NL8000269A - Werkwijze en inrichting voor het verbinden van de einden van twee optische vezelkabels. - Google Patents

Description

N.O. 28.645 >

Werkwijze en inrichting voor het verbinden van de einden van twee optische vezelkabels.

De uitvinding heeft betrekking op uit optische vezels bestaande transmissiekabels, in het bijzonder op een verbindingsinrichting voor het verbinden van de einden van twee secties van optische vezel-kabels.

5 Verbindingsinrichtingen voor optische vezelkabels leveren unieke problemen bij het verkrijgen van sterke mechanische verbindingen tussen de kabeleinden, waarbij de optische vezelstrengen worden geïsoleerd van externe belastingen die de strengen spannen of breken. Tegelijkertijd moet de verbindingsinrichting de strengen 10 van de te verbinden kabels vasthouden in nauwkeurig opgelijnde, optisch doelmatige verbindingen. Diverse ontwerpen voor het construeren van verbindingsinrichtingen voor optische vezelkabels zijn tot nu toe voorgesteld. Bijvoorbeeld is zulk een verbindingsinrichting beschreven in het Amerikaanse octrooischrift 5.871.744· 15 De in dit octrooischrift beschreven verbindingsinrichting verankert de buitenmantel van de kabel door het inbrengen van het einde van de kabel, met inbegrip van de mantel, in een centrale boring in de achterzijde van de verbindingsinr:jhting, waarbij de mantel door een geschikt hechtmiddel wordt verankerd. De optische vezelstreng 20 moet op zijn beurt vastgehecht in een bus die in de voorzijde van de verbindingsinrichting is gemonteerd en de vezel wordt gebogen tussen het einde van de mantel en het punt waar de vezelstreng is verankerd. Aangezien de vezelstreng wordt gebogen nadat de verbindingsinrichting is samengesteld maar alvorens de optische vezel 25 in de bus op zijn plaats wordt vastgezet, is een externe schroef nodig om een laterale kracht op de optische vezelstreng uit te oefenen vanaf de buitenzijde van het lichaam van de verbindingsinrichting.

De uitvinding is gericht op een verbeterde verbindingsinrichting 50 voor optische vezels, die gemakkelijk kan worden samengesteld en gedemonteerd, terwijl nog een sterke mechanische verbinding tussen de einden van de twee optische vezelkabels wordt gehandhaafd.

Het bevestigen van de kabel aan de verbindingsinrichting wordt vereenvoudigd, echter wordt een nauwkeurige oplijning van de optische 55 vezelstreng verkregen, terwijl de strengen worden geïsoleerd van spanning en van externe belastingen op de kabel. De vezelstrengen kunnen ten aanzien van spanning worden ontlast alvorens de verbin- 800 0 2 59 λ 2 .

Τ ’ · dingsinrichting wordt samengesteld, waarbij de noodzaak van een externe schroef of een ander middel voor het buigen van de streng vanaf de buitenzijde van de samengestelde verbindingsinrichting vervalt.

5 Dit wordt in het kort bereikt door een verbindingsinrichting bestaande uit een buisvormig verbindingslichaam waarin cilindervormige doorvoerblokjes verschuifbaar worden ingebracht van elk einde af en aanliggen tegen tegenover elkaar gelegen zijden van een schouder in het verbindingslichaam. De doorvoerblokjes worden 10 op hun plaats verankerd door verwijderbare eindkappen die op het verbindingslichaam kunnen worden geschroefd. De optische vezel-kabels komen de verbindingsinrichting binnen via eindkappen en worden in de doorvoerblokjes verankerd. Elk doorvoerblokje heeft ten minste drie lengteboringen die zich’ in lengterichting door het doorvoer-15 blokje uitstrekken, namelijk een centrale boring langs de hartlijn en ten minste twee schuine boringen die ten minste aan elke zijde van de centrale boring zijn aangebracht, die aan het einde van het doorvoerblokje naar de centrale boring convergeren. Het einde van de kabel is verankerd in het doorvoerblokje door het splitsen van 20 de buitenmantel om de optische vezelstreng bloot te leggen. Twee gespleten secties van de mantel worden in de respectievelijke schuine boringen ingestoken en de optische vezelstreng wordt in de centrale boring ingebracht. De gespleten secties worden in de schuine boringen vastgehecht. De optische vezel wordt daarna enigszins ge-25 bogen doordat 'de optische vezel in laterale richting ten opzichte van de hartlijn van de centrale boring wordt verplaatst en de gebogen optische vezelstreng wordt daarna aan het einde vastgehecht, waar deze uit de centrale boring te voorschijn komt. Nadat de uittredende uiteinden worden gepolijst tot êên vlak met de 50 uiteinden van het dwarsblokje, worden de uittredende uiteinden van de strengen in een opgelijnde en aanliggende stand gehouden door het klemmen van de dwarsblokjes tegen de schouder in het verbindingslichaam.

