NO773429L - Flerkanalskoplingsstykke for fiberoptikkabler - Google Patents

Description

Flerkanalskoplingsstykke

for fiberoptikkabler

Oppfinnelsen angår koplingsstykker og særlig en kontaktinnretning for fiberoptikkabelstykker som tilveiebringer forbedret og mer gjennomført kopling av lys mellom kabelstykkene.

I de senere år har fiberoptikk-lysoverføringssystemer hvor en eneste, optiske ledende fiber eller et flertall av parallelle, optisk ledende fibre er anordnet for å danne en fleksibel, lysledende kabelbunt for overføring av lys fra et sted til et annet, kommet i økende anvendelse, ikke bare for tilveiebringelse av belysning, men også for overføring av data fra et sted til et annet. Ved sistnenvte anvendelse blir en lyskilde ved den ene ende av kabelbunten modulert med data som skal overføres,

og dataene fremtas på nytt ved den andre ende av kabelbunten ved hjelp av en lysfølsom detektor. Da dataene transporteres av et medium som ikke er utsatt for radiofrekvensforstyrrelse eller -deteksjon, er sådanne lysoverføringssystemer særlig vel-egnet for høysikkerhetsanvendelser, slik det forekommer på databehandlingsområdet og det militære kommunikasjonsområdet.

Med den økende anvendelse av f iberoptikksystemer har det utviklet seg et behov for et koplingsstykke for sammenkopling av avsnitt eller stykker av lysledende kabelbunter med minimal skade på den optiske overføringsbanen. Tidligere kjente koplingsstykker for dette formål har ikke vært helt tilfredsstil-lende, særlig der hvor hyppige tilkoplinger og fråkoplinger må-utføres under ugunstige omgivelsesbetingelser, eller der hvor flere fiberoptikkretser må sammenkoples i et eneste koplingsstykke på grunn av vanskeligheten med å opprettholde en nøyaktig, gjennomført innretting mellom endene av sammenkoplede kabelstykker under sådanne betingelser. Den foreliggende oppfinnelse er rettet på et koplingsstykke eller en kontaktinnretning som tilveiebringer mer nøyaktig og gjennomført innretting av avslutnings- eller terminalendene av fiberoptikk-kabelbuntstykker under disse betingelser.

Det er således et generelt formål med oppfinnelsen å tilveiebringe en ny og forbedret kontaktinnretning for lysledende kabelbuntstykker.

Et annet formål med oppfinnelsen er å tilveiebringe en koplingsinnretning for lysledende kabelbuntstykker.

Et annet formål med oppfinnelsen er å tilveiebringe en koplingsinnretning for lysledende kabelbuntstykker som oppnår forbedret og mer gjennomført innretting mellom endene av sådanne stykker.

Et annet formål med oppfinnelsen er å tilveiebringe en ny

og forbedret kontaktinnretning for sammenkopling av flerdobbelte par av lysledende kabelbuntstykker med forbedret effektivitet og gjennomførthet...

Et ytterligere formål med oppfinnelsen er å tilveiebringe

en kontaktinnretning for lysledende kabelbuntstykker hvor det oppnås sikker innretting av tilsvarende stykker som skal sammenkoples .

Oppfinnelsen er rettet på en koplingsstykkemontasje eller kontaktinnretning for sammenkopling av avslutnings- eller terminalendene av første og andre stykker av lysledende kabelbunter. Kontaktinnretningen omfatter en stikkontakt som inneholder en

kappe med en fremre sammenpasningsende og en første fordypning som strekker seg bakover fra sammenpasningsenden. En første terminalunderstøttelsesanordning som inneholder en første inn-føringsdel, er anbragt i den første fordypning for å anbringe terminalendene av det ene av kabelbuntstykkene i en fremovervendende stilling. Et støpsel som inneholder en kappe med en fremre sammenpasningsende og en andre fordypning som strekker seg bakover fra sammenpasningsenden, er tilveiebragt sammen med

en andre terminalunderstøttelsesanordning som inneholder en

andre innføringsdel som er anbragt i den andre fordypning for å anbringe terminalenden av det andre av kabelbuntstykkene i en fremovervendende stilling aksialt tilstøtende til det første kabelbuntstykkes terminalende. Kabelstykkenes terminalender fastholdes med en høy grad av aksial, tverrgående og vinkel-

messig innretting ved hjelp av en innretttingsanordning som strekker seg mellom de første og andre innføringsdeler.

