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WO2000072069A1 - Ferrule for an optical waveguide - Google Patents

Ferrule for an optical waveguide Download PDF

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WO2000072069A1
WO2000072069A1 PCT/EP2000/004536 EP0004536W WO0072069A1 WO 2000072069 A1 WO2000072069 A1 WO 2000072069A1 EP 0004536 W EP0004536 W EP 0004536W WO 0072069 A1 WO0072069 A1 WO 0072069A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
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ferrule
optical waveguide
crimping
blank
protective jacket
Prior art date
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Ceased
Application number
PCT/EP2000/004536
Other languages
German (de)
French (fr)
Inventor
Jürgen Bauer
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
TE Connectivity Solutions GmbH
Original Assignee
Tyco Electronics Logistics AG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Tyco Electronics Logistics AG filed Critical Tyco Electronics Logistics AG
Publication of WO2000072069A1 publication Critical patent/WO2000072069A1/en
Anticipated expiration legal-status Critical
Ceased legal-status Critical Current

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    • G02B6/3833—Details of mounting fibres in ferrules; Assembly methods; Manufacture
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    • G02B6/3865—Details of mounting fibres in ferrules; Assembly methods; Manufacture fabricated by using moulding techniques

Definitions

  • Ferrule for an optical fiber method for producing such a ferrule and method for attaching a ferrule to an optical fiber
  • the present invention relates to a ferrule for an optical waveguide, a method for producing such a ferrule and a method for fastening a ferrule to an optical waveguide.
  • the ferrule must be attached to or on the optical waveguide in a tensile manner without damaging the optical waveguide or even influencing its optical properties.
  • Known fastenings on an optical waveguide establish a connection to it, for example by attaching a crimp connection to the optical waveguide.
  • the optical waveguide will be damaged or the optical properties will be adversely affected.
  • fine ribs are formed on the inner surface, ie the contact surface with the optical waveguide, of the ferrule, mostly in the form of a very fine internal thread with a very small diameter.
  • optical damping should not occur, if possible, and production using the method should allow short cycle times and cause low costs.
  • a ferrule according to the invention for an optical waveguide is characterized in that the ferrule is fastened to a protective jacket of the optical fiber by means of crimping, and in that the ferrule is at least partially produced from a metal powder.
  • the method according to the invention for fastening the ferrule to an optical waveguide comprises the following steps:
  • the method according to the invention for producing the ferrule has the following steps:
  • the ferrule manufactured by metal powder injection molding replaces two previously used individual parts, namely the ferrule (rotating part) and a detent spring (stamped and bent part);
  • the ferrule according to the invention is highly corrosion-resistant, since no different metals (for the ferrule and the detent spring) are used;
  • the ferrule can be manufactured inexpensively using injection molding technology (without internal thread or the like); - Economical cable assembly and manufacture of the ferrule by crimping;
  • a ferrule according to the invention for an optical waveguide, the method according to the invention for producing the ferrule and the method for fastening the ferrule to an optical waveguide are shown in the drawings.
  • Figure 1 is a cross-sectional view of an optical fiber with a ferrule aufecri pten in longitudinal section.
  • FIG. 2 shows a perspective view of the ferrule according to FIG. 1;
  • FIG. 3 shows a side view of the ferrule according to the invention
  • FIG. 4 shows a cross-sectional view of the ferrule according to FIG. 3;
  • FIG. 5 shows an end view of the ferrule according to FIG. 3;
  • a ferrule 4 according to the invention is arranged on an optical waveguide 1, which is made of a plastic material.
  • the ferrule 4 is made from a metal powder, preferably in conjunction with a plastic-based binder.
  • the optical waveguide 1 has a light-conducting core and a protective jacket 2, which protects the core from damage.
  • the ferrule 4 has at least one collar 7.
  • two detent springs 6 are formed in one piece on the ferrule 4. When the ferrule 4 is plugged in, these detent springs 6 serve as plug locks, which prevent the plug connection from slipping out or becoming detached.
