DE4423799A1 - Verbindungseinrichtung für Lichtwellenleiterkabel - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Verbindungseinrichtung für Licht­ wellenleiterkabel und ein Verfahren zum Verbinden von Licht­ wellenleiterkabeln.

Die DT-B1-25 34 756 beschreibt eine fluchtende Verbindung von zwei Einzellichtwellenleitern, deren Enden in eine Zentral­ bohrung eines bei Raumtemperatur harten Thermoplasten einge­ führt werden. Der von einem Schrumpfschlauch umgebene Ther­ moplast wird beim Erreichen der Schrumpftemperatur zähflüssig und durch die Schrumpfkräfte zur Bildung einer nach dem Erkalten biegesteifen Verbindung radial auf die Lichtwellen­ leiter gepreßt.

Aus der DE-C1-41 04 530 ist eine Zugentlastung für einen Ka­ belmantel bekannt, wobei ein zylinderförmiges Halteteil auf den Kabelmantel aufgeklebt und von einem Schrumpfschlauch umgeben ist. Separate Zugentlastungselemente werden mecha­ nisch festgeklemmt. Aus der EP-A1-0 475 494 ist es bekannt, Zugentlastungsmittel (KEVLAR-Fasern) in bezug auf einen Kabel­ mantel mit schrumpfbaren Elementen festzulegen.

Die DE-A1-42 14 377 offenbart eine schrumpfbare Abzweigmuffe zur Überbrückung von Durchmesserunterschieden, die einen Stützkörper, eine Aufnahme für einen Spleiß eines abzweigen­ den Lichtwellenleiters, stirnseitige Endkörper und eine auf­ schrumpfbare Umhüllung umfaßt.

Die US-PS 4,404,010 beschreibt eine Verbindung von Ein­ zellichtwellenleitern, bei der ein Ersatzmantelstück über ei­ ne Spleißstelle geschoben, von einem Schrumpfschlauch umgeben und nachfolgend geschmolzen wird. Der kollabierte Schrumpf­ schlauch dient als Gußform für die Mantelformung und wird dann wieder entfernt.

Aus dem Prospekt "FIBER OPTIC PRODUCTS FOR PREMISES COMMUNICATIONS" der SIECOR CORP., 1990, Sektion 1-26, 4-17 und 5-14 ist eine Verzweigungseinrichtung bekannt, mit der einzelne Adern eines mehradrigen Lichtwellenleiterkabels aufteilbar sind. Der Ver­ zweigungsbereich ist von einem Schrumpfschlauch umgeben. Um eine sichere Übertragung von Zugbelastungen über den Verzwei­ gungsbereich zu gewährleisten, sind ein Verzweigungskörper und separate Crimphülsen für Zugentlastungsfasern vorgesehen, wobei eine absolut gleichmäßige Festlegung der Zugentla­ stungsfasern durch Crimpen nicht gewährleistet werden kann.

