DE2822652A1

DE2822652A1 - Vorrichtung zur gleichzeitigen verbindung zweier gruppen von je sieben optischen fasern

Info

Publication number: DE2822652A1
Application number: DE19782822652
Authority: DE
Inventors: Francis Gauthier; Christian Millet
Original assignee: Cables de Lyon SA
Current assignee: Cables de Lyon SA
Priority date: 1977-05-31
Filing date: 1978-05-24
Publication date: 1978-12-14
Also published as: JPS53149044A; IT1094886B; JPS6052403B2; FR2393329B1; IT7823974A0; NL7805868A; GB1602587A; CA1105749A; CH627858A5; FR2393329A1; US4203650A

Description

2 4. Mai 1978

VORRICHTUNG ZUR GLEICHZEITIGEN VERBINDUNG ZWEIER GRUPPEN VON JE SIEBEN OPTISCHEN FASERN

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur gleichzeitigen Verbindung zweier Gruppen von je sieben optischen Fasern, die jeweils mit einer Schutzumhüllung versehen sind.

In bekannten Verbindungsvorrichtungen wird jede zuvor vorbereitete, gereinigte und zurechtgeschnittene Faser in eine eigene Führungsstruktur gelegt. Diese Art der Verbindungsherstellung wird dann zu einem großen Nachteil, wenn Kabel miteinander verbunden werden sollen, die eine große Anzahl von derartigen Fasern aufweisen. Außerdem sind die Vorrichtungen zur Führung und zum Halten der einzelnen Fasern sehr raumaufwendig, das Verbinden der Fasern nimmt viel Zeit in Anspruch und die Fertigungstoleranzen müssen sehr eng und reproduzierbar bleiben, um für die miteinander verbundenen Fasern noch gute Leistungen garantieren zu können.

In der US-PS 3 914 015 wird eine Vorrichtung zur gleichzeitigen Verbindung eines Bündels von hüllenlosen optischen Fasern beschrieben, die ein einziges Bild übertragen, bei der um die Enden jedes Faserbündels sich unter Wärmeeinwirkung zusammenziehende Hülsen angeordnet sind, so daß die Fasern untereinander in hexagonaler Anordnung aufeinandergerückt werden. Eine derartige Vorrichtung ist nicht dazu geeignet, die Enden von sieben noch mit ihrer Schutzhülle versehenen und noch nicht zu einem Bündel von abgemantelten Fasern zusammengefaßten optischen Fasern soweit einander anzunähern.

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daß sie sich in radialer Richtung gegenseitig berühren.

Die Erfindung zielt auf eine Vorrichtung ab, mit der eine große Anzahl von optischen Fasern einfacher und schneller mit Hilfe von unkomplizierten und wenig raumaufwendigen Führungs- und Haltemitteln miteinander verbunden werden können und mit der ohne strenge Beachtung enger Fertigungstoleranzen für die miteinander verbundenen Fasern eine hohe Leistung und vor allem eine geringe Dämpfung erreicht wird, die mit hochwertigen optischen Übertragungssystemen vereinbar ist. Außerdem zielt die Erfindung auf eine Verbindungsvorrichtung ab, die aus einer nur geringen Anzahl von zwar präzise aber einfach bearbeiteten Teilen besteht.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung ist dadurch gekennzeichnet, daß sie Mittel aufweist, mit denen die Enden einer Fasergruppe bis zur gegenseitigen Berührung in hexagonaler Anordnung an eine zweite Fasergruppe angenähert werden> sowie Mittel, mit denen die Enden der Fasern in Längsrichtung so miteinander in Berührung gebracht werden, daß die sich gegenüberliegenden Faserstirnflächen genau aufeinander zu liegen kommen.

Bezüglich von Merkmalen bevorzugter Ausführungsformen der Erfindung wird auf die Unteransprüche verwiesen.

Selbstverständlich findet die erfindungsgemäße Vorrichtung zur gleichzeitigen Verbindung von optischen Fasern auch auf Faserbündel mit mehr als sieben Fasern Anwendung, wobei diese dann in Siebenergruppen miteinander verbunden wer den, während die in einer Anzahl von weniger als sieben vor-

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liegenden Fasern mit Hilfe von herkömmlichen Mitteln miteinander verbunden werden.

