DE69105730T2

DE69105730T2 - Faseroptischer mechanischer spleiss und methode zu seiner anwendung.

Info

Publication number: DE69105730T2
Application number: DE69105730T
Authority: DE
Inventors: Steve Lischynsky; Helmut Lukas; Grant Pacey
Original assignee: Northern Telecom Ltd
Current assignee: Nortel Networks Ltd
Priority date: 1990-05-31
Filing date: 1991-05-30
Publication date: 1995-05-04
Anticipated expiration: 2011-05-31
Also published as: JP2540686B2; CA2079592A1; CA2079592C; EP0532541A1; AU7882191A; US5133033A; WO1991019215A1; EP0532541B1; DE69105730D1; JPH05506519A

Description

Gebiet der Erfindung

Diese Erfindung bezieht sich auf mechanische Spleiße für Lichtleitfasern und auf Verfahren zu ihrer Anwendung.

Ausgangspunkt der Erfindung

Lichtleitfasern oder optische Fasern werden nunmehr allgemein als Telekommunikations-Übertragungsmedium verwendet. Die Lichtleitfasern sind in Schutzkabeln verpackt, und diese Kabel werden durch unterirdische Kanäle geführt, in Kabelgräben eingepflügt oder zwischen Masten aufgehängt.
Für den Aufbau von Lichtleitfaser-Telekommunikationssystemen und für die Wartung und Reparatur derartiger Systeme müssen Lichtleitfasern Ende an Ende miteinander verbunden werden, um eine optische Kopplung zwischen benachbarten Längenabschnitten der Lichtleitfaser zu erzielen. Lichtleitfaser-Verbinder werden dort vorgesehen, wo die Notwendigkeit einer späteren Trennung und erneuten Verbindung zu erwarten ist. Wenn nur eine begrenzte Notwendigkeit für eine spätere Trennung und erneute Verbindung zu erwarten ist, werden Lichtleitfaser-Spleiße vorgesehen.
Bei einem üblichen Verfahren zum Spleißen von Lichtleitfasern werden vorbereitete Enden von Lichtleitfasern auf Stoß miteinander ausgerichtet und mit Hilfe eines elektrischen Lichtbogens oder einer Flamme erhitzt, wodurch bewirkt wird, daß die Enden der Lichtleitfasern miteinander verschmelzen. Obwohl dieses Spleißverfahren sehr wirkungsvoll ist, zögern manche mit der Installation und Wartung betraute Personen, einen Lichtbogen oder eine Flamme in unterirdischen Umgebungen zu verwenden, weil hier explosive Gase vorhanden sein können. Weiterhin sind die Geräte, die den elektrischen Lichtbogen oder die Flamme liefern, unhandlicher und kostpieliger, als dies erwünscht ist.
Bei anderen bekannten Verfahren zum Spleißen von Lichtleitfasern werden die vorbereiteten Enden der Lichtleitfasern auf Stoß gegeneinander in einen mechanischen Spleiß ausgerichtet und in dem mechanischen Spleiß festgeklemmt oder geklebt. Beispielsweise beschreibt das US-Patent 4 730 892, das am 15. März 1988 auf den Namen John C. Anderson et al erteilt wurde, einen mechanischen Spleiß, der ein Basisteil, eine Elastomer-Ausrichthülse und ein Deckteil umfaßt. Das Basisteil weist eine V-Nut auf, die sich entlang eines Mittelteils des Basisteils erstreckt. Die Elastomer-Ausrichthülse paßt in die V-Nut. Das Abdeckteil paßt auf das Basisteil über der V-Nut und bildet zusammen mit dem Basisteil Endöffnungen, die das Einsetzen der vorbereiteten Faserenden zwischen das Basisteil und das Abdeckteil von gegenüberliegenden Enden der Elastomer-Ausrichthülse aus ermöglichen. Das Abdeckteil schließt zwei mit Widerhaken versehene Zapfen ein, die in jeweilige öffnungen des Abdeckteils eingepreßt sind, um die Faserenden umgebendes Schutzmaterial einzuklemmen, und es schließt weiterhin einen durch eine Schraube angetriebenen Kolben ein, der gegen die Elastomer-Ausrichthülse angetrieben wird, um die Ausrichthülse in die V-Nut zu drücken, wodurch die Ausrichthülse auf die aneinander anstoßenden Faserenden zusammengedrückt werden, um die Faserenden miteinander auszurichten und festzuklemmen.
