DE69618668T2 - Baugruppe zur ausrichtung eines optischer multi-oder einzelfaserkabelsteckers - Google Patents
Baugruppe zur ausrichtung eines optischer multi-oder einzelfaserkabelsteckersInfo
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Description
- Die vorliegende Erfindung betrifft im allgemeinen Verbinder für optische Fasern. Insbesondere betrifft die vorliegende Erfindung eine Anordnung zum Ausrichten für einen optischen Faserkabelverbinder mit Ausrichtkugeln, die zu Ausrichtzwecken in einer Seite eines Faserausrichtblocks gehalten sind.
- Faseroptische Kabel sind bei der Übertragung optischer Signale bekannt. Die Verwendung optischer Kabel war im allgemeinen bisher auf Weitverkehrsinstallationen beschränkt, bei denen die verbesserten Übertragungseigenschaften der optischen Fasern die höheren Kosten und größeren Schwierigkeiten ihrer Herstellung und Installation rechtfertigen. Da die Anforderungen an Kommunikationsmedien zunehmend steigen, nehmen die Vorteile der Verwendung optischer Kabel für die Übertragung von Signalen über kürzere Strecken oder für das Verbinden lokaler Vorrichtungen stetig zu. Viel Entwicklungsarbeit wurde auf die Schaffung praktischer Glasmaterialien mit geringen Verlusten und auf Herstellungsverfahren zur Herstellung von Glasfaserkabeln, wie optische, Faserbandkabel, aufgewandt. Wenn faseroptische Kabel in praktischen Signalübertragungs- und -verarbeitungssystemen verwendet werden sollen, müssen praktische Verbinder für das Verbinden und das Trennen von faseroptischen Kabeln vorgesehen werden.
- Von erheblicher Bedeutung für das Problem der Entwicklung praktischer faseroptischer Verbinder ist die Frage der optischen Übertragungseffizienz am Verbinder. Verschiedene Faktoren beeinflussen die optische Übertragungseffizienz an einem Verbinder, einschließlich der Spaltentfernung am Anlagepunkt und der seitlichen Entfernung aufgrund von Fehlausrichtung.
- Zahlreiche optische Verbinder wurden zum Unterstützen der Verbindung von faseroptischen Bandkabeln entwickelt. Beispiele für Verbinder vom Pin-Typ sind in US-A-5 315 678 und US-A-5 430 819 dargestellt und beschrieben. Beide Schriften beschreiben Verfahren zur Verwendung von Ausrichtstiften zum Ausrichten von Verbinderteilen. Bei der Verwendung von Ausrichtstiften ergeben sich mehrere Probleme, die durch das Verwenden von Ausrichtkugeln behoben werden können. Zunächst sind genaue Ausrichtstifte mit engen Toleranzen schwer herzustellen und somit teuer. Hingegen können durch gängig Kugellagerherstellungsverfahren genaue Kugeln mit engen Toleranzen bei erheblich geringeren Kosten hergestellt werden. Zweitens sind kleine Ausrichtstifte weder robust noch haltbar, ungeachtet der Zusammensetzung; spröde Stifte neigen zum Zerbrechen, währen nachgiebige Stifte zum Biegen neigen. Aufgrund ihrer symmetrischen Form neigen Kugeln weder zum Brechen noch zum Biegen. Drittens wird beim Ausrichten von Teilen unter Verwendung zweier oder mehr Stifte die Ausrichtung mechanisch übermäßig eingeengt und erfordert, daß die Winkelausrichtung, die Stelle, und ein erweiterter Querschnittsdurchmesser jeder Stiftbuchse sowie der Durchmesser und die Geradheit jedes Stifts genau kontrolliert werden, um Fehler zu vermeiden, welche die Ausrichtung beeinträchtigen. Im Gegensatz dazu hängt die Ausrichtung mit Kugeln nur vom Kugeldurchmesser und der genauen Stelle der Buchsen ab, welche sie aufnehmen, wodurch eine übermäßige Einschränkung und die Möglichkeit von Zusammensetzungsfehlern vermieden werden.
- Insbesondere beschreibt US-A-5 315 679 eine Ausrichtanordnung für optische Faserkabelverbinder mit einem Faserausrichtblock, der eine Faseraufnahmefläche zum Aufnehmen optischer Fasern eines optischen Faserkabels und ferner eine Verbindereingriffsfläche aufweist. In der Verbindereingriffsfläche sind erste und zweite Öffnungen ausgebildet. Die zweite Öffnung ist im wesentlichen von zylindrischem Querschnitt. Die Verwendung von Ausrichtkugeln zum Ausrichten von Verbinderteilen ist grundsätzlich aus DE-A-34 09 641 bekannt.