Die Aufgabe der Erfindung liegt daher in der Schaffung einer Verbindungseinrichtung für Lichtwellenleiterkabel, insbeson­ dere zum Verbinden von Lichtwellenleiterkabeln unterschied­ licher Geometrie und mechanischer Eigenschaften, die eine sichere mechanische Kopplung und eine homogene Belastung ka­ belindividueller Zugentlastungsmittel ermöglicht.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch eine Verbin­ dungseinrichtung mit einem kontrahierten Schrumpfschlauch, in den ein erstes und ein zweites Lichtwellenleiterkabel eintre­ ten, wobei die Enden der Lichtwellenleiterkabel jeweils unter Freigabe der Enden kabelindividueller Zugentlastungsmittel abgemantelt sind, wobei in dem Schrumpfschlauch ein aus­ härtendes oder aushärtbares Vergußmittel enthalten ist und wobei die Enden der kabelindividuellen Zugentlastungsmittel in das Vergußmittel eingebettet sind. Ein wesentlicher Vor­ teil der Erfindung besteht darin, daß durch den Schrumpfvor­ gang (Kontraktion oder Kollabieren des Schrumpfschlauches) ein erheblich reduziertes Schrumpfschlauch-Innenvolumen ent­ steht, das mit einer vergleichsweise geringen Menge von Ver­ gußmittel derart füllbar ist, daß die Enden der kabelindivi­ duellen Zugentlastungsmittel vollständig von dem Vergußmittel umgeben sind. Als Vergußmittel ist z. B. eine wärmeaus­ härtbare Masse oder ein Mehrkomponentensystem (Harz/Härter- System) geeignet. Die Einbettung gewährleistet eine homogene Belastung der Zugentlastungsmittel. Der Schrumpfschlauch dient gleichzeitig als Schutz des Verbindungsbereichs gegen äußere Einflüsse. Ein weiterer Vorteil der Erfindung besteht darin, daß das Vergußmittel relativ einfach und auch vor Ort (Feldmontage) in den Schrumpfschlauch einbringbar ist. Der Schrumpfschlauch bildet vorteilhafterweise einen sicheren Übergang zwischen Lichtwellenleiterkabeln unterschiedlicher Dicke und/oder mechanischer Eigenschaften; insbesondere ist mit der erfindungsgemäßen Verbindungseinrichtung eine Verbin­ dung eines dünnen flexiblen Lichtwellenleiterkabels (bei­ spielsweise zum Anschluß an Datenübertragungs- und Verar­ beitungseinrichtungen) mit einem robusten und gegen mechani­ sche Belastung besonders widerstandsfähigen, unflexiblen Lichtwellenleiterkabel möglich. Zumindest ein Lichtwellen­ leiterkabel kann in seinem Mantel mehrere Einzelhüllen zur Aufnahme von Lichtwellenleitern enthalten.

Eine für die gezielte Initialisierung des Aushärtvorgangs be­ sonders vorteilhafte Weiterbildung der Erfindung besteht darin, daß der Schrumpfschlauch transparent ist und daß das Vergußmittel ein durch Licht aushärtender oder aushärtbarer Klebstoff ist. Durch den transparenten Schrumpfschlauch kön­ nen vorteilhafterweise auch die Verteilung des Vergußmittels und der Zugentlastungsmittel kontrolliert und die Vergußmit­ teldosierung genau gesteuert werden.

Eine bei der Handhabung vorteilhafte Vorfixierung der Ein­ richtung läßt sich gemäß einer bevorzugten Fortbildung der Erfindung erreichen, indem der Schrumpfschlauch innenseitig klebstoffbeschichtet ist.

Eine mechanisch und geometrisch besonders günstige Ausgestal­ tung der Erfindung sieht vor, daß zumindest ein Lichtwellen­ leiterkabel in seinem Kabelmantel mehrere Schutzhüllen für Lichtwellenleiter enthält und daß die Schutzhüllen in axialer Richtung versetzt in dem Schrumpfschlauch enden.

Zum zusätzlichen Schutz des Verbindungsbereichs ist nach ei­ ner vorteilhaften Ausbildung der Erfindung vorgesehen, daß der (innere) Schrumpfschlauch von einem weiteren (äußeren) kontrahierten Schrumpfschlauch umgeben ist.

Um die Lichtwellenleiter bei Biegevorgängen vor mechanischen Beschädigungen durch den vergleichsweise harten Rand des äu­ ßeren Schrumpfschlauchs zu schützen, ragt vorteilhafterweise der innere Schrumpfschlauch zumindest mit einem Ende unter dem äußeren Schrumpfschlauch hervor.

Um den Verbindungsbereich vor äußeren mechanischen Beschädi­ gungen und vor beim Schrumpfen des äußeren Schrumpfschlauchs auftretenden Kräften zu schützen, ist zwischen dem inneren und dem äußeren Schrumpfschlauch eine Stützhülse, bevorzugt aus Aluminium, angeordnet.

Um eine symmetrische konzentrische Lage des äußeren Schrumpf­ schlauches und der Stützhülse zu gewährleisten, ist nach ei­ ner weiteren vorteilhaften Ausbildung der Erfindung vorgese­ hen, daß zwischen der Stützhülse und dem inneren Schrumpf­ schlauch Abstandsmittel vorgesehen sind.