  • FIG. 1 it can be seen in FIG. 1 how the ferrule 4 is crimped on the optical waveguide 1 in a region that is to the left of the detent springs 6 (in FIG. 1) using a crimping tool 3.
  • the crimping takes place between the protective jacket 2 of the optical waveguide 1 and the inner surface of the ferrule 4. It can easily be seen in FIG. 1 that the protective jacket 2 is compressed in the crimping area relative to the rest of the protective jacket 2.
  • FIG. 2 shows a perspective view of the ferrule 4.
  • the ferrule 4 is manufactured by means of an injection molding process.
  • the ferrule 4 according to the invention is produced by using a mixture of at least one metal powder and plastic (s) is used. This mixture is injected into a mold in an injection molding machine.
  • the brown part is then sintered in a sintering furnace and preferably densely sintered at a very high temperature and under a special gas atmosphere (e.g. hydrogen).
  • a special gas atmosphere e.g. hydrogen
  • the outer geometry i.e. the dimensions can be calibrated and cast webs etc. which are no longer required can be cut off if necessary.
  • the detent springs which are still sensitive after the injection molding process, can have such casting webs for support.
  • MIM Metal Injection Molding
  • the ferrule 4 has a cavity 8 which serves to receive the optical waveguide 1.
  • This cylindrical cavity 8 is shown idealized in FIG.
  • the ferrule 4 in one
  • the area in which the crimping takes place is formed with a surface that is as rough as possible and, moreover, is preferably conical, as is shown schematically in FIGS. 6 and 7.
  • a corresponding core 5 is used to form these features, namely a rough inner surface in the cavity 8 in a surface area 9 and a conical surface in this surface area 9.
  • the core 5 is provided with a rough surface in the conical area.
  • the crimping is then carried out with a wedge-shaped ground crimping tool 3 (see FIG. 6), which deforms the ferrule 4 in the surface area 9 such that the previously conical areas of the ferrule 4 after crimping run almost parallel to the (optical) axis of the optical waveguide 1.
  • This crimping section 10 preferably has a rough surface on the inside of the ferrule 4 in order to increase the frictional engagement.
  • the ferrule in the crimp area can be designed conically both inside and outside, so that a constant wall thickness results in this area. Then crimping can also be done with a straight crimping tool.
  • the optical waveguide 1 and the ferrule 4 are thus permanently and permanently connected to one another by means of this crimping.
  • the crimping takes place between the inner circumference of the ferrule 4 and the outer circumference of the protective jacket 2.
  • the pull-out force of the ferrule relative to the optical waveguide 1 is mainly determined by the quality of the frictional engagement.
  • the inner surface of the ferrule 4 in the cavity 8 in the crimping area is not smooth.
  • the end face of the optical waveguide 1 is shortened to the length of the ferrule 4 and finished.
  • the end face can be cut off, ground or smoothed with a laser.
  • the ferrule 4 according to the invention is designed as a metallic ferrule for an optical waveguide 1 made of plastic, which is produced by means of a metal powder injection molding process.
  • Manufactures protective sheath 2 is deliberately left rough to improve the properties of the crimp connection, in particular to increase the friction.
  • a roughened core 5 is used for this area in the injection molding process, the core 5 also having a conical shape, on the one hand to facilitate demolding and on the other hand to be able to deform these conical areas into almost parallel areas during crimping.
  • the preferably used metal powder binder system allows a certain ductility on the one hand and a certain elasticity of the ferrule 4 on the other hand.
  • the ductility comes into play when crimping, because the deformation should take place without any resetting, while the elasticity is important for the detent springs.
  • the crimp area can also be produced here by means of the MIM process (Metal Injection Molding), while the remaining area of the ferrule and the detent springs can be formed by injection molding with a plastic. This procedure would have the advantage that the required ductility for the crimping area could be achieved using the MIM method, while the required elasticity for the detent springs can be achieved more easily using the plastic used.
  • a ferrule for an optical waveguide according to the invention which is attached to a protective jacket of the optical waveguide by crimping, is characterized in that the ferrule consists at least partially of a metal powder and is produced by means of a metal powder injection molding process.