Die internationale Veröffentlichung WO86/01306 beschreibt einen mechanischen Spleiß, der ein Substrat, ein Abdeckteil, zwei Federklammern und zwei Endkappen umfaßt. Das Substrat weist eine Vielzahl von sich in Längsrichtung erstreckenden V-Nuten auf, in die sich durch die Endkappen erstreckende Faserenden eingelegt werden. Das Abdeckteil, das einen nachgiebigen Film trägt, wird über die Fasern aufgesetzt, und die Federklammern werden seitlich über das Substrat und das Abdeckteil gedrückt, um das Substrat und das Abdeckteil gegen die Faserenden zusammenzudrücken. Der nachgiebige Film verformt sich, um einen relativ gleichförmigen Druck gegen alle Fasern (die ungleichförmige Durchmesser aufweisen können) sicherzustellen. Die Endkappen werden dann in Längsrichtung auf das zusammengebaute Substrat und Abdeckteil geschoben, um diese weiter in ihrem zusammengebauten Zustand zu verriegeln. Dieser mechanische Spleiß muß um die zu verspleißenden Faserenden zusammengebaut werden, was ein Zusammenbauverfahren darstellt, das komplizierter ist, als dies für manche Anwendungen im Einsatzgebiet erwünscht ist.
Das Journal of Lightwave Technology, Band 7, Nr. 11, Seiten 1682-1688 vom November 1989 beschreibt einen mechanischen Spleiß, der ein faltbares metallisches Spleißelement, ein Basisteil, eine Kappe und zwei Endstopfen umfaßt. Die Endstopfen werden in Endöffnungen des Basisteils eingesetzt, und das faltbare Spleißelement wird in einen in der Mitte liegenden Hohlraum des Basisteils eingesetzt. Zu spleißende Lichtleitfaser-Enden werden in Längsrichtung durch Bohrungen in den Endstopfen eingesetzt, um in das faltbare Spleißelement in dem Hohlraum des Basisteils einzutreten. Die Kappe wird dann über das faltbare Spleißelement in den Hohlraum gedrückt, wobei Nockenoberflächen der Kappe das Spleißelement auf die Faserenden falten, um diese miteinander auszurichten und festzuhalten. Das faltbare Spleißelement verformt sich um die Faserenden. Es ist eine Lehre vorgesehen, um das Basisteil des mechanischen Spleißes während des Spleißvorganges festzuhalten. Die Lehre schließt aus Schaummaterial bestehende Faserhaltekissen zum Festhalten der zu spleißenden Fasern während des Spleißvorganges und einen schwenkbar befestigten Handgriff ein, der nach unten auf die Kappe des Spleißes gedrückt werden kann, um die Kappe in den Hohlraum des Basisteils zu drücken, damit der Spleiß fertiggestellt wird. Dieser mechanische Spleiß muß ebenfalls um die zu spleißenden Faserenden zusammengebaut werden.
Das US-Patent 4 997 255, das am 5. März 1991 auf den Namen von H.H. Lukas et al erteilt wurde, beschreibt einen mechanischen Spleiß, bei dem drei Klemmteile elastisch gegen ein Basisteil an benachbarten Klemmpositionen entlang einer Bezugsoberfläche des Basisteils vorgespannt sind. Die Bezugsoberfläche des Basisteils weist eine Nut zur Aufnahme der Enden der zu spleißenden Lichtleitfasern auf. Die beiden äußeren Klemmteile werden zum Einklemmen des Schutzmaterials verwendet, das die Enden der Lichtleitfasern umgibt, und das in der Mitte liegende Klemmteil wird dazu verwendet, die freien Enden der Lichtleitfasern einzuklemmen, von denen das Schutzmaterial abgestreift wurde.