Bevorzugt sind die Abstandsmittel von einem Kabelmantelstück gebildet. Vorteilhafterweise können beim Abmanteln entste­ hende Materialreste verwendet werden. Ein Kabelmantelstück zeichnet sich zudem durch seine Kompressibilität aus.

Das erfindungsgemäße Verfahren zum Verbinden von Lichtwellen­ leiterkabeln sieht vor, daß die Lichtwellenleiterkabel zur Freigabe der Enden ihrer kabelindividuellen Zugentlastungs­ mittel endseitig abgemantelt werden, daß die Enden der Licht­ wellenleiterkabel in einen kontrahierbaren Schrumpfschlauch eingeführt werden, und daß nach dem Kontrahieren des Schrumpfschlauchs ein aushärtendes oder aushärtbares Verguß­ mittel in den Schrumpfschlauch eingebracht wird, so daß die Enden der kabelindividuellen Zugentlastungsmittel in das Ver­ gußmittel eingebettet werden.

Die Erfindung wird nachfolgend beispielhaft anhand einer Zeichnung näher erläutert; es zeigen:

Fig. 1 Lichtwellenleiterkabel mit Verbindungseinrichtungen,

Fig. 2A, 2B, 2C eine Verbindungseinrichtung und

Fig. 3 weitere Verbindungseinrichtungen.

Fig. 1 zeigt eine Lichtwellenleiterkabelanordnung 100, die ein erstes dünnes, flexibles Lichtwellenleiterkabel 102 ent­ hält. Das erste Ende 102a des Lichtwellenleiterkabels 102 ist von einem Verbindungsstecker 104 zum Anschluß an eine Da­ tenverarbeitungseinrichtung abgeschlossen, während das zweite Ende 102b in eine Verbindungseinrichtung 106 eintritt. Die Anordnung 100 umfaßt ein robustes, gegen mechanische Be­ lastungen widerstandsfähiges, weniger flexibles zweites Lichtwellenleiterkabel 108, dessen erstes Ende 108a in die Verbindungseinrichtung 106 eintritt und dessen zweites Ende 108b in eine weitere gleichartige Verbindungseinrichtung 110 eintritt. Ein drittes Lichtwellenleiterkabel 112 ist analog zu dem ersten Kabel 104 an seinem einen Ende 112a mit einem Verbindungsstecker 115 versehen und tritt mit seinem zweiten Ende 112b in die Verbindungseinrichtung 110 ein. Die in Fig. 1 gezeigte Anordnung erlaubt durch das robuste Kabel 108 eine gegen äußere Beschädigungen und Belastungen geschützte und widerstandsfähige Verlegung von Lichtwellenleitern und durch die dünneren Kabel 102, 112 einen flexiblen und bequemen Anschluß der Lichtwellenleiter an korrespondierende optische Einrichtungen.

Die Fig. 2A, 2B, 2C zeigen eine der Verbindungseinrichtun­ gen 106 oder 110 beispielsweise für die Lichtwellenleiterka­ bel 102, 108, die jeweils in das offene Ende 118, 119 eines ersten inneren Schrumpfschlauches 122 eintreten. Die Enden 102b, 108a der Kabel 102, 108 sind jeweils unter Freigabe der Enden 126, 128 kabelindividueller Zugentlastungsmittel (KEVLAR-Fasern) 130, 132 abgemantelt (Fig. 2B). In Fig. 2A sind im Verbindungsbereich 133 die Zugentlastungsmittel nur aus Gründen der Übersichtlichkeit und zur deutlichen Darstel­ lung einzelner in einem Schutzmantel 134 in dem Lichtwellen­ leiterkabel 102 verlaufender Lichtwellenleiter 136, 137 nicht dargestellt. Die Lichtwellenleiter 136, 137 treten in separa­ te Schutzhüllen 138, 140 ein, die von dem Mantel 142 des Lichtwellenleiterkabels 108 umgeben sind. Bevorzugt stehen die Schutzhüllen 134, 138, 140 über das Ende der Mäntel 142, 144 der Lichtwellenleiterkabel 102, 108 hervor. Die Licht­ wellenleiter 136, 137 können eine der Länge des Kabels 102 entsprechende Länge aufweisen, so daß sie spleißfrei von dem Kabel 108 in das Kabel 102 übergehen. Dazu werden die Licht­ wellenleiter 136, 137 vorab in die Schutzhülle 134 eingefä­ delt. Die Schutzhüllen 138, 140 und ggf. in ihnen verlaufende Zugentlastungsmittel enden vorzugsweise in axialer Richtung versetzt in dem Schrumpfschlauch 122. Der innere Schrumpf­ schlauch 122 ist von einem weiteren äußeren kontrahierten Schrumpfschlauch 150 umgeben, wobei die Enden 122a, 122b des inneren Schrumpfschlauchs 122 beidseitig unter dem äußeren Schrumpfschlauch 150 hervorragen. Zwischen dem inneren und dem äußeren Schrumpfschlauch 122, 150 ist eine Stützhülse 152 aus Aluminium angeordnet, deren Abstand zum inneren Schrumpfschlauch 122 durch ein als Abstandsmittel dienendes Kabelmantelstück 154 festgelegt ist. Das Kabelmantelstück 154 bewirkt während des Schrumpfens des Schrumpfschlauchs 150 ei­ ne konzentrische und symmetrische Ausrichtung der Stützhülse 152.