- US-A-4087 155 offenbart ein Verfahren zum Ausrichten zweier einzelner Fasern, das keine Ausrichtstifte verwendet. Insbesondere offenbart diese Schrift einen Verbinder zum Verbinden eines Paares einzelner optischer Fasern unter Verwendung dreier Kugeln gleichen Durchmessers, um einen dreispitzigen Zwischenraum zwischen diesen zu bilden, in den eine einzelne Faser eingeführt wird. Die Kugeln umgeben den Umfang der Faser, um die Faser im Verbinder zentriert zu halten, welcher einen kreisförmigen Käfig zum Aufnehmen der Fasern aufweist. Wenn ein zweiter ähnlicher Verbinder axial anliegend angesetzt wird, verschachteln sich die Kugeln ineinander, um die einzelnen Fasern auszurichten. Um einzelne Fasern auf diese Weise korrekt auszurichten, ist es unerlässlich, daß die Kugeln von gleichem Durchmesser den gesamten Umfang der einzelnen Faser umgeben. Das Verfahren nach US-A-4 087 155 ist jedoch nicht auf Mehrfaserkabel wie Bandkabel anwendbar.
- Es ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Ausrichtanordnung für optische Verbinder zu schaffen, die haltbar, genau, kostengünstig und leicht herstellbar ist, und mittels welcher die optischen Fasern in zwei benachbarten Verbindern genau ausgerichtet werden können.
- Die Aufgabe wird erfindungsgemäß durch eine Verbinderausrichtungsanordnung nach Anspruch 1 gelöst. Die anderen Ansprüche betreffen zusätzliche Ausführungsbeispiele der Erfindung.
- Die vorliegende Erfindung schafft eine genaue Ausrichtungsanordnung für einen optischen Faserkabelverbinder zum Ausrichten und Verbinden der Enden eines Paars von Mehrfaser- oder Einzelfaser-Faseroptikkabeln. Die Ausrichtanordnung ist mit anderen Verbinderteilen kombiniert, beispielsweise Faserentlastungsteilen und Verbinderverriegelungsteilen, um einen vollständigen faseroptischen Verbinder zu schaffen. Die Ausrichtanordnung weist einen Faserausrichtblock mit einer Faseraufnahmefläche und einer Verbinderaufnahmefläche auf. In der Verbinderaufnahmefläche sind erste und zweite Öffnungen ausgebildet. Eine Ausrichtkugel ist in der ersten Öffnung vorgesehen und eng anliegend gehalten, um den Verbinder auf einen anderen gleichartigen Faserverbinder auszurichten, und insbesondere in den Verbindern enthaltene optische Fasern auszurichten.
- Die vorliegende Erfindung schafft ferner Ausrichtanordnung für optische Faserverbinder mit einem Befestigungsteil zum Befestigen einzelner Fasern eines Kabels an der Ausrichtanordnung. Die Ausrichtanordnung weist einen Faserausrichtblock auf, der mit einer Faseraufnahmefläche und einer Verbindereingriffsfläche versehen ist, die Faseraufnahmefläche ist mit einem Kanal versehen, der wenigstens eine Ausrichtnut aufweist. Es ist ein Befestigungsteil vorgesehen, das in den Kanal passend bemessen ist, um einzelne Fasern in den Ausrichtnuten zu halten. Erste und zweite Öffnungen sind in der Verbindereingriffsfläche vorgesehen. Eine Ausrichtkugel ist vorgesehen und fest in der ersten Öffnung gehalten, um die Verbinderausrichtanordnung auf eine andere ähnliche Verbinderausrichtanordnung auszurichten, und um insbesondere in den Verbindern enthaltene optische Fasern aufeinander auszurichten.
- Es wird ferner ein Verfahren zum Anbringen derartiger Verbinderausrichtanordnungen an einem Faseroptikbandkabel offenbart. Zwei Ausrichtanordnungen sind vorgesehen und einander zugewandt angeordnet. Die Ausrichtanordnungen sind durch ein Abstandsteil in geeigneter Weise voneinander beabstandet. Ein Stück Kabel, das optional für das Einführen in die Ausrichtanordnungen durch Entfernen eines Teils oder der gesamten Ummantelung und des Faserbeschichtungsmaterials von einem Teil der Fasern vorbereitet ist, wird sodann auf den Ausrichtanordnungen vorgesehen. Ein Befestigungsteil wird sodann angebracht, um die einzelnen Fasern des Kabels in den Ausrichtnuten der Ausrichtanordnungen zu halten. Das Kabelstück wird dann zwischen den Ausrichtanordnungen gesägt oder gespalten. Schließlich erfolgt das erforderliche Endbearbeiten oder Polieren.
