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Die vorliegende Erfindung betrifft allgemein Verbinder für
Lichtleitfasern, und im besonderen betrifft die vorliegende
Erfindung einen Verbinder, der einen äußeren Isoliermantel
sichert, der sich an einer inneren Lichtleitfaser in dem
Verbinder befindet, um dadurch einen Schutz der inneren Faser
während der Handhabung und dem Einsatz des Verbinders zu
gewährleisten.
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Lichtleitfaserkabel umfassen allgemein eine zentrale
c Lichtleitfaser, deren Durchmesser im Bereich von 125 Mikron
liegen kann, wobei die Größe einen dünnen Mantel aus einem
Material aufweist, das einen Brechungsindex aufweist, der sich
von dem Brechungsindex eines inneren lichtleitenden Kerns der
Faser unterscheidet. Die Lichtleitfaser ist ferner mit einem
oder mehreren thermoplastischen Werkstoffen bis auf einen
Durchmesser von kennzeichnenderweise 900 Mikron überzogen.
Eine derartige Faser ist von einem Aramidgarn umgeben, das als
Zugentlastungselement dient, um die Lichtleitfaser (die im
allgemeinen eher zerbrechlich ist) gegen Bruch zu schützen.
Über dem Aramidgarn befindet sich ein Isoliermantel, der etwa
aus einem PVC-Werkstoff besteht, wobei der Mantel erforderlich
ist, um die Lichtleitfaser vor Beschädigungen durch außerhalb
des Kabels liegende Quellen zu schützen, und um die Faser
durch vergrößerte Radien etwaiger Biegungen zu schützen, die
während der Installation, der Entfernung oder jeder anderen
Art der Handhabung oder des Einsatzes des Kabels auftreten.
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Bei der Ausstattung der Enden der Lichtleitfaserkabel mit
Einrichtungen zur Verbindung mit Lichterfassungsvorrichtungen
ist es wichtig, daß die Enden des Aramidgarns und der äußeren
ummantelung in dem Körper der Verbindungseinrichtung befestigt
sind. Bestimmte Mantelwerkstoffe schrumpfen, wenn sie
Temperaturschwankungen ausgesetzt sind, so daß es bei
fehlender Befestigung vorkommen kann, daß sich der Mantel von
dem Verbinderkörper löst und dadurch das Garn und die Faser
freigelegt werden. Plenumwerkstoffe, d.h. Mantelwerkstoffe,
die in dem "Plenumraum" über abgehängten Decken rauch- und
feuer ausgesetzt sind, sind bei Zimmertemperatur der
Schrumpfung besonders ausgesetzt. Die Befestigung von
Aramidfasern in einer Verbinderkonstruktion zur Erhaltung des
erforderlichen Zugentlastungsschutzes für die Lichtleitfaser
ist bekannt. Diese Art der Sicherung wird etwa in den
c folgenden U.S. Patenten dargestellt: in US-A-4.863.325 an
Anderson et al., in US-A-4.790.622 an Levinson et al., in US-
A-4.812.009 an Carlisle et al. sowie in US-A-4.804.252 an
Beltzer et al. In dem Patent an Carlisle et al.
veranschaulicht die Abbildung aus Figur 3 ein Garn 33, das
zwischen einer äußeren gequetschten Muffe 65 und einer
Verlängerung 55 eines Zylinderelements 43 befestigt ist. Bei
Beltzer et al. wird ein Garn 30 eines Lichtleitfaserkabels 25
über eine Muffe 42 nach hinten umgefalzt, wobei sich über dem
gefalzten Garn sich eine zweite Muffe 46 befindet. Die Muffe
42 weist eine gerändelte Oberfläche 44 auf. Die Oberfläche 46
wird über das Garn und die gerändelte Oberfläche der Muffe 42
umgefalzt.