De karakteriserende trekk ved den foreliggende oppfinnelse

er angitt i de etterfølgende patentkrav.

Ytterligere formål og fordeler ved oppfinnelsen vil frem-

gå av den etterfølgende nærmere beskrivelse under henvisning til tegningene, der like henvisningstall betegner like elementer på de forskjellige figurer, og der fig. 1 viser et perspektiv-

riss av et koplingsstykke konstruert i overensstemmelse med oppfinnelsen og vist i ikke-sammenparet tilstand, fig. 2 viser et tverrsnittsbilde av koplingsstykkets stikkontaktdel etter linjen 2-2 på fig. 1, fig. 3 viser et tverrsnittsbilde av koplingsstykkets støpseldel etter linjen 3-3 på fig. 1, fig. 4 viser et delvis gjennomskåret perspektvriss av en fiberoptikk-terminaltapp som benyttes i koplingsstykket for avslutning av endene av lysledende kabelbuntsegmenter, fig. 5a viser et forstørret, delvis "~ ; gjennomskåret sideriss av koplingsstykket i ikke-sammenparet tilstand, og fig. 5b viser et forstørret, delvis gjennomskåret sideriss av koplingsstykket i sammenparet tilstand; fig. 6,: viser

i

et perspektivriss av terminaltappen på fig. 4 vist i forbindelse med et tappfjerningsverktøy, fig. 7 viser et forstørret snitt-bilde av en del av koplingsstykket og illustrerer anvendelsen av tappfjerningsverktøyet for fjerning av en terminaltapp fra koplingsstykket, fig. 8 viser et perspektivriss av en annen utførelse av koplingsstykket ifølge oppfinnelsen, fig. 9 viser et tverrsnittsbilde av stikkontaktdelen av koplingsstykket etter linjen 9-9 på fig. 8, fig. 10 viser et tverrsnittsbilde av støp-seldélen av koplingsstykket etter linjen 10-10 på fig. 8, og

fig. 11 viser et delvis gjennomskåret sideriss av.koplingsstyk-

ket på fig. 8 i sammenparet tilstand.

Idet det nå henvises til tegningene, og særlig til fig. 1-3, omfatter et koplingsstykke eller en kontaktinnretning 10 ifølge oppfinnelsen en flensmontert stikkontakt 11 og et kabelmontert støpsel 12. Stikkontakten 11 kunne selvsagt også være veggmontert eller kabelmontert uten å avvike fra oppfinnelsen. Stikkontakten omfatter en i hovedsaken hylseformet metallkappe

13 med en front- eller sammenpasningsende for opptagelse av

støpselet 12, og en flens 14 bak sammenpasningsenden for mon-

tering av stikkontakten til en vegg eller et skott (ikke vist). Individuelle segmenter eller stykker av lysledende fiberbunt-

kabel 15, for hvilke sammenkoplinger skal etableres ved hjelp av koplingsstykket, er innført i stikkontakten fra baksiden.

En støpselopptagende fordypning 16 strekker seg bakover fra stikkontaktens fremre ende. En innføringsmontasje 17 som er anbragt i kappen 13, bærer de fremstikkende ender av fire fiberoptikk-innrettingshylser 18 som danner forbindelsesmontasjer som er knyttet til respektive av de lysledende fiberbuntkabelstyk-

ker 15.

