-
Gebiet der Erfindung
-
Die
vorliegende Erfindung betrifft eine faseroptische Verbinderferrule
für ein
faseroptisches Kabel, das eine Mehrzahl von allgemein parallelen
optischen Fasern umfasst.
-
Hintergrund der Erfindung
-
Bei
faseroptischen Übertragungssystemen werden
Signale entlang optischer Fasern durch (Licht-) Wellen mit optischer
Frequenz, die von solchen Quellen wie LEDs, Lasern und dergleichen
erzeugt werden, übertragen.
Optische Fasern werden typischerweise aus Glasmaterialien hergestellt,
und mit der Entwicklung faseroptischer Leitungen wurde es notwendig,
Verbindungseinrichtungen zur Verfügung zu stellen, welche eine
optische Faser mit einer anderen koppeln können, und zwar in einer Lagebeziehung
lediglich mit den Enden aneinander.
-
Eine
herkömmliche
Prozedur zur Herstellung einer Verbindung zwischen den Enden optischer
Fasern besteht darin, zuerst einen Schutzmantel von einem gegebenen
Faserstück
am Ende der zu verbindenden Faser zu entfernen. Nachdem der Mantel entfernt
ist, ist eine Schutzhülle
mit 250 μm
(Außendurchmesser)
freigelegt, welche dann abgestreift werden kann, um eine Faser mit
125 μm (Außendurchmesser)
freizulegen. Die Faser wird dann durch einen in einer Ferrule vorgesehenen
Kanal durchgefädelt,
wo sie an ihrem Platz mit Hilfe eines Klebstoffs und/oder durch
Crimpen befestigt wird. Die Faser wird derart eingefügt, dass
sie sich deutlich über die Frontfläche der
Ferrule hinaus erstreckt. Das freiliegende Fasermaterial wird dann
abgespalten und poliert. Etwaig verbliebener Klebstoff wird entfernt.
Die Ferrulen werden dann in eine Verbinderanordnung eingebaut, welche
dafür vorgesehen
ist, die optischen Fasern mit ihren optischen Achsen in einer zur Verbindung
mit den Fasern eines Gegenverbinders oder einer anderen geeigneten
Verbindungseinrichtung vorgesehenen Ausrichtung zu positionieren.
-
Ein
Adapter zum Verbinden von faseroptischen Bandkabeln ist aus der
JP-07-063954 (Zusammenfassung) bekannt. Ein Ferrulenkörper mit
einem Kanal, der an seiner oberen Seite offen ist, weist Nuten mit
unterschiedlichem Abstandsraster an den Enden des Kanals auf, um
unterschiedliche Gruppen von Fasern zu positionieren, die in diesen
fixiert werden. Die Kopplungsendflächen werden danach poliert,
und in beide Endflächen
des Adapters werden Führungsstifte
eingesetzt.
-
Faseroptische
Bandkabel haben zunehmend an Beliebtheit gewonnen, um mehrere Kanäle in einer
einzigen Kabelstruktur bereitzustellen. Ein optisches Bandkabel ähnelt jedem
anderen allgemein bekannten elektrischen Bandkabel insoweit, als
eine Mehrzahl von allgemein parallelen optischen Fasern oder Kanälen in einer
Reihe oder einer allgemein koplanaren Lagebeziehung angeordnet ist.
Das Abschließen
der optischen Fasern eines faseroptischen Bandkabels erfolgt im
Allgemeinen analog der zuvor beschriebenen Prozedur. Generell wird
der einheitliche Schutzmantel, welcher die Reihe von Fasern umgibt,
entfernt, sodass die mit der Schutzhülle versehenen Fasern freiliegen,
welche dann abgestreift werden, und die ungeschützten Fasern stehen in einer
Reihe von dem flachen Kabel vor. Typischerweise müssen diese
einzelnen Fasern in jeweilige einzelne Löcher oder Kanäle in einer
vorfabrizierten Verbinderferrule eingefügt werden, wie es beispielsweise
durch die WO-A-97/22027
(
EP 0 810 456 A1 )
offenbart wird, und ein ähnliches
Beispiel wird mit den
1–
3 in der
vorliegenden Anmeldung beschrieben. Die Kanäle richten die Fasern in einem vorgegebenen
Abstand zum Koppeln mit den Enden der in einer komplementären Verbinderferrule
oder einer anderen Verbindungseinrichtung vorgesehenen Fasern aus.
-
Bei
diesem Anschlussprozess der einzelnen Fasern eines Mehrfaserkabels
ergeben sich eine Reihe von Problemen. Zunächst kann es wegen dem sehr
dünnen
Abmaß und
der extrem zerbrechlichen Beschaffenheit der Fasern langwierig sein,
eine Faser in ein einziges Ausrichtungsloch oder einen Kanal einzufügen. Das
Einfügen
einer Mehrzahl solcher Fasern eines einzigen Kabels in eine Mehrzahl
von Kanälen
kann extrem schwierig sein. wenn eine einzige Faser des Kabels bricht,
müssen
das freigelegte Kabelende und die Ferrule entweder verworfen werden und/oder
neu bearbeitet werden. Da diese Prozesse typischerweise von Hand
ausgeführt
werden, können sie
ziemlich ineffizient sein und zu unnötigen Kosten führen.