De uitvinding zal hierna nader worden toegelicht aan de hand 35 van de tekeningen, waarin: fig. 1 een zijaanzicht van een samengestelde verbindingsinrichting voorstelt; fig. 2 een gedetailleerde doorsnede van een optische vezelkabel illustreert; 40 fig. 3 een lengtedoorsnede langs de lijn III-III van fig. 1 80 0 0 2 69 3..·" ' - ♦ weergeeft; en fig. 4 een doorsnede volgens de lijn Ι7-Γ7 van fig. 3 toont.

In fig. 1 is een verbindingsinrichting 10 getoond voor het verbinden van de uiteinden van twee optische vezelkabels 12 en 14. De 5 kabels worden axiaal opgelijnd en komen de verbindingsinrichting 10 binnen door een paar verwijderbare eindkappen 16 en 18 die op een centraal verbindingslichaam 20 kunnen worden geschroefd. De kabels 12 en 14 zijn bij voorkeur van het type dat beschreven is in het Amerikaanse octrooischrift 4·133*349 gepubliceerd op 12 september 10 1978 en op naam van Kenneth M. Stiles en dat als referentie hierin is opgenomen. Zoals in fig. 2 is getoond omvat de kabel een optische vezel 22 met een bekleding 24 van een elastomeermateriaal, zoals siliconrubber. Om de bekleding 24 bevindt zich een buitenomhulsel of mantel 26 uit een door vezels versterkte hars. De buitenmantel 26 15 levert de treksterkte voor de kabel alsmede een bescherming voor de van een bekleding voorziene optische vezel.

In de fig. 3 en 4 is de verbindingsinrichting 10 meer in detail getoond. Het verbindingslichaam 20 heeft een hoofdzakelijk buisvormige constructie met een cilindervormige centrale boring 28 van 20 uniforme diameter met uitzondering van een schouderdeel 30 in het midden van de boring. De buitenuiteinden van het verbindingslichaam 20 zijn voorzien van schroefdraad om de eindkappen 16 en 18 op te nemen. 0-ringen 32 zijn aangebracht om de aangrenzende vlakken tussen elke eindkap en het verbindingslichaam af te dichten.

25 De kabel 12 loopt tot in de verbindingsinrichting via een door- voerbuisje 34 dat in een opening in het gesloten einde van de eindkap 16 is aangebracht. De eindkap 16 heeft een centrale boring 36 die een wezenlijk grotere diameter heeft dan de kabel.

De buitenmantel 26 van de kabel 12 is zoals getoond gespleten 30 in twee secties 38 en 40 in een punt binnen de eindkap. De gespleten secties van de mantel worden ingevoerd in een paar schuine gaten 42 en 44 in een verankeringsorgaan of doorvoerblokje 46. Het doorvoerblokje 46 is cilindervormig en is verschuifbaar in de boring 28 in het verbindingslichaam 20. Het vooreinde van het doorvoerblokje 35 heeft een gedeelte 48 met een verkleinde diameter, hetwelk een enigszins grotere diameter heeft dan de opening door de schouder 30, zodat het deel 48 van grotere diameter aanligt tegen de schouder 30 om het doorvoerblokje in axiale richting binnen de boring 28 op zijn plaats te houden. De eindkap 16 heeft een eindoppervlak 50 40 dat aanligt tegen het achtereinde van het doorvoerblokje 46 voor 800 0 2 69 4 v het vastklemmen van het doorvoerblokje in de boring 28. De gespleten einden 38 en 40 van de mantel worden in de gaten 42 en 44 in bet doorvoerblokje 46 door een epoxy-hechtmiddel of dergelijke zodanig vastgehecht, dat de mantel van de kabel vast is verankerd aan de 5 verbindingsinrichting. Aldus wordt elke spanning in de kabel als gevolg van externe belastingen via de mantel direct op het ver-bindingslichaam overgebracht.