Støpselet 12 omfatter en i hovedsaken hylseformet, langstrakt, sylindrisk kappe med en front- eller sammenpasningsende og en fordypning 20 som strekker seg bakover fra støpselets frontende for opptagelse i teleskopforbindelse av den fremre ende av stikkontaktkappen 13. Fiberoptikk-kabelstykker 21 med hvilke. forbindelser skal tilveiebringes, strekker seg inn i koplingsstykkets bakre del. En i hovedsaken sylindrisk innføringsmon-

tas je 22, som er dimensjonert for teleskopisk innføring i fordypningen 16, er anordnet i fordypningen 20 og omfatter fire aksialt forløpende åpninger 23 i hvilke det er anbragt fire fiberoptikk-hunnforbindelsesmontasjer 24 (fig. 3). En låsering 25 av konvensjonell konstruksjon er konsentrisk anbragt over kappen 19 for å tilveiebringe dreielåsinngrep med fremspring

26 på kappen 13 når støpselet og stikkontakten sammenføres, på

en måte som er velkjent på området. Et antall låsekiler 27 på innføringsmontasjens 22 sidevegg samvirker med kilespor 28 som er anordnet på den indre sidevegg av fordypningen 16 for å sikre riktig orientering mellom de to innføringsmontasjer.

Idet det henvises til fig. 4, 5a og 5b, kan fiberoptikk-kablene 15 og 21 være helt konvensjonelle av utforming og konstruksjon, idet de har en yttermantel 30 og en indre, lysledende kjerne av en eneste fiber eller flere fibre som er generelt be-tegnet med 31. Fiberkjernen kan være konstruert enten av glass eller et egnet plastmateriale, såsom det som markedsføres under handelsbetegnelsen "Crofon" av firmaet DuPont Company. I sist-nevnte tilfelle kan hver fiber i kjernen 31 bestå av en sentral tråd av polymethyl-methacrylat overtrukket av en gjennomsiktig polymer med lavere brytningsindeks. Yttermantelen 30 kan være dannet av en polyethylenharpiks som markedsføres under handelsbetegnelsen "Alathon" av DuPont Company.

Idet det henvises til fig. 4, er endene av hvert av de lysledende kabelstykker 15 og 21 individuelt avsluttet ved hjelp av terminaltapper 32. Hver av disse tapper omfatter et hult,

i det vesentlige sylindrisk metallhus 33 med en aksialt for-løpende boring 34 i hvilken kabelens fiberkjerne 31 er anbragt. Et lag av klebemiddel 35, såsom epoxy, mellom fiberkjernen og åpningens vegg holder kjernen stabilt på plass.

Fiberkjernens ende strekker seg langs terminaltappens boring 34 og er avskåret i hovedsaken i flukt med avslutningens åpne ende for å tilveiebringe en flat optisk koplingsflate 36.

Terminaltappens 32 hus 33 omfatter en frontdel med redusert diameter og en bakre del medøket diameter, og en ringfor-met flens 37 mellom disse to deler. Boringen 34 har en tilsvarende fremre del med redusert diameter og en tilsvarende bakre del med øket diameter som er forenet ved en overgang med pas-sende skråvinkel eller konisitet, idet fiberoptikkabelens mantel 30 ligger an mot den koniske skulder som er dannet mellom disse to deler.

Idet det henvises til fig. 5a og 5b er innføringsmontasjen 17 i stikkontaktkappen 13 vist å bestå av en plate- eller skive-formet, flatetettende del 40, en omkretstetning 40a, en sylindrisk tappinnføringsdel 41, en tappholdeskive 42 og en bakre gjen-nomføring eller beskyttelseshylse 43 som fortrinnsvis er frem-stilt, av temperaturbestandige, elastomere materialer, som f.eks. plast og gummi. Flatetetningsdelen 40 omfatter fire åpninger

44 som er innrettet med fire åpninger 45 i innføringsdelen 41, og<*>med fire åpninger 46 i holdeskiven 42 og med fire ribbeåp-niriger 47 i beskyttelseshylsen 43, for å tilveiebringe fire kontinuerlige, aksialt forløpende, boringsliknende passasjer

for opptagelse av terminaltappene som er knyttet til respektive av de fire lysledende kabelstykker 14.

Det fremgår at innføringsmontasjen 22 i støpselets 12 kappe 19 omfatter en sylindrisk innføringsdel 50, en holdeskive 51 og en gjennomføring 52 (fig. 5b). Innføringsdelen 50 omfatter en åpning 53 som ligger på linje med en åpning 54 i holdeskiven 51 og med en åpning 55 i gjennomføringen 52 for å danne en kon-tinuerlig, aksialt forløpende passasje for opptagelse av de terminaltapper som er knyttet til respektive av de fire lysledende kapelstykker 21.