-
Nach
dem Stand der Technik führt
das Platzieren einzelner Fasern eines Mehrfaserkabels in einzelnen
Löchern
oder Kanälen
in einer Verbinderferrule zu einem hohen Prozentsatz an Ausschuss. Die
Ferrulen müssen
Loch für
Loch inspiziert werden. Abgesehen davon, dass Fasern brechen, ist
es möglich,
dass die Löcher
selbst zu groß oder
zu klein oder nicht kreisförmig
sind. Verbinderferrulen weisen Körper
auf, die kristallin aufgebaut sind, typischerweise aus keramischem
Material. Sie können
jedoch auch aus Kunststoff oder ähnlichem
Material geformt sein. Für
Ferrulen mit mehreren Kanälen
müssen
die Faseraufnahmelöcher
oder -kanäle
exakt ausgebildet werden, um eine richtige Form oder Ausrichtung
und einen richtigen Abstand zwischen den Fasern aufrechtzuerhalten,
um Toleranzprobleme zu vermeiden, welche bei der Paarung Übertragungsverluste bewirken.
-
Die
vorstehenden Ausrichtungs-/Toleranzprobleme gestalten sich noch
komplizierter in Verbinderanordnungen, bei denen ein Paar von zusammenzufügenden Verbinderferrulen
ihrerseits mit Hilfe zweier Ausrichtungsstifte in dem gepaarten
Zustand angeordnet werden. Bei diesen Ausrichtungsstiften erstreckt
sich typischerweise ein Ende jedes Stiftes in einen Kanal der Verbinderferrule
hinein, und das entgegengesetzte Ende des Stiftes wird in einen
Kanal in der zu paarenden Verbinderferrule eingefügt, wobei
zur Ausrichtung das Einfügungsende
an dem Stift abgeschrägt
ist. Die Probleme mit der Aufrechterhaltung präziser Toleranzen bei den Ausrichtungsstiften und
ihren Kanälen
müssen
zu den Toleranzproblemen bei der Aufrechterhaltung präziser Abstände und
einer präzisen
Ausrichtung der einzelnen Löcher für die optischen
Fasern des faseroptischen Kabels hinzugezählt werden. Es ist zu verstehen,
warum es eine so große
Menge an Ausschuss bei der Herstellung von Verbinderferrulen gemäß dem Stand
der Technik gibt. Die vorliegende Erfindung ist darauf ausgerichtet,
die Probleme bei der Herstellung einer Mehrfaserferrule zu lösen.
-
Ein
optischer Verbinder, der eine Ferrule umfasst, ist aus der
EP 0 707 225 A1 bekannt,
bei welcher der Ferrulenkörper
eine rückwärtige Öffnung zum
Aufnehmen des Kabels, eine vordere ebene Paarungsfläche sowie
einen Faserschlitz zum Anordnen einer Mehrzahl von optischen Fasern
des Bandkabels in etwa in der Mitte in Dickendichtung aufweist.
Die optischen Fasern, welche durch Entfernen der ummantelten Abschnitte
an den fernen Enden der Kabel freigelegt werden, werden durch den Kabelmantel
ungefähr
in der Mitte des Faserschlitzes gehalten und werden mit Hilfe eines
Verbindungsmittels wie beispielsweise eines Epoxydharzes fixiert. Es
ist lediglich eine Einfüllöffnung vorhanden,
nämlich
die Schlitzöffnung
an der vorderen Paarungsfläche.
-
Zusammenfassung der Erfindung
-
Eine
Aufgabe der Erfindung besteht daher darin, eine neue und verbesserte
Verbinderferrule für ein
faseroptisches Kabel, welches eine Mehrzahl von allgemein parallelen
optischen Fasern umfasst, zur Verfügung zu stellen, wobei die
Probleme mit dem Einfügen
der Fasern in eine Mehrzahl von Kanälen vermieden werden und gleichzeitig
die Ausrichtung und der Abstand zwischen den Fasern exakt aufrechterhalten
wird.
-
Die
Erfindung ist in Anspruch 1 definiert.
-
Die
Erfindung wird vorliegend mit einer Ferrule offenbart, die für ein faseroptisches
Bandkabel ausgelegt ist, das eine Mehrzahl von allgemein parallelen
optischen Fasern in einer Reihe umfasst.
-
Bei
der beispielhaften Ausführungsform
der Erfindung umfasst die Verbinderferrule einen Ferrulenkörper zur
Aufnahme eines Kabels, der einen Faserkanal aufweist, welcher im
Querschnitt länglich ist,
um die Reihe von optischen Fasern aufzunehmen. Die Fasern werden
freigelegt, indem der Mantel an einem Endabschnitt des faseroptischen
Bandkabels entfernt wird. Ein Füllklebstoff
fixiert die Fasern in dem Faserkanal in einer exakt beabstandeten
Lagebeziehung. Daher kann die Reihe von Fasern von außerhalb
des länglichen
Faserkanals aus präzise ausgerichtet
und in Bezug aufeinander beabstandet werden, und der Füllklebstoff
kann die Fasern in dieser präzisen
Ausrichtung und mit diesem präzisen Abstand
in Bezug aufeinander im Inneren des Faserkanals fixieren.
