DE2656611A1 - Verbindungsanordnung fuer lichtleitkabel - Google Patents
Verbindungsanordnung fuer lichtleitkabelInfo
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Description
Deutsche ITT Industries GmbH ^ « r n n Λ Λ
Freiburg
if
G.Ellwood-5
Verbindungsanordnung für Lichtleitkabel
Die Übertragung von Lichtenergie mit Hilfe von Lichtleitfaserleitungen
bietet bekanntlich eine Reihe von Vorteilen. So zeichnen sich Lichtleitfaserleitungen beispielsweise
aus durch eine sehr hohe Kapazität für die Informationsübertragung
pro Querschnittsflächeneinheit j durch einen niedrigen Dämpfungsfaktor für die Energieübertragung,
durch eine bequeme Installierbarkeit, durch eine hohe
Flexibilität im Einsatz und durch das Fehlen von induktiven Unterbrechungen. ~
Angesichts dieser Vorteile vmrden ausgedehnte Versuche
durchgeführt, Lichtleitfasern als Übertragungsleitungen auf verschiedenen technischen Gebieten einzusetzen wie
beispielsweise in Weitverkehrssystemen für die Nachrichtenübertragung
mit hoher Kapazität, bei der Datenübertragung in Rechnersystemen, zur Verkabelung von Flugkörpern, beim
Kabelfernsehen und anderen ähnlichen Anwendungsfällen.. Bei allen diesen Versuchen hat sich jedoch keine wirkungsvolle
übertragungsleitung für einen Einsatz zur optischen Nachrichtenübertragung aufbauen lassen, da es bisher nicht
gelungen ist, eine befriedigende Lösung für das Problem der gegenseitigen Verbindung der Enden von aneinander
11 ;12.1976, Ka/Ku
709826/0731
G.Ellwood-5 r
grenzenden Lichtleitfasern unter miteinander fluchtender Ausrichtung dieser Faserenden zu finden.
Um eine zufriedenstellende Verbindung zwischen den Enden
zweier Lichtleiter herstellen zu können ist es erforderlich, daß diese Enden genau aufeinander ausgerichtet
sind. Wenn diese Ausrichtung unvollkommen ist, kommt es zu einem Lichtaustritt, der eine zuverlässige Nachrichten-Übertragung
verhindert. Demzufolge ist eine sehr hohe •Genauigkeit an der Kopplungsstelle sowohl bei einkanaligen
oder mehrkanaligen Faserbündeln, die jeweils eine klare Grenze zwischen Faserkern und Fasermantel aufweisen, als
auch bei sogenannten Gradientenfasern mit. Fokussierungswirkung erforderlich, bei denen der Brechungsindex vom
Faserkern zum Fasermantel hin allmählich abnimmt.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Verbindungsanordnung
gemäß Oberbegriff des Patentanspruches 1 zu schaffen, die bei relativ geringen Gestehungskosten
und einfacher Handhabung eine ungewöhnlich präzise Kopplung der Enden zweier Lichtleiter miteinander gestattet. Diese
Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die im kennzeichnenden Teil dieses Anspruchs angegebenen konstruktiven Maßnahmen
gelöst.
Die mit der erfindungsgemäßen Verbindungsanordnung erzielbaren
Vorteile sind in der nachfolgenden Beschreibung genannt. Vorteilhafte Ausgestaltungen des Gegenstandes
des Patentanspruches 1 sind den Unteransprüchen zu entnehmen .
709826/0731
G.Ellwood-5
Die Erfindung wird anhand eines in einer Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispieles wie folgt näher erläutert.
In der Zeichnung zeigt:
Fig. l eine Prinzipdarstellung der aus zwei Verbindungshälften zusammengesetzten Verbindungsanordnung,
im wesentlichen längsgeschnitten und in einer Seitenansicht dargestellt;
Fig. 2 eine als Steckerteil ausgebildete Verbindungshälfte
teilweise ausgeschnitten und in perspektivischer Ansicht dargestellt.
Fig. 3 eine als Buchsenteil ausgebildete Verbindungshälfte teilweise ausgeschnitten und in perspektivischer
Ansicht dargestellt.
Die Verbindungsanordnung dient der Kopplung einer Lichtquelle, die an einem kurzen Stück des innerhalb der einen
Verbinderhälfte montierten Lichtleitkabels endend angeordnet ist, mit dem Ende eines in der anderen Verbinderhälfte
befindlichen Lichtleitkabels. Natürlich versteht sich, daß eine ähnliche Anordnung zur Kopplung der Enden
von zwei Liditleitkabeln verwendet werden kann.