Bei der Vorrichtung für sieben konzentrisch zusammengefaßte , sich gegenseitig berührende Fasern in einer Sechseckstruktur ergeben die sechs auf eine zentrale Faser gepreßten Fasern in der zu den Fasern senkrecht verlaufenden Ebene eine sechseckige Anordnung der Achsen der peripheren Fasern. Die Lage der Achse jeder Faser wird in Bezug auf die Mittelachse eindeutig definiert, wenn kalibrierte und zentrierte ummantelte Fasern in einer Hülle konstanten Durchmessers angeordnet werden. So ergibt sich durch die automatisch richtige Anordnung der Fasern eine einwandfrei reproduzierbare Faseranordnung. Die Herstellung der Verbindung erfolgt dann einfach durch das Anschließen zweier gleicher Endstücke, die jeweils sieben Fasern aufnehmen und in einer gemeinsamen Führungsstruktur aneinander gesetzt werden.

In Höhe der Verbindungsflächen der Faserenden kann ein Material vorgesehen werden, das die optische Übertragung verbessert; hierzu muß jedoch das Verbindergehäuse vollkommen dicht sein. Das Material kann außerdem zum Kleben der Faserenden dienen.

Nachfolgend werden unter Bezugnahme auf die beiliegenden neun Figuren mehrere Ausführungsbeispiele der Verbindung beschrieben.

Fig. 1 zeigt im axialen Schnitt ein Endstück einer erfindungsgemäßen Verbindung mit konischem Eingang für ein Bündel von sieben abgemantelten optischen Fasern mit der angrenzenden Führungs- und Haltevorrichtung für die Faserenden.

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Fig. 2 zeigt einen Schnitt entlang der Achse II-II aus Fig. 1.

Fig. 3 zeigt eine Vorderansicht des Endstücks aus Fig. 1 mit einer Markierung zur Bestimmung der Winkelstellung.

Fig. 4 zeigt einen axialen Schnitt durch ein Endstück gemäß einer Variante mit konischem Eingang und einer Form, in der die Fasern durch Einbetten in ein Klebemittel in ihrer Lage festgehalten werden.

Fig. 5 zeigt schematisch in Seitenansicht eine Anordnung der Fasern mit zueinander verschobenen Enden.

Fig. 6 zeigt einen Schnitt durch die Fasern entlang der Achse VI-VI in Fig. 5.

Fig. 7 zeigt einen Schnitt durch die Fasern entlang der Achse VII-VII in Fig. 5.

Fig. 8 zeigt in perspektivischer Ansicht die Anordnung der Faserenden zweier miteinander zu verbindender Faserbündel vor Herstellen des Kontakts zwischen diesen Enden.

Fig. 9 zeigt im axialen Schnitt ein Endstück einer erfindungsgemäßen Vorrichtung mit konischem Eingang zur Aufnahme von sieben nicht abgemantelten Faserni.und die angrenzende Führungs- und Haltevorrichtung für diese Enden.

In die in den Figuren 1 bis 3 dargestellte Verbindungsvorrichtung werden zuvor über eine bestimmte Länge abgemantelte optische Fasern 14 eingeführt. Die optische Qualitäten aufweisenden Stirnflächen der Fasern werden beispielsweise durch Schneiden mit Hilfe eines Diamantschneidwerkzeugs vorbereitet. Danach werden die Fasern in Gruppen von sieben in ein zylindrisches Endstück 1 mit konischem Eingang 2 (oder beliebigem