Zusammenfassung der Erfindung

Diese Erfindung ergibt einen neuartigen mechanischen Spleiß für Lichtleitfasern, der eine einfache Herstellung und leichte Verwendung aufweist. Die Erfindung ergibt weiterhin ein neuartiges Verfahren zum Spleißen von Lichtleitfasern unter Verwendung des neuartigen mechanischen Spleißes und ein neuartiges Werkzeug zur Verwendung mit dem neuartigen mechanischen Spleiß.
Ein Grundgedanke der Erfindung ergibt einen mechaischen Spleiß für Lichtleitfasern, der erste und zweite Klemmteile mit ersten bzw. zweiten Klemmoberflächen, wobei eine der ersten und zweiten Klemmoberflächen Wände aufweist, die eine V-Nut zur Aufnahme und Ausrichtung von Lichtleitfaserenden bilden, und ein elastisches Teil, das zwischen den ersten und zweiten Klemmteilen wirkt, um die Klemmoberflächen elastisch gegeneinander vorzuspannen, wobei der Spleiß dadurch gekennzeichnet ist, daß das erste Klemmteil einen sich in Längsrichtung erstreckenden Kanal zur Aufnahme von Lichtleitfasern und eine Öffnung aufweist, die sich seitlich in den Kanal erstreckt und an der ersten Klemmoberfläche endet, daß das zweite Klemmteil verschiebbar in der Öffnung des ersten Klemmteils aufgenommen ist, wobei die zweite Klemmoberfläche der ersten Klemmoberfläche gegenüberliegt, und daß das elastische Teil auf dem ersten Klemmteil gehaltert ist, die Öffnung überspannt und gegen das zweite Klemmteil anliegt.
Gemäß einem weiteren Grundgedanken der Erfindung wird ein Verfahren zur Verwendung des mechanischen Spleißes geschaffen. Bei diesem Verfahren werden die Klemmoberflächen der Klemmteile gegen die Druckkraft des elastischen Vorspannteils auseinanderbewegt und die Lichtleitfaserenden werden in die V-Nut zwischen den Klemmflächen der Klemmteile eingesetzt. Die Klemmoberflächen werden bei in der V-Nut befindlichen Lichtleitfaser-Enden gegeneinander gedrückt, um die Lichtleitfaserenden zwischen den Klemmoberflächen zu erfassen und um die Klemmoberflächen um die Lichtleitfaser-Enden herum plastisch zu verformen.
Die plastische Verformung der Klemmoberflächen ergibt eine größere Kontaktfläche zwischen den Faserenden und den Klemmoberflächen, als dies der Fall sein würde, wenn sich die Klemmoberflächen nicht verformen würden. Diese größere Kontaktfläche ermöglicht die Ausübung größerer seitlicher Haltekräfte auf die Faserenden, ohne daß unannehmbar große Beanspruchungen auf die Oberflächen der Faserenden ausgeübt werden. Derartige Beanspruchungen würden, wenn sie zu groß sind, die mechanische Zuverlässigkeit der Faserenden beeinträchtigen. Weiterhin ergibt die plastische Verformung der Klemmoberflächen eine bessere Ausrichtung von Faserenden, die geringe Unterschiede in ihrem Außendurchmesser aufweisen.
Eine plastische Verformung der Klemmoberflächen wird gegenüber einer elastischen Verformung bevorzugt, weil die zwischen plastisch verformten Klemmteilen eingeklemmten Faserenden einen größeren Widerstand gegen ein Herausziehen in Längsrichtung aus dem Spleiß aufweisen, als dies bei Faserenden der Fall sein würde, die zwischen elastisch verformten Klemmteilen eingeklemmt sind.
Bei einer Ausführungsform drücken die elastischen Vorspanneinrichtungen die Klemmoberflächen mit einer Kraft zusammen, die nicht ausreicht, um die Klemmoberflächen plastisch zu verformen. Eine Kraft zusätzlich zu der von den elastischen Vorspanneinrichtungen gelieferten Kraft wird ausgeübt, um die Klemmoberflächen bei in der V-Nut befindlichen Lichtleitfaser-Enden in Richtung aufeinander zu drücken, um die Klemmoberflächen um die Lichtleitfaser-Enden herum plastisch zu verformen. Die zusätzliche Kraft wird dann aufgehoben, so daß lediglich die von den elastischen vorspanneinrichtungen gelieferte Kraft die Klemmoberflächen gegeneinander drückt, um die Lichtleitfaser-Enden zwischen den verformten Klemmoberflächen einzuklemmen.
Bei einer anderen Ausführungsform drücken die elastischen Vorspanneinrichtungen die Klemmoberflächen mit einer Kraft zusammen, die ausreicht, um die Klemmoberflächen plastisch zu verformen. Die Klemmoberflächen werden gegen die Vorspannkraft der elastischen Vorspanneinrichtungen auseinandergedrückt, um das Einsetzen von Lichtleitfaser-Enden in die V-Nut zu ermöglichen, und, wenn die Lichtleitfaser-Enden sich an ihrem Platz befinden, wird es den elastischen Vorspanneinrichtungen ermöglicht, die Klemmoberflächen zusammenzudrücken, um die Klemmoberflächen plastisch um die Lichtleitfaser-Enden zu verformen.
Eine Lehre kann zur Verwendung mit dem mechanischen Spleiß zur Durchführung des Spleißverfahrens vorgesehen werden. Somit wird gemäß einem weiteren Grundgedanken der Erfindung eine Lehre geschaffen, die Einrichtungen zum Halten des mechanischen Spleißes aufweist und dadurch gekennzeichnet ist, daß sie weiterhin Einrichtungen zum lösbaren Auseinanderdrücken der Klemmoberflächen gegen die Vorspannkraft der elastischen Vorspanneinrichtungen aufweist, um ein Einsetzen der Lichtleitfaser-Enden entlang der V-Nut zu ermöglichen.
Wenn die elastischen Vorspanneinrichtungen des mechanischen Spleißes die Klemmoberflächen mit einer Kraft zusammendrücken, die nicht ausreicht, um die Klemmoberflächen plastisch zu verformen, so kann die Lehre weiterhin Einrichtungen zum lösbaren Drücken der Klemmoberflächen gegeneinander mit einer Kraft aufweisen, die ausreicht, um die Klemmflächen um die Lichtleitfaser-Enden plastisch zu verformen.

Kurze Beschreibung der Zeichnungen

Ausführungsbeispiele der Erfindung werden nun lediglich in Form eine Beispiels beschreiben. Es wird auf die beigefügten Zeichnungen Bezug genommen, in denen:
Fig. 1 eine perspektivische Ansicht eines mechanischen Spleißes gemäß einer Ausführungsform der Erfindung ist,
Fig. 2 eine Querschnittsansicht des mechanischen Spleißes nach Fig. 1 entlang der Schnittlinie II-II nach Fig. 1 ist,
Fig. 3 eine Querschnittsansicht des mechanischen Spleißes nach Fig. 1 entlang der Schnittlinie III-III nach Fig. 2 ist,
Fig. 4 eine perspektivische Ansicht einer Lehre zur Verwendung mit dem mechanischen Spleiß nach Fig. 1 ist,
Fig. 5a bis 5c Querschnittsansichten der Lehre nach Fig. 4 und des mechanischen Spleißes nach Fig. 1 während aufeinanderfolgender Schritte bei der Durchführung eines Spleißverfahrens gemäß einer Ausführungsform der Erfindung sind, und
Fig. 6 eine auseinandergezogene perspektivische Ansicht eines fertigen Spleißes unter Verwendung des mechanischen Spleißes nach Fig. 1 ist.

