Einspritzkanal in einer im wesentli­ chen rechtwinkligen Richtung mit Bezug zur Achse des Ver­ bindungsendabschnitts der ersten Lichtleitfaser ausge­ bildet ist.

15. Verfahren nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß der wenigstens eine Einspritzkanal sich parallel zur Achse des Verbindungsendabschnitts der ersten Licht­ leitfaser erstreckt.