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Die
Erfindung betrifft ein Verfahren zum Verbinden von in mindestens
einer Außenhülle untergebrachten
Lichtwellenleitern, wobei die Lichtwellenleiter beiderseits ihrer
zu fertigenden Spleißstelle
aus ihrer jeweiligen Außenhülle herausgelöst werden, und
wobei über
die Lichtwellenleiter beiderseits ihrer Spleißstelle jeweils ein Verbindungsteil
geschoben wird.
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Aus
der
DE 42 10 631 A1 ist
eine Verbindungseinrichtung für
mindestens einen in einer Außenhülle untergebrachten
Lichtwellenleiter bekannt, die zwei im Inneren der Außenhülle endseitig
mit n-eckförmigen
Ansätzen
steckende Einsätze
und ein diese miteinander verbindendes, zusätzliches Zwischenstück mit einem
Längsschlitz
aufweist. Durch eine bis auf die jeweilige Außenhülle vergrößerte Verbreiterung am jeweiligen
Ansatz ist die jeweilige Außenhülle nach
außen
hin abgeschlossen, so daß das jeweilige
Verbindungsteil als Pfropfen wirkt. Zusätzlich sind im Bereich der
in der Außenhülle lediglich sitzenden
Ansätze
der Einsätze
außen
auf der Außenhülle Crimpringe
aufgebracht.
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Bei
einer derartigen Verbindungseinrichtung stellt gegebenenfalls der
Längsschlitz
des Zwischenstücks
eine Schwachstelle der Spleißverbindung
dar, vorzugsweise bei besonders hohen mechanischen Belastungen,
wie z.B. bei hohen Wasserdrücken
bei Seekabelverbindungen. Außerdem
wird in der Praxis die Herstellung einer derartigen Verbindungseinrichtung
durch die Vielzahl miteinander zu verbindender Teilelemente erschwert.
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Der
Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Weg aufzuzeigen, wie
in mindestens einer Außenhülle untergebrachte
Licht wellenleiter zuverlässig
sowie einfach unter einer Vielzahl praktischer Gegebenheiten miteinander
verbunden werden können. Gemäß der Erfindung
wird diese Aufgabe bei einem Verfahren der eingangs genannten Art
dadurch gelöst,
daß die
Lichtwellenleiter beiderseits ihrer zu fertigenden Spleißstelle
aus ihrer jeweiligen Außenhülle herausgelöst werden,
daß das
jeweilige Verbindungsteil in die jeweils zugeordnete Außenhülle hinein
in eine Zwischenposition zwischenzeitlich soweit eingeschoben wird,
daß die
Lichtwellenleiter zumindest im Bereich der Spleißstelle frei zugänglich werden,
daß nach
dem Verspleißen
der Lichtwellenleiter an der Spleißstelle die beiden Verbindungsteile
aus der jeweiligen Außenhülle heraus über die
Lichtwellenleiter hinweg in eine Endposition aufeinander zu geschoben
werden, und daß die
beiden Verbindungsteile dort an ihren benachbarten Enden mechanisch
miteinander verbunden werden.
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Dadurch,
daß die
Verbindungsteile jeweils unter die Außenhülle geschoben und dort zwischenzeitlich
verstaut werden, können
die Lichtwellenleiter zum Verspleißen frei zugänglich gemacht
werden. Dies erleichtert die Durchführung des Verbindungsvorgangs
ganz wesentlich. Erst nach dem Anfertigen der Spleißstelle
der Lichtwellenleiter werden die Verbindungsteile über die
Lichtwellenleiter hinweg in Achsrichtung auf die fertige Spleißstelle
zu zurückgeschoben.
Auf diese Weise wird in einfacher sowie zuverlässiger Weise ein mechanischer
Schutz für
die miteinander verspleißten
Lichtwellenleiter im wesentlichen lediglich mit den beiden Verbindungsteilen
hergestellt. Dies reduziert den Aufwand zur Fertigstellung der Verbindung
in erheblichem Maße,
da wenige Teile genügen.
Weiterhin zeichnet sich die Erfindung unter anderem dadurch aus,
daß sie
universell bei einer Vielzahl praktischer Gegebenheiten wie z.B.
bei Bündeladern,
sogenannten "Maxibündeladern", Seekabeln, usw.
anwendbar ist.
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Die
Erfindung betrifft auch eine Einrichtung zum Verbinden von Lichtwellenleitern,
die in mindestens einer Außenhülle untergebracht
sind, mit Verbindungsteilen beiderseits deren Spleißstelle,
welche dadurch gekennzeichnet ist, daß das jeweilige Verbindungsteil
derart ausgebildet ist, das es über
die freigelegten Lichtwellenleiter in die jeweilige Außenhülle hinein
in eine Zwischenposition einschiebbar und in eine Endposition über die
Lichtwellenleiter hinweg an die fertige Spleißstelle zurückschiebbar ist, und daß die beiden
Verbindungsteile jeweils an ihrem der Spleißstelle benachbarten Ende mechanische Verbindungsmittel
aufweisen.