- Die Erfindung wird anhand eines in den Zeichnungen gezeigten bevorzugten Ausführungsbeispiels näher beschrieben, wobei diese zeigen:
- Fig. 1 - eine perspektivische Darstellung einer erfindungsgemäßen Ausrichtanordnung für optische Kabelverbinder.
- Fig. 2 - eine Frontansicht der Ausrichtanordnung von Fig. 1.
- Fig. 3a - eine perspektivische Ansicht zweier erfindungsgemäßer Ausrichtanordnungen vor dem Verbinden.
- Fig. 3b - eine perspektivische Darstellung der verbundenen Ausrichtanordnungen von Fig. 3a.
- Fig. 4a-d - einen Montagevorgaing zum Montieren mehrerer erfindungsgemäßer Ausrichtanordnungen mit einem mehrfaserigen optischen Kabel.
- Fig. 5a-c - einen Montagevorgang zum Anbringen einer erfindungsgemäßen Ausrichtvorrichtung an einem Ende eines optischen Kabels.
- Fig. 1 zeigt eine Ausrichtanordnung 10 für optische Kabelverbinder nach einem Ausführungsbeispiel der Erfindung. Die Ausrichtanordnung 10 hat einen Faserausrichtblock 12 mit einem vorderen Rand 13, einem hinteren Rand 15, einer Aufnahmefläche 14 für die optische Faser, die an einem optischen Kabel 16 angreift, einer Verbindereingriffsfläche 18, die an einer verbindereingriffsfläche einer anderen, gleichartigen Verbinderausrichtanordnung anliegt, einer Rückseite 19 (in Fig. 3a gezeigt), einer ersten Seitenfläche 21 und einer (nicht sichtbaren) zweiten Seitenfläche 23. Das Kabel 16 besteht aus einer oder mehreren einzelnen optischen Fasern 17, und bei dem bevorzugten Ausführungsbeispiel sind die einzelnen optischen Fasern in im wesentlichen planarer Ausrichtung nebeneinander angeordnet, um ein Bandkabel zu bilden.
- Die erste Aufnahmefläche 14 weist Einen Kanal 20 auf, der aus dem Faserausrichtblock 12 heraus gebildet ist. Der Kanal enthält eine erste und eine zweite Kanal-Haltelippe 22, 24 und einen Kanalboden 26. Die Haltelippen 22, 24 sind vom Rand 13 zum hinteren Rand 15 nach außen abgewinkelt, um einen trapezförmigen Kanal zu bilden. In der Erstreckung der Haltelippe 24 vom vorderen Rand 13 zum hinteren Rand 15 ist sie zur ersten Seitenfläche 21 abgewinkelt. In der Erstreckung der Haltelippe 22 vom vorderen Rand 13 zum hinteren Rand 15 ist sie zur Seitenfläche 23 hin abgewinkelt. Die haltelippen 22, 24 sind ferner von oben nach unten geneigt, um einen Verriegelungsmechanismus zu bilden. Vorzugsweise sind die Haltelippen 22, 24 von den oberen Lippenrändern 22a, 24a und den unteren Lippenrändern 22b, 24b gebildet. Die Haltelippen 22, 24 sind unter einem Winkel von ungefähr 30º derart geneigt, daß die unteren Lippenränder 22b, 24b näher an den Seitenränder 23, 21 liegen als die oberen Lippenränder 22a, 24a. Es sei darauf hingewiesen, daß größere oder kleinere Neigungswinkel verwendet werden können, ohne den Rahmen der Erfindung zu verlassen.
- Eine oder mehrere Ausrichtnuten 28 sind im Kanalboden 26 ausgebildet, um einzelne Fasern 17 des faseroptischen Kabels 16 zu halten. Ausrichtnuten 28 des bevorzugten Ausführungsbeispiels sind als V-förmige Nuten dargestellt, jedoch können Nuten mit anderen Querschnittsformen, wie rechteckige, U- förmige oder halbkreisförmige Nuten, verwendet werden, ohne den Rahmen der Erfindung zu verlassen. Im Kanalboden 26 ist ferner ein Kabelmantelaufnahmekanal 30 ausgebildet. Im normalen Gebrauch wird das Faseroptikkabel 16 teilweise abgezogen, um die einzelnen Fasern 17 zum Anordnen in den Ausrichtnuten 28 freizulegen. Der Kabelmantel und optional jede Kabelverkleidung um die einzelnen Fasern 17 wird in einem Bereich, der wenigstens der Länge der Ausrichtnut 28 entspricht, abgezogen. Durch das Vorsehen des Kabelmantelaufnahmekanals 30 können einzelne Fasern 17 einen im wesentlichen planaren Verlauf durch die gesamte Breite des Faserausrichtblocks 12 beibehalten.