-
Erfindungsgemäß wird außerdem vorgeschlagen,
dass der Ferrulenkörper
zumindest einen Stiftkanal im Abstand zu dem Faserkanal aufweisen, um
einen Ausrichtungsstift aufzunehmen, der von dem Ferrulenkörper vorsteht,
um den Körper
mit einer entsprechenden komplementären Verbindungseinrichtung
auszurichten. Eine Ausrichtungsbuchse ist in einem Aufnahmekanal
angeordnet, um den Ausrichtungsstift direkt aufzunehmen. Der Aufnahmekanal
ist größer als
die Ausrichtungsbuchse, und der Füllklebstoff wird zwischen die
Buchse und die Innenseite des Aufnahmekanals eingebracht. Wie vorliegend
offenbart wird, sind ein jeweiliger der Aufnahmekanäle und eine
jeweilige Ausrichtungsbuchse im Abstand nach außen von jedem Ende des länglichen Faserkanals
angeordnet.
-
Andere
Aufgaben, Merkmale und Vorteile der Erfindung werden anhand der
folgenden detaillierten Beschreibung deutlich werden, die in Verbindung
mit den begleitenden Zeichnungen gegeben wird.
-
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
-
Die
Merkmale der vorliegenden Erfindung, welche als neuartig erachtet
werden, sind eingehend in den anhängenden Ansprüchen ausgeführt. Die
Erfindung kann zusammen mit ihren Aufgaben und Vorteilen am besten
unter Bezugnahme auf die nachfolgende Beschreibung verstanden werden,
die in Verbindung mit den beigefügten
Zeichnungen gegeben wird, in welchen gleiche Bezugszeichen gleiche
Elemente in den Figuren bezeichnen und wobei:
-
1 eine
perspektivische Ansicht einer Verbinderferrule entsprechend dem
Stand der Technik von vorn ist;
-
2 ein
allgemein entlang der Linie 2-2 aus 1 genommener
vertikaler Schnitt ist;
-
3 eine
perspektivische Ansicht der Verbinderferrule gemäß dem Stand der Technik ist,
die gerade unter Verwendung eines Paares von Ausrichtungsstiften
an einer zu paarenden Ferrule angeschlossen werden soll;
-
4 eine
perspektivische Ansicht einer die Konzepte der Erfindung verkörpernden
Verbinderferrule von vorn darstellt;
-
5 einen
allgemein entlang der Linie 5-5 aus 4 genommenen,
fragmentarischen, horizontalen Schnitt darstellt, der aber nur den
Ferrulenkörper
und eine der Buchsen zeigt;
-
6 einen
allgemein entlang der Linie 6-6 aus 4 genommenen
vertikalen Schnitt darstellt, der aber nur das Ferrulengehäuse zeigt;
-
7 einen
Aufriss des Ferrulengehäuses von
vorn darstellt;
-
8 einen
Aufriss des Ferrulengehäuses von
hinten darstellt;
-
9 eine
Draufsicht einer Vorrichtung zum Abschließen der Fasern eines faseroptischen
Bandkabels in der Verbinderferrule aus 4 ist, wobei sich
die Vorrichtung in offenem Zustand befindet, um das Kabel und den
Ferrulenkörper
aufzunehmen;
-
10 eine
Draufsicht der Vorrichtung in geschlossenem Zustand ist, wobei eine
Ferrule und ein Kabel in dieser angeordnet sind;
-
11 einen
Aufriss des Faserausrichtungsblocks der Vorrichtung vom Ende darstellt;
-
12 einen fragmentarischen Endaufriss der
Ausrichtungsnuten in dem Faserausrichtungsblock in vergrößertem Maßstab darstellt;
-
13 einen
allgemein entlang der Linie 13-13 aus 11 genommenen
vertikalen Schnitt darstellt;
-
14 einen
allgemein entlang der Linie 14-14 aus 11 genommenen
vertikalen Schnitt darstellt; und
-
15 ein
vergrößerter,
fragmentarischer Endaufriss der vollständig hergestellten Verbinderferrule
ist, welcher eine der Ausrichtungsbuchsen und einen Teil der exakt
ausgerichteten optischen Fasern, die von einem Füllklebstoff umschlossen sind, zeigt.
-
Detaillierte Beschreibung der bevorzugten
Ausführungsform
-
Nehmen
wir detaillierter auf die Zeichnungen Bezug, so zeigen die 1–3 eine
Verbinderferrule entsprechend den Konzepten des Standes der Technik,
und die 4–15 zeigen
eine Verbinderferrule, die entsprechend den erfindungsgemäßen Konzepten
hergestellt ist. Wie zuvor im "Hintergrund" erklärt worden
ist, wird die Ferrule, nachdem ein faseroptisches Kabel in der Ferrule
abgeschlossen worden ist, dann in eine faseroptische Gesamtverbinderanordnung
eingebaut.