Beschreibung der Ausführungsformen

Fig. 1 ist eine perspektivische Ansicht eine mechanischen Spleißes 100 gemäß einer Ausführungsform der Erfindung. Fig. 2 und 3 sind Querschnittsansichten des mechanischen Spleißes 100. Der mechanische Spleiß 100 umfaßt ein erstes Klemmteil 110, ein zweites Klemmteil 140 und elastische Vorspanneinrichtungen in Form eines Federdrahtes 150.
Das erste Klemmteil 110 umfaßt ein Kunststoff-Formstück 111, das einen sich in Längsrichtung erstreckenden Kanal 12 aufweist, und Stopfen- oder Kernelemente 114, die in Endteile 115 des Kanals 112 benachbart zu den Enden 116 des Kunststoff-Formstücks 111 auf genommen werden. Die Kernelemente 114 unterteilen den Kanal 112 in einen Kanal 118 zur Aufnahme von Lichtleitfasern und einen Kanal 120 zur Aufnahme des Federdrahtes 150. Eine Öffnung 122 erstreckt sich seitlich in den Kanal 118 und endet an einer Klemmoberfläche 124 des ersten Klemmteils 110. Die Kernelemente 114 bilden einen größeren Durchmesser aufweisende Abschnitte 126 des Kanals 118 benachbart zu den Enden 116 des ersten Klemmteils 110 zur Aufnahme von Lichtleitfasern und des umgebenden Schutzmaterials, wie zum Beispiel eines Silikonpuffers, und einen kleineren Durchmesser aufweisende Abschnitte 128 des Kanals 118 benachbart zur Öffnung 122 zur Aufnahme freigelegter Lichtleitfaser-Enden. Schultern 130 legen den Übergang zwischen den einen größeren Durchmesser aufweisenden Abschnitten 126 und den einen kleineren Durchmesser aufweisenden Abschnitten 128 fest. Die Kernelemente 114 werden in dem Kanal 112 durch einen Reibsitz festgehalten. Unterschiedlich bemessene Kernelemente 114 sind vorgesehen, um eine Anpassung an Lichtleitfasern mit unterschiedlichen Durchmessern des Puffers oder Schutzüberzuges zu ermöglichen.
Zwei in Längsrichtung einen Abstand voneinander aufweisende Paare von seitlich mit Abstand voneinander angeordneten Öffnungen 132 erstrecken sich durch die Klemmoberfläche 124 des ersten Klemmteils 110. Öffnungen 134 zur Aufnahme von Enden des Federdrahtes 150 erstrecken sich von entgegengesetzten Seiten 136 der Öffnung 122 in den Kanal 120 zur Aufnahme des Federdrahtes 150.
Das zweite Klemmteil 140 wird verschiebbar in der Öffnung 122 des ersten Klemmteils 110 aufgenommen und weist eine Klemmoberfläche 142 auf, die der Klemmoberfläche 124 des ersten Klemmteils 110 gegenüberliegt. Die Klemmoberfläche 142 des zweiten Klemmteils 140 weist Wände 143 auf, die eine V-Nut 144 zur Aufnahme von Lichtleitfasern bilden. Das zweite Klemmteil 140 weist zwei in Längsrichtung mit Abstand voneinander angeordnete Paare von mit seitlichem Abstand angeordneten Vorsprüngen 146 auf. Das zweite Klemmteil 140 weist weiterhin einen Kanal 148 zur Aufnahme eines Mittelteils des Federdrahtes 150 auf. Der Kanal 148 weist Rampenformen 149 auf.
Die ersten und zweiten Klemmteile 110, 140 sind aus einem Kunststoffmaterial geformt, das eine plastische Verformung ihrer Klemmoberflächen 124, 142 unter Einschluß der V-Nut 144 unter Druckeinwirkung ermöglicht, um eine Anpassung an die Form der Lichtleitfasern zu erzielen, die in der V-Nut 144 aufgenommen werden.
Zum Zusammenbau des mechanischen Spleißes 100 wird ein Brechungskoeffizienten-Anpaßmaterial, wie zum Beispiel ein Brechungskoeffizienten-Anpaßmaterial in Form eines Gels aus gedampftem Silika auf die V-Nut 144 des zweiten Klemmteils 140 aufgetragen und das zweite Klemmteil 140 wird in die Öffnung 122 des ersten Klemmteils 110 eingeschoben, um die Klemmoberfläche 142 des zweiten Klemmteils 140 mit der Klemmoberfläche 124 des ersten Klemmteils 110 in Berührung zu bringen. In dieser Position des zweiten Klemmteils 140 erstreckt sich jeder Vorsprung 146 des zweiten Klemmteils 140 in eine jeweilige Öffnung 132 des ersten Klemmteils 110. Der Federdraht 150, der vor seinem Einsetzen in das erste Klemmteil 110 gerade ist, wird von einem Ende 116 des ersten Klemmteils 110 in den Kanal 120 eingesetzt und entlang dieses Kanals 120 verschoben, bis er durch eine der Bohrungen 134 in den Kanal 148 des zweiten Klemmteils 140 in die Öffnung 122 eintritt. Wenn das vordere Ende des Federdrahtes 150 entlang des Kanals 180 verschoben wird, läuft er über eine Rampenform 149 nach oben. Das vordere Ende des Federdrahtes 150 wird nach unten über die andere Rampenform 149 (beispielsweise durch Fingerdruck) gedrückt und gelangt in die andere Bohrung 134. In dieser Position ist der Federdraht 150 elastisch über die Rampenformen 149 verformt und wirkt zwischen dem ersten Klemmteil 110 und dem zweiten Klemmteil 140, um die Klemmoberfläche 142 des zweiten Klemmteils 140 elastisch in Richtung auf die Klemmoberfläche 124 des ersten Klemmteils 110 vorzuspannen.
Fig. 4 ist eine perspektivische Ansicht einer Lehre 200 zur Verwendung mit dem mechanischen Spleiß 100. Die Fig. 5a bis 5c sind Querschnittsansichten der Lehre 200 bei aufeinanderfolgenden Stufen ihres Betriebs.