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vorliegenden Anmeldung eingereicht jedoch nicht vor dem
Prioritätsdatum dieser offengelegt worden ist, handelt es sich
um eine Anmeldung, in der nur einige Mitgliedsstaaten
angegeben sind, wobei dabei eine äußere Muffe und eine
Lichtleitfaser dargestellt werden, die in einem
Kopplungsverbinderzusammenbau bei nur geringer Verformung der
äußeren Muffe aneinander befestigt bzw. gesichert werden. Die
britische Anmeldung mit der Nummer 2042755 betrifft einen
Lichtleitfaserverbinder mit einer Muffe, die innere Vorsprünge
aufweist, die so bemessen sind, daß sie eine umhüllte Faser
greifen.
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Auf diesem Gebiet unbeachtet blieb bisher im wesentlichen die
Notwendigkeit der Sicherung des äußeren Isoliermantels in dem
Verbinderkörper bzw. in dem Verbindergehäuse, so daß die
innere Lichtleitfaser während dem Einsatz geschützt wird und
bleibt. Durch die Sicherung des Mantels sollte die
Lichtleitfaser in dem Mantel allerdings nicht zusammengedrückt
und eingezwengt werden, und eine freie Bewegung der umhüllten
Faser sollte in der Ummantelung, in dem Garn und in dem
Verbinderkörper möglich sein. In dem obengenannten Patent an
Carlisle et al. wird die äußere Muffe 65 zum Beispiel so an
das Ende des Mantels gequetscht, daß dabei eine Tendenz
besteht, die innere Faser 26 derart zusammenzudrücken und
einzuzwengen, daß sich die Faser nicht ungehindert
longitudinal in dem Mantel und in dem Verbinderkörper bewegen
kann.
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In dem obengenannten Patent an Beltzer et al. wird das Garn
zwischen der gerändelten Oberfläche 44 der inneren Muffe 42
und der äußeren Muffe 46 gequetscht. Ein Ende des äußeren
Mantels 32 des Kabels 26 befindet sich in der inneren Zwinge,
wobei es darin jedoch nicht durch ein Crimpen gesichert wird,
da es sich bei der inneren Zwinge um ein
nichtzusammendrückbares Element handelt.
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Vorgesehen ist gemäß der vorliegenden Erfindung ein Verfahren
zur Befestigung des äußeren Schutzmantels eines
Lichtleitfaserkabels, das einen Lichtleitfaserkern umfaßt, der
mit einem Garn und mit dem genannten äußeren Schutzmantel
umgeben ist, wobei das Verfahren die folgenden Schritte
umfaßt:
Freilegen des Lichtleitfaserkerns und des Garns eines
Abschnitts des Lichtleitfaserkabels;
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Einführen des Lichtleitfaserkabels durch ein erstes
röhrenförmiges Element und ein zweites röhrenförmiges Element,
wobei das erste röhrenförmige Element einen vorderen
Endzylinderabschnitt sowie ein hinteres Endstück aufweist,
wobei dessen Innenoberfläche mit Verzahnungen versehen ist,
und wobei das zweite röhrenförmige Element ein Endstück mit
einer gerändelten äußeren Oberfläche aufweist;
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Positionieren des genannten freigelegten Garns über der
genannten gerändelten Oberfläche;
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Schieben des genannten ersten röhrenförmigen Elements
entlang dem Kabel, so daß der vordere Endzylinderabschnitt des
Elements über dem mit Garn bedeckten Endstück des zweiten
röhrenförmigen Elements liegt;
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Crimpen des genannten überlagernden Zylinderabschnitts auf
das darunterliegende Garn und die gerändelte Oberfläche;
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Befestigen des äußeren Mantels in dem hinteren Endstück
des ersten röhrenförmigen Elements, und Verringern des
Querschnitts des genannten Endstücks an dem genannten äußeren
Mantel, so daß die Verzahnungen mit dem genannten Mantel in
dem genannten röhrenförmigen Element eingreifen und diesen
befestigen, wobei das genannte Endstück des ersten
röhrenförmigen Elements in einem entsprechenden Ausmaß
verformt wird, so daß nur der äußere Mantel des
Lichtleitfaserkabels durch die Verzahnungen befestigt wird,
wodurch es ermöglicht wird, daß sich der Lichtleitfaserkern in
dem äußeren Mantel und in dem ersten röhrenförmigen Element
longitudinal bewegt.