-
Bevor
wir mit der Beschreibung des Standes der Technik sowie der Erfindung
fortfahren, sei erklärt,
dass die Verbinderferrulen zum Abschließen eines generell mit 20 bezeichneten
faseroptischen Bandkabels ausgebildet sind, welches eine Mehrzahl von
diskreten, allgemein parallelen optischen Fasern 22 umfasst,
die in einer Reihe oder einer allgemein koplanaren Lagebeziehung
zueinander angeordnet sind. Es sollte jedoch verstanden werden,
dass viele Konzepte der Erfindung gleichfalls auf jedes Mehrfaserkabel,
das eine Mehrzahl diskreter Fasern umfasst, welche ausgerichtet
und in richtigem Abstand zueinander angeordnet werden müssen, anwendbar sind.
-
Wenden
wir uns zunächst
den 1–3 zu,
so ist hier eine generell mit 24 bezeichnete Verbinderferrule
entsprechend dem Stand der Technik gezeigt. Die Ferrule umfasst
einen Ferrulenkörper 26 mit
einer vorderen ebenen Zusammenfügungsfläche 28.
Wie in 2 zu sehen ist, erstreckt sich eine Mehrzahl von
Faserkanälen 30 durch
den Körper 26 hindurch
und in eine vordere Zusammenfügungsfläche 28 hinein.
Wie in 1 zu sehen ist, sind die Faserkanäle 30 in
einer Linie oder Reihe entsprechend der koplanaren Lagebeziehung
der in einer Reihe vorgesehenen optischen Fasern 22 eines
Bandkabels 20 angeordnet. Ein flexibler Kabelschuh 31 umschließt das Kabel 20 an
der hinteren Seite des Ferrulenkörpers 26,
um eine Zugentlastung für
das Kabel bereitzustellen. Der Kabelschuh ist in einer Öffnung 31a an
der hinteren Seite des Körpers
befestigt, beispielsweise mittels Epoxydharz.
-
Die
Verbinderferrule 24 gemäß dem Stand der
Technik ist dazu ausgebildet, mit einer komplementären Ferrule
oder einer ähnlichen
Verbindungseinrichtung, die in 3 allgemein
mit 32 bezeichnet ist, gepaart zu werden. Die Verbindungseinrichtung ähnelt der
Ferrule 24 insoweit, als sie eine vordere ebene Zusammenfügungsfläche 34 und
eine Reihe von Faserkanälen 36 zur
Aufnahme der einzelnen Fasern eines zweiten faseroptischen Bandkabels 20A aufweist.
Wie im Fachgebiet bekannt ist, werden die Ferrule 24 und
die Verbindungseinrichtung 32 gepaart, indem ein Paar Ausrichtungsstifte 38 verwendet
werden, welche in die Ausrichtungskanäle 40 (1)
der Ferrule 24 und in die Ausrichtungskanäle 42 (3)
in der Verbindungseinrichtung 32 eingefügt werden. Die Ausrichtungsstifte 38 richten
effektiv die Faserkanäle 30 (1)
der Ferrule 24 (1) mit den Faserkanälen 36 (3)
der Verbindungseinrichtung 32 aus und richten dementsprechend
die optischen Fasern des Kabels 20 mit den optischen Fasern
des Kabels 20A aus.
-
Bei
der Herstellung der Verbinderferrule 24 gemäß den Konzepten
des Standes der Technik sollte beachtet werden, dass der Ferrulenkörper 26 in seiner
Oberseite eine Öffnung 44 aufweist,
welche mit dem Innenraum des Körpers
in Verbindung steht. Nehmen wir als nächstes auf 2 Bezug,
so ist zu sehen, dass an dem Bandkabel 20 ein vorderer
Endabschnitt des Schutzmantels 46 desselben entfernt ist,
um die Reihe von optischen Fasern 22 freizulegen. Während der
Herstellung wird das Kabel in den Ferrulenkörper 20 in Richtung
des Pfeils "A" (2) eingefügt. Während des
Einfügungsvorgangs
muss jede einzelne optische Faser 22 in ihren jeweiligen einzelnen
Faserkanal 30 eingefügt
werden. Alle Fasern werden gleichzeitig in die Kanäle eingefügt. Obgleich
nicht gezeigt, werden sich die Fasern typischerweise über die
vordere Zusammenfügungsfläche 28 des
Ferrulenkörpers
hinaus erstrecken. Nachdem alle freiliegenden Fasern in ihre jeweiligen
Faserkanäle 30 eingefügt sind,
wird ein zuvor gemischtes Epoxydharz 48 (2)
in die obere Öffnung 44 gegossen,
um das Kabel, die Fasern und den Kabelschuh in dem Ferrulenkörper zu
befestigen. Nachdem das Epoxydharz aushärten konnte, werden die Faserenden
an der vorderen Zusammenfügungsfläche des
Ferrulenkörpers
abgespalten, und die Faserenden werden poliert, wie es im Fachgebiet
bekannt ist.