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Sonstige
Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen wiedergegeben.
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Die
Erfindung und ihre Weiterbildungen werden nachfolgend anhand von
Zeichnungen näher
erläutert.
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Es
zeigen:
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1 schematisch im Längsschnitt
eine vollständige,
fertige Verbindungseinrichtung gemäß dem erfindungsgemäßen Verfahren,
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2, 3 jeweils zwei wesentliche Schritte des
erfindungsgemäßen Verfahrens
nach 1,
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4 schematisch im Querschnitt
eine kupferummantelte Lichtwellenleiterbündelader (ein sogenanntes "Maxibündel"),
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5-7 weitere Einzelheiten der Schritte zur Durchführung des
erfindungsgemäßen Verfahrens nach
den 1 mit 3, und
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8 schematisch sowie in vergrößerter Querschnittsdarstellung
die Verbindung zwischen einer Außenhülle eines optischen Übertragungselements
und Teilen der Verbindungseinrichtung nach 1.
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1 zeigt zwei miteinander
zu verbindende, optische Übertragungselemente
MB1 und MB2. Im Rahmen der Erfindung wird unter dem Begriff "optisches Übertragungselement" jegli che Nachrichtenübertragungsverbindung
mit mindestens einem Lichtwellenleiter in mindestens einer Außenhülle verstanden.
So ist das optische Übertragungselement vorzugsweise
durch ein optisches Kabel, insbesondere Seekabel, eine Hohlader,
Bündelader,
insbesondere "Maxibündelader" oder sonstige Zusammenfassung
von Lichtwellenleitern in mindestens einer Außenhülle gebildet. In der 1 weisen die optischen Übertragungselemente
MB1, MB2 beispielhaft eine einschichtige Außenhülle bzw. Umhüllung UH11
sowie UH21 auf. Sie können
aber gegebenenfalls auch mehrschichtig, insbesondere zweischichtig,
aufgebaut sein, d.h. zusätzlich
kann die jeweilige Außenhülle UH11,
UH21 in der 1 außen von
weiteren Umhüllungen
umgeben sein. Im vorliegenden Ausführungsbeispiel ist für die Außenhüllen UH11, UH21
zweckmäßigerweise
ein Kunststoffmaterial, insbesondere PC (Polycarbonat), PBT, gewählt. Vorzugsweise
ist die jeweilige Außenhülle bzw.
Umhüllung
UH11 bzw. UH21 kreiszylinderförmig
ausgebildet, d.h. sie weist eine rohrförmige Gestalt mit etwa kreisförmiger Innen-
sowie Außenkontur
im Querschnitt auf.
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In
der jeweiligen Außenhülle UH11
bzw. UH21 ist jeweils mindestens ein Lichtwellenleiter, bevorzugt
ein Bündel
von mehreren Lichtwellenleitern, langgestreckt sowie vorzugsweise
mit Überlänge untergebracht.
Zur Vereinfachung der Darstellung ist in der 1 im optischen Übertragungselement MB1 lediglich
ein einziger Lichtwellenleiter LW11 sowie im optischen Übertragungselement
MB1 ein einzelner Lichtwellenleiter LW21 beispielhaft eingezeichnet, die
miteinander verbunden werden sollen. Gegebenenfalls kann es zweckmäßig sein,
daß der
oder die Lichtwellenleiter des optischen Übertragungselements MB1, MB2
innerhalb der jeweiligen Außenhülle UH11,
UH21 in eine Füllmasse
FM1 bzw. FM2 eingebettet sind, um das Innere des jeweiligen optischen Übertragungselementes
längswasserdicht
zu machen. Als Füllmasse
kommt insbesondere ein thixotropes, gelartiges Material in Frage.
Vorzugsweise ist der Lichtwellenleiter LW11 sowie der Lichtwellenleiter
LW21 jeweils lose sowie mit Überlänge in der Seele,
d.h. im Inneren der jeweiligen Außenhülle UH11 bzw. UH21 untergebracht.
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Besonders
bevorzugt sind die beiden optischen Übertragungselemente MB1 und
MB2 als Bündeladern
ausgebildet. Im Querschnittsbild von 4 ist
beispielhaft die Lichtwellenleiterbündelader MB1 dargestellt. Mindestens
ein Lichtwellenleiter, insbesondere mehrere Lichtwellenleiter LW11
mit LWn1 sind von der etwa kreiszylinderförmigen Außenhülle UH11 umgeben. Für diese
erste Umhüllung UH11
ist vorzugsweise ein Kunststoffmaterial, insbesondere PC, PBT oder
dergleichen, gewählt.