- Die Verbindereingriffsfläche 18 und die Faseraufnahmefläche 14 im bevorzugten Ausführungsbeispiel sind planare Flächen, die senkrecht zueinander liegen. Es ist ferner möglich, und in manchen Fällen vorteilhaft, die Ebene der Verbindereingriffsfläche 18 um einige wenige Grad (vorzugsweise 6º-9º) gegenüber der senkrechten Anordnung zur Faseraufnahmefläche 14 zu verschieben, um ein Rückreflektieren von Licht in den Fasern zu verhindern. Die Faseraufnahmefläche kann entweder 6º-9º gegenüber der Horizontalen nach oben oder unten verschoben sein, ohne den Rahmen der Erfindung zu verlassen. Anders ausgedrückt: der Winkel zwischen der Faseraufnahmefläche 14 und der Verbindereingriffsfläche kann im Bereich von 81º-99º liegen.
- Die optischen Fasern der vorliegenden Erfindung können mono- oder multimodale Glas- oder Kunststoffasern sein. Multimodale Glasfasern haben üblicherweise einen Kerndurchmesser zwischen 50 und 100 Mikrometer. Monomodale Fasern haben kleinere Kerndurchmesser. Da die multimodalen Fasern größere Kerndurchmesser haben, bieten sie im Vergleich mit monomodalen Fasern weniger strikte Ausrichtungstoleranzen.
- Ein schwalbenschwanzförmiges Halteteil (32) mit einem vorderen Rand 34, einem hinteren Rand 36 und Seitenteilen 38, 40 ist vorgesehen, um das Kabel 16 im Kanal 20 zu halten, und um insbesondere jede der einzelnen Fasern 17 in den Ausrichtnuten 28 zu halten. Eine Montageklinke 42 ist am Rückhalteteil 32 vorgesehen, um das Installieren des Halteteils zu unterstützen. Bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel ist das schwalbenschwanzförmige Teil 32 trapezförmig, wobei der vordere Rand 34 kürzer als der hintere Rand 36 ist. Die Seitenteile 38 und 40 haben im wesentlichen die selbe Größe. Das schwalbenschwanzförmige Teil 32 ist im wesentlichen an die Größe und Form des Kanals 20 angepaßt und derart bemessen, daß es in Eingriff unter die Kanalhaltelippen 22 und 24 gleitend verschiebbar ist. Das Rückhalteteile 32 hat eine Breite am vorderen Rand 34, die größer als der Abstand zwischen den oberen Lippenrändern 22a, 24a und geringer als der Abstand zwischen den unteren Lippenrändern 22b und 24b am vorderen Rand 13 ist, und es hat am hinteren Rand 36 eine Breite, die größer als der Abstand zwischen den oberen Lippenrändern 22a, 24a und geringer als der Abstand zwischen den unteren Lippenrändern 22b, 24b am hinteren Rand 15 ist. Das Halteteil 32 hat eine Höhe, die geringer als der vertikale Abstand vom Kanalboden 26 zu den unteren Lippenrändern 22a, 24a ist. Die Höhe des halteteils 32 beträgt ungefähr 2 mm, jedoch können größere oder geringere Höhen verwendet werden, ohne den Rahmen der Erfindung zu verlassen. Das Halteteil 32 ist derart bemessen, daß der vordere Rand 34 breiter als der Kanal 20 am vorderen Rand 13 ist, um sicherzustellen, daß beim Installieren des Halteteils 32 im Kanal 20 der vordere Rand 34 sich nicht über den vorderen Rand 13 erstreckt und einen engen Zusammengriff mit gegenüberliegenden Verbindern verhindert.