Ein Rauteil der Verbindungsanordnung - nicht dasjenige
mit der Lichtquelle des zuerst genannten Anwendungsfalles der Vorrichtung - enthält ein Lichtleitkabel, welches
aus einem in einen schützenden Kunststoffmantel eingebetteten Lichtleiter besteht, der in einem aus nichtrostendem
Stahl bestehenden Rohr endet. Die tatsächliche Lage von zwei fluchtenden Lichtleitern soll sich durch
Trennen und Wiederherstellen der Verbindung nicht verschlechtern und die Toleranz der Abweichung von der
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-JK-
G.Ellwood-5
zentrischen Ausrichtung nur ein Zehntausendstel von 2,5*1 cm betragen. Wegen der Toleranzen, die mechanische
Teile gleich welcher Ausbildung stets aufweisen, muß jeder Versuch die genau fluchtende Ausrichtung durch besonders
enge Toleranzen zu erreichen fehlschlagen, da z.B. allein schon die Durchmessertoleranz des Lichtleiters
ein Mehrfaches der zulässigen Mittenabweichung beträgt. Daher wird eine Justiervorrichtung verwendet
die es gestattet, einen Lichtleiter nach seiner Montage zu bewegen um ihn fluchtend auf den anderen Lichtleiter
auszurichten und dabei die mechanischen Toleranzen auszugleichen
bzw. zu beseitigen.
In Fig. 1 ist eine derartige Justiervorrichtung dargestellt. Ein Lichtleiter 1 ist im nicht justierbaren Teil
der Verbindungsanordnung befestigt, während der zweite
Lichtleiter 3 im Innern einer Hülse ^l des anderen Verbindungsteiles festgelegt ist. Der zuletzt genannte Lichtleiter
3 steckt in einem stählernen Rohr 5 und sein rechterhand
daraus hervorstehendes Ende ist mit Kunststoff ummantelt.
Die Hülse 1I wird innerhalb des Verbindungskörpers von
einer einstückig angeformteri Haltescheibe 6 getragen,
welche der Hülse 4 einerseits eine zentrische Lage verleiht und die andererseits durch ihre Biegsamkeit eine
kleine winklige Auslenkung der Hülse 4 zuläßt. Diese Bewegung wird mittels Stellschrauben 7 gesteuert, von denen
zwei dargestellt sind. Vorzugsweise werden vier Madenschrauben 13 verwendet, die eine kreuzartige Anordnung
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- r-
G.Ellwood-5
aufweisen (Pig. 3)· Durch passende Wahl der Abstände Dl und D2 erhalt man eine sehr präzise Auslenkung des Lichtleiterendes
bei verhältnismäßig grober Regulierung der
Schrauben.
Schrauben.
Bei einem Experiment wurden beispielsweise Schrauben verwendet, die 2 mm Durchmesser und eine Gewindesteigung
von 0,4 mm aufwiesen und bei dem das Verhältnis der Abstände D2:D1=8,5:1 betrug; damit wurde eine feinere Regulierung als notwendig erzielt. In den meisten Fällen
ergibt dagegen ein kleineres Verhältnis der Abstände
von zB. 5,5 zu 1 die angemessene Feinregulierung. Dieses Beispiel bezieht sich auf Hülsen und Haltescheiben, die aus Feder stahl hergestellt sind, jedoch kann Berylliumer
kupfer ebenfalls verwendet werden, das bezüglich des
Temperaturverhaltens der dünnen Haltescheibe Vorzüge
bietet.
von 0,4 mm aufwiesen und bei dem das Verhältnis der Abstände D2:D1=8,5:1 betrug; damit wurde eine feinere Regulierung als notwendig erzielt. In den meisten Fällen
ergibt dagegen ein kleineres Verhältnis der Abstände
von zB. 5,5 zu 1 die angemessene Feinregulierung. Dieses Beispiel bezieht sich auf Hülsen und Haltescheiben, die aus Feder stahl hergestellt sind, jedoch kann Berylliumer
kupfer ebenfalls verwendet werden, das bezüglich des
Temperaturverhaltens der dünnen Haltescheibe Vorzüge
bietet.