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Um
die beiden optischen Übertragungselemente
MB1 und MB2 von 1 miteinander
zu verbinden, werden im wesentlichen folgende Schritte gemäß dem erfindungsgemäßen Verfahren
im einzelnen durchgeführt:
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1.1
Entlang eines definierten Endabschnitts wird zunächst die Außenhülle UH11, UH21 der optischen Übertragungselemente
MB1, MB2 abgesetzt bzw. entfernt, d.h. die Lichtwellenleiter der
beiden optischen Übertragungselemente
MB1 sowie MB2 werden auf einer bestimmten Länge freigelegt. Vorzugsweise
wird das jeweilige optische Übertragungselement
auf einer axialen Länge
zwischen 300 und 500 mm von seiner Außenhülle entmantelt. Zur weiteren Vorbereitung
der Spleißverbindung
wird jeweils ein Verstärkungselement,
insbesondere ein Schrumpfschlauch, auf die jeweilige Außenhülle UH11,
UH21 jeweils endseitig aufgeschoben und dort zur späteren Verwendung
vorrätig
gehalten. Die freigelegten Lichtwellenleiter LW11, LW21 der beiden
miteinander zu verbindenden Übertragungselemente
MB1 bzw. MB2 werden anschließend
aufeinander ausgerichtet und stirnseitig auf einen definierten Abstand
zueinander gebracht. Insbesondere liegen sich die Stirnseiten der
miteinander zu verbindenden Lichtwellenleiter wie z.B. LW11, LW21
von 1 in einem Abstand zwischen
100 und 475 mm gegenüber.
Zweckmäßigerweise
werden die Lichtwellenleiter jeder Gruppe gereinigt. Dazu eignet
sich vorzugsweise ein Reinigungsmittel wie z.B. Testbenzin.
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1.2 Über die
freigelegten Lichtwellenleiter der beiden optischen Übertragungselemente
MB1, MB2 wird jeweils ein Verbindungsteil AT1, AT2 geschoben. Diese
Verbindungsteile sind vorzugsweise durch langgestreckte, insbesondere
geradlinige Führungsrohre,
gebildet, die eine vorzugsweise kreizylinderförmige Gestalt aufweisen. Sie
weisen vorzugsweise eine Querschnittsbreite auf, die kleiner als
die innere Querschnittsbreite der Außenhülle UH11, UH21 des jeweiligen
optischen Übertragungselements
MB1, MB2 ist. Insbesondere ist der Außendurchmesser des jeweiligen
Verbindungsteils z.B. AT1 kleiner als der Innendurchmesser der jeweils
zugeordneten Außenhülle z.B.
UH11 gewählt.
Beim Überschieben
der Verbindungsteile AT1, AT2 ist es besonders zweckmäßig, die
Lichtwellenleiter lose zu halten und möglichst wenig an diesen zu
ziehen, damit ihre Überlänge erhalten
bleibt und sie möglichst wenig
beansprucht werden. Die geradlinige Längserstreckung der Verbindungsteile
AT1, AT2 ist vorzugsweise zwischen 250 und 300 mm gewählt.
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1.3
Um die Lichtwellenleiter LW11, LW21 von 1 für
ihre eigentliche Verspleißung
möglichst großflächig frei
zugänglich
zu halten, werden die Verbindungsteile AT1, AT2 in die Außenhüllen UH11, UH21
eingeschoben. Dort werden die Verbindungsteile AT1, AT2 also zwischenzeitlich
verstaut, bis die Lichtwellenleiter LW11, LW21 an der Spleißstelle
SP miteinander verspleißt,
insbesondere fusionsverschweißt,
worden sind. Die Verbindungsteile AT1, AT2 nehmen also eine Zwischenposition
ein, bei der sie soweit in die jeweilige Außenhülle UH11, UH21 hineingeschoben
werden, daß sie
die Bedienperson beim Verspleißen
der Lichtwellenleiter LW11, LW21 nicht stören, sondern zumindest im Bereich
der zu fertigenden Spleißstelle
SP frei zugänglich
werden. Zweckmäßigerweise
werden die Verbindungsteile AT1, AT2 auf einer Länge zwischen 90 und 95 % ihrer Gesamtlänge in die
jeweilige Außenhülle UH11, UH21
hineingeschoben und dort aufbewahrt.
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Vor
Schritt 1.3 kann es zweckmäßig sein, den
Innendurchmesser des jeweiligen optischen Übertragungselements MB1, MB2
im Endbereich seiner Außenhülle UH11,
UH21 auf einem vorgebbaren axialen Teilabschnitt D zu vergrößern bzw.
aufzuweiten. Dazu wird auf einer endseitigen, der Spleißstelle
SP benachbarten Teillänge
der jeweiligen Außenhülle z.B.
ein Innengewinde jeweils in die Umhüllung UH11, UH12 eingelassen.