De optische vezel met zijn buitenbekleding 24 wordt blootgelegd door het splitsen van de buitenmantel, waardoor de beklede optische 10 vezel kan worden ingebracht in een centraal gat 56 dat zich uitstrekt tussen de schuine gaten 42 en 44 langs de hartlijn van het cilindervormige doorvoerblokje 46. De centrale opening 56 is qua diameter wezenlijk groter dan de beklede vezel over nagenoeg twee-derde van zijn lengte die zich uitstrekt van het achtereinde van 15 het doorvoerblokje 46 af. Het gat 56 wordt daarna smaller tot een kleinere diameter die slechts enigszins groter is dan de diameter van de bekleding op de optische vezel.

Het voorste einde van het doorvoerblokje omvat een einddeel 58 van enigszins kleinere diameter dan de opening in de schouder 30.

20 Het einddeel 58 is verzonken aangebracht, zoals met het verwijzings-nummer 60 is aangegeven, om een edelsteenorgaan 62 op te nemen. De edelsteen heeft een tapse opening 64 waardoorheen de optische vezel 22 verloopt. De tapse opening 64 brengt de nauwkeurige radiale positionering van de optische vezel 22 tot-stand.

25 Nadat het onbedekte einde van de optische vezel 22 in de opening 64 in de edelsteen 62 is ingebracht, wordt het beklede deel van de optische vezel in het gebied tussen het achtereinde van het doorvoerblokje 46 en het punt waar de buitenmantel is gespleten, lateraal gebogen of afgebogen, zoals met 66 is aang egeven. De 50 optische vezel 22 wordt daarna in de opening 64 vastgeheoht om de optische vezel in zijn enigszins gebogen toestand op zijn plaats te verankeren. Het einde van de optische vezel 22 wordt daarna gepolijst om deze glad en vlak te maken en om deze in hetzelfde vlak te brengen als het buiteneindoppervlak van de edelsteen 35 62.

De kabel 14 wordt op /gelijke wijze in een doorvoerblokje (niet getoond) verankerd, dat in het verbindingslichaam 20 wordt ingébracht van het andere einde af, totdat deze aanligt tegen de tegenover gelegen zijde van de schouder 30 van het doorvoerblokje 46.

40 Wanneer aldus geplaatst worden de edelstenen 62 in de respectieve- 800 0 2 69 5 lijke doorvoerblokjes aanliggend tegen elkaar gebracht, terwijl de optische vezels 22 van de respectievelijke kabels in lijn worden gehouden voor de doelmatige overdracht van lichtenergie tussen de optische vezels van de twee kabels.

5 De verbindingsinrichting wordt als volgt samengesteld.

De kabel 12 wordt via het doorvoerbuisje 34 ingestoken. De eind-kap wordt daarna op voldoende wijze ten opzichte van de kabel naar beneden en van het einde af bewogen, zodat deze niet kan hinderen bij de beginsamenstelling. Diverse millimeters van de optische 10 vezel worden daarna blootgelegd, doordat de buitenmantel 26 en de bekleding 24 van elastomeer materiaal wordt verwijderd. De buitenmantel wordt daarna aan het einde gespleten over een voorafbepaalde afstand die enigszins kleiner is dan de helft van de lengte van de samengestelde verbindingsinrichting. De twee schuine gaten 42 en 44 15 worden daarna gevuld met een epoxy-hechtmiddel. De kabel wordt daarna bevestigd aan het doorvoerblokje door het inbrengen van de respectievelijke helften van de gespleten mantel tot in de twee schuine gaten, terwijl de optische vezel in het centrale gat in het doorvloeblokje 46 wordt ingestoken. De helften van de mantel 20 worden in de schuine gaten gedrukt over een voldoende afstandt opdat de einden aan het tegenover gelegen einde van het doorvoerblokje verschijnen. Het blootgelegde einde van de optische vezel zal zich uitstrekken door het gat in de edelsteen en daar voorbij.