I overensstemmelse med oppfinnelsen opprettholdes nøyaktig innretting mellom de terminaltapper som er knyttet til respek-

tive fiberoptikkabler 15, og de terminaltapper som er knyttet til tilsvarende av fiberoptikkablene 21, ved hjelp av hylser 60

som er anbragt i passasjene som er dannet i innføringsmontasjen 17. Innrettingshylsene, som kan være dannet av metall eller liknende stivt materiale, er tettsluttende opptatt i disse åpninger .

Hylsene holdes fjærende på plass under innføring eller fjerning av støpselet 12 ved hjelp av ringformede flenser 61 på hylsenes ytre overflater. Idet det spesielt henvises til fig. 5a, tillates hylsen en viss fjærende, aksial bevegelse ved sammenparing som følge av at flensen 61 er opptatt i et spor 62 som er dannet i flatetetningsdelens 40 elastomere materiale.

Når således avslutnings- eller terminalkabelendene bringes sam-

men, skyver tinder 63 mot ringens 37 bakside, ringens 37 for-

side hviler tett mot hylsens ende, og hylsen beveger seg aksialt i en utsparing 45 slik at det oppnåes likevekt mellom liknende krefter som er knyttet til den andre halvdel av det sammenpar-

ede koplingsstykkepar.

Den svake aksiale bevegelse tillater optimal innretting

av begge avslutningsender for hver kanal, idet det alltid opprettholdes riktig aksial adskillelse mellom flatene 36. Denne beyegelse tillater også tindene 63 å være fritt adskilt fra ringen 37 i den ikke-sammenparede tilstand, slik at det til-

lates uhindret fjerning av avslutnings- eller terminalenden 32 ved hjelp av verktøyet 70 på fig. 6.

Terminaltappen 32 som er anordnet på enden av hver av de

fire fiberoptikkabler. 15, innføres i sin respektive hylse 60

fra baksiden, idet den ringformede flens 37 bringes i anlegg mot hylsens bakre kant. Hylsens 60 innerdimensjoner er slik

at terminaltappmontasjen 32 tettsluttende opptas i dennebg holdes i nøyaktig innretting i forhold til denne. Et par tinder 6 3 som rager innover fra åpningens 4 6 vegg, hviler mot den bakover vendende overflate av den ringformede flens 37 for å låse terminaltappen i stilling og utelukke aksial bevegelse av denne.

I støpselet 12 er terminaltappen 32 for hver fiberoptikk-kabel 21 opptatt i respektive åpninger 53 og 54 og låst på plass ved hjelp av tinder 64 som rager innover fra åpningens 54 vegg mot den bakovervendende overflate av terminaltappens ringformede flens 37. Forsiden av den ringformede flens hviler mot en skulder som er dannet på den bakre overflate av innføringsdelen 50, og hindrer derved terminaltappmontasjen fra å bli trukket ut under sammenføring eller adskillelse av koplingsstykkedelene.

Da ingen innrettingshylse er tilstede i støpselet 12, blir terminaltappmontasjen som er knyttet til fiberoptikkablene 21, ikke holdt fast på plass, men er i stedet fri for å kunne bevege-.-.. seg aksialt og sideveis i begrenset grad.

Når stikkontakten 11 og støpselet 12 sammenføres slik som vist på fig. 5b, innskyves innføringsmontasjen 22 i fordypningen 16 når støpselets 12 kappe 19 innskyves i enden av stikkontaktens kappe 13. Dette bringer de fire innrettingshylser 60 som er knyttet til stikkontakten 11, til å strekke seg inn i respektive av åpningene 53 i innføringsmontasjen 22 i hvilken ter-minaltappmontas j ene 32 som er knyttet til fiberoptikkabelen 21, er anordnet. Som et resultat av dette blir de med redusert diameter fremstilte partier av terminaltappene som er knyttet til kablene 21, opptatt i respektive av hylsene 60. Den fjærende montering av terminaltappene i kappen 19 gjør dette lettere ved at tappene settes i stand til å lettvint innrette seg selv med hylsene som nærmer seg. Når støpselet og stikkontakten er helt sammenført, kommer endeflatene 36 av de to terminaltapp-montas jer i nær, parallell forbindelse, men ikke i anlegg mot hverandre, for høyeffektiv lysoverføring. Da innrettingshylsene 60 bestemmer terminaltappenes stillinger, utelukkes feil-innretting av de samvirkende, lysoverførende flater 36.