- Der Faserausrichtblock 12 und das Halteteil 32 sind beim bevorzugten Ausführungsbeispiel aus Keramik geformt. Es ist ebenfalls möglich, den Faserausrichtblock 12 aus Kunststoff, Glas, Metall oder einem anderen bekannten Verbinderblockmaterial zu bilden. Durch Verwenden eines formbaren Materials im bevorzugten Ausführungsbeispiel kann der Faserausrichtblock 12 schnell und leicht als einstückige Einheit hergestellt werden. Anstatt den Kanal 20 und de Ausrichtnuten 28 aushöhlen zu müssen, können diese in dem bevorzugten Ausführungsbeispiel beispielsweise einfach durch ein Formverfahren erzeugt werden.
- Die Verbindereingriffsfläche 18 enthält eine erste und eine zweite Öffnung 44, 46. Durchbrochene Vorsprünge 48, 49 sind vorgesehen und stehen vom Faserausrichtblock 12 im wesentlichen parallel zueinander und optional im wesentlichen senkrecht zur Verbindereingriffsfläche 18 vor. Die Vorsprünge 48, 49 sind neben den Öffnungen 44, 46 angeordnet, und einstückig als Teil des Faserausrichtblocks 12 geformt. Bei dem bevorzugten Ausführungsbeispiel erstrecken sich durchbrochene Vorsprünge 48 49 von der Eingriffsfläche 18 über ungefähr die Hälfte des Abstands einer Ausrichtkugel 62, die im folgenden genauer beschrieben wird. Wie aus der Fig. 1 ersichtlich, haben die Vorsprünge 48, 49 gerundete Innenflächen 50, 51 und Außenflächen 52, 53. Die gerundeten Innenflächen 50, 51 nehmen die Ausrichtkugel auf, während die Außenflächen 52, 53 für eine Spielpassung in den Öffnungen 44, 46 ausgebildet sind, wie im folgenden näher beschrieben.
- Die Öffnungen 44, 46 sind in Fig. 2 genauer zu sehen. Wie erkennbar haben die Öffnungen 44, 46 im wesentlichen die gleiche Form, jedoch ist die Öffnung 46 um 90º gegenüber der Öffnung 44 gedreht. Der Zweck dieser Maßnahme ergibt sich aus der Lektüre der nachfolgenden Beschreibung. Die Öffnung 44 weist einen zylindrischen Hauptaufnahmehohlraum 54 und zwei Spielhohlräume 56 auf. Die Öffnung 46 weist einen zylindrischen Hauptaufnahmehohlraum 58 und zwei Spielhohlräume 60 auf. Die zylindrischen Hauptaufnahmehohlräume 54, 58 haben den Durchmesser d&sub1; bzw. d&sub2;, wie durch Pfeile 57, 59 angegeben. Die Durchmesser d&sub1;, d&sub2; entsprechen dem Abstand zwischen den jeweiligen durchbrochenen Vorsprüngen 48, 49. Bei dem bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung ist der Durchmesser d&sub2; des zylindrischen Hohlraums 58 geringfügig größer als der Durchmesser d&sub1; des zylindrischen Hohlraums 54, und daher ist der Abstand zwischen den Vorsprüngen 49 geringfügig größer als der Abstand zwischen den Vorsprüngen 48. Bei dem bevorzugten Ausführungsbeispiel liegt die Differenz zwischen den Durchmessern d&sub1;, d&sub2; in der Größenordnung weniger Mikrometer. Die genaue Abmessung hängt von der Art des gewählten Faser- und des Verbindermaterials ab.
- Wie in der Fig. 2 ersichtlich, umgeben die Spielhohlräume 56 und die durchbrochenen Vorsprünge 48 im wesentlichen den zylindrischen Haupthohlraum 54. In gleicher Weise umgeben die Spielhohlräume 60 und die durchbrochenen Vorsprünge 49 im wesentlichen den zylindrischen Haupthohlraum 58. Die Speilhohlräume 56, 60 sind im wesentlichen gleich den durchbrochenen Vorsprüngen 48, 49 ausgebildet und sind tief genug, um die Vorsprünge vollständig aufzunehmen. Es ist wichtig, daß die Spielhohlräume 56, 60 wenigstens so tief wie die durchbrochenen Vorsprünge 48, 49 sind, so daß beim Verbinden zweier Verbinder deren Eingriffsflächen 18 aneinander anliegen können, wodurch die Enden der in jedem Verbinder enthaltenen optischen Fasern in enger Nähe angeordnet sein können.