-
Ohne
dass alle Probleme wiederholt werden, die bereits im "Hintergrund" erläutert worden
sind, ist leicht zu verstehen, wie schwierig es ist, die freiliegenden
Fasern 20 in ihre einzelnen Faserkanäle 30 einzufügen. Außerdem werden
anhand dieser Beschreibung der Ferrule gemäß dem Stand der Technik aus
den 1–3 die
Toleranzprobleme beim Aufrechterhalten eines richtigen Abstands
und einer richtigen Ausrichtung der Faserkanäle 30 sowie die Toleranzprobleme
bezüglich
des richtigen Abstands und der richtigen Ausrichtung mit den Stiftkanälen 40 nun
insgesamt verständlich.
-
Die 4–8 zeigen
eine Verbinderferrule 50, welche die Konzepte der vorliegenden
Erfindung verkörpert.
Wiederum ist die Ferrule zum Abschließen eines faseroptischen Bandkabels 20 aufgebaut,
welches eine Mehrzahl von allgemein parallelen optischen Fasern 22 in
einer Reihe oder einer koplanaren Lagebeziehung zueinander umfasst.
Es wird jedoch zu erkennen sein, dass viele Konzepte der Erfindung
gleichfalls auf andere Konfigurationen von Mehrfaserkabeln anwendbar
sind.
-
Spezieller
umfasst die Verbinderferrule 50 einen Ferrulenkörper 52 mit
einem Faserkanal 54, welcher im Querschnitt länglich ist,
um die gesamte Reihe von optischen Fasern 22 aufzunehmen.
Anders ausgedrückt
ist der längliche
Kanal 54 zur Aufnahme aller Fasern des Kabels in sich vorgesehen.
Dies steht im Gegensatz zum Stand der Technik, bei welchem ein einzelner
Kanal für
eine jeweilige Faser des Kabels erforderlich ist. Der Verbinderkörper 52 weist ebenfalls
eine vordere ebene Zusammenfügungsfläche 56,
eine Öffnung 58 in
der Oberseite sowie ein Paar Kanäle 60 im
Abstand zu den entgegengesetzten Enden des länglichen Faserkanals 54 auf.
Die Kanäle 60 können als "Aufnahmekanäle" bezeichnet werden,
da die Kanäle
die Ausrichtungsbuchsen 100 aufnehmen, welche direkt die
Ausrichtungsstifte 38 aufnehmen (3), wie
gemäß dem Stand
der Technik.
-
Erfindungsgemäß wird in
die Öffnung 58 Epoxydharz
eingefügt
oder gegossen, um die Reihe aus optischen Fasern 22 in
dem länglichen
Kanal 54 zu umschließen.
Daher wird das Epoxydharz nachfolgend als ein "Füllklebstoff" bezeichnet.
-
Die 9 und 10 zeigen
eine generell mit 62 bezeichnete Montagevorrichtung, die
genutzt wird, um den Ferrulenkörper 52 zu
halten und um die Fasern 22 präzise in dem länglichen
Faserkanal 54 des Körpers
auszurichten. Die Montagevorrichtung ist in 9 in einem
offenen oder Einfügungszustand und
in 10 in einem geschlossenen oder Montagezustand
gezeigt.
-
Spezieller
umfasst die Montagevorrichtung 62 eine allgemein rechteckige
Basis oder einen Montageblock 64, durch welchen hindurch
eine Stange oder ein Schaft 66 mit Außengewinde in einem mit Innengewinde
versehenen Bohrloch (in den Zeichnungen nicht sichtbar) läuft. Ein
Knopf 68 zum manuellen Drehen ist an dem äußeren fernen
Ende des Schafts 66 befestigt. Wie am besten in 9 zu
sehen ist, ist ein Kanal 70 vorgesehen, um das Bandkabel 20 aufzunehmen,
und eine Aufnahmeöffnung 72 ist
vorgesehen, um den Ferrulenkörper 52 aufzunehmen.
Der Kanal 70 weist eine größere horizontale Breite und eine
kleinere vertikale Tiefe zur Aufnahme des flachen Bandkabels auf.
Eine Kabelklemme in Form einer Abdeckung 74 kann an einem
Schwenkbolzen 76 auf eine Seite der Basis 64 geschwenkt
werden. Die Kabelklemme kann durch Schwenken aus einer in 9 gezeigten
offenen Stellung in eine in 10 gezeigte
geschlossene Stellung bewegt werden. In ihrer offenen Stellung ragt
die Kabelklemme in einem Winkel zu der Basis 64 nach oben
und legt den Kanal 70 frei. In ihrer geschlossenen Stellung
hält die
Kabelklemme das Bandkabel in dem Kanal 70. Die meisten
Bestandteile der Montagevorrichtung 62 können aus
Metallmaterial hergestellt sein, und ein Paar Magneten 78 (9)
können
verwendet werden, um die Kabelklemme 74 in ihrer geschlossenen, klemmenden
Stellung zu halten.