Når koplingsstykket er fullstendig montert som vist på fig. 5b, anbringes dessuten gjennomføringene .43 og 52, flate-

tetningen 40 og omkretstetningen 40a i en kompresjonstilstand.

Som et resultat blir koplingsstykket fullstendig forseglet fra urenheter eller forurensninger som kan påtreffes i de omgivelser hvor koplingsstykket skal benyttes.

Ifølge en annen side ved oppfinnelsen blir fiberoptikk-terminaltappmontasjene 32 som er knyttet til hver fiberoptikk-kabel, fjernet fra sine respektive passasjer ved innføring av et lite, hylseformet verktøy 70 i passasjen fra baksiden. Når det gjelder stikkontakten 11, tjener dette verktøy, som vist på

fig. 6, til å sammentrykke tindene 63 mot åpningens 46 sidevegg, eller til å sammentrykke tindene 64 mot åpningens 54 sidevegg når det gjelder støpselet 12, med det resultat at tappmontasjene frigjøres og kan fjernes i retning bakover fra koplingsstykkedelene. Dette er en vesentlig fordel da det muliggjør at individuelle fiberoptikktapper kan fjernes, f.eks. ved korrek-

sjon av installasjonsfeil eller utskiftning av skadede koplingsstykker eller deler av disse.

Et alternativt arrangement for opprettholdelse av innretting mellom terminaltapper i et koplingsstykke av kappetype er vist på fig. 8-11. I denne utførelse er det tilveiebragt 'en stikkontakt.80 med en avlang kappe 81 som avgrenser en fordyp-

ning 82 i hvilken det er anbragt en innføringsmontasje 83 med fire forsenkningsmonterte fiberoptikk-terminaltappmontasjer 32. Stikkontakten 80 er tilpasset til å passe sammen med et støpsel

84 med en langstrakt kappe 85 som avgrenser en fordypning 86

i hvilken fire ytterligere terminaltappmontasjer 32 er forsenk-ningsmontert. Støpselets 84 kappe 85 er dimensjonert slik at den strekker seg i teleskopforbindelse over den støpselopptag-

ende del av kappen 81. Innføringsmontasjer 87 og 88 av liknende utførelse som de som er anordnet i stikkontakten 11 og støpselet 12», er anordnet i stikkontakten 80 og støpselet 84 for å holde fiberoptikk-terminaltappmontasjene i stilling.

Da terminaltappmontasjene 32 er anbragt med sin koplingsflate 36 parallell med de avdekkede flater av innføringsmontas-jene, blir koplingsflåtene for tilsvarende terminaltapper bragt i nært tilstøtende forbindelse når koplingsstykkedelene sammen-føres slik som vist på fig. 11. For å opprettholde den nøy-aktige, innretting som kreves mellom koplingsflåtene 36 for opp- nåelse av god effektivitet, omfatter stikkontaktens innførings-montasje fem aksialt forløpende innrettingstapper 90 som strek-

ker seg inn i respektive av fem innrettingssokler 91 som er anordnet i overflaten av støpselets 84 innføringsmontasje 88.

Ved å dimensjonere disse elementer for tettsluttende, men ikke-bindende inngrep, blir overflatene av de to innføringsmontasjer opprettholdt i nøyaktig innretting til enhver tid under disses sammenkopling, uten hensyn til bevegelse av den ene eller den andre innføringsmontasje i forhold til dens kappe.

Det vil innsees at selv om oppfinnelsen er blitt vist i forbindelse med koplingsstykker som har runde kapper og fire sammenkoplingsforbindelser, er det også mulig å tilpasse oppfinnelsen r forbindelse med et større eller mindre antall forbindelser, og med kapper som har andre former og størrelser, deriblant rektangulære og firkantede tverrsnitt.