- Eine Präzisionsausrichtkugel 62 ist zum Einsetzen in die Öffnung 44 zwischen den durchbrochenen Vorsprüngen 48 vorgesehen. Die Präzisionsausrichtkugel 62 ist zum präzisen Ausrichten der Fasern 17 in Ausrichtnuten 28 zum Ausrichten mit Fasern in einem anderen, ähnlichen Verbinder vorgesehen, wie im folgenden näher beschrieben. Die Kugel 62 ist ein hochpräzises Stahlkugellager, kann jedoch aus anderen Materialien bestehen, welche die Präzision eines Kugellagers haben, beispielsweise Wolframkarbid, Keramik, andere Metalle oder Kunststoffe, wie Flüssigkristallpolymere, ohne den Rahmen der Erfindung zu verlassen. Bei dem bevorzugten Ausführungsbeispiel hat die Kugel 62 einen Durchmesser von ungefähr 2 mm und eine Durchmessertoleranz von ungefähr ±0,5 Mikrometer. Es ist wichtig, darauf hinzuweisen, daß die Toleranzen je nach dem für die Ausrichtkugel verwendeten Material variieren. Zwar sind die Toleranzbereiche für die korrekte Funktion der vorliegenden Erfindung wichtig, ist es doch ersichtlich, daß größere oder kleinere Durchmesser verwendet werden können, ohne den Rahmen der Erfindung zu verlassen.
- Wie bereits erwähnt ist d&sub1; des zylindrischen Haupthohlraums 54, und daher der Abstand zwischen den Vorsprüngen 48, geringfügig kleiner als d&sub2; des Hohlraums 58. Dies dient dem engen Halten der Kugel 62 im Hohlraum 54. Die durchbrochenen Vorsprünge 49 sind derart ausgebildet, daß der Abstand zwischen diesen (d&sub2;) es ermöglicht, lösbar um die Kugel 62 zu gleiten. Wenn die Kugel 62 in die Öffnung 46 eingeführt würde, wäre sie nicht eng gehalten und könnte herausfallen. Erneut hängen die Toleranzen für die Abstände zwischen den Vorsprüngen 48, 49 von dem verwendeten Material ab. Bei dem bevorzugten Ausführungsbeispiel wird Keramik für den Faserausrichtblock einschließlich den Vorsprüngen verwendet. In diesem Fall beträgt die Toleranz für den Abstand zwischen den Vorsprüngen 48 (die eine Presspassung mit der Ausrichtkugel bilden) ungefähr ±2-3 Mikrometer und die Toleranz für den Abstand zwischen den Vorsprüngen 49 (die eine Spielpassung mit der Ausrichtkugel bilden) beträgt ungefähr ±0-2 Mikrometer. Wenn für die Vorsprünge Kunststoff verwendet wird, beträgt die Toleranz für den Abstand zwischen den Vorsprüngen 48 ungefähr +50 Mikrometer und für die Vorsprünge 49 ungefähr ±50 Mikrometer.
- Es ist wichtig, darauf hinzuweisen, daß bei den vorliegenden Ausführungsbeispiel die Kugel 62 in keiner bestimmten Tiefe oder Position im Hohlraum 54 zwischen den Vorsprüngen 48 angeordnet sein muß. Die Kugel 62 kann zwischen den Vorsprüngen 48 vollständig außerhalb des Hohlraums 54 gehalten werden, sie kann halb innerhalb und zur Hälfte außerhalb des Hohlraums 54 sein, oder sie kann vollständig innerhalb des Hohlraums oder irgendwo dazwischen liegen, ohne die Ausrichtfähigkeiten der vorliegenden Erfindung zu beeinträchtigen. Es sollte ebenfalls erwähnt sein, daß die Kugel 62 gegebenenfalls zwischen den Vorsprüngen 48 verbondet sein kann. Ferner sei darauf hingewiesen, daß es möglich ist, zylindrische Hohlräume 54, 58 mit der gleichen Größe vorzusehen, so daß beide Hohlräume die Ausrichtkugel 62 gleitend aufnehmen. Zwar verhindert ein derartiges Ausführungsbeispiel nicht das Fallen der Kugel 62 aus einem Hohlraum, wenn die Verbinder nicht zusammengesetzt sind, jedoch verleiht es zusätzliche Freiheit bei der Entscheidung, in welchen Hohlraum die Kugel eingesetzt werden soll.