Nadat het epoxy-hechtmiddel in de schuine gaten is uitgehard 25 om de mantel in het doorvoerblokje te verankeren, wordt het blootgelegde deel van de beklede optische vezel naar het achtereinde van het doorvoerblokje 46 afgebogen in de richting van één van de helften van de gespleten mantel, doordat met de hand tegen de beklede vezel wordt gedrukt. Door deze afbuiging of buiging van de 30 beklede vezel wordt het blootgelegde einde van de optische vezel enigszins ten opzichte van de delsteen teruggetrokken. Terwijl aldus de vezel in de afgebogen toestand wordt gehouden, wordt het blootgelegde einde van de optische vezel aan het vlak van de edelsteen afgebroken en een expoxy-hechtmiddel wordt aangebracht rondom 35 het blootgelegde einde van de optische vezel, waar deze uit de edelsteen uittreedt, zoals aangeduid met 70. Nadat het hechtmiddel is uitgehard, wordt het blootgelegde einde van de optische vezel glad gepolijst tot deze in het vlak ligt van het buitenoppervlak van de edelsteen 62. Het doorvoerblokje met de daaraan bevestigde 40 kabel wordt daarna ingebracht in één einde van het verbindings- 800 0 2 69 / 6 lichaam 20, de 0-ring wordt aan het buiteneinde van het verbin-dingslichaam om het doorvoerblokje op zijn plaats gebracht en de eindkap wordt daarna op zijn plaats geschroefd om het doorvoerblokje tegen de schouder 30 op zijn plaats te klemmen. Dezelfde handeling 5 wordt herhaald voor de kabel 14 om de verbindingsinrichting te voltooien.

Een uitvoeringsvorm voor het oplijnen van de optische vezels is beschreven in de overeenkomstige Amerikaanse octrooiaanvrage 826.523, ingediend 22 augustus 1977, getiteld "Method and Apparatus 10 for Providing Perfect Alignment of Optical Eibers Contained in Connectors", op naam van Arthur V. Gelbke en als referentie hierin opgenomen. Door toepassing van de uitvoeringsvorm voor het oplijnen getoond in de bovengenoemde octrooiaanvrage kan de edelsteen 62 woorden weggelaten en de optische vezel 22 kan in het buiteneinde 15 van het gat 56 worden vastgehecht. De excentrisiteit tussen de vezel en het einddeel 58 van het doorvoerblokje 46 wordt verzekerd door het bewerken van het buitenste cilinderoppervlak van het einddeel 58 nadat de vezel in het doorvoerblokje op zijn plaats is gehecht, op een wijze die in detail in de bovengenoemde octrooi-20 aanvrage is beschreven. Vanneer aldus het einddeel 58 in de opening door de schouder 30 is ingestoken, is de optische vezel ‘ perfect gecentreerd in de verbindingsinrichting. Het uitwendige oppervlak van het doorvoerblokje 48 wordt in dit geval voldoende kleiner gemaakt voor de aanpassing aan elke excentrisiteit tussen 25 het bewerkte uitwendige oppervlak van het einddeel 58 en het uitwendige cilindervormige oppervlak van het doorvoerblokje 46, zodat het doorvoerblokje vrij kan worden ingestoken in het verbindings-lichaam.