-
Eine
Ferrulenklemme 79 hält
eine Ferrule in der Aufnahmeöffnung 72.
Wie die Kabelklemme 74 kann die Ferrulenklemme 79 relativ
zu der Basis 64 geschwenkt werden, wie bei 79a,
und zwar zwischen einer offenen Stellung, welche die Aufnahmeöffnung freilegt,
und einer geschlossenen Stellung, bei welcher die Ferrule in der
Aufnahmeöffnung
gehalten wird.
-
Ein
generell mit 80 bezeichneter bewegbarer Schlitten kann
in Richtung des Pfeils "B" (9)
an einem dem Kabelaufnahmekanal 70 und der Kabelklemme 74 entgegengesetzten
Ende der Basis 64 hin und her bewegt werden. Der Schlitten 80 kann
mittels einer Reihe von Mechanismen bewegbar auf der Basis 64 gelagert
sein. Ein einfacher Mechanismus besteht darin, einen Schaft 66 zu nutzen,
der durch die Basis 64 hindurch verläuft, und ein fernes Ende des Schafts
mit dem Schlitten zu verbinden, wobei die Drehung des Schafts in
einem Gewinde bewirkt, dass sich der Schaft bewegt und der Schlitten
mit diesem bewegt wird.
-
Der
bewegbare Schlitten 80 der Montagevorrichtung 62 umfasst
einen generell mit 82 bezeichneten festen Ausrichtungsblock
und eine durch Schwenken bewegbare Faserklemme 84. Wie
die Kabelklemme 74 kann die Faserklemme 84 auf
einem Schwenkbolzen 86 zu einer Seite der Basis 64 hin
geschwenkt werden. Die Faserklemme 84 weist eine Zunge 87 auf,
die in einer Richtung zu der Aufnahmeöffnung 72 hin vorsteht.
Die Faserklemme kann aus einer in 9 gezeigten
offenen, nach oben angewinkelten Stellung in eine in 10 gezeigte
geschlossene Stellung geschwenkt werden. Wie später zu sehen sein wird, ist
die Faserklemme 84 wirksam, um die Fasern des Bandkabels
in ihrer Position auf dem Faserausrichtungsblock 82 zu
halten. Die Fasern können
einfach durch das Gewicht der Faserklemme 84 gehalten werden,
oder es können
geeignete Magneten (wie die Magneten 78) verwendet werden,
um die Faserklemme unten, über den
Fasern, zu halten. Ein Paar Ausrichtezapfen 88 sind in 9 gezeigt,
welche von dem Faserausrichtungsblock 82 zu der Aufnahmeöffnung 72 hin
vorstehen, welche einen der Ferrulenkörper 52 aufnimmt. Die
Ausrichtezapfen können
in die in dem Ferrulenkörper
vorgesehenen Kanäle 60 eingefügt werden, wie
später
beschrieben werden soll.
-
Die 11–14 zeigen
den von der Montagevorrichtung 62 abgenommenen Faserausrichtungsblock 82,
um die Darstellung zu vereinfachen. Spezieller stellt der Faserausrichtungsblock
eine massive Komponente dar, in dessen Oberseite eine abgeschrägte Mulde 90 ausgebildet
ist. Wie am besten in den 11 und 12 zu sehen ist, sind die Seitenwände der
Mulde 90 in nach unten zusammenlaufender Weise abgeschrägt, zu einer
Bodenwand hin, welche eine Mehrzahl von allgemein parallelen Nuten 92 aufweist.
Die Nuten sind in 12 vergrößert, um
zu zeigen, dass sie einen halbzylinderförmigen Querschnitt aufweisen.
Es sollte verstanden werden, dass die Nuten auch einen dreieckigen
oder anderweitig polygonalen Querschnitt aufweisen können. In jedem
Fall sind die Nuten beabstandet, um die Fasern 22 präzise in
dem länglichen
Faserkanal 54 des Ferrulenkörpers auszurichten, wie später detaillierter beschrieben
werden soll. Der Faserausrichtungsblock 82 kann als eine
mit hoher Präzision
gearbeitete Metallkomponente oder als eine mit hoher Präzision gearbeitete
kristalline Komponente hergestellt werden. In jedem Fall können die
Nuten 92 mit sehr hoher Genauigkeit und Präzision in
einer zueinander ausgerichteten Lagebeziehung und im Abstand zueinander
ausgebildet werden.
-
Weiterhin
auf die 11–13 Bezug
nehmend, weist der Faserausrichtungsblock 82 außerdem ein
Paar exakt positionierte Löcher 94 auf,
welche die Ausrichtezapfen 88 aufnehmen, wie sie zuvor in
Verbindung mit 9 beschrieben worden sind. Die
Löcher 94 können wiederum
mit sehr hoher Genauigkeit und Präzision in dem Ausrichtungsblock 82 ausgebildet
werden.