Dies kann in der Praxis beispielhaft entsprechend der 5 dadurch bewerkstelligt
werden, daß mit
einem Fräswerkzeug FR,
insbesondere einem Bohrer, ein Innengewinde in die jeweilige Außenhülle UH11,
UH21 eingeschnitten wird. In der 5 ist
das Fräswerkzeug
FR zweckmäßigerweise
hohl ausgebildet, so daß durch
seine Durchgangsöffnung
ein Führungsrohr
FR1, insbesondere ein eigens vorgesehenes Präzisionsstahlrohr, hindurchgesteckt
werden kann. Das Führungsrohr
FR1 wird in die jeweilige Außenhülle mit
eingeführt,
und umgibt dort die Lichtwellenleiter als mechanischer Schutz. Das
Fräswerkzeug
FR wird in einem Windeisen WE festgehalten. Mit diesem wird das Fräswerkzeug
FR in Drehung um das Führungsrohr FR1
versetzt und gegen die Außenhülle UH11,
UH21 gedrückt,
um bis zum Anschlag AS den Innendurchgang der Außenhülle UH11, UH21 aufzuweiten.
Dabei bildet das Führungsrohr
FR1 eine Art Führungsstange
für das
Führungswerkzeug
FR. Das Führungsrohr
FR wird zum Aufbohren der Außenhülle jeweils
vorzugsweise etwa bis zur Hälfte
in diese eingeschoben. Die Außenhülle ist
dann jeweils auf der endseitigen Teillänge D innen weiter aufgebohrt.
Die Teillänge
D ist zweckmäßigerweise
zwischen 6 und 10 mm, insbesondere um etwa 8,2 mm, gewählt.
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Vorzugsweise
wird also zunächst
das Führungsrohr
FR1 in die jeweilige Außenhülle UH11, UH21
vorzugsweise unter Drehungen eingeschoben, dann das Fräswerkzeug
FR über
das Verbindungselement geschoben und schließlich die Innenaufweitung der jeweiligen
Außenhülle in der
Art eines Sackloches durchgeführt.
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1.4
Anschließend
werden als mechanisches Verbindungsmittel zwischen den beiden Außenhüllen UH11,
UH21 die Verbindungsteile AT1, AT2 mit jeweils zusätzlich lose
aufgeschobener Gewindehülse GW1,
GW2 in die Außenhüllen UH11,
UH21 eingeschoben. Gegebenenfalls kann es auch zweckmäßig sein,
eine derartige Gewindehülse
fest auf dem Verbindungsteil an einer definierten Endstelle vorzusehen.
Anstelle von Gewindehülsen
können
vorzugsweise auch Löthülsen oder
sonstige, endseitige Verbindungsmittel auf die Verbindungsteile
aufgeschoben werden.
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1.5
Nachdem die Verbindungsteile AT1, AT2 in ihre Zwischenposition unter
die Außenhülle UH11, UH21 über die
Lichtwellenleiter hinweg geschoben worden sind, werden die Lichtwellenleiter
wie z.B. LW11, LW21 ggf. auf eine definierte Länge gekürzt, ihre Beschichtungshüllen (Coating)
abisoliert, ihre freigelegten Fasern gereinigt sowie in definierter
Weise stirnseitig getrennt, so daß glatte, 90° Stirnflächen vorliegen.
Diese werden schließlich
in einem Spleißgerät an ihrer
Spleißstelle
SP (vgl. 1) miteinander
verspleißt,
insbesondere fusionsverschweißt.
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1.6
Die beiden Verbindungsteile AT1, AT2 werden anschließend aus
den Außenhüllen UH11, UH21 über die
miteinander verspleißten
Lichtwellenleiter LW11, LW21 hinweg in Achsrichtung aufeinander
zu, vorzugsweise bis zur Spleißstelle
SP, zurückgeschoben.
In dieser Endposition werden die beiden Verbindungsteile AT1, AT2
an ihren der Spleißstelle SP
benachbarten Enden mechanisch miteinander verbunden. Bevorzugt werden
die beiden Verbindungsteile AT1, AT2 stirnseitig an der Spleißstelle
SP miteinander verschraubt. In der 1 ist
für die
beiden Verbindungsteile AT1, AT2 beispielsweise ein Verbindungsmittel
VS dadurch gebildet, daß das
Verbindungsteil AT1 ein Innengewinde IG und das Verbindungsteil
AT2 ein dazu passendes Außengewinde AG
aufweist. Das Innengewinde IG beim Verbindungsteil AT1 ist vorzugsweise
in einer Außenhülse EV1
eingelassen. Sie ist vorzugsweise kreiszylinderförmig ausgebildet und weist
insbesondere etwa den gleichen Außendurchmesser wie die Außenhülle UH11
auf. Die der Spleißstelle
SP abgewandten Enden der Verbindungsteile AT1, AT2 verbleiben dabei in
den zugehörigen
Außenhüllen UH11,
UH21, um dort im jeweiligen Übergangsbereich
Außenhülle/Verbindungsteil
später
eine form-, stoff- und/oder kraftschlüssige Verbindung herstellen
zu können. Zweckmäßigerweise
verbleiben von den Verbindungsteilen AT1, AT2 zwischen 5 und 15
%, insbesondere von etwa 10 %, ihrer Gesamtlänge dauerhaft in der jeweils
zugeordneten Außenhülle. Zweckmäßigerweise
stecken die Verbindungsteile in ihrer Endposition auf einer Länge von
etwa 30 mm in der jeweils zugeordneten Außenhülle.