Uit de hierboven gegeven beschrijving zal het duidelijk zijn, 30 dat is voorzien in een verbindingsinrichting die externe belastingen op de kabels via de' mantel op het verbindingslichaam en op de mantel van de buitenkabel overbrengt. De optische vezelstrengen van de twee kabels zijn ontlast ten aanzien van elke spanning als gevolg van externe belastingen, vanwege het slap hangen, hetgeen is 35 aangehouden in de optische vezels door de laterale afbuiging of buiging van de vezel tussen het punt waar deze uit de mantel treedt en het punt waar deze is verankerd aan de edelsteen. De verbindingsinrichting kan gemakkelijk worden gedemonteerd door het losschroeven van de eindkappen en door het eruit trekken van de doorvoerblokjes. 40 Hoewel de uitvinding is toegelicht met betrekking tot het 800 0 2 69 7 s splitsen van de mantel in twee helften, kunnen meer dan twee schuine gaten in het doorvoerblokje 46 worden aangebracht en kunnen voldoende gespleten delen van de mantel aanwezig zijn voor de overeenkomst met het aantal schuine gaten aangebracht rondom het 5 centrale gat 56.

80 0 0 2 69

Claims (10)

1. Yerbindingsinrichting voor~een optische vezelkabel met een optische vezel binnen een flexibele mantel, met het kenmerk, dat een doorvoerblokje aanwezig is dat voorzien is 5 van een centrale boring en ten minste twee schuine boringen rondom de centrale boring, die aan één einde van het doorvoerblokje in de richting van de centrale boring convergeren; dat de centrale boring aan het ene einde van het doorvoerblokje qua diameter wezenlijk groter is dan de optische vezel en aangrenzend aan het 10 andere einde van het doorvoerblokje eindigt in een deel van verkleinde diameter; dat de mantel aan het ene einde van de kabel in segmenten is gespleten overeenkomstig het aantal schuine boringen, waarbij de gespleten einden zijn ingebracht in de respectievelijke schuine boringen; dat een middel aanwezig is dat de 15 gespleten einden in de schuine boringen verankert; en dat een middel aanwezig is dat de optische vezel in het deel van verkleinde diameter van de centrale boring verankert, waarbij de optische vezel enigszins gebogen is in het einde van grotere diameter van de centrale boring.

2. Yerbindingsinrichting volgens conclusie 1, m e t het kenmerk, dat een verbindingslichaam aanwezig is met een doorgang voor het opnemen van het doorvoerblokje en dat een kap aanwezig is voorzien van een opening en die verwijderbaar is bevestigd aan het verbindingslichaam aan één einde van de doorgang om het door-25 voerblokje in de genoemde doorgang in het verbindingslichaam te klemmen, waarbij de kabel door de opening in de kap verloopt.

3. Yerbindingsinrichting volgens conclusie 2, m e t het kenmerk, dat het punt waarin de mantel is gespleten zich binnen de kap bevindt.

4. Yerbindingsinrichting voor een optische vezelkabel met een optische vezel binnen een flexibele mantel, gekenmerkt door een verbindingslichaam met een centrale doorgang, een schouder in de doorgang, eerste en tweede doorvoerblokjes ingebracht in de doorgang van tegenover gelegen einden af tot deze aanliggen tegen 35 de schouder, welke doorvoerblokjes centrale boringen hebben die axiaal worden opgelijnd door het verbindingslichaam, en ten minste twee schuine boringen rondom en convergerend naar de centrale boringen aan de einden van de doorvoerblokjes die op afstand liggen van de schouder, waarbij de mantal aan het einde van de kabel is 40 gespleten om een deel van het einde van de optische vezel bloot te 80 0 0 2 69 % leggen, welke gespietei^aanteleinden van de kabel zijn gescheiden en ingebracht in de aanwezige schuine boringen van de bijbehorende doorvoerblokjes, waarbij het blootgelegde einde van de optische vezel zich uitstrekt door de centrale boring en waarbij de vezels 5 van de twee kabels tegen elkaar en axiaal opgelijnd aan de aangrenzende einden van de doorvoerblokjes worden gehouden; middelen die de gespleten einden van de respectievelijke mantels in de schuine boringen van de doorvoerblokjes verankeren, waardoor elke trekbelasting op de kabels via de gespleten einden van de respec-10 tievelijke mantels wordt overgebracht op de doorvoerblokjes; en verwijderbare eindkappen die aan de respectievelijke einden van de doorgang zijn bevestigd aan het verbindingslichaam om de doorvoerblokjes op hun plaats en tegen de schouder te vergrendelen, waarbij de kappen elk zijn voorzien van een opening waardoorheen de 15 kabels tot in het verbindingslichaam verlopen.