Die Fig. 2 und 3 zeigen die beiden Hälften einer Verbindungsanordnung
welche eine Vorrichtung zur fluchtenden Ausrichtung darstellen, die im wesentlichen derjenigen
der Fig. 1 ähnelt. Das Steckerteil, das den starr festgelegten Lichtleiter enthält, besteht aus einem zylindrischen
Körper 9> welcher aus Flußstahl hergestellt ist und vom Lichtleiter 10 in zentrischer Lage durchsetzt wird.
Anstelle von Flußstahl kann für diesen Körper bei Bedarf auch ein anderer gehärteter Werkstoff verwendet werden.
Das Steckerteil weist an seiner Außenseite zwei Anlageflichen
auf, die in V-förmiger Lage zueinander angeordnet sind.
709826/0731
G.Ellwood-5 λ
Das in Fig. .3 dargestellte Buchsenteil der Verbindungsanordnung ist ebenfalls zylindrisch, es weist jedoch eine
zu einer V-förmigen Nut geformte Ausnehmung 12 auf, in der die Anlageflächen 11 des Steckerteiles einen Sitz
erhalten. Mittels Federdruck werden die Anlageflächen des Steckerteiles in den Sitz gedrückt. Dadurch wird die
Lage des Steckerteiles bestimmt und Verdrehungen zwischen Stecker- und Buchsenteil vermieden. Wie aus den gestrichelten
Linien hervorgeht, weist das Buchsenteil gewöhnlich die in Fig. 1 gezeigte Justiervorrichtung auf, bei der
vier Madenschrauben 13 verwendet werden.
Die axiale Festlegung des Steckerelementes in der V-förmigen Nut bzw. Ausnehmung 12 erfolgt mittels einer
Feder 14, die eine nach innen gerichtete Nase 15 aufweist,
welche in eine im Steckerteil angeordnete Nut 26 eingreift.
Bei einem gemäß der Erfindunghergestellten Ausführungsbeispiel betrug der Außendurchmesser des Buchsenteiles 15,52mm
(0,611 inches) und seine Länge wies38,10 mm (1,5 inches)
auf.
Das Prinzip der beschriebenen Verbindungsanordnung ist auch bei der Herstellung von mehrpoligen Steckerbindern
anwendbar^bei denen für die verschiedenen Lichtleiter getrennte Justiervorrichtungen benötigt werden. Obwohl
eine derartige Steckverbindung etwas umfangreich wäre, dürfte deren Verwendung sehr nützlich sein, wenn die anderen
Vorteile überwiegen und die Größe von nicht so ausschlaggebender Bedeutung ist.
709826/0731
O.Ellwodd-5
Die Verbindungsanordnung der beschriebenen Ausführung ist justierbar und sie gestattet es, die Lichtleiter
nach dem Zusammensetzen aufeinander auszurichten und die formbedingten mechanischen Toleranzen dabei auszugleichen.
Dies bedeutet jedoch nicht, daß man die Toleran zen der Bauteile vergrößern kann, da eine solche Maßnahme
den möglichen Justierbereich völlig überschreiten würde. Durch entsprechende Wahl des Abstandsverhältnisses D2:D1
(Fig. 1) erlangt man den Vorteil einer präziseren Justierung als dies auf andere Weise möglich wäre.
12 Ansprüche
1 Bl. Zeichnung
1 Bl. Zeichnung
709826/0731
G.Ellwood-5
Bezugszeichenlj ste
| Nr. | englisch | deutsch |
| 1 | fibre | Lichtleiter |
| 2 | element | Teil |
| 3 | fibre | Lichtleiter |
| 4 | tube | Hülse |
| 5 | ferrule | Rohr |
| 6 | diaphragm | Haltescheibe |
| 7 | screw | Stellschraube |
| 9 | member | Körper |
| 1.0 | fibre | Lichtleiter |
| 11 | flat | Anlagefläche |
| 12 | cut | Ausnehmung |
| 13 | screw | Madenschraube |
| l'J | spring | Feder |
| 15 | nib | Na.se |
| 16 | groove | Nut |
| Dl | distance | Abstand |
| D2 | distance | Abstand |
70 9 8 26/0731
Leerseite
Claims (12)
1.. Verbindungsanordnung für Lichtleitkabel, die aus zwei
-s zusammensetzbaren Verbindungshälften besteht in denen
jeweils das Ende eines Lichtleiters festgelegt ist, dadurch gekennzeichnet, daß eine Verbindungshälfte
als Steckerteil ausgebildet ist, welche verdrehungssicher in die als Buchsenteil ausgebildete zweite Verbindungshälfte
einsteckbar ist und daß eine der Verbindungshälften eine Justiervorrichtung enthält, mittels
derer das verbindungsseitige Ende des einen Lichtleiters (z.B. 3) um eine in geringem Abstand (Dl) von diesem Binde
angeordnete sowie einen Drehpunkt bildende Halterung geschwenkt und auf das Ende des anderen Lichtleiters
(1, 10) ausrichtbar ist.