Claims (12)

1. Koplingsstykkemontasje for sammenkopling av terminalendene av første og andre lyslederkabelstykker, karakterisert ved at den omfatter en stikkontakt inneholdende en kappe med en fremre sammenpasningsende og en første fordypning som strekker seg bakover fra sammenpasningsenden, en første terminal-understøttelsesanordning inneholdende en første innføringsdel anbragt i den første fordypning for å anbringe terminalenden av det ene av kabelstykkene i en fremovervendende stilling, et støpsel inneholdende en kappe med en fremre sammenpasningsende og en andre fordypning som strekker seg bakover fra sammenpasningsenden, en andre terminalunderstøttelsesanordning inneholdende en andre innføringsdel anbragt i den andre fordypning for å anbringe terminalenden av det andre av kabelstykkene i en fremovervendende stilling aksialt tilstøtende til det første ... kabelstykkes terminalende, og en innrettingsanordning som strekker seg mellom de første og andre innfø ringsdeler for å holde ledningsstykkenes terminalender sideveis innrettet.

2. Koplingsstykkemontasje ifølge krav 1, karakte <i> ri-sert ved at innrettingsanordningen omfatter en hylse i hvilken ledningsstykkenes terminalender er glidbart opptatt.

3. Koplingsstykkemontasje ifølge krav 2, karakterisert ved at de første og andre terminalunderstøttelsesan-ordninger hver omfatter en i hovedsaken hylseformet terminaltappmontasje som er anbragt over enden av respektive av terminalendene, og at tappmontasjene er glidbart opptatt ved motsatte ender av innrettingshylsen.

4. Koplingsstykkemontasje ifølge krav 3, karakteri-s é.r t ved at den ene av terminaltappene og den tilsvarende ende av innrettingshylsen er fjærende anbragt i den første inn-føringsdel, og den andre av terminaltappene er fjærende montert ved hjelp av den respektive av terminalunderstøttelsesanord-ningene.

5. Koplingsstykkemontasje ifølge krav 2, karakterisert ved at de første og andre terminalunderstøttelsesan-ordninger hver omfatter aksialt innrettede åpninger, at den ene ende av innrettingshylsen strekker seg inn i den ene av åpningene og er fjærende montert til dennes tilhørende terminalunder-støttelsesanordning, og at den andre ende av innrettingshylsen strekker seg inn i den andre av åpningene og er glidbart opptatt i denne.

6. Koplingsstykkemontasje ifølge krav 1, karakterisert ved at minst én av terminalunderstøttelsesanordningene omfatter en i hovedsaken hylseformet terminaltappmontasje som er anbragt over enden av den respektive av terminalendene, og at terminalunderstøttelsesanordningen omfatter en aksialt for-løpende fordypning for glidbar opptagelse av terminaltappen.•

7. Koplingsstykkemontasje ifølge krav 6, karakterisert ved at terminalunderstøttelsesanordningen omfatter en holdeanordning for å låse terminaltappmontasjen i den aksialt forløpende fordypning.

8. Koplingsstykkemontasje ifølge krav 7, karakterisert ved at holdeanordningen omfatter fjærende fingre som er anbragt i den aksialt forløpende åpnings sidevegg, idet fingrene er forskyvbare fra baksiden av den nevnte åpning (for å frigjør terminaltappmontasjen.

9. Koplingsstykkemontasje ifølge krav 1, karakterisert ved at innrettingsanordningene omfatter minst én aksialt forløpende innrettingstapp som er anbragt på den ene av innføringsdelene, og en komplementært dimensjonert og innrettet tappopptagende sokkel på den andre av innfø ringsdelene.

10. Koplingsstykkemontasje ifølge krav 9, karakterisert ved at terminalendene ligger i hovedsaken i flukt med de fremovervendende overflater av respektive av innføringsdel-ene .

11. Koplingsstykkemontasje ifølge krav 1, karakterisert ved at den omfatter en kileanordning for orientering av terminalendene i stikkontakten og støpselet i et forutbe-stemt forhold.

12. Koplingsstykkemontasje ifølge krav 11, karakterisert ved at kileanordningen omfatter et antall kilespor i den nevnte første fordypning og et tilsvarende antall styre-kiler på den nevnte andre innføringsdel.