SU1125590A1 - Волоконно-оптический соединитель - Google Patents

Abstract

1. ВОЛОКОННО-ОПТИЧЕСКИЙ СОЕДИНИТЕЛЬ , содержащий упругую цилиндрическую деформируемую обойму с установленными в ней враспор трем  упругими пластинами, изогнутыми под тупыми углами, вершины которых образуют трехкулачковый зажим, причем жесткость пластин больше жесткости обоймы , отличающийс  тем, что, с целью повышени  надежности соединител , обойма расположена во введенном полом цилиндрическом корпусе , внутренний диаметр которого равен наружному диаметру обоймы, часть внутренней поверхности корпуса со стороны входа выполнена конусной, а выпуклые поверхности упругих пластин снабжены накладками из эластомера , толщина которых у оси обоймы равна диаметру стыкуемых волокон и плавно убывает до нул  к периферии обоймы . 2,- Соединитель по п. 1, о т л и а ю щ и и с   тем, что коэффициент g теплового расширени  материала кор (Л пуса и обоймы больше коэффициента теплового расширени  пластин. с

Description

Изобретение относитс  к технике волоконно-оптической св зи, в частности к самоцентрирующим соелинител м кулачкового типа. Известен соединитель оптических волокон, содержащий канал треугольного сечени  дл  установки волокна. Канал образован трем  выпуклыми жест кими стенками, соединенными по трем продольным кра м. При воздействии на кра  стенок усили ми, направленными к центру канала, образованного этими стенками, калада  из стенок прогибаетс  внутрь на равную величину . Б результате этого концы оптичеЬ ких волокон, расположенных встрык в канале, привод тс  в- тангенциальный контакт с каждой из стенок, что обеспечивает выравнивание волокон вдоль общей продольной оси Л . Однако при незначительном отклонении в диаметрах стыкуемьпс волокон одно из них оказываетс  незакрепленным , что снижает надежность.Элемент сжати  стеиок также обладает низкой надежностью, так как в нем отсутствует устройство защиты и креплени  волокна. Известен соединитель, содержащий цилиндрическую обойму из упругого, поддающегос  деформации материала бериллиево-бронзовой трубки, в которую помещены три пружин щих элемента из никель-титанового сплава Нитинол имеющие полукруглые углублени  в центре, переход щие тго кра м в изгиб под определенным углом. Пружин щие элементы заключены в бернлий- . бронзовую трубку, причем полукруглые углублени  обращены к центру трубки При нагревании до 125 С пружин 1цие элементы расшир ютс , деформиру  стенки циливдра. При этом полукруглы углублени  расход тс , образу  зазор дл  ввода стыкуемых оптических волокон . При охлаждении полукруглые углублени  сход тс  с трех сторон, сжима  л фиксиру  стыкуемые волокна 2 . Однако при расхождении в диаматpax волокно с меньшим диаметром оказываетс  иезажатым, при эксплуатации в зоне повышенных тем тератур вследствие расхождени  центров пластин, стыкуемые волокна оказываютс  иезакрепленными , при понижении температуры , вследствие чрезмерного увеличени  сжимающих сил, действующих на волокно со стороны пластин, может произойти его разрушение, при случайном приложении сдавливающих усилий на боковую поверхность трубки происходит разжатие пластин и расстыковка волокон, что снижает надежность соединител . Цель изобретени  - повьппение надежности соединител . Поставленна  цель достигаетс  тем, что в соединителе, содержащем упругую деформируемую цилиндрическую обойму с установленными в ней в распор трем  упругими пластинами, изогнутыми под тупыми углами, вершины которых обращены к продольной оси разъема и образуют трехкулачковый зажим, причем жесткость цилиндрической обоймы меньше жесткости упругих пластин, обойма расположена во введенном полом цилиндрическом корпусе, внутренний диаметр которого равен наружному диаметру цилиндрической обоймы, и часть внутренней поверхности дл  удобства ввода обоймы выполнена конусной, выпукла  поверхность упругих пластин снабжена накладками из эластомера, толщина которых у оси обоймы равна или больше диаметра стыкуемых волокон и плавно убывает до нул  к периферии обоймы. Кроме того, материал цилиндрической обоймь и корпуса должен иметь коэффициент линейного расширени  больший, чем коэффициент линейного расширени  материала упругих пластин, благодар  чему при температурных перепадах сохран етс  повьшгенна  надежность разъема, вследствие практически одинакового измерени  длины упругих пластин и диаметров цилиндрической и корпуса. Помещение обоймы в цилиндрический корпус указанной формы позвол ет обеспечить надежную фиксацию волокон, независ щую от перепадов температуры. Наличие эластомерных накладок на пластинах позвол ет равномерно распределить зажимное усилие на стыкуемые волокна различного диаметра и предохранить волокна от разрушени  при боковых внешних нагрузках и понижении температуры. Указанна  толщина накладок обеспечивает .