2. Verbindungsanordnung für Lichtleitkabel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Justiervorrichtung aus
einem Verbindungskörper besteht, der eine zentrisch angeordnete Hülse (H) mit darin festgelegtem Lichtleiter
(3) enthält, daß die Hülse (1O im Bereich ihres vorderen
Endes mittels einer Halterung am Verbindungskörper befestigt ist, welcher mit Abstand (D2) zur Halterung der
Hülse (H) am Umfang verteilt mehrere nach innen gerichtete Stellschrauben (7, 13) aufweist, zwischen deren
Enden das rückwärtige Ende der Hülse (H) relativ zum Verbindungskörper axial auslenkbar fixiert ist.
IH. 12.1976, Ka/Ku
709826/0731
G.i:ilwood-5
3. Verbindungsanordnung für Lichtleitkabel nach einem der
Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die
Hülsenhalterung der Justiervorrichtung in der Verbindungsh';lfte aus einer Haltescheibe (6) besteht.
Hülsenhalterung der Justiervorrichtung in der Verbindungsh';lfte aus einer Haltescheibe (6) besteht.
'! . Verbindungsanordnung für Lichtleitkabel nach einem der
Ansprüche 1 bis 3> dadurch gekennzeichnet, daß die Hülse (Ί) die lialtescheibe (6) und der Verbindungskörper aus
einem Stück hergestellt sind.
rj. Verbindungsanordnung für Lichtleitkabel nach einem der
Ansprüche 1 bis H, dadurch gekennzeichnet, daß innerhalb der Hülse (*!) ein den Lichtleiter (3) aufnehmendes
Rohr (5) befestigt ist.
6. Verbindungsanordnung für Lichtleitkabel nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Justiervorrichtung
in der als Buchsenteil ausgebildeten
Verbindungshälfte angeordnet ist.
Verbindungshälfte angeordnet ist.
7. Verbindungsanordnung für Lichtleitkabel nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Verbindungskörper
des Buchsenteiles mit einer eine V-förmige Nut bildenden Ausnehmung: (12) versehen ist.
8. Verbindungsanordnung für Lichtleitkabel nach einem der Ansprüche 1 bis 7>
dadurch gekennzeichnet, daß die als Steckerteil ausgebildete Verbindungshälfte aus einem
zylindrischen Körper (2, 9) besteht, der an seiner Außenseite zwei mit den Flächen der Ausnehmung (12) des Buchsenteiles korrespondierende Anlageflsichen (11) aufweist.
zylindrischen Körper (2, 9) besteht, der an seiner Außenseite zwei mit den Flächen der Ausnehmung (12) des Buchsenteiles korrespondierende Anlageflsichen (11) aufweist.
709 8 2 6/0731
G.Ellv/ood-5
.3.
9. Verbindungsanordnung für Lichtleitkabel nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß das
in den Buchsenteil eingesetzte Steckerteil mit seinen Anlageflächen
(11) federnd gegen die entsprechenden Anlageflächen der Ausnehmung (12) angedrückt ist.
10. Verbindungsanordnung für Lichtleitkabel nach einem der
Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß innerhalb des Buchsenteiles eine Feder (I2I) angeordnet ist, deren
freies Ende eine nach innen gerichtete Nase (15) aufweist, die bei in das Buchsenteil eingesetztem Steckerteil in
eine Nut (l6) des Steckerteilkörpers eingreift.
11. Verbindungsanordnung für Lichtleitkabel nach einemder
Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Verbiridungskörper
von Steckerteil und Buchsenteil aus Stahl hergestellt sind.
12. Verbindungsanordnung für Lichtleitkabel nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß
der Verbindungskörper des Buchsenteiles aus Bronze besteht .
709 826/0731
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