-
Nach
der vorstehenden detaillierten Beschreibung des Aufbaus der Verbinderferrule 50 und der
Montagevorrichtung 62 einschließlich des Faserausrichtungsblocks 82 soll
nun das Verfahren zur Herstellung der Verbinderferrule beschrieben
werden. Bevor wir jedoch mit dem Verfahren im Einzelnen fortfahren,
sei kurz auf 15 Bezug genommen, um die Größenbeziehung
zwischen den optischen Fasern 22 und dem in dem Ferrulenkörper 52 vorgesehenen
länglichen
Faserkanal 54 zu veranschaulichen. Wie entsprechend dem
Stand der Technik wird das Bandkabel 20 vorbereitet, indem
der Schutzmantel von einem Endabschnitt des Kabels entfernt wird,
um die Reihe der optischen Fasern an dem Endabschnitt freizulegen.
Vor dem Anordnen des Kabels in der Montagevorrichtung werden ein Paar
zylindrische Buchsen 100 (15) teleskopartig
auf die Ausrichtezapfen 88 geschoben. Das Kabel wird dann
in dem Kanal 70 der Montagevorrichtung 62 platziert,
wobei sich die Kabelklemme 74 in der in 9 gezeigten
offenen Stellung befindet. Einer der Ferrulenkörper 52 wird in der
Aufnahmeöffnung 72 der
Vorrichtung angeordnet. Danach wird das Kabel in dem Kanal 70 nach
vorn geschoben, in das rückwärtige Ende
des Ferrulenkörpers
hinein, bis die Fasern 22 durch den in dem Ferrulenkörper vorgesehenen
verbreiterten, länglichen
Faserkanal 54 hindurch vorstehen. Alternativ können das
Kabel und die Fasern in den Ferrulenkörper eingefügt werden und das Kabel sowie
der Körper
einfach als Teilanordnung von oben in die Montagevorrichtung eingefügt werden,
wodurch das Kabel in dem Kanal 70 und der Ferrulenkörper in
der Aufnahmeöffnung 72 positioniert
wird. In jedem Fall wird danach die Kabelklemme 74 aus
ihrer offenen Stellung (9) in ihre geschlossene Stellung
(10) geschwenkt, wobei Magneten 78 die
Kabelklemme unten, auf dem Kabel, halten.
-
Wenn
das Kabel und der Ferrulenkörper
wie zuvor beschrieben richtig in der Montagevorrichtung 62 positioniert
sind, wird dann der Knopf 68 am Ende des mit Außengewinde
versehenen Schafts 66 gedreht, um den Schlitten 80 in
Richtung des Pfeils "C" (10)
vorzuschieben. Während
dieser Bewegung werden die fernen Enden der Ausrichtezapfen 88 (9)
zuerst in die Kanäle 60 (4)
in dem Ferrulenkörper
eintreten. Die Buchsen 100 werden sich zusammen mit den
Ausrichtezapfen in die Kanäle 60 schieben.
Eine weitere Bewegung des Schlittens bewirkt, dass sich der Faserausrichtungsblock 82 unter die
fernen Enden der freiliegenden optischen Fasern schiebt, welche
vollständig
durch den verbreiterten, länglichen
Faserkanal 54 des Körpers
hindurch geschoben worden sind, über
die Frontfläche 56 des Körpers hinaus.
Wenn der Schlitten und der Ausrichtungsblock 82 vollständig in
die in 10 gezeigte "Montagestellung" geschoben sind, liegen alle Fasern
direkt über
den in dem Faserausrichtungsblock vorgesehenen Nuten 92 (12). Eine geringfügige manuelle Manipulation
ist möglicherweise
notwendig, um sicherzustellen, dass sich in jeder Nut eine Faser
befindet. Die Faserklemme 84 wird dann aus ihrer offenen
Stellung (9) in ihre geschlossene Stellung
(10) geschwenkt. Während des Schließens der
Faserklemme tritt die vorstehende Zunge 87 in die Mulde 90 des
Faserausrichtungsblocks 82 ein und hält die Fasern in den Präzisionsnuten 92.
-
Wenn
das Kabel und der Ferrulenkörper
nun in der Montagevorrichtung 62 montiert sind und wenn die
Fasern des Kabels durch die in dem Ausrichtungsblock 82 vorgesehenen
Nuten exakt ausgerichtet sind, wird dann ein Füllklebstoff in die in der Oberseite
des Ferrulenkörpers
vorgesehene Öffnung 58 eingefüllt, bis
der Klebstoff den Hohlraum im Wesentlichen ausfüllt. Der längliche Faserkanal 54 wird
den Klebstoff auch an den Seiten der Buchsen 100 aufnehmen,
um diese an ihrem Platz festzuhalten. 15 zeigt,
dass der Füllklebstoff 98 alle
einzelnen Fasern in dem verbreiterten Kanal umschließt und auch
um die in den Kanälen 60 angeordneten
Buchsen 100 herum vorgesehen ist. Danach lässt man den
Füllklebstoff
aushärten.
Alternativ kann danach die gesamte Montagevorrichtung einschließlich des positionierten
Kabels und Ferrulenkörpers
zusammen mit dem eingebrachten Füllklebstoff
in einem Ofen platziert werden, um den Füllklebstoff, falls notwendig,
mittels Wärme
auszuhärten.