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Abstract

The invention relates to a ferrule for an optical waveguide, to methods for producing a ferrule of this type and to methods for fixing a ferrule on an optical waveguide. An inventive ferrule (4) for an optical waveguide (1) is fixed to a protective jacket (2) of the optical waveguide (1) by crimping. The invention is characterized in that the ferrule (4) is produced at least partially from a metal powder and is produced by means of a metal powder injection moulding process.

Description

FERRULE FÜR EINEN LICHTWELLENLEITER FERRULE FOR A LIGHTWAVE GUIDE

Beschreibungdescription

Ferrule für einen Lichtwellenleiter, Verfahren zum Herstellen einer solchen Ferrule und Verfahren zum Befestigen einer Ferrule an einem LichtwellenleiterFerrule for an optical fiber, method for producing such a ferrule and method for attaching a ferrule to an optical fiber

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Ferrule für einen Lichtwellenleiter, ein Verfahren zum Herstellen einer solchen Ferrule und ein Verfahren zum Befestigen einer Ferrule an ei- nem Lichtwellenleiter.The present invention relates to a ferrule for an optical waveguide, a method for producing such a ferrule and a method for fastening a ferrule to an optical waveguide.

Bei der Kopplung von elektrooptischen Sendern, wie zum Beispiel LED' s und Laserdioden und elektrooptischen Empfängern, wie zum Beispiel Photodioden und Phototransistoren mittels einer lichtleitenden Faser, oder bei der optischen Verbindung von zwei getrennten Lichtwellenleitern (z.B. aus Kunststoff) miteinander, ergibt sich das Problem, daß die Stirnflächen der lichtleitenden Fasern zu den korrespondierenden Sendeoder Empfangsflächen sehr genau in Position gebracht und ge- halten werden müssen. Dabei müssen die optischen Achsen präzise zur Deckung gebracht werden und sehr nahe aneinander anschließen, d.h. sie müssen sowohl in radialer als auch in axialer Richtung exakt positioniert werden.The problem arises when coupling electro-optical transmitters, such as LEDs and laser diodes, and electro-optical receivers, such as photodiodes and phototransistors using a light-guiding fiber, or when optically connecting two separate optical fibers (e.g. made of plastic) to one another that the end faces of the light-guiding fibers must be positioned and held very precisely in relation to the corresponding transmitting or receiving faces. The optical axes must be precisely aligned and connected very closely to each other, i.e. they must be positioned exactly in both the radial and axial directions.

Um eine einwandfreie Ankopplung eines Lichtwellenleiters zu einem Sender oder zu einem Empfänger oder eine einwandfreie Kopplung Faser/Faser zu gewährleisten, wird bei den bekannten optischen Steckverbindungen das Ende des Lichtwellenleiters mit einem Röhrchen, einer sogenannten Ferrule (auch Insert genannt) konfektioniert.In order to ensure a perfect coupling of an optical fiber to a transmitter or to a receiver or a perfect fiber / fiber coupling, the end of the optical fiber is assembled with a tube, a so-called ferrule (also called insert) in the known optical plug connections.

Die Befestigung der Ferrule auf bzw. an dem Lichtwellenleiter muß zugfest erfolgen, ohne dabei den Lichtwellenleiter zu beschädigen oder gar seine optischen Eigenschaften zu beein- flussen. Bekannte Befestigungen an einem Lichtwellenleiter stellen zu diesem eine Verbindung her, indem beispielsweise eine Crimp- verbindung an den Lichtwellenleiter angebracht wird. Hierbei besteht jedoch die Gefahr, daß der Lichtwellenleiter beschä- digt wird oder die optischen Eigenschaften negativ beeinflußt werden. Bei solchen bekannten Ferrulen, die mittels einer spanenden Fertigung aus Metall hergestellt werden, sind, wie es aus der DE 44 10 444 bekannt ist, feine Rippen an der innenliegenden Oberfläche, d.h. der Kontaktfläche zum Lichtwel- lenleiter, der Ferrule ausgebildet, und zwar zumeist in Form eines sehr feinen Innengewindes mit einem sehr kleinen Durchmesser.The ferrule must be attached to or on the optical waveguide in a tensile manner without damaging the optical waveguide or even influencing its optical properties. Known fastenings on an optical waveguide establish a connection to it, for example by attaching a crimp connection to the optical waveguide. However, there is a risk here that the optical waveguide will be damaged or the optical properties will be adversely affected. In such known ferrules, which are manufactured from metal by machining, as is known from DE 44 10 444, fine ribs are formed on the inner surface, ie the contact surface with the optical waveguide, of the ferrule, mostly in the form of a very fine internal thread with a very small diameter.