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Zweckmäßigerweise
werden die beiden Verbindungsteile AT1, AT2 insbesondere Verbindungsrohre,
langsam mit leichten Drehbewegungen aus den Außenhüllen UH11, UH21 herausgezogen
und aufeinander zugeschoben. Vor dem Verschrauben der beiden Verbindungsteile
AT1, AT2 an der Spleißstelle
SP werden das Außengewinde
AG sowie das Innengewinde IG vorzugsweise mit Testbenzin gereinigt.
Vorzugsweise wird das Außengewinde
AG etwa bis zur Hälfte
ohne Dichtmittel eingeschraubt. Dann wird auf die verbleibenden
Gewindegänge
das Dichtmittel aufgetragen und beide Verbindungsteile AT1, AT2
miteinander bis zum Anschlag verschraubt. Dadurch ist bei Verwendung
von elektrisch leitfähigen, insbesondere
metallischen Verbindungsteilen weitgehend sichergestellt, daß eine ausreichende
elektrische Leitfähigkeit über die
beiden Verbindungsteile hinweg erhalten bleibt.
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Die 2 stellt beispielhaft beim
optischen Übertragungselement
MB1 die Zwischenposition nach Schritt 1.3 sowie die Endposition
nach 1.6 für das
Verbindungsteil AT1 nochmals schematisch dar. Die Zwischenposition
des Verbindungsteils AT1 ist dabei in der 2 strichpunktiert angedeutet, während die
Endposition liniert eingezeichnet ist. Unverändert übernommene Elemente aus der 1 sind dabei in der 2 mit den gleichen Bezugszeichen versehen.
In der Zwischenposition sind die Bezugszeichen für das Aufnahmeteil AT1 zusätzlich mit
einem Stern * gekennzeichnet. Das Verbindungs- bzw. Aufnahmeteil
AT1 wird zunächst
in die Außenhülle UH11 über die
Lichtwellenleiter wie z.B. LW11 hinweg ggf. unter Drehungen hineingeschoben
und zwar möglichst
soweit, daß der
Bereich zwischen der Stirnseite der Außenhülle UH11 und der, Stirnseite der
Außenhülle UH21
(vgl. 1) zum Verspleißen der
Lichtwellenleiter LW11, LW21 möglichst
frei zugänglich
wird. Erst nach Anfertigen der Spleißstelle SP von 1 wird das zwischengelagerte, in der
Außenhülle UH11
verstaute Verbindungsteil AT1 wieder aus der Außenhülle UH11 in Richtung auf die
Spleißstelle
SP zurückgeschoben.
Die Verschiebung des Verbindungsteils AT1 ist in der 2 durch einen Doppelpfeil
angedeutet.
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1.7
Zweckmäßigerweise
werden die Gewindehülsen
GW1, GW2 in die Außenhüllen UH11, UH21
endseitig eingeschraubt. Zuvor werden die Gewindehülse GW1
sowie das Innengewinde in der Außenhülle UH11, UH21 zweckmäßigerweise
mit einem Reinigungsmittel wie z.B. Testbenzin gereinigt.
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1.8
Insbesondere bei Verwendung von elektrisch leitfähigem Metall, insbesondere
Edelstahl vernickelt verzinnt, für
die Verbindungsteile AT1, AT2 können
diese ggf. noch zusätzlich
bei der Verschraubung VS miteinander verlötet werden. Dazu werden die
beiden Verbindungsteile AT1, AT2 außen im Bereich der Spleißstelle
SP gereinigt, mit Lötfett
bestrichen und anschließend
unter Zuhilfenahme von Röhrenlot
miteinander verlötet.