Zur Herstellung der Verbindungseinrichtung werden auf eines der Kabel 102, 108 der äußere Schrumpfschlauch 150 (bei­ spielsweise "ATUM 16/4" der Fa. RAYCHEM, BRD) und der innere transparente Schrumpfschlauch 122 (beispielsweise DTWC 12/3-x der Fa. RAYCHEM, BRD) aufgefädelt. Beide Schrumpfschläuche 122, 150 weisen eine innenseitige Kleberbeschichtung auf. Die Zugentlastungsmittel (ARAMID-Fasern) werden auf einen geeig­ neten Überstand (z. B. 10 mm) ihrer Enden 126, 128 beschnit­ ten (Fig. 2B). Der transparente Schrumpfschlauch 122 wird über den Verbindungsbereich 133 geschoben und anschließend mit Luft mit einer Temperatur von ca. 100° C beströmt. Der beim Schrumpfvorgang kollabierende Schrumpfschlauch 122 schmiegt sich eng an die Mäntel 142, 144 der Kabel 102, 108 an, die sich mit der auf der Innenseite des Schrumpfschlauchs 122 aufgebrachten Klebstoffschicht 156 verbinden. Die Ver­ bindungseinrichtung ist damit vorfixiert und gut handhabbar.

Durch den Schrumpfschlauch 122 kann eine Kanüle einer bei­ spielsweise unter der Bezeichnung DELOMAT 944 der Fa. DELO, München, BRD vertriebenen Dosiervorrichtung eingeführt wer­ den. In das Innenvolumen des kontrahierten Schrumpfschlauchs 122 wird ca. 1 ml eines lichtaushärtenden Klebstoffs (z. B. mit der Bezeichnung DELO-KATIOBOND 050) als Vergußmittel 160 (Fig. 2C) eingebracht. Gleichzeitig wird der Verbindungsbe­ reich 133 durch den transparenten Schrumpfschlauch 122 für mehrere Sekunden mit einer Faserbelichtungseinrichtung be­ lichtet. Die Enden 126, 128 sind nach dem Aushärten des Ver­ gußmittels 160 von diesem allseitig benetzt und in dieses eingebettet. Anschließend wird die Stützhülse 152 über den Verbindungsbereich 133 geschoben und darüber der äußere Schrumpfschlauch 150 symmetrisch derart angeordnet, daß der innere Schrumpfschlauch 122 beidendig um mehrere Millimeter unter dem äußeren Schrumpfschlauch 150 hervorragt. Der eben­ falls innenseitig mit einer Klebstoffschicht beschichtete äu­ ßere Schrumpfschlauch 150 kollabiert durch Behandlung mit einem Luftstrom mit einer Temperatur von ca. 125° C und schmiegt sich dabei eng auf die Stützhülse 152 und den inne­ ren Schrumpfschlauch 122. Durch die Abstandsmittel 154 wird trotz womöglich asymmetrisch wirkender Schrumpfkräfte des Schrumpfschlauchs 152 eine symmetrische koaxiale Ausrichtung der Stützhülse 152 gewährleistet. Die Stützhülse 152 schützt vor äußeren mechanischen Belastungen. Der unter dem Schrumpf­ schlauch 150 hervorragende innere Schrumpfschlauch 122 ver­ hindert, daß die durch den vergleichsweise starken Schrump­ fungsgrad verhärteten Endkanten des Schrumpfschlauchs 152 bei Biegung insbesondere des Kabels 102 den Kabelmantel 144 und/oder die Lichtwellenleiter beschädigen.