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anderen sich verengenden Querschnitt, beispielsweise in Form eines Flaschenhalses) eingeführt, der etwas kleiner als der um die sechs peripheren mit Umhüllung versehenen Fasern umschriebenen Kreises ist; die Fasern werden entweder durch den sich aus der elastischen Verformung der Schutzhüllen ergebenden Druck oder durch elastische konzentrische Verformung des Endstücks gehalten. Gleichzeitig dringen die abgemantelten Enden 4 in die mit einer konischen Wand versehene Form 5 ein, die in einer Bohrung 6 mündet. Die Stirnflächen der Enden der sieben Fasern müssen in einer gemeinsamen Ebene

die
7 liegen. Hierzu werden/Fasern in der Bohrung 6 entsprechend verschoben, deren Abmessung etwas größer als der Durchmesser des um die sechs peripheren abgemantelten Fasern umschriebenen Kreises ist. Es kommt automatisch zu einer richtigen Einstellung der Längen, wenn man die Abschnitte 14 der miteinander zu verbindenden Fasern in der Ebene 7 auf einen Anschlag stoßen läßt. Dabei ergibt sich bezüglich einzelner Fasern ein nicht störender bogenförmiger Verlauf in der Form 5.

Die Führungslänge der abgemantelten Enden 4 der Fasern in der Bohrung 6 muß ein gutes vorläufiges Stapeln der Fasern in hexagonaler Anordnung (s. Fig. 2 und 3) gewährleisten, damit das Faserbündel gut in eine Führungsform 8 eingeführt werden kann, bei der es sich beispielsweise wie in Fig. 2 dargestellt um eine V-Nut mit einem Öffnungswinkel von 6Ό handeln kann, der zur Führung ein Druckstück 9 zugeordnet ist. Die Führungslänge beträgt höchstens einige Millimeter.

Wenn die beiden gleichen Endstücke mit den miteinander zu verbindenden Fasern bestückt sind, nähert man die beiden

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Frontflächen dieser Endstücke auf der Führungsform 8 mit ihrem 60 V-Ausschnitt einander an. Vorzugsweise ist jedes Endstück an seinem der Führungsform zugewandten Ende mit einer Markierung 10 zur Bestimmung der Winkellage der Fasern im Endstück versehen, so daß die Fasern leichter mit ihren Frontflächen deckungsgleich einander gegenüber angeordnet werden können (s. Fig. 3). Während das Druckstück 9 nur einen geringen Druck ausübt, so daß die Fasern noch gleiten können, füllt man zwischen ihre Enden ein ein optisches iibertragungsmilieu bildendes Mittel wie beispielsweise eine Flüssigkeit oder ein Fett mit genau definiertem Brechungsindex, läßt die Enden der Faserbündel in der Verbindungsebene 7 aufeinander stoßen und hält die beiden Bündel durch verstärkten Druck des Druckstücks in dieser Stellung fest. Vorzugsweise besitzt dieses Druckstück in Höhe der Verbindungsebene 7 eine Aussparung 11, um zu verhindern, daß von ihm Material zwischen die miteinander zu verbindenden Stirnflächen der Faserenden gerät. Dieses Druckstück kann durch Druckwirkung eines Elastomers, einer Feder oder eines beliebigen anderen geeigneten Mittels auf die Fasern gedrückt werden.

Die als optisches Ubertragungsmilieu dienende Substanz zwischen den miteinander zu verbindenden Stirnflächen der Faserenden könnte gleichzeitig als Klebemittel dienen, falls die Verbindung unlösbar ausgeführt sein soll. Es könnte sich dabei um ein Harz oder schmelzflüssiges Glas handeln.

In der in Fig. 4 dargestellten Verbindungsvorrichtung sind die optischen Fasern 14 ebenfalls über eine bestimmte Länge mit Hilfe eines geeigneten Mittels abgemantelt. Wie in der

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Vorrichtung gemäß den Figuren 1 bis 3 werden die Fasern in Gruppen von sieben in ein zylindrisches Endstück 1 mit konischem Eingang 2 und nachfolgendem zylindrischen Teil 3 eingeführt, in dem sie durch Ausüben eines Drucks auf die ummantelten Abschnitte der Fasern gehalten werden. Die abgemantelten Enden 4 der Fasern dringen in die Form mit konischer Wand 5 ein, die in einer Bohrung mit sechseckigem Querschnitt 6 endet, bevor die Fasern in eine zweite Form 12 gelangen, in der die Fasern in einer sechseckigen Anordnung aufeinander gedrückt werden können. Die Fasern werden dann in dieser Lage durch Einspritzen eines polymerisierbaren Harzes (Polyester-, Polyacryl-, Epoxy- usw.-Harz) oder eines beliebigen anderen Mittels, das als Binder dienen kann (Glas usw.) verklebt. Nach eventueller Polymerisierung des Harzes wird dieses senkrecht zur Faserachse zersägt, wodurch man die Verbindungsebene 13 erhält; danach wird entformt.