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1.9
Um die Verbindungsteile auf den ursprünglichen Durchmesser der optischen Übertragungselemente
MB1, MB2 wieder aufzudicken, wird ggf. ein geschlitztes Füllrohr,
das u.U. mit Füllmasse SF
gefüllt
sein kann, auf die Verbindungsteile AT1 sowie AT2 gedrückt. Insbesondere
wird als Füllmasse SF
Silikon verwendet. In der 1 ist
ein längsgeschlitztes
Füllrohr
KR1 zwischen dem stirnseitigen Ende der Außenhülle UH11 und der Verschraubung VS
auf das Verbindungsteil AT1 aufgebracht. Zur Aufdickung ist zwischen
der Verschraubung VS und dem stirnseitigen Ende der Außenhülle UH21
auf das Verbindungsteil AT2 weiterhin ein mit einem Längsschlitz
versehenes Füllrohr
KR2 aufgebracht.
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1.10
Schließlich
werden die gegebenenfalls zuvor über
die Außenhüllen UH11,
UH21 vorrätig übergezogenen
Schrumpfschläuche
SS1, SS2 (vgl. 1) über die
beiden Füllrohre
KR1, KR2 gezogen und dort jeweils mit Heißluft aufgeschrumpft.
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Insbesondere
dadurch, daß die
Verbindungsteile AT1, AT2 als die Lichtwellenleiter ringsum geschlossen
umgebende Rohrelemente ausgebildet sind, ist eine mechanisch besonders
stabile Verbindung zwischen den beiden Außenhüllen UH11, UH21 herstellbar.
Ein verbleibender Längsschlitz
oder Längsspalt
in den Verbindungsteilen ist zu deren nachträglichen Aufbringen über die
miteinander verspleißten
Lichtwellenleiter nicht erforderlich. Denn die Verbindungsteile
werden in den Außenhüllen vorab
zwischengelagert und nach dem Verspleißen der Lichtwellenleiter einfach
aus den Außenhüllen herausgezogen
und über
die Lichtwellenleiter geschoben.
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Gegebenenfalls
kann das jeweilige optische übertragungselement
weiter außen
noch zusätzlich eine
weitere Außenhülle aufweisen.
In der 2 ist beispielsweise
das optische Übertragungselement MB1
von der 1 von einer
zusätzlichen
zweiten Außenhülle UH12
umgeben. Für
diese ist vorzugsweise ein elektrisch leitendes Metall, insbesondere Kupfer,
gewählt.
Diese zweite Außenhülle UH12
ist bevorzugt rohrförmig,
insbesondere kreiszylinderförmig
ausgebildet. Sie umschließt
die erste Außenhülle UH11,
insbesondere aus Kunststoff, vorzugsweise mit Abstand, d.h. mit
einem Zwischenspalt zur Außenhülle UH11
des optischen Übertragungselements MB1.
Zweckmäßigerweise
ist der Spalt kleiner 0,1 mm gewählt
oder er kann auch ganz entfallen. In der 2 ist diese zusätzliche, äußere Umhüllung UH12 strichpunktiert
angedeutet. Die Vorgehensweise zur Herstellung einer mechanischen
Verbindung zwischen zwei derartig modifizierten Übertragungselementen, kann
dann bevorzugt entsprechend der zuvor aufgeführten Schritte 1.1 mit 1.10
erfolgen, wobei die Verbindungsteile jeweils in die erste, innere
Außenhülle in eine
Zwischenposition eingeführt
werden.
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3 zeigt ein derartiges optisches Übertragungselement
CMB1, bei der das optische Übertragungselement
MB1 von 1 zusätzlich mit
einer weiteren Außenhülle CU11
mit Abstand weiter außen umgeben
ist. Insbesondere ist für
die zweite Außenhülle CU11
als Werkstoff ein elektrisch leitfähiges Material, vorzugsweise
Metall, insbesondere Kupfer, gewählt.
Dieses metall-, insbesondere kupferummanteltes "Maxibündel" eignet sich vorzugsweise als Zentralrohr
beim Einsatz in Seekabeln. Unverändert übernommene
Elemente aus den 1 mit
2 sind dabei jeweils in der 3 mit
den gleichen Bezugszeichen versehen. Im Unterschied zu den 1 und 2 kann jetzt das Verbindungsteil AT1
in seine Zwischenposition über
die erste Außenhülle, d.h. über das
optische Übertragungselement
MB1 hinweg in den Spalt SA zwischen der inneren Außenhülle UH11 und
der äußeren, zweiten
Außenhülle CU11
hineingeschoben werden. In dieser Zwischenlagerung ist das Verbindungsteil
AT1 strichpunktiert angedeutet sowie mit den Bezugszeichen AT1*
gekennzeichnet. Das Verbindungsteil AT1 wird also im Zwischenspalt SA
zwischen der ersten Außenhülle UH11
und der weiter außen
vorgesehenen, zweiten Umhüllung CU11
eingeschoben. Nach Herstellung der Spleißstelle SP wird das Verbindungsteil
AT1 in seine Endposition aus der zweiten Außenhülle CU11 in Richtung auf die
Spleißstelle
SP zu wieder herausgezogen, d.h. zurückgeschoben. Die Verschiebung
des Verbindungsteils AT1 ist in der 3 mit
einem Doppelpfeil VS2 angedeutet. Die weitere Folge der Verfahrensschritte erfolgt
zweckmäßigerweise
analog zu den vorstehend angeführten
Arbeitsschritten 1.1 mit 1.10 zu den 1 mit
2.