равномерный охват эластоме-ром всей поверхности стыкуемых волокон . На фиг. 1 изображен соединитель в процессе сборки, общий вид; на фиг. 2 - то же, в собранном положении; на фиг. 3 - сечение А-А на фиг. 2.. Волоконно-оптический соединитель состоит из упругих пластин 1, цилиндрической деформируемой обоймы 2, накладок 3 из эластомера, корпуса 4 с конусной част1;о 5 внутреннего отверсти  по кра м и цилиндрической частью 6 в центре, ст жных гаек 7, втулок 8, шайб 9, резиновой прокладки 10, зажимных гаек 11, соедин емых оптических волокон 12, заключенных в защитную оболочку 13. Упругие пластины 1 выгнуты в цент ре под тупым углом и собраны в пакет Наружна  поверхность пластин снабжена накладками из эластомера, толщина которых в центре равна диаметру волокна и плавно убывает до нул  к кра  м пластин. Пакет пластин установлен в обойму 2, жесткость которой меньше жесткости пластин и позвол ет ей принимать форму деформирующей ее поверхности . В месте изгиба пластин между элас тичными накладками, образуюп1ими кулачки-зажимы , расположены соедин е мые оптические волокна 12. Обойма 2 поме1 ена в корпусе 4, имеющем конусную 5 и цилиндрическую 6 части. На наружной поверхности корпуса вьтолнёна резьба, на которую навинчиваютс гайки. Внутри гаек 7 расположены втулки 8. Наружный диаметр втулки В равен внутреннему диаметру цилиндрической части 5 корпуса, внутренний диаметр меньше внутреннего диаметра - - « г, цилиндрической обоймы 2, а длина выступа равна или больше длины конусно части внутренней поверхности корпуса С наружной .стороны втулки 8 распо ложено устройство фиксации, состо ще из шайб 9, резиновой прокладки 10 и гайки 11, в котором волокно зажима етс  по защитной оболо 1ке 13. Накладки 3 из эластомера нанос тс на упругие пластины 1 методом прессовани  с последующей шлифовкой, котора  обеспечивает требуемую форму и размеры. Соединитель работает следующим образом. Изогнутые под тупыми углами упругие пластины 1 с накладками 3 из эластомера на наружной поверхности вершннамл углов, обращенными к продольной оси, собирают в пакет. Пластины сжимают таким образом, чтобы между вершинамиуглов, образую1дими кулачки-зажимы, не было зазора, а поверхности с накладками из эластомера плотно соприкасались одна с другой. В таком положении кра  пластин, собранных в пакет, в поперечном сечении образуют треугольник, диаметр окружности , описанной, вокруг которого, равен внутреннему диаметру цилиндрическ .ой обоймы 2. Пакет пластин устанавливают в обойму 2. После установки упругих пластин в обойму, они разжимаютс . Так как их жесткость вьш1е жесткости обоймы, то кра  пластин, воздейству  на обойму, деформируют ее. Наружна  поверхность обоймы -из окружности в поперечном сечении деформируетс  в криволинейный треугольник. Кулачки-зажимы в свою очередь расход тс  от продольной оси, образу  канал, в который помещаютс  стыкуемые волокна . Диаметр окружности, описанной вокруг криволинейного треугольника, больше диаметра недефс рмированной обоймы. Обойма 2 устанавливаетс  в корпусе 4 со стороны конусной части 5, сужающейс  к середине. Диаметр входного отверсти  конусной части корпуса больше диаметра окружности, описанной вокруг деформированной обоймы. При установке обоймы в корпусе происходит касание наружной поверхности обоймы с конусной поверхностью. В первый вомент касание происходит в трех точках-вершинах криволинейного треугольника. При перемещении обоймы к середине точки контакта превращаютс  в дуги, и происходит сжатие наружной поверхности. При сжатии наружной поверхности обоймы пластины 1 также сжимаютс , а кулачки-зажимы