Die beiden so erhaltenen Faserbündel werden dann in einer gemeinsamen Führungsstruktur mit einer Preßvorrichtung ähnlich wie die Struktur in Fig. 3 einander gegenüber angeordnet und aufeinandergedrückt.

Das Endstück 1 kann ein einfaches Montagehilfsmittel sein, das nicht für die eigentliche Verbindung erforderlich ist, die durch die Führungsstruktur und Preßvorrichtung herbeigeführt wird.

In Fig. 5 bis 8 werden die Fasern ebenfalls zuvor über eine bestimmte Länge abgemantelt gezeigt. Die optischen Qualitäten der Faserstirnflächen werden mit Hilfe eines geeigneten

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Werkzeugs erhalten. Die Fasern werden dann in Siebenergruppen in ein zylindrisches Endstück eingeführt, das dem in den Fig. oder 4 gleicht, und die Fasern werden unter Druckwirkung gehalten. Die abgemantelten Faserenden werden in die Form mit konischem Eingang eingeführt. Jedoch werden die Schnittflächen der sieben Faserenden in drei verschiedenen Ebenen 21A, 22A und 23A, 21B, 22B und 23B angeordnet, so daß die Faserbündel miteinander verschachtelt werden und die Fasern der Faserbündel sich gegenseitig führen. Dank dieser Verschachtelung ist kein besonderes Führungsorgan mehr erforderlich. Die zentral angeordnete linke Faser liegt mit ihrer Schnittfläche in der Ebene 22A, die peripheren linken Fasern liegen abwechselnd mit ihrer Endfläche in der Ebene 21A in einem Abstand von höchstens einigen Millimetern links von der Ebene 22A

in
bzw. in der/höchstens einigen Millimetern Abstand rechts von der Ebene 22A liegenden Ebene 23A. Die rechten Fasern sind komplementär angeordnet, so daß man für jede Fasergruppe untereinander gleiche und miteinander zu verbindende Endbereiche erhält, die durch Gleiten und Ineinanderverschachteln der Fasern miteinander verbunden werden. Dadurch ergibt sich eine automatische fiufeinanderausrichtung der Fasern. Jede Faserendfjfcäche wird durch die diese Faser tangential berührenden drei Fasern positioniert. Das Gleiten in Längsrichtung jeder Faser erlaubt eine automatische Einstellung der für das Aufeinanderdrücken der beiden sich gegenüberliegenden Faserenden erforderlichen Längen durch Bildung eines Bogens im konischen Bereich 5.

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Die Figuren 6 bis 8 zeigen einerseits die linken Fasern aus Fig. 5 - 31, 32, 33 geschnitten durch die Ebene VI-VI aus Fig. 5, 34, 35, 36, die in Bezug auf diese Ebene weiter zurückliegen, sowie die zentrale Faser 37 - und andererseits die rechten Fasern aus der Fig. 5 - 44, 45, 46, die durch die Ebene VII-VII aus Fig. 5 geschnitten werden, 41, 42, 43, die in Bezug auf diese Ebene weiter zurückliegen , sowie die zentrale Faser 47.

Die Festlegung der beiden Faserbündel in Bezug aufeinander erfolgt durch ein beliebiges geeignetes Mittel, mit dem die Fasern konzentrisch zusammengedrückt werden können, entweder mit Hilfe einer 60 -V-Nut und einem zugeordneten Druckstück oder mit einem verformbaren Zylinder oder einer unter Wärmeeinwirkung schrumpfenden Umhüllung usw.