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Die Aufgaben und Vorteile der Erfindung werden am besten unter
Berücksichtigung der folgenden genauen Beschreibung sowie der
beigefügten Zeichnungen verständlich. Es zeigen:
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Figur 1 eine Ansicht des erfindungsgemäßen Crimprings in einer
Längsquerschnittsansicht;
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Figur 2 eine Seitenansicht des Crimprings, der sich in der
Abbildung an einem Lichtleitfaserkabel befindet, in Verbindung
mit bestimmten anderen Bestandteilen des
Verbinderzusammenbaus;
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Figur 3 das Garn eines Lichtleitfaserkabels, das um die
Rändeloberfläche eines Elements angeordnet ist, das mit dem
Crimpring aus Figur 1 zur Sicherung des Garns zusammenwirkt;
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Figur 4 eine schematische Seitenansicht einer Crimpzange, die
sich an einem vorderen Zylinderabschnitt des Crimprings aus
Figur 1 befindet; und
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Figur 5 eine schematische Ansicht einer Crimpzange, die um
einen zweiten Zylinderabschnitt des Crimprings aus Figur 1
angeordnet ist, und zwar im Prozeß der Reduzierung des
Zylinderabschnitts an einer Isoliermuffe eines
Lichtleitfaserkabels auf geregelte Art und Weise.
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In der Abbildung aus Figur 2 der Zeichnungen ist ein
Zusammenbau 10 schematisch dargestellt, wobei sich ein
Lichtleitfaserkabel 12 in einem Schrumpfschlauch 14, einem
neuartigen Crimpring (röhrenförmiges Element) 16 (Figur 1),
einem zweiten Ring (und röhrenförmigen Element) 18, einer
Schraubenfeder 20 und einem abschließenden Zwingenelement 22,
welches das Ende einer Lichtleitfaser 23 aufnimmt, befindet
(d.h. durchgeführt wird). Bei den "Ring" 16 und 18 handelt
es sich um kleine röhrenförmige Elemente, die entsprechendso
bemessen sind, daß sie das Kabel 12 aufnehmen. Zur besseren
Veranschaulichung sind sie in den Abbildungen etwas vergrößert
dargestellt, wobei das Element 16 in der Abbildung aus Figur 1
stark vergrößert dargestellt ist, um bestimmte innere Merkmale
darzustellen, die nachstehend im Text veranschaulicht werden.
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Das Ende der Lichtleitfaser 23 wird zum Beispiel durch einen
Klebstoff in dem Zwingenelement 22 gesichert bzw. befestigt.
Das Abschlußelement kann in einem Gehäuse (nicht abgebildet)
angeordnet bzw. gesichert werden, um das Faserende mit einem
abschließenden Verbinderzusammenbau eines anderen
Lichtleitfaserkabels zu verbinden, oder mit einer
Sensoreinrichtung zur Erfassung elektromagnetischer (Licht)
Energie. Die Feder 20 wird zwischen dem hinteren Ende des
Elements 22 und dem vorderen Ende des Rings 18 befestigt, wenn
die obengenannten Bestandteile vollständig zusammenbaut
werden. Die Feder 20 hält das Element 22 an einer vorderen
Stellung, um den Kontakt mit dem Zwingenelement eines anderen
Verbinders zu gewährleisten. Die Feder 20 ermöglicht ferner
die Längsbewegung der Lichtleitfaser in dem Kabelmantel und
dem Verbinderzusammenbau.
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Beim Zusammenbau der obengenannten Komponenten werden die
Bestandteile in der Reihenfolge an dem Kabel 12 angeordnet,
wie dies in der Abbildung aus Figur 2 dargestellt ist. Ein
Ende der Lichtleitfaser (nicht abgebildet) liegt frei, so daß
es in der Abschlußzwinge 22 befestigt werden kann. Das Kabel
umfaßt einen äußeren Mantel 24 (Figuren 3 bis 5) sowie ein
Aramidgarn 26 (Figur 3), das in dem Mantel und um die
Lichtleifaser herum angeordnet ist. Das Garn wird durch die
Entfernung eines Endstücks des äußeren Mantels freigelegt.