- Die Fig. 3a und 3b zeigen zwei Verbinderausrichtanordnungen, die erfindungsgemäß hergestellt und präzise verbunden wurden. Die Verbinderausrichtanordnungen 10 sind mit faseroptischen Bandkabeln 16 dargestellt, die von dem Halteteil 32 in den Ausrichtnuten 28 gehalten sind. Wie erkennbar sind Kugeln 62 in die Aufnahmehohlräume 54 beider Verbinderausrichtanordnungen 10 eingesetzt. Die durchbrochenen Vorsprünge 48 bewirken eine enge Passung zum Halten der Kugel 62 im Hohlraum 54. Wenn die Verbinderausrichtanordnungen zusammengesetzt werden, passen die durchbrochenen Vorsprünge 48 in die Spielhohlräume 60 und die Vorsprünge 49 passen in die Spielhohlräume 56. Die gerundeten Innenflächen 51 der Vorsprünge 49 greifen gleitend an der Kugel 62 an, während sie in die Spielhohlräume 56 eingesetzt werden. Im verbundenen Zustand, wie in Fig. 3b dargestellt, sind die einzelnen Fasern 17 der Bandkabel 16 präzise aufeinander ausgerichtet, und die Verbinderausrichtanordnungen sind an einer Bewegung in mehrere Richtungen gehindert.
- Die vorliegende Erfindung schafft ferner ein Verfahren zum Automatisieren der Montage von Verbinderausrichtanordnungen 10 an ein Bandkabel. Das Verfahren ist schematisch in den Fig. 4a-d dargestellt. Es ist erkennbar, daß zwei Verbinderausrichtanordnungen 10 vorgesehen und einander zugewandt angeordnet sind. Bei dem bevorzugten Ausführungsbeispiel ist ein Abstandhalter 71 zum Beabstanden der Verbinderausrichtanordnungen 10 voneinander um eine geeignete Entfernung vorgesehen. Der Abstandhalter 71 der Erfindung ist ein wegwerfbarer Abstandhalter, der die Ausrichtanordnungen um ungefähr 0,038 cm (0,015 Inch) voneinander beabstandet hält, wobei jedoch größere oder kleinere Abstände gewählt werden können, ohne den Rahmen der vorliegenden Erfindung zu verlassen. Der Abstandhalter 71 ist vorzugsweise aus Kunststoff, jedoch kann jedes andere geeignete Abstandhaltermaterial verwendet werden. Die Verbinderausrichtanordnungen 10 können ferner durch eine Art Klemmmechanismus festgelegt werden, ohne den Rahmen der Erfindung zu verlassen.
- Sobald die Verbinderausrichtanordnungen in geeigneter Weise voneinander beabstandet sind, wird ein Stück faseroptisches Bandkabel 72 von einer Rolle oder einer ähnlichen Endloszuführquelle zugestellt. Das Bandkabel wird über den Verbinderausrichtanordnungen 10 angeordnet, derart daß die einzelnen fasern in jeder der Ausrichtnuten 28 angeordnet sind. Ein Halteteil 32 wird sodann an beiden Ausrichtanordnungen 10 angebracht, um das Bandkabel fest auf den Verbinderausrichtanordnungen zu halten. An dieser Stelle wird das Bandkabel 72 am Abstandhalter 71 gesägt oder gespalten. Schließlich wird jegliches erforderliches Endbearbeiten oder Polieren der Faserenden ausgeführt. Das genannte Verfahren ist gleichermaßen auf die Montage eines einzelnen Verbinders an das Ende eines Stücks Bandkabel anwendbar.
- Die erfindungsgemäßen Verbinderausrichtanordnungen sind ebenfalls sehr gut für die Verbindungsherstellung vor Ort geeignet. Diese Art der manuellen Verbindungsherstellung vor Ort ist in den Fig. 5a-c dargestellt. Vor Ort lokalisiert ein Techniker zuerst eine gewünschte Stelle für den Verbinder 10 entlang einem Stück des Bandkabels 75. Das Kabel wird sodann an dieser stelle geschnitten. Die Isolierummantelung um die Fasern wird sodann abgezogen, um einzelne Fasern 76 freizulegen. Die einzelnen Fasern werden sodann direkt über der Ausrichtnut 28 der Ausrichtanordnung angeordnet. Danach wird das Halteteil 32 in den Kanal 20 der Ausrichtanordnung eingeschoben, um die Fasern 76 fest in den Ausrichtnuten 28 zu halten. Der Bereich der Fasern, der sich über die Verbindereingriffsfläche 18 erstreckt, wird sodann abgeschnitten, und jede erforderliche Endbearbeitung und jedes erforderliche Polieren wird anschließend ausgeführt.