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4 verdeutlicht die auf dem
optischen Übertragungselement
MB1 von 1 direkt bzw.
unmittelbar, d.h. eng anliegend aufgebrachte, zweite Außenhülle UH12.
Dies kann bei Seekabelverbindungen insbesondere eine korrosionsarme
Kupferummantelung sein, die auf der ersten Umhüllung UH11, insbesondere aus
Kunststoff, fest aufsitzt. Das so gebildete modifizierte Übertragungselement
ist in der 4 mit CMB1
bezeichnet. Folgende Montageschritte sind bei einem derartigen Übertragungselement
in der Praxis zweckmäßig:
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2.1
Die Kunststoff-Außenhülle UH11
wird zum späteren
Einsetzen einer Löthülse (vgl.
LH1 in 6) entlang einem
Teilabschnitt bis zur zweiten Umhüllung UH12 herausgebohrt. Insbesondere
wird die Außenhülle UH11
auf einem endseitigen Teilabschnitt von etwa 8 mm entfernt. Auf
diese Weise ist eine Art Sackloch im Eingangsbereich des jeweiligen Übertragungselements
gebildet.
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2.2
Die Verbindungsteile z.B. AT1, AT2 von 1 mit jeweils einer zusätzlich aufgesetzten
Löthülse werden
ins Innere des optischen Übertragungselements
MB1, d.h. ins Innere der ersten Umhüllung z.B. UH11 über die
zuvor freigelegten Lichtwellenleiter eingeführt.
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In
der 7 ist auf dem Verbindungsteil
AT1 beispielhaft eine Löthülse LH1
aufgeschoben. Diese Löthülse LH1
läuft an
ihrer dem optischen Übertragungselement
CMB1 benachbarten Seite vorzugsweise konisch zu, um möglichst
formschlüssig
in die aufgebohrte zweite Umhüllung
UH12 eingeschlagen werden zu können.
Gegebenenfalls kann es auch zweckmäßig sein, die Löthülse LH1
zusätzlich
mit einem Gewinde zu versehen, das in vorzugsweise korrespondierendes
Innengewinde in der jeweiligen Außenhülle eingedreht werden kann.
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2.3
Die jetzt frei zugänglichen
Lichtwellenleiter werden entsprechen Schritt 1.5 präpariert
und miteinander verspleißt.
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2.4
Die beiden Verbindungsteile AT1 und AT2 werden in Richtung auf die
Spleißstelle
SP zu aus der inneren Umhüllung
UH11 herausgezogen und in Richtung auf die Spleißstelle SP zusammengeschoben
(vgl. 3). Sie werden
mit ihren der Spleißstelle
SP benachbarten Stirnseiten miteinander verschraubt. Dabei wird
zweckmäßigerweise
ein Dichtungsmittel lediglich auf die äußeren Gewindegänge aufgetragen,
so daß die
elektrische Leitfähigkeit
der vorzugsweise elektrisch leitenden Verbindungsteile auch im Bereich
der Spleißstelle
SP sichergestellt ist.
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2.5
Die beiden Verbindungsteile AT1, AT2 werden im Lötbereich um die Spleißstelle
SP herum mit einem Reinigungsmittel, insbesondere mit Testbenzin,
gereinigt.
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2.6
Im Übergangsbereich
zwischen dem jeweiligen Verbindungsteil AT1, AT2 und der jeweiligen zweiten
Außenhülle wie
z.B. UH12 wird vorzugsweise etwas Dichtungsmittel am Ende der Löthülse stirnseitig
aufgetragen und dann die jeweilige Löthülse bis zum Anschlag in das
aufgebohrte Sackloch zwischen beiden Umhüllungen UH12 und der ersten
Umhüllung
UH11 eingeschlagen oder das Gewinde der Löthülse eingeschraubt.
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2.7.
Anschließend
werden die beiden Verbindungsteile AT1, AT2 im Bereich ihrer Verschraubung VS
von 1 miteinander verlötet. Gegebenenfalls wird
auch die jeweilige Löthülse mit
der metallischen Ummantelung UH12 verlötet. 7 stellt diesen Lötvorgang dar. Dort ist in der
Führungsnut
eines Lötkolbens
LK beispielhaft das Aufnahmeteil AT1 eingelegt. Das vorzugsweise
kupferummantelte optische Übertragungselement
CMB1 ist dort in einer Kühlbacke HB
gehalten, wobei von außen
Lötmittel
LZ im Übergangsbereich
zwischen dem Aufnahme teil AT1 und der äußeren, zweiten Umhüllung UH12
beim Lötkolben
LK aufgetragen wird.