сход тс  к продольной оси. Сжатие наружной образующей происходит и в продольном сечении, причем, вследствие упругости обоймы, она принимает форму сжимающей ее конусной поверхности. Сжатие наружной поверхности Б продольном сечении происходит неравномерно. Сильнее оно происходит ближе к цилиндрической части корпуса, Кулачки-зажимы в продольном сечении образуют конусную поверхность, эквидистантную конусной поверхности корпуса . S Оптические волокна 12 через устройства фиксации и втулки 8 ввод тс  в канал, образованный кулачками-зажи мами, в момент, когда диаметр окружности , вписанной в него,незначител но (на 15-2.0%) превьшает диаметр оптоволокна до торцового контакта в середине канала. Затем устройства фиксации с обеих сторон зажимаютс , фиксиру  волокно в защитной оболочке 13. Гайка 7 навинчиваетс  на корпус 4 При навинчивании она воздействует на втулку 8. Последн   перемещаетс  и передней торцовой поверхностью перемещает обойму 2. Так как обойма перемещаетс  по конусной сужающейс  к середине корпуса поверхности проис ходит ее дальнейшее сжатие. Перемещение обоймы с одновременно зажатыми в ней пластинами происходит бла .годар  конусности и выполнению диаметра втулки 8, как описаноj до тех пор, пока она не войдет в цилиндрическую часть корпуса. После того, как обойма займет положение в цилинд рической части корпуса, диаметр кото рой равен наружному диаметру недефор мированной обоймы, последн   из криволинейного треугольника в поперечном сечении примет форму окружности, кулачки-зажимы сомкнутс , надежно зафиксировав оптические волокна. При сведении кулачков-зажимов первоначально касание оптического BOtnoKHa накладками из эластомера происходит с трех сторон. При дальнейшем сведении кулачков-зажимов происходит вдавливание эластомерной накладки cжи aeмым оптоволокном до полного охвата последнего. При раз90 ных диаметрах оптических волокон часть накладки, охватывающей волокно большего дйаметрй, сжимаетс  больше , втора  часть меньше, однако каждое из волокон оказываетс  надежно закрепленным в своей половине эластомерной накладки и отцентрированным одно относительно другого. Толщина эластомерных накладок в центре должна быть равной или больше диаметра стыкуемых волокон. При меньшей толщине накладок надежность соединени  снижаетс , так как эластомер охватывает волокно не по всей поверхности, При толщине накладок значительно большей диаметра волокон надежность соединени  также снижаетс , хот  эластомер охватывает волокно полностью . Это происходит из-за снкжени  усили  сжати , так как снижаетс  жесткость. Соосность соедин емых волокон с разньми наружными диаметрами достигаетс  путем равномерного сжати  каждой из эластомерных накладок, благодар  воздействию на них упругих пластин, При колебани х температуры происходит удлинение или укорачивание упругих пластин, что приводит к дополнительному сжатию или разжатию эластомерных накладок. Вместо жесткого воздействи  несжимаемых поверхностей пластин на волокно происходит плавное утапливание его в накладках без. разрушени , либо незначительное, но не полное, как в известном устройстве , разжимание. Следовательно, не происходит разрушени  оптических волокон и не нарушаетс  работоспособность, что повьшгает надежность. ff 2

Фиг.З И

Claims (2)

1. ВОЛОКОННО-ОПТИЧЕСКИЙ СОЕДИНИТЕЛЬ, содержащий упругую цилиндрическую деформируемую обойму с установленными в ней враспор тремя упругими пластинами, изогнутыми под тупыми углами, вершины которых образуют трехкулачковый зажим, причем жесткость пластин больше жесткости обой мы, отличающийся тем, что, с целью повышения надежности

- соединителя, обойма расположена во введенном полом цилиндрическом корпусе, внутренний диаметр которого равен наружному диаметру обоймы, часть внутренней поверхности корпуса со стороны входа выполнена конусной, а выпуклые поверхности упругих плас. тин снабжены накладками из эластомера, толщина которых у оси обоймы равна диаметру стыкуемых волокон и плавно убывает до нуля к периферии обоймы.

'2,- Соединитель по π. 1, о т л идающийся тем, что коэффициент® теплового расширения материала корпуса и обоймы больше коэффициента С теплового расширения пластин. л

Фиг. / ’ 1125590