Die Lehre umfaßt einen Block 202 mit einer Nut 204 zur Aufnahme und zum Festhalten des mechanischen Spleißes 100. Ein L-förmiges Bauteil 206 ist schwenkbar auf einer Welle 208 in dem Block 202 unterhalb der Nut 204 befestigt, und zwei Finger 210 sind schwenkbar an dem L-förmigen Bauteil 206 auf der gleichen Welle 208 befestigt. Die Finger 210 springen nach oben durch Schlitze 212 in dem Block 202 vor und sind einzeln auf der Welle 208 auf Positionen, in denen sie seitlich in die Nut 204 vorspringen, und aus diesen heraus verschwenkbar. Flansche 214 an dem L-förmigen Bauteil 206 stehen mit den Fingern 210 in Eingriff, um die Bewegung der Finger 210 aus der Nut 204 heraus zu begrenzen. Eine Einstellschraube 216 ist durch das untere Ende 218 des L-förmigen Bauteils 206 eingeschraubt.
Ein Kompressionsbauteil 220 ist schwenkbar auf einer Welle 222 in dem Block 202 gegenüberliegend zu den Fingern 210 angeordnet. Das Kompressionsbauteil 220 bildet einen Mittelteil einer Seitenwand der Nut 204 und ist auf der Welle 222 in Richtung auf die Finger 210 und von diesen fort verschwenkbar. Das Kompressionsbauteil 220 weist zwei sich nach hinten erstreckende Arme 224 auf, die durch eine Federwelle 226 überbrückt sind.
Ein Hebelarm 228 ist schwenkbar auf einer Welle 230 an dem Block 202 befestigt. Der Hebelarm 228 trägt eine drehbare Rolle 232 zwischen Gabelansätzen 234 an einem vorderen Ende 236 des Hebelarms 228.
Wenn ein hinteres Ende 238 des Hebelarms 228 nach oben verschwenkt ist, wie dies in Fig. 5b gezeigt ist, so steht die Rolle 232 mit der Einstellschraube 216 in Eingriff, um das L-förmige Bauteil 206 zu verschwenken. Wenn dies erfolgt, so kommen die Flansche 214 mit den Fingern 210 in Eingriff, um beide Finger 210 in die Nut 204 zu verschwenken. Das Vorspringen der Finger 210 in die Nut 204 in dieser Position des Hebelarms 228 kann mit Hilfe der Einstellschraube 216 eingestellt werden.
Wenn das hintere Ende 238 des Hebelarms 228 nach unten verschwenkt wird, wie dies in Fig. 5c gezeigt ist, so kommt die Rolle 232 mit der Federwelle 226 des Kompressionsbauteils 220 in Eingriff, um das Kompressionsbauteil 220 in Richtung auf die Finger 210 zu verschwenken.
Die Lehre 200 umfaßt weiterhin ein C-förmiges Bauteil 240, das schwenkbar an dem Block 202 auf einer Welle 242 befestigt ist. Das C-förmige Bauteil 240 weist Endabschnitte 242 auf, die von einer Position unterhalb der Nut 204 nach oben in die Nut 204 dadurch verschwenkbar sind, daß ein Mittelteil 244 des C-förmigen Bauteils 240 nach unten gedrückt wird.
Die Lehre 200 umfaßt weiterhin eine Platte 246, auf der der Block 202 befestigt ist. Zwei Schaumblöcke 248 sind auf der Platte 246 in Ausrichtung mit der Nut 204 des Blockes 202 befestigt. Die Schaumblöcke 248 weisen vertikale Schlitze 250 zur Aufnahme und zur verschiebbaren Halterung von Lichtleitfasern auf.
Um die Lehre 200 zu verwenden, wird der Hebelarm 228 in eine Mittelstellung gebracht, wie dies in Fig. 5a gezeigt ist, und der zusammenbaute mechanische Spleiß 100 wird in die Nut 204 eingesetzt, wobei das zweite Klemmteil 140 des mechanischen Spleißes gegen das Kompressionsbauteil 220 der Lehre 200 anliegt. Der Hebelarm 228 wird in die in Fig. 5b gezeigte Positon angehoben, um beide Finger 210 nach hinten in die Nut 204 zu drücken. Die Finger 210 kommen mit den Vorsprüngen 146 des zweiten Klemmteils 140 in Eingriff, um das zweite Klemmteil 140 von der Klemmoberfläche 124 des ersten Klemmteils 110 fortzudrücken.
Enden der miteinander zu verspleißenden Lichtleitfasern werden dadurch vorbereitet, daß eine vorgegebene Länge des Schutzmaterials entfernt wird. Die vorgegebene Länge des Schutzmaterials, die entfernt wird, ist etwas größer als die Hälfte des Abstandes zwischen den Schultern 130, die den Übergang zwischen den einen größeren Durchmesser aufweisenden Abschnitten 126 und den einen kleineren Durchmesser aufweisenden Abschnitten 128 des die Lichtleitfaser aufnehmenden Kanals 118 bilden. Ein Lichtleitfaser-Ende wird in ein Ende des Kanals 118 eingesetzt und entlang des Kanals 118 gedrückt, bis das die Lichtleitfaser umgebende Schutzmaterial mit einer Schulter 130 des Kernelementes 114 in Eingriff kommt. Das Lichtieitfaser-Ende wird etwas über eine Position hinaus verschoben, in der es zunächst mit der Schulter 130 in Eingriff kommt, so daß ein geringer Überschuß an Faser zwischen dem schaumblock 248 und der Schulter 130 liegt, und das Lichtleitfaser-Ende wird seitlich in den Schlitz 250 eines der Schaumblöcke 248 eingedrückt. Die überschüssige Lichtleitfaser steht unter leichter Kompression und stellt sicher, daß das die Lichtleitfaser umgebende Material fest mit der Schulter 130 in Eingriff steht. In dieser Position des Lichtleitfaser-Endes erstreckt sich die freigelegte Faser in die V-Nut 144 der Klemmoberfläche 142 des zweiten Klemmteils 140. Das andere Lichtleitfaser-Ende wird in ein gegenüberliegendes Ende des Kanals 118 eingesetzt und entlang des Kanals 118 verschoben, bis es gegen das vorher eingesetzte Lichtleitfaser- Ende anstößt, so daß die Faserenden in der V-Nut 144 miteinander ausgerichtet sind. Das Aneinanderanstoßen der Lichtleitfaser- Enden kann dadurch festgestellt werden, daß sich eine leichte Längsbewegung des bereits eingesetzten Lichtleitfaser-Endes ergibt. Mit einem geringen Überschuß an Lichtleitfaser zwischen dem anderen Schaumblock 248 und der Schulter 130 wird diese Lichtleitfaser seitlich in den Schlitz 250 des anderen Schaumblockes 248 eingedrückt.