Die Herstellung einer solchen Ferrule ist zudem schwierig und sehr teuer.The manufacture of such a ferrule is also difficult and very expensive.

Demgegenüber ist es die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Ferrule für einen Lichtwellenleiter, ein Verfahren zum Herstellen einer solchen Ferrule und ein Verfahren zum Befe- stigen einer solchen Ferrule an einem Lichtwellenleiter zu schaffen, wobei eine einfache und kostengünstige Herstellung der Ferrule, eine sichere Befestigung der Ferrule an dem Lichtwellenleiter, auch bei einer Verwendung in einem Kraftfahrzeug, für hohe Ausziehkräfte, gegeben ist. Zudem sollte eine optische Dämpfung möglichst nicht auftreten und die Fertigung mittels des Verfahrens kurze Taktzeiten erlauben und geringe Kosten verursachen.In contrast, it is the object of the present invention to provide a ferrule for an optical waveguide, a method for producing such a ferrule and a method for fastening such a ferrule to an optical waveguide, with a simple and inexpensive production of the ferrule, a secure attachment the ferrule on the optical waveguide, even when used in a motor vehicle, is given for high extraction forces. In addition, optical damping should not occur, if possible, and production using the method should allow short cycle times and cause low costs.

Diese Aufgabe wird durch eine Ferrule für einen Lichtwellen- leiter gemäß dem Patentanspruch 1 gelöst bzw. durch ein Verfahren gemäß Patentanspruch 9 oder Patentanspruch 14 gelöst.This object is achieved by a ferrule for an optical waveguide according to claim 1 or by a method according to claim 9 or claim 14.

Demnach zeichnet sich eine erfindungsgemäße Ferrule für einen Lichtwellenleiter dadurch aus, daß die Ferrule an einem Schutzmantel des LichtweUenleiters mittels Vercrimpen befestigt wird, und daß die Ferrule zumindest teilweise aus einem Metallpulver hergestellt wird. Darüber hinaus umfaßt das erfindungsgemäße Verfahren zum Befestigen der Ferrule an einem Lichtwellenleiter die folgenden Schritte:Accordingly, a ferrule according to the invention for an optical waveguide is characterized in that the ferrule is fastened to a protective jacket of the optical fiber by means of crimping, and in that the ferrule is at least partially produced from a metal powder. In addition, the method according to the invention for fastening the ferrule to an optical waveguide comprises the following steps:

- Anordnen des Lichtwellenleiters in einem Hohlraum der Ferrule; undArranging the optical waveguide in a cavity of the ferrule; and

- Vercrimpen der Ferrule auf einem Schutzmantel des Lichtwellenleiters.- Crimp the ferrule on a protective jacket of the optical fiber.

Schließlich weist das erfindungsgemäße Verfahren zum Herstellen der Ferrule die folgenden Schritte auf:Finally, the method according to the invention for producing the ferrule has the following steps:

- Bereitstellen einer Mischung aus einem Metallpulver und aus einem Binder aus Kunststoff;- Providing a mixture of a metal powder and a binder made of plastic;

- Einspritzen der Mischung in eine Form in einer Spritzgußmaschine;Injecting the mixture into a mold in an injection molding machine;

- Entformen des so erhaltenen Rohlings;- demolding the blank thus obtained;

- Entfernen eines Teils des Kunststoffes aus dem Rohling; und - Sintern des Rohlings.- Removing part of the plastic from the blank; and - sintering the blank.

Vorteilhafte Weiterbildungen der Ferrule und der oben genannten Verfahren sind jeweils in den Unteransprüchen angeführt.Advantageous further developments of the ferrule and the above-mentioned methods are set out in the subclaims.