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2.8
Schließlich
werden die Verbindungsteile AT1, AT2 wieder auf den Durchmesser
des ursprünglichen
Zwischenübertragungselements
CMB1 aufgedickt. Dazu wird vorzugsweise ein geschlitztes, flexibles
Kunststoffrohr, das gegebenenfalls mit Füllmittel innenbeschichtet sein
kann, auf den Außenumfang
der Verbindungsteile AT1, AT2 aufgebracht.
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2.9
Der Längsschlitz
der Kunststoffrohre wird verschlossen und ein Schrumpfschlauch durchgängig über die
Verbindungsteile AT1, AT2 zusätzlich aufgeschrumpft.
Alternativ zum Arbeiten mit einer Löthülse kann auch eine einschraubbare
Gewindehülse
zweckmäßigerweise
verwendet sein. Diese ist im Querschnittsbild von 8 beim Verbindungsteil AT1 vergrößert dargestellt
und mit den Bezugszeichen GW1 versehen. Die Gewindehülse GW1
ist vorzugsweise fest sitzend auf dem Verbindungsteil AT1 aufgebracht,
insbesondere ist sie dort an einer bestimmten Endposition fest aufgelötet. Die
Gewindehülse
GW1 weist einen der Spleißstelle
SP benachbarten kreiszylinderförmigen
Teilabschnitt T1 mit einem Außengewinde
auf, dessen Außendurchmesser etwa
dem Innendurchmesser der zweiten, äußeren Umhüllung UH12 entspricht. An ihrem
der Spleißstelle
SP abgewandten Ende weist die Gewindehülse GW1 einen etwa kreiszylinderförmigen Teilabschnitt EGW
mit einem Außengewinde
auf, dessen Außendurchmesser
in etwa dem Innendurchmesser der ersten Außenhülle UH11 entspricht. Da die
erste Außenhülle UH11
des modifizierten optischen Übertragungselements
CMB1 vorab, d.h. vor dem Einführen des
Verbindungsteils AT1 in das modifizierte optische Übertragungselement
CMB1 von 4 herausgelöst worden
ist, kann jetzt die Gewindehülse
GW1 fest eingeschraubt werden. Insbesondere wurde vorab wie in Schritt
1.3 beschrieben ein Innengewinde in die zweite Außenhülle AH12
mit dem Schneid- bzw. Fräswerkzeug
FR von 5 eingeschnitten.
Die Gewindehülse
GW1
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stellt
somit eine mechanische Festverbindung zwischen dem Verbindungsteil
AT1 und der zweiten Außenhülle UH12
des optischen Übertragungselements
CMB1 her. Als mechanisches Festverbindungsmittel zwischen dem jeweiligen
Verbindungsteil und seiner zugehörigen
Außenhülle eignen sich
somit vorzugsweise folgende Varianten:
- - Löthülse
- - Gewindehülse
- - Kombination von Löt-
und Gewindehülse
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Insbesondere
wird für
die Verbindungselemente AT1, AT2 der 1 mit 8 ein metallischer Werkstoff
gewählt.
Insbesondere kommen Präzisionsstahlrohre
in Frage. Bevorzugt können
auch noch sonstige metallische Rohre mit entsprechender elektrischer
Leitfähigkeit,
wie z.B. aus Edelstahl, Stahl oder Kupfer, zum Einsatz kommen. Metallische
Verbindungsteile, insbesondere Verbindungsrohre, eignen sich bevorzugt
zur Herstellung von Verbindungen zwischen Bündeladern von Seekabeln, da
in diesem Einsatzbereich eine hohe Druckbelastbarkeit gewünscht ist.
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Insgesamt
betrachtet wird ein Verbindungsverfahren bereitgestellt, das eine
besonders einfache, zuverlässige
sowie mechanisch stabile, insbesondere druckfeste bzw. druckdichte
Verbindungsherstellung zwischen zwei optischen Übertragungselementen ermöglicht.
Da als Verbindungsteile vorzugsweise langgestreckte, insbesondere
kreiszylinderförmige
Verbindungsrohre, gewählt
sind, sind die Lichtwellenleiter rundum mechanisch geschützt, ohne
dass eine Lücke
oder ein Längsschlitz
in der mechanischen Verstärkung
bzw. Ummantelung verbleibt. Eine derartige Verbindungseinrichtung
ist in vorteilhafter Weise dadurch besonders druckstabil, druckdicht,
torsionsstabil sowie zugfest, wobei sie eine ausreichende Biegbarkeit
bzw. Flexibilität
aufweist. Weiterhin ist sie universell bei einer Vielzahl von verschiedenen
Arten von optischen Übertragungselementen
verwendbar.