Der Hebelarm 228 wird dann auf die in Fig. 5a gezeigte Position verschwenkt, um das zweite Klemmteil 140 freizugeben. Die Freigabe des zweiten Klemmteils 140 ermöglicht es dem Federdraht 150, das zweite Klemmteil 140 in Richtung auf die Klemmoberfläche 124 des ersten Klemmteils 110 zu drücken, so daß die Lichtleitfaser-Enden in der V-Nut zwischen den Klemmoberflächen 124, 142 der ersten und zweiten Klemmteile 110, 140 eingefangen werden.
Wenn die Position von lediglich einem der Lichtleitfaser-Enden eine Einstellung erfordert, so kann ein ausgewählter der Finger 210 nach hinten gedrückt werden, um einzeln und selektiv lediglich ein Ende des zweiten Klemmteils 140 von der Klemmoberfläche 124 des ersten Klemmteils 110 fortzudrücken. Wenn der ausgewählte Finger 210 freigegeben wird, führt der Federdraht 150 dieses Ende des zweiten Klemmteils 140 auf die Klemmoberfläche 124 des ersten Klemmteils 110 zurück.
Bei einer Ausführungsform des mechanischen Spleißes 100 drückt der Federdraht 150 die Klemmoberflächen 124, 142 mit einer Kraft gegeneinander, die nicht ausreicht, um die Klemmoberflächen 124, 142 plastisch um die Lichtleitfaser-Enden zu verformen. Die Lehre 200 ist so ausgelegt, daß der Hebelarm 228 an der in Fig. 5a gezeigten Position vorbei auf die Position in Fig. 5c verschwenkt werden kann. In dieser Position des Hebelarms 228 drückt die Rolle 232 das Kompressionsbauteil 220 nach vorne gegen das zweite Klemmteil 140, um eine zusätzliche Kraft zusätzlich zu der von dem Federdraht 150 ausgeübten Kraft auszuüben. Die zusätzliche Kraft drückt die Lichtleitfaser-Enden zwischen dem zweiten Klemmteil 140 und dem ersten Klemmteil 110 zusammen, um die Klemmoberflächen 124, 142 plastisch zu verformen, und zwar unter Einschluß der Wände 143 der V-Nut 144, um diese an die Lichtleitfaser-Enden hinsichtlich ihrer Form anzupassen. Die Verformung zentriert die Lichtleitfaser-Enden in der V-Nut 144 und verbessert die Ausrichtung von Lichtleitfaser- Enden, die leicht unterschiedliche Durchmesser aufweisen. Die Verformung vergrößert weiterhin die Kontaktfläche zwischen den Lichtleitfaser-Enden und den Wänden 143 der V-Nut 144, so daß seitliche Haltekräfte über ein größere Kontaktfläche verteilt werden. Während dieses Vorganges wirkt die Welle 126 des Kompressionsbauteils 220 als Feder.
Der Hebelarm 228 wird dann nach oben auf die in Fig. 5a gezeigte Position verschwenkt, um die zusätzliche Kompressionskraft aufzuheben. Die Endabschnitte 242 des C-förmigen Bauteils 240 werden dann nach oben in die Nut verschwenkt, um den fertigen Spleiß aus der Lehre 200 auszuwerfen.
Ein Querschnitt des fertigen Spleißes ist in Fig. 6 gezeigt, die die Verformung der Klemmoberflächen 124, 142 unter Einschluß der Wände 143 der V-Nut 144 zur Anpassung an die Form der Lichtleitfaser-Enden 300 zeigt.
In dem mechanischen Spleiß 100 ist eine V-Nut 144 auf der Klemmoberfläche 142 des zweiten Klemmteils 140 vorgesehen. Alternativ könnte eine Nut in der Klemmoberfläche 124 des ersten Klemmteils 110 vorgesehen sein. Die V-Nut 144 weist Wände 143 auf, die einen Scheitelwinkel 145 von 60º bilden, doch könnten auch andere Scheitelwinkel verwendet werden.
Nicht alle der Merkmale der Lehre 200 sind für einen erfolgreichen Betrieb des mechanischen Spleisses 100 erforderlich. Beispielsweise ist das C-förmige Auswerfbauteil 240 nicht erforderlich, und die getrennt schwenkbaren Finger 210 können durch zwei Vorsprünge an dem L-förmigen Bauteil 206 ersetzt werden, wenn eine getrennte Einstellung der freigelegten Lichtleitfaser-Enden nicht erforderlich ist. Der Block 202 und seine Halteplatte 246 können einstückig ausgeformt werden. Derartige Vereinfachungen wurden in einer hinsichtlich der Kosten reduzierten Version der Lehre 200 verwendet.
Weiterhin wird bei einer anderen Ausführungsform des mechanischen Spleißes 100 die von dem Federdraht 150 gelieferte Kraft ausreichend groß gemacht, um die Klemmoberflächen 124, 142 um die Lichtleitfaser-Enden 300 zu verformen, ohne daß eine zusätzliche Kraft von der Lehre 200 geliefert wird. In diesem Fall kann die Lehre 200 dadurch vereinfacht werden, daß sie lediglich Einrichtungen zum Festhalten des mechanischen Spleißes 100 und Einrichtungen aufweist, die die Klemmoberflächen 124, 142 lösbar voneinander fort drücken, und zwar gegen die Druckkraft der elastischen Vorspanneinrichtung 150, um ein Einsetzen der Lichtleitfaser-Enden 300 entlang der V-Nut 144 zu ermöglichen.
Diese und anderen Änderungen liegen innerhalb des Rahmens der Erfindung, wie sie nachfolgend beansprucht ist.