Die wesentlichen Vorteile nach der vorliegenden Erfindung sind wie folgt:The main advantages according to the present invention are as follows:

- Die durch Metallpulverspritzguß hergestellte Ferrule ersetzt zwei bisher verwendete Einzelteile, nämlich die Ferrule (Drehteil) und eine Rastfeder (Stanz-Biegeteil) ;- The ferrule manufactured by metal powder injection molding replaces two previously used individual parts, namely the ferrule (rotating part) and a detent spring (stamped and bent part);

- Dadurch ergibt sich eine wirtschaftlichere Fertigung und Montage der erfindungsgemäßen Ferrule;- This results in a more economical production and assembly of the ferrule according to the invention;

- Die erfindungsgemäße Ferrule ist hoch korrosionsbeständig, da keine unterschiedlichen Metalle (für die Ferrule und die Rastfeder) eingesetzt sind;- The ferrule according to the invention is highly corrosion-resistant, since no different metals (for the ferrule and the detent spring) are used;

- Hochfeste Verbindung zwischen Ferrule und Lichtwellenleiter nach dem Vercrimpen, insbesondere auch infolge der Duktili- tat des Werkstoffes und der rauhen Innenoberfläche der Ferrule;- High-strength connection between ferrule and optical fiber after crimping, especially as a result of the ductility fact of the material and the rough inner surface of the ferrule;

- Die Ferrule kann kostengünstig in Spritzgußtechnik gefertigt werden (ohne Innengewinde o.a.); - Wirtschaftliche Kabelkonfektionierung und Fertigung der Ferrule durch Vercrimpen;- The ferrule can be manufactured inexpensively using injection molding technology (without internal thread or the like); - Economical cable assembly and manufacture of the ferrule by crimping;

- Hoher Automatisierungsgrad bei der Fertigung möglich;- High degree of automation possible during production;

- Geringere Kerbwirkung an der erfindungsgemäßen Ferrule als bei der bekannten Ferrule mit Innengewinde; und - Keine Beeinträchtigung der optischen Eigenschaften des Lichtwellenleiters .- Less notch effect on the ferrule according to the invention than in the known ferrule with internal thread; and - no impairment of the optical properties of the optical waveguide.

Eine erfindungsgemäße Ferrule für einen Lichtwellenleiter, das erfindungsgemäße Verfahren zum Herstellen der Ferrule und das Verfahren zum Befestigen der Ferrule an einem Lichtwellenleiter sind in den Zeichnungen dargestellt.A ferrule according to the invention for an optical waveguide, the method according to the invention for producing the ferrule and the method for fastening the ferrule to an optical waveguide are shown in the drawings.

Diese zeigen in:These show in:

Fig. 1 eine Querschnittansicht eines Lichtwellenleiters mit einer aufgecri pten Ferrule im Längsschnitt;Figure 1 is a cross-sectional view of an optical fiber with a ferrule aufecri pten in longitudinal section.

Fig. 2 eine perspektivische Ansicht der Ferrule nach der Figur 1;FIG. 2 shows a perspective view of the ferrule according to FIG. 1;

Fig. 3 eine Seitenansicht der erfindungsgemäßen Ferrule;3 shows a side view of the ferrule according to the invention;

Fig. 4 eine Querschnittansicht der Ferrule nach der Figur 3;4 shows a cross-sectional view of the ferrule according to FIG. 3;

Fig. 5 eine Stirnansicht der Ferrule nach der Figur 3;5 shows an end view of the ferrule according to FIG. 3;

Fig. 6 eine schematische Darstellung des Crimpvorgangs ;6 shows a schematic illustration of the crimping process;

Fig. 7 eine weitere schematische Ansicht der Ferrule nach dem Crimpvorgang; und Fig. 8 eine schematische Darstellung eines Kerns, wie er für die Herstellung der erfindungsgemäßen Ferrule eingesetzt wird.7 shows a further schematic view of the ferrule after the crimping process; and Fig. 8 is a schematic representation of a core as it is used for the manufacture of the ferrule according to the invention.