Danach wird das Garn gleichmäßig zugeschnitten (bei
Ungleichmäßigkeit) und über einen nicht-zusammendrückbaren,
gerändelten Abschnitt 28 des Rings 18 ausgebreitet, der
angrenzend an einen Zylinderabschnitt 30 des Crimprings 16
angeordnet ist. Der Zylinderabschnitt 30 ist in der
Querschnittsansicht aus Figur 1 am besten erkennbar. Der
Innendurchmesser und die Bohrung des Zylinders sind etwas
größer als der Rest des Crimprings dargestellt und so
bemessen, daß sie über den gerändelten Abschnitt 28 des Rings
18 sowie über das Garn 26 passen, wenn das Garn über den
gerändelten Abschnitt ausgebreitet ist, und wobei die
Crimp- und Anschlagringe zusammengeführt werden (Figuren 4 und 5).
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In erneutem Bezug auf die Abbildung aus Figur 1 der
Zeichnungen sowie auf den in dieser Abbildung dargestellten
Crimpring 16 befindet sich eine durch einen zweiten
Zylinderabschnitt 32 des Crimprings 16 gebildete elongierte
Bohrung hinter dem Zylinder 30 des Rings. Die Innenoberfläche
des Zylinderabschnitts 32 ist mit Verzahnungen 34 oder
andersartigen Vorsprüngen oder Gewinden versehen, die sich
umfänglich um den Zylinder und somit senkrecht zu der Achse
jedes in den Zylinder eingeführten Kabels erstrecken.
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Wenn das Garn 26 an und um den gerändelten Abschnitt 28 des
Rings 18 angeordnet ist, wird der Crimpring 16 nach vorne an
eine Position bewegt, welche den Zylinder 30 über dem
gerändelten Abschnitt 28 und dem Garn 26 anordnet. Als
nächstes wird der Durchmesser des Zylinderabschnitts an dem
gerändelten Abschnitt und Garn verringert (d.h. gecrimpt), um
das Garn zwischen 16 und 18 zu befestigen und um 16 an 18 zu
befestigen. Dies erfolgt durch die Backen 37 einer Crimpzange
38, die in der Abbildung aus Figur 4 nur schematisch
dargestellt ist, wobei diese Zange so betätigt wird, daß sie
eine Reduzierung des Durchmessers des Zylinders 30 bewirkt.
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Als nächstes wird eine zweite Crimpzange 40 eingesetzt, um die
Verzahnungen 34 der Zwinge 16 in Eingriff mit dem Schutzmantel
des Kabels 12 zu bringen. Der Zylinder 32 der Zwinge wird in
einer Öffnung 42 zwischen den Backen 43 der Zange 40
positioniert und die Backen werden an dem Zylinder
geschlossen. Die Größe der Öffnung 42 ist im Verhältnis zu dem
ungequetschten Durchmesser des Zylinders derart gegeben, daß
eine Reduzierung der Größe der Wand des Zylinders 32 an dem
Kabel derart geregelt wird, daß der Mantel und das Garn des
Kabels an der Lichtleitfaser nicht zusammengedrückt werden,
wobei die Verzahnungen 34 jedoch in den Mantelwerkstoff
gedrückt werden. Dies ermöglicht eine axiale und longitudinale
Bewegung der Lichtleitfaser in dem Garn, dem Mantel und dem
Crimpring, so daß die Faser nicht bricht, wenn das Kabel
gebogen wird. Der Mantel wird durch die Verzahnungen 34 ferner
in dem Crimpring gesichert, um eine Freilegung der
Lichtleitfaser zu verhindern. Das gesicherte Garn verhindert
eine unzulässige Zugbelastung der Faser, wenn an dem Kabel
gezogen und/oder das Kabel gebogen wird.
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Nach dem die obengenannten Bestandteile des Zusammenbaus 10
zusammengebaut worden sind wird der Schlauch 14 nach vorne an
eine Position über dem Crimpring 16 und dem Ring 18 bewegt und
erwärmt, so daß der Schlauch über diese Bestandteile und einen
Abschnitt des Kabels schrumpft, der sich hinter dem Crimpring
erstreckt. Der Schlauch 14 verhindert ein scharfes Biegen des
Kabels und der Faser an der hinteren Kante des Crimprings.