Die in Fig. 9 dargestellte Verbindungsvorrichtung ist ähnlich der aus Fig. 1, jedoch ist sie an ummantelte Fasern angepaßt, deren Enden nicht abgemantelt sind. Aus diesem Grund besitzt das zylindrische Endstück 1 mit konischem Eingang 2 keine konische Führungsform für die abgemantelten Fasern wie in den Fällen gemäß den Fig. 1 und 4. Dagegen entsprechen die 60 -V-Führung 8 und das Druckstück 9 denen aus den Figuren und 4.

Selbstverständlich könnte man auch für bis zu ihrem Ende lammantelte Fasern eine Form zum Einspritzen eines Klebemittels ähnlich der aus Fig. 4 benutzen oder ihre Enden in drei verschiedenen Ebenen anordnen, um eine Schachtelverbindung ähnlich der in den Fig. 5 bis 8 dargestellten zu erreichen.

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Die erfindungsgemäßen Verbxndungsvorrxchtungen werden insbesondere zur einfachen und raschen Herstellung von optischen Kabeln auf der Baustelle verwendet.

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Claims

PATENTANSPRÜCHE

/ 1 -■' Vorrichtung zur gleichzeitigen Verbindung zweier Gruppen von je sieben optischen Fasern, die jeweils mit einer Schutzumhüllung versehen sind, dadurch gekennzeichnet, daß sie Mittel (1,8) aufweist, mit denen die Enden einer Fasergruppe bis zur gegenseitigen Berührung in hexagonaler Anordnung an eine zweite Fasergruppe angenähert werden sowie Mittel, mit denen die Enden der Fasern in Längsrichtung so miteinander in Berührung gebracht werden, daß die sich gegenüberliegenden Faserstirnflächen genau aufeinander zu liegen kommen.

2 — Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Mittel, mit denen die Enden jeder Fasergruppe in hexagonaler Anordnung in gegenseitiger Berührung gehalten werden, einen Halter (8) in der allgemeinen Form eines V sowie ein Druckorgan (9) umfassen, mit denen in Richtung auf den Boden des V senkrecht zur Unterkante des V und entlang der Längssymmetrieebene des V ein Druck ausgeübt werden kann.

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3 - Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Mittel, mit denen die Enden jeder Fasergruppe in hexagonaler Anordnung in gegenseitiger Berührung gehalten werden, ein zuvor in eine Form, die für das Zusammendrücken der Fasern in der hexagonalen Anordnung sorgt, eingespritztes Klebemittel (12) aufweisen.

4 — Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Mittel, mit denen die Enden der Fasern in Längsrichtung miteinander in Berührung gebracht werden, so daß die Frontflächen dieser Enden sich genau deckend gegenüberliegen , Endstücke (1) umfassen, deren Einführungs-Öffnungsquerschnitt (2) allmählich kleiner wird und schließlich in einer polygonalen oder zylindrischen Bohrung (3) ausläuft, deren Querschnitt etwas kleiner als der des um die hexagonale Anordnung der Fasern (4) umschriebenen Kreises ist.

5 - Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekenn.zeich~ne.tt daß die Einführungsöffnung (2) des Endstücks (1) an der Seite der Faserenden in eine Form (5), deren Querschnitt allmählich abnimmt, und in einen polygonalen oder zylindrischen Kanal (6) übergeht, der die abgemantelten Fasern in hexagonaler Anordnung unter Beibehaltung eines kleinen Spiels passieren ISSt.

6 — Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß jedes Endstück auf seinem

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Umfang eine Anzeige (10) für die Winkellage besitzt.

7 - Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Mittel, mit denen die Enden der Fasern so in Längsrichtung miteinander in Berührung gebracht werden, daß die Prontflachen dieser Enden sich deckend gegenüberliegen. Mittel umfassen, mit denen die untereinander in Berührung stehenden Enden der peripheren Fasern in mindestens zwei verschiedenen Ebenen (2lA, 23A) in Längsrichtung eingestellt werden können.

8 - Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die zentrale Faser in einer von den beiden vorgenannten Ebenen gleichweit entfernten Ebene (22A) diese Einstellung erfährt.

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