Fig. 3 zeigte eine alternative Ausgestaltung einer Verbin­ dungseinrichtung, bei der mehrere kaskadenartig gestaffelte Schrumpfschläuche 200 bis 203 jeweils Lichtwellenleiterkabel 210, 211; 212, 213; 214, 215; 216, 217 in der vorstehend beschrie­ benen Weise aufnehmen und von einem gemeinsamen Schrumpf­ schlauch 220 umgeben sind. Die einzelnen Verbindungsbereiche 222, 223, 224, 225 sind wie vorstehend beschrieben in ent­ sprechender Weise mit einem nicht näher dargestellten Vergußmittel unter Festlegung der kabelindividuellen Zugentlastungsmittel gefüllt.

Claims (10)

1. Verbindungseinrichtung

• - mit einem kontrahierten Schrumpfschlauch (122), in den ein erstes und ein zweites Lichtwellenleiterkabel (102, 108) eintreten,
• - wobei die Enden (102b, 108a) der Lichtwellenleiterkabel (102, 108) jeweils unter Freigabe der Enden (126, 128) kabelindividueller Zugentlastungsmittel (130, 132) abgemantelt sind,
• - wobei in dem Schrumpfschlauch (122) ein aushärtendes oder aushärtbares Vergußmittel (160) enthalten ist und
• - wobei die Enden (126, 128) der kabelindividuellen Zugentla­ stungsmittel (130, 132) in das Vergußmittel (160) eingebettet sind.

2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Schrumpfschlauch (122) transparent ist und daß das Ver­ gußmittel (160) ein durch Licht aushärtender oder aushärtba­ rer Klebstoff ist.

3. Einrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Schrumpfschlauch (122) innenseitig klebstoffbeschichtet ist.

4. Einrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß zumindest ein Lichtwellenleiterkabel (108) in seinem Ka­ belmantel (142) mehrere Schutzhüllen (138, 140) für Lichtwel­ lenleiter (136, 137) enthält und daß die Schutzhüllen (138, 140) in axialer Richtung versetzt in dem Schrumpfschlauch (122) enden.

5. Einrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der (innere) Schrumpfschlauch (122) von einem weiteren (äußeren) kontrahierten Schrumpfschlauch (150) umgeben ist.

6. Einrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der innere Schrumpfschlauch (122) zumindest mit einem Ende (122a) unter dem äußeren Schrumpfschlauch (150) hervorragt.

7. Einrichtung nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen dem inneren (122) und dem äußeren Schrumpfschlauch (150) eine Stützhülse (152), bevorzugt aus Aluminium, angeordnet ist.

8. Einrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen der Stützhülse (152) und dem inneren Schrumpf­ schlauch (150) Abstandsmittel (154) vorgesehen sind.

9. Einrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Abstandsmittel (154) von einem Kabelmantelstück gebildet sind.

10. Verfahren zum Verbinden von Lichtwellenleiterkabeln,

• - bei dem die Lichtwellenleiterkabel (102, 108) zur Freigabe der Enden (126, 128) ihrer kabelindividuellen Zugentlastungs­ mittel (130, 132) endseitig abgemantelt werden,
• - bei dem die Enden (102b, 108a) der Lichtwellenleiterkabel (102, 108) in einen kontrahierbaren Schrumpfschlauch (122) eingeführt werden, und
• - bei dem nach dem Kontrahieren des Schrumpfschlauchs (122) ein aushärtendes oder aushärtbares Vergußmittel (160) in den Schrumpfschlauch (122) eingebracht wird, so daß die Enden (126, 128) der kabelindividuellen Zugentlastungsmittel (130, 132) in das Vergußmittel (160) eingebettet werden.