-
Nachdem
der Klebstoff ausgehärtet
ist, bewegen sich die Ausrichtezapfen 88 aus den präzise positionierten
Buchsen heraus, wenn der Schlitten 80 zurück, von
der ausgehärteten
Verbinderferrule weg, bewegt wird. Um diesen Vorgang zu erleichtern,
werden die Zapfen 88 vor dem Einbringen des Füllklebstoffs
geschmiert. Die Faserenden, welche von der Zusammenfügungsfläche 56 des
Ferrulenkörpers vorstehen,
werden dann abgespalten und poliert. Wenn etwaiger Füllklebstoff
geringfügig
aus dem Faserkanal 54 über
die Zusammenfügungsfläche 56 hinaus
vorsteht, wird auch der Klebstoff entfernt oder wegpoliert.
-
Die
vergrößerte 15 zeigt
das Endergebnis der Erfindung zum präzisen Ausrichten der Fasern 22 in
dem länglichen
Faserkanal 54 sowie der Buchsen 100 in den Kanälen 60,
durch welche die Verbinderferrule 50 präzise mit einer komplementären Ferrule
oder einer anderen Verbindungseinrichtung wie etwa der in Verbindung
mit 3 gemäß dem Stand
der Technik beschriebenen Ferrule 32 ausgerichtet wird. 15 zeigt
eine zylindrische Buchse 100 in einem der Kanäle 60 in
dem Ferrulenkörper 52 der
Verbinderferrule eingefügt.
Kommen wir zurück
auf 5, so ist zu sehen, dass in jedem Kanal 60 eine
Schulter 102 ausgebildet ist. Diese Schulter bestimmt eine
Anschlaggrenze zum Einfügen
des Kabelschuhs 31. In 15 ist
zu sehen, dass der Durchmesser des Kanals 60 geringfügig größer als
der Außendurchmesser
der Buchse 100 ist. Folglich wird die Kapillarwirkung bewirken,
dass der Füllklebstoff 98 den
Zwischenraum zwischen der Außenseite
der Buchse und der Innenseite des Kanals ausfüllt und die Buchse in Bezug
auf die zweite Buchse, aber auch in Bezug auf die in der Verbinderferrule
befestigten Fasern 22 exakt ausrichtet. In 15 ist zu
sehen, dass die Buchsen gespalten sind, wie bei 100a. Die
Buchsen erweitern sich dadurch, wenn sie teleskopartig auf die Ausrichtezapfen 88 geschoben
werden, auf den exakten Durchmesser der Zapfen. Die Zapfen können präzise und genau
hergestellt werden, und diese Genauigkeit wird auf die Buchsen übertragen.
Wenn der Füllklebstoff 98 aushärtet, werden
die Buchsen mit den exakten Durchmessern der Ausrichtezapfen befestigt.
-
Aus
dem Vorstehenden wird ohne weiteres deutlich, dass die Erfindung
eine beträchtliche
Verbesserung gegenüber
dem Stand der Technik darstellt. Grundsätzlich werden nicht die in
dem erfindungsgemäßen Ferrulenkörper vorgesehenen
Faserkanäle
und Stiftkanäle
genutzt, um die Fasern und Ausrichtungsstifte auszurichten. Es wird
eine hoch präzise,
separate Montagevorrichtung außerhalb
der Verbinderferrule genutzt, und diese Präzisionsparameter werden grundsätzlich auf
die Ferrule übertragen.
Durch Übertragen
der Genauigkeit von der Montagevorrichtung auf die Ferrule, wie
es entsprechend der vorliegenden Erfindung vorgeschlagen wird, sind die
Parameter der resultierenden Ferrulen sehr konsistent und reproduzierbar.
Dieser Prozess kann fein abgestimmt oder angepasst werden, indem
einfach die Montagevorrichtung modifiziert wird. Da ferner der Faserkanal 54 beträchtlich
breiter als die Fasern selbst ist, kann der gleiche Ferrulenkörper für unterschiedliche
Größen von
Fasern genutzt werden, was gemäß dem Stand
der Technik nicht möglich
ist. Tatsächlich
kann ein einziger Ferrulenkörper
mit seinem verbreiterten, länglichen
Faserkanal genutzt werden, um faseroptische Kabel mit unterschiedlicher
Anzahl von Fasern aufzunehmen. Auch dies ist entsprechend dem Stand
der Technik nicht möglich,
da die Anzahl und die Größe der Faserkanäle geändert werden
muss, wenn versucht wird, eine entsprechende Reproduzierbarkeit
zu erreichen.
-
Es
versteht sich, dass die Erfindung in anderen speziellen Formen verkörpert sein
kann, ohne dass vom Schutzumfang derselben abgewichen wird, wie
er durch die Ansprüche
definiert wird. Die vorliegenden Beispiele und Ausführungsformen
sind daher in jeglicher Hinsicht als veranschaulichend und nicht
als einschränkend
zu betrachten und die Erfindung wird lediglich durch den Schutzumfang
der anhängenden
Ansprüche
eingeschränkt.