Claims

1. Mechanischer Spleiß für Lichtleitfasern, mit ersten und zweiten Klemmteilen (110, 140), die erste bzw. zweite Klemmoberflächen (124, 142) aufweisen, wobei eine der ersten und zweiten Klemmoberflächen Wände (143) aufweist, die eine V-Nut zur Aufnahme und Ausrichtung von Lichtleitfaser- Enden bilden, und

einem Federelement (150), das zwischen den ersten und zweiten Klemmteilen (110, 140) wirkt, um die Klemmoberflächen (124, 142) elastisch gegeneinander vorzuspannen,

dadurch gekennzeichnet, daß:

das erste Klemmteil (110) einen sich in Längsrichtung erstreckenden Kanal (112) zur Aufnahme von Lichtleitfasern und eine Öffnung (122) aufweist, die sich seitlich in den Kanal erstreckt und an der ersten Klemmoberfläche (124) endet,

das zweite Klemmteil (140) verschiebbar in der Öffnung (122) des ersten Klemmteils (110) aufgenommen ist, wobei die zweite Klemmoberfläche (142) der ersten Klemmoberfläche (124) gegenüberliegt, und

das Federelement (140) von dem ersten Klemmteil (110) getragen ist, die Öffnung (122) überspannt und gegen das zweite Klemmteil (140) drückt.

2. Mechanischer Spließ nach Anspruch 1, bei dem das Federelement (150) die Klemmoberflächen (124, 142) mit einer Kraft gegeneinander drückt, die nicht ausreicht, um die Klemmoberflächen um Lichtleitfaser-Enden herum plastisch zu verformen, wenn die Lichtleitfaser-Enden zwischen den genannten Klemmoberflächen angeordnet werden.

3. Mechanischer Spleiß nach Anspruch 1, bei dem das erste Klemmteil (110) zumindestens eine Öffnung (132) aufweist, die sich durch ihre Klemmoberfläche (124) erstreckt.

4. Mechanischer Spleiß nach Anspruch 3, bei dem das zweite Klemmteil (140) zumindestens einen Vorsprung (146) benachbart zu seiner Klemmoberfläche (142) aufweist, wobei sich der Vorsprung in die Öffnung (132) des ersten Klemmteils (110) erstreckt.

5. Mechanischer Spleiß nach Anspruch 4, bei dem:

das erste Klemmteil (110) zwei in Längsrichtung mit Abstand voneinander angeordnete Paare von mit seitlichem Abstand angeordneten Öffnungen (132) aufweist, die sich durch dessen Klemmoberfläche (124) erstrecken, und

das zweite Klemmteil (140) zwei in Längsrichtung mit Abstand angeordnete Paare von mit seitlichem Abstand angeordneten Vorsprüngen (146) aufweist, wobei sich jeder Vorsprung in eine jeweilige Öffnung (132) des ersten Klemmteils (110) erstreckt.

6. Mechanischer Spleiß nach Anspruch 1, bei dem das erste Klemmteil (110) Öffnungen (120) auf gegenüberliegenden Seiten der Öffnung (122) zur Aufnahme von Endteilen des Federelementes (150) aufweist, und

das zweite Klemmteil (140) einen Kanal (148) zur Aufnahme eines Mittelteils des Federelementes (150) aufweist.

7. Mechanischer Spleiß nach Anspruch 6, bei dem der Kanal (148) Rampenformen (149) zur elastischen Verformung des Federelementes (150) aufweist.

8. Mechanischer Spleiß nach Anspruch 6, bei dem das erste Klemmteil (110) ein Kunststoff-Formteil, das den sich in Längsrichtung erstreckenden Kanal (112) aufweist, und in dem Kanal aufgenommene Stopfenelemente (114) aufweist, wobei die Stopfenelemente den Kanal in einen ersten Kanal (118) zur Aufnahme der Lichtleitfasern und einen zweiten Kanal (120) zur Aufnahme des Federelementes unterteilen.