In der Figur 1 ist eine erfindungsgemäße Ferrule 4 an einem Lichtwellenleiter 1 angeordnet, der aus einem Kunststoffmate- rial gefertigt ist.In FIG. 1, a ferrule 4 according to the invention is arranged on an optical waveguide 1, which is made of a plastic material.

Die Ferrule 4 ist aus einem Metallpulver, vorzugsweise in Verbindung mit einem Binder auf Kunststoffbasis, gefertigt.The ferrule 4 is made from a metal powder, preferably in conjunction with a plastic-based binder.

Der Lichtwellenleiter 1 weist in der dargestellten Ausführungsform einen lichtleitenden Kern sowie einen Schutzmantel 2 auf, der den Kern vor Beschädigungen schützt.In the embodiment shown, the optical waveguide 1 has a light-conducting core and a protective jacket 2, which protects the core from damage.

Die Ferrule 4 weist in der dargestellten Ausführungsform zumindest einen Bund 7 auf. Zudem sind einstückig an der Ferrule 4 zwei Rastfedern 6 ausgebildet. Diese Rastfedern 6 dienen beim Stecken der Ferrule 4 als Steckersicherung, die ein Her- ausrutschen bzw. Lösen der Steckverbindung verhindern.In the embodiment shown, the ferrule 4 has at least one collar 7. In addition, two detent springs 6 are formed in one piece on the ferrule 4. When the ferrule 4 is plugged in, these detent springs 6 serve as plug locks, which prevent the plug connection from slipping out or becoming detached.

Darüber hinaus ist in der Figur 1 zu erkennen, wie mit einem Crimpwerkzeug 3 die Ferrule 4 in einem Bereich, der links von den Rastfedern 6 liegt (in der Figur 1) , am Lichtwellenleiter 1 vercrimpt wird. Die Vercrimpung findet dabei zwischen dem Schutzmantel 2 des Lichtwellenleiters 1 und der innenliegenden Oberfläche der Ferrule 4 statt. In der Figur 1 ist leicht ersichtlich, daß der Schutzmantel 2 im Bereich der Vercrimpung gegenüber dem Rest des Schutzmantels 2 zusammengedrückt ist.In addition, it can be seen in FIG. 1 how the ferrule 4 is crimped on the optical waveguide 1 in a region that is to the left of the detent springs 6 (in FIG. 1) using a crimping tool 3. The crimping takes place between the protective jacket 2 of the optical waveguide 1 and the inner surface of the ferrule 4. It can easily be seen in FIG. 1 that the protective jacket 2 is compressed in the crimping area relative to the rest of the protective jacket 2.

In der Figur 2 ist in einer perspektivischen Darstellung die Ferrule 4 dargestellt. Die Ferrule 4 wird mittels eines Spritzgußverfahrens gefertigt .FIG. 2 shows a perspective view of the ferrule 4. The ferrule 4 is manufactured by means of an injection molding process.

Die Fertigung der erfindungsgemäßen Ferrule 4 erfolgt, indem als Ausgangsstoff eine Mischung aus zumindest einem Metall- pulver und aus Kunststoff (en) verwendet wird. Diese Mischung wird in einer Spritzgußmaschine in eine Form gespritzt.The ferrule 4 according to the invention is produced by using a mixture of at least one metal powder and plastic (s) is used. This mixture is injected into a mold in an injection molding machine.

Dabei entsteht ein sogenanntes Grünteil, welches durch Ent- bindern zum sogenannten Braunteil wird. Beim Entbindern wird aus dem Grünteil unter Einsatz von Wärme und/oder unter Einwirkung besonderer Medien ein großer Teil des Kunststoffes aus dem Grünteil entfernt, vorzugsweise ausgewaschen.This creates a so-called green part, which becomes a so-called brown part through debinding. When debinding, a large part of the plastic is removed from the green part from the green part using heat and / or under the influence of special media, preferably washed out.