Claims (12)
1. Anordnung (10) zum Ausrichten optischer Faserkabelverbinder, mit
- einem Faserausrichtblock (12) mit einer Faseraufnahmefläche (14)
zum Aufnehmen wenigstens einer optischen Faser eines optischen
Faserkabels (16) und einer Verbindereingriffsfläche (18), und
- einer ersten und einer zweiten Öffnung (44, 46), die in der
Verbindereingriffsfläche (18) ausgebildet sind,
gekennzeichnet durch
- eine in der ersten Öffnung (44) gehaltene Ausrichtkugel (62),
- einem ersten Paar Vorsprünge (48) nahe der ersten Öffnung (44)
und einem zweiten Paar Vorsprünge (49) nahe der zweiten Öffnung
(46), wobei die Vorsprünge (48, 49) von der Verbindereingriffsfläche
(18) vorstehen, und
- wobei die erste Öffnung (44) zum Aufnehmen des zweiten
Vorsprungpaares (49) und die zweite Öffnung (46) zum Aufnehmen des ersten
Vorsprungpaares (48) und
- zum gleitend verschiebbaren Aufnehmen einer Ausrichtkugel (62)
bemessen ist, die in einer entsprechenden Verbinderausrichtanordnung
(10) gehalten ist, in welche der optische Faserkabelverbinder
eingesteckt wird.
2. Verbinderausrichtanordnung nach Anspruch 1, bei der die Ausrichtkugel
(62) zwischen den ersten beiden Vorsprüngen (48) gehalten ist.
3. Verbinderausrichtanordnung nach Anspruch 1 oder 2, bei der die
Ausrichtkugel (62) gleitend in Eingriff mit dem zweiten Vorsprungspaar (49)
bringbar ist.
4. Verbinderausrichtanordnung nach Anspruch 1 oder 2, bei der die
Ausrichtkugel (62) fest in der ersten Öffnung (44) angebracht ist.
5. Verbinderausrichtanordnung nach Anspruch 1, bei der die Ausrichtkugel
(62) in der ersten Öffnung (44) durch Bonden angebracht ist.
6. Verbinderausrichtanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, bei der
die Faseraufnahmefläche (14) wenigstens eine Ausrichtnut (28) zum
Halten wenigstens einer Faser des optischen Faserkabels aufweist.
7. Verbinderausrichtanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, bei der
die Verbindereingriffsfläche (18) einen Winkel im Bereich von 81º-99º
mit der Faseraufnahmefläche (14) bildet.
8. Verbinderausrichtanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, bei der
die erste und die zweite Öffnung (44, 46) mit einer ersten bzw. einer
zweiten Bohrung verbunden sind, und bei der sich die erste und die zweite
Bohrung durch die gesamte Breite des Faserausrichtblocks (12) erstrecken.
9. Optische Faserkabelverbinderausrichtanordnung (10) nach einem der
Ansprüche 1 bis 8, ferner mit:
- einem in der Faseraufnahmefläche (14) ausgebildeten Kanal (10),
- wenigstens einer in dem Kanal (20) ausgebildeten Ausrichtnut (28),
und
- einem Befestigungsteil (32), das in den Kanal (20) passt, um die
wenigstens eine optische Faser in der wenigstens einen optischen
Ausrichtnut (28) zu halten.
10. Verbinderausrichtanordnung nach Anspruch 9, bei der der Kanal (20)
eine Kanalfläche (26) und eine erste und eine zweite Kanallippe (22,
24) aufweist, und bei der die Kanallippen (22, 24) eine obere und eine
untere Lippenkante (22a, 24a, 22b, 24b) aufweisen, wobei die oberen
Lippenkanten (22a, 24a) um einen ersten Abstand voneinander
beabstandet sind, die unteren Lippenkanten (22b, 24b) um einen zweiten
Abstand voneinander beabstandet sind, und die oberen Lippenkanten
(22a, 24a) um einen dritten Abstand von der Kanalfläche (26) beabstandet
sind, und wobei die Kanallippen (22, 24) von den oberen Lippenkanten
(22a, 24a) nach innen zu den unteren Lippenkanten (22b, 24b) derart
geneigt sind, daß der erste Abstand zwischen den oberen Lippenkanten
(22a, 24a) geringer ist als der zweite Abstand zwischen den unteren
Lippenkanten (22b, 24b).
11. Verbinderausrichtanordnung nach Anspruch 10, bei der das
Befestigungsteil (32) eine Dicke aufweist, die geringer als der dritte Abstand zwischen
den oberen Lippenkanten (22a, 24a) und der Kanalfläche (26) ist.
12. Verbinderausrichtanordnung nach Anspruch 10 oder 11, bei der das
Befestigungsteil (32), wenn es in den Kanal (20) eingesetzt ist, in dem
Kanal (20) von der ersten und der zweiten Kanallippe (22, 24) gehalten
ist.
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