9. Mechanischer Spleiß nach Anspruch 1, bei dem der Kanal (118) einen größeren Durchmesser aufweisende Abschnitte (126) benachbart zu den Enden des ersten Klemmteils (110) zur Aufnahme von Lichtleitfasern und diese umgebendem Schutzmaterial sowie einen kleineren Durchmesser aufweisende Abschnitte (128) benachbart zur Öffnung (122) zur Aufnahme von freigelegten Lichtleitfaser-Enden aufweist.

10. Mechanischer Spleiß nach Anspruch 1, der ein den Brechungskoeffizienten anpassendes Material in der V-Nut (144) aufweist, wobei das den Brechungsindex anpassende Material gedampftes Silica umfaßt.

11. Mechanischer Spleiß nach Anspruch 1, bei dem die Wände (143) der V-Nut (144) einen Scheitelwinkel von 60º bilden.

12. Verfahren zum mechanischen Spleißen von Lichtleitfasern, mit den folgenden Schritten:

Schaffung eines mechanischen Spleißes, der zwei Klemmteile (110, 140) und elastische Vorspanneinrichtungen (150) aufweist, wobei jedes Klemmteil eine plastisch verformbare Klemmoberfläche (124, 142) aufweist, wobei weiterhin die elastischen Vorspanneinrichtungen zwischen den Klemmteilen wirken, um die Klemmoberflächen der Klemmteile elastisch gegeneinander vorzuspannen, wobei eine der Klemmoberflächen Wände (143) aufweist, die eine V-Nut zur Aufnahme und Ausrichtung von Lichtleitfaser-Enden bildet,

Fortbewegen der Klemmoberflächen (124, 142) der Klemmteile (110, 140) voneinander gegen die Druckkraft der elastischen Vorspanneinrichtungen (150),

Einsetzen von Lichtleitfaser-Enden in die V-Nut (144) zwischen den Klemmoberflächen (124, 142) der Klemmteile, und

Drücken der Klemmoberflächen (124, 142) gegeneinander, während sich die Lichtleitfaser-Enden in der V-Nut (144) befinden, um die Lichtleitfaser-Enden zwischen den Klemmoberflächen in Eingriff zu bringen und um die Klemmoberflächen plastisch um die Lichtleitfaser-Enden zu verformen.

13. Verfahren nach Anspruch 12, bei dem die elastischen Vorspanneinrichtungen (150) die Klemmoberflächen (124, 142) mit einer Kraft gegeneinander drücken, die nicht ausreicht, um die Klemmoberflächen plastisch zu verformen, wobei das Verfahren die folgenden Schritte umfaßt

Aufbringen einer Kraft zusätzlich zu der von dem elastischen Vorspanneinrichtungen gelieferten Kraft, um die Klemmoberflächen gegeneinander zu drücken, während sich die Lichtleitfaser-Enden in der V-Nut (144) befinden, um die Klemmoberflächen um die Lichtleitfaser-Enden herum plastisch zu verformen, und

Beseitigen der zusätzlichen Kraft, so daß lediglich die von den elastischen Vorspanneinrichtungen gelieferte Kraft die Klemmoberflächen gegeneinander drückt, um die Lichtleitfaser- Enden zwischen den verformten Klemmoberflächen einzuklemmen.

14. Lehre (200) zur Verwendung mit einem mechanischen Spleiß (100), der zwei Klemmteile (110, 140) und elastische Vorspanneinrichtungen (150) aufweist, die zwischen den Klemmteilen wirken, um die Klemmoberflächen (124, 142) der Klemmteile gegeneinander zu drücken, wobei eine der Klemmoberflächen Wände (143) aufweist, die eine V-Nut (144) zur Aufnahme und Ausrichtung von Lichtleitfaser-Enden bildet, wobei die Lehre Einrichtungen (204) zum Festhalten des mechanischen Spleißes aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß die Lehre weiterhin Einrichtungen (210) zum lösbaren Auseinanderdrücken der Klemmoberflächen gegen die Kraftwirkung der elastischen Vorspanneinrichtungen aufweist, um das Einsetzen von Lichtleitfaser-Enden in die V-Nut zu ermöglichen.

15. Lehre nach Anspruch 14, bei dem die Einrichtungen zum lösbaren Auseinanderdrücken der Klemmoberflächen (124, 142) Einrichtungen (210) zum getrennten, selektiven und lösbaren Auseinanderdrücken gegenüberliegender Enden der Klemmoberflächen umfassen.

16. Lehre nach Anspruch 14, die weiterhin Einrichtungen (248) zur verschiebbaren Halterung von Lichtleitfaser-Enden in Ausrichtung mit einem mechanischen Spleiß umfassen, der durch die Einrichtungen zum Festhalten des mechanischen Spleißes festgehalten wird.

17. Lehre nach Anspruch 14, die weiterhin Einrichtungen (228) zum lösbaren Drücken der Klemmoberflächen gegeneinander mit einer Kraft aufweist, die ausreicht, um die Klemmoberflächen plastisch um die Lichtleitfaser-Enden zu verformen.

18. Mechanischer Spleiß nach Anspruch 1, bei dem das Federelement (150) die Klemmoberflächen (124, 142) mit einer Kraft gegeneinander drückt, die ausreicht, um die Klemmoberflächen plastisch um Lichtleitfaser-Enden herum zu verformen, wenn die Lichtleitfaser-Enden zwischen die Klemmoberflächen gebracht sind.