Das Braunteil wird anschließend in einem Sinterofen gesintert und vorzugsweise bei einer sehr hohen Temperatur und unter eine speziellen Gasatmosphäre (z.B. Wasserstoff) dichtgesintert.The brown part is then sintered in a sintering furnace and preferably densely sintered at a very high temperature and under a special gas atmosphere (e.g. hydrogen).

Vor dem Sintern kann noch die Außengeometrie, d.h. es können die Abmessungen kalibriert werden, und es können gegebenenfalls nicht mehr benötigte Gußstege etc. abgetrennt werden. Insbesondere die nach dem Spritzgußverfahren noch empfindlichen Rastfedern können zur Abstützung solche Gußstege aufwei- sen.Before sintering, the outer geometry, i.e. the dimensions can be calibrated and cast webs etc. which are no longer required can be cut off if necessary. In particular, the detent springs, which are still sensitive after the injection molding process, can have such casting webs for support.

Zusammengefaßt läßt sich dieses Metallpulverspritzgußverfah- ren (kurz MIM = Metal Injection Molding) wie folgt darstellen:In summary, this metal powder injection molding process (MIM = Metal Injection Molding) can be represented as follows:

- Pulver und Binder mischen > Feedstock- Mix powder and binder> Feedstock

- Spritzguß ausführen > Grünteil- Carry out injection molding> green part

- Entbindern > Braunteil- Debinding> brown part

- Sintern > Sinterteil- Sintering> sintered part

Wie es in den Figuren 3 bis 5 zu erkennen ist, weist die Ferrule 4 einen Hohlraum 8 auf, der zur Aufnahme des Lichtwellenleiters 1 dient. Dieser zylindrische Hohlraum 8 ist in der Figur 4 idealisiert dargestellt.As can be seen in FIGS. 3 to 5, the ferrule 4 has a cavity 8 which serves to receive the optical waveguide 1. This cylindrical cavity 8 is shown idealized in FIG.

Tatsächlich wird zur Verbesserung der Crimpverbindung zwischen Ferrule 4 und Schutzmantel 2, die Ferrule 4 in einem Bereich, in dem die Vercrimpung erfolgt, mit einer möglichst rauhen Oberfläche ausgebildet und zudem vorzugsweise konisch ausgebildet, wie es in den Figuren 6 und 7 sche atisch dargestellt ist.In fact, to improve the crimp connection between ferrule 4 and protective sheath 2, the ferrule 4 in one The area in which the crimping takes place is formed with a surface that is as rough as possible and, moreover, is preferably conical, as is shown schematically in FIGS. 6 and 7.

Zur Ausbildung dieser Merkmale, nämlich rauhe Innenoberfläche in dem Hohlraum 8 in einem Oberflächenbereich 9, sowie konische Oberfläche in diesem Oberflächenbereich 9, wird ein entsprechender Kern 5 eingesetzt. Der Kern 5 ist in dem koni- sehen Bereich mit einer rauhen Oberfläche versehen.A corresponding core 5 is used to form these features, namely a rough inner surface in the cavity 8 in a surface area 9 and a conical surface in this surface area 9. The core 5 is provided with a rough surface in the conical area.

Die Vercrimpung erfolgt dann mit einem keilförmig geschliffenen Crimpwerkzeug 3 (siehe Figur 6) , welches im Oberflächenbereich 9 die Ferrule 4 so verformt, daß die vorher konischen Bereiche der Ferrule 4 nach dem Vercrimpen nahezu parallel zu der (optischen) Achse des Lichtwellenleiters 1 verlaufen. Dieser Crimpabschnitt 10 verfügt an der Innenseite der Ferrule 4 vorzugsweise über eine rauhe Oberfläche, um den Reibschluß zu erhöhen.The crimping is then carried out with a wedge-shaped ground crimping tool 3 (see FIG. 6), which deforms the ferrule 4 in the surface area 9 such that the previously conical areas of the ferrule 4 after crimping run almost parallel to the (optical) axis of the optical waveguide 1. This crimping section 10 preferably has a rough surface on the inside of the ferrule 4 in order to increase the frictional engagement.