5. Verbindingsinrichting volgens conclusie 4, m e t het kenmerk, dat middelen aanwezig zijn voor het in de centrale boring verankeren van de aanliggende einden van de optische vezels, waarbij een gedeelte van de vezels tussen de verankerde aanliggende 20 einden en het punt waarin de mantels zijn gespleten, enigszins is gebogen vanaf de hartlijn van de centrale boring om de vezels qua spanning te ontlasten.

6. Verbindingsinrichting volgens conclusie 5» m e t het k e n m e r k, dat de middelen voor het verankeren van de aanliggen-25 de einden van de optische vezels bestaan uit een paar edelsteen-organen die respectievelijk zijn gemonteerd in de aangrenzende einden van de doorvoerblokjes, waarbij de organen tegen elkaar aanliggen en waarbij elke edelsteen een gat heeft voor het opnemen van het blootgelegde einde van één van de optische vezels. 30

7· Werkwijze voor het verankeren van het einde van een optische vezelkabel met een optische veeel en een omgevende trekvaste mantel, gekenmerkt door: het splijten van de mantel in ten minste twee gespleten einddelen aangrenzend aan één einde van de kabel om de optische vezel bloot te leggen; het inbrengen 35 van de gespleten einddelen van de mantel in de schuine boringen om een centrale boring gevormd in een doorvoerblokje en het inbrengen van het blootgelegde einde van de optische vezel in de centrale boring; het vasthechten van de gespleten einden van de mantel in de schuine boringen; het lateraal verplaatsen van de optische 40 vezel vanuit een rechte lijn in de centrale boring tot in een gebogen 80 0 02 69 r ¥ toestand tussen een buiteneinde van de optische vezel en het punt waarin de mantel is gespleten; en het vasthechten van het buiteneinde van de gebogen optische vezel aan het einde van de centrale boring tegenover het punt waar de mantel is gespleten, teneinde 5 de optische vezel onder een lichte druk te houden om de licht gebogen toestand te handhaven.

8. Werkwijze volgens conclusie 7» gekenmerkt door het inbrengen van het doorvoerblokje in een verbindingslichaam en het op zijn plaats bevestigen van het doorvoerblokje in het ver- 10 bindingslichaam.

9. Werkwijze volgens conclusie 7» met het kenmerk, dat twee van de doorvoerblokjes tezamen met de bijbehorende optische vezeleinden axiaal in lijn worden bevestigd.

10. Yerbindingsinrichting voor een optische vezelkabel met 15 een optische vezel binnen een flexibele mantel, gekenmerkt door een verbindingslichaam met een buisvormige doorgang met een schouder die zich tussen de einden van de doorgang uitstrekt tot in de doorgang, welke schouder een opening van verkleinde diameter vormt; een paar doorvoerblokjes elk voorzien van een cen-20 trale boring en ten minste twee schuine boringen om de centrale boring , die aan één einde van het doorvoerblokje in de richting van de centrale boring convergeren, welke centrale boring aan het ene einde van het dwarsblokje qua diameter wezenlijk groter is dan de optische vezel en aangrenzend aan het andere einde van het dwars-25 blokje eindigt in een deel van verkleinde diameter, waarbij de doorvoerblokjes verwijderbaar zijn geplaatst in de buisvormige doorgang van het verbindingslichaam vanaf elk einde, waarbij de delen van verkleinde diameter zich uitstrekken tot in de opening van verkleinde diameter; en een paar eindkappen die verwijderbaar zijn be-50 vestigd aan het verbindingslichaam aan elk einde van de doorgang, waarbij de eindkappen de einden van verkleinde diameter van de doorvoerblokjes tegen elkaar klemmen in de opening van verkleinde diameter, waarbij de eindkappen zijn voorzien van axiaal in lijn gelegen openingen voor het opnemen van de einden van twee optische ve-35 zelkabels die moeten worden verbonden, waarbij de centrale boring van elk doorvoerblokje de optische vezel met de verwijderde mantel kan opnemen, en waarbij de aanwezige schuine boringen de gespleten einden van de mantel kunnen opnemen. 800 0 2 69