In einer weiteren Ausführungsform (nicht dargestellt) kann die Ferrule im Crimpbereich sowohl innen als auch außen konisch ausgebildet sein, so daß sich in diesem Bereich eine konstante Wandstärke ergibt . Dann kann das Vercrimpen auch mit einem geraden Crimpwerkzeug erfolgen.In a further embodiment (not shown), the ferrule in the crimp area can be designed conically both inside and outside, so that a constant wall thickness results in this area. Then crimping can also be done with a straight crimping tool.

Der Lichtwellenleiter 1 und die Ferrule 4 werden also mittels dieser Vercrimpung dauerhaft und unlösbar miteinander verbunden. Die Vercrimpung erfolgt dabei zwischen dem Innenumfang der Ferrule 4 und dem Außenumfang des Schutzmantels 2.The optical waveguide 1 and the ferrule 4 are thus permanently and permanently connected to one another by means of this crimping. The crimping takes place between the inner circumference of the ferrule 4 and the outer circumference of the protective jacket 2.

Beim Vercrimpen der Ferrule 4 mit dem Schutzmantel 2 (für den Kern des LWL) des Lichtwellenleiters 1 wird nur der Kunststoff an dem Schutzmantel 2 verformt und es wird keine nen- nenswerte Beeinträchtigung an dem Lichtwellenleiter 1 bewirkt. Da die lichtleitende Faser nicht mechanisch verformt wird, ist keine Erhöhung der optischen Dämpfung damit verbun- den. Die Auszugskraft der Ferrule relativ zum Lichtwellenleiter 1 wird hauptsächlich durch die Güte des Reibschlusses bestimmt.When crimping the ferrule 4 with the protective sheath 2 (for the core of the optical fiber) of the optical waveguide 1, only the plastic on the protective sheath 2 is deformed and there is no significant impairment on the optical waveguide 1. Since the light-conducting fiber is not mechanically deformed, there is no increase in the optical attenuation associated with it. the. The pull-out force of the ferrule relative to the optical waveguide 1 is mainly determined by the quality of the frictional engagement.

Die Innenfläche der Ferrule 4 im Hohlraum 8 im Bereich der Vercrimpung ist nicht glatt ausgeführt.The inner surface of the ferrule 4 in the cavity 8 in the crimping area is not smooth.

In der Figur 1 ist das fertig .bearbeitete Endstück des Lichtwellenleiters 1 mit Ferrule 4 dargestellt. Die Stirnfläche des Lichtwellenleiters 1 ist auf die Länge der Ferrule 4 gekürzt und endbearbeitet.1 shows the finished end piece of the optical waveguide 1 with a ferrule 4. The end face of the optical waveguide 1 is shortened to the length of the ferrule 4 and finished.

Die Stirnfläche kann abgeschnitten, geschliffen oder mit einem Laser geglättet sein.The end face can be cut off, ground or smoothed with a laser.

Kurz zusammengefaßt, ist die erfindungsgemäße Ferrule 4 als metallische Ferrule für einen Lichtwellenleiter 1 aus Kunststoff ausgeführt, die mittels eines Metallpulverspritzgußverfahrens hergestellt wird. Der Oberflächenbereich 9 der Ferru- le 4, der den Kontakt zum Lichtwellenleiter 1 bzw. dessenTo summarize briefly, the ferrule 4 according to the invention is designed as a metallic ferrule for an optical waveguide 1 made of plastic, which is produced by means of a metal powder injection molding process. The surface area 9 of the channel 4, which is the contact to the optical waveguide 1 or its

Schutzmantel 2 herstellt, ist gezielt rauh belassen, um die Eigenschaften der Crimpverbindung zu verbessern, insbesondere den Reibschluß zu erhöhen.Manufactures protective sheath 2, is deliberately left rough to improve the properties of the crimp connection, in particular to increase the friction.

Ein aufgerauhter Kern 5 wird für diesen Bereich beim Spritzgußverfahren eingesetzt, wobei der Kern 5 zudem eine konische Form aufweist, um einerseits das Entformen zu erleichtern und um andererseits beim Vercrimpen diese konischen Bereiche in nahezu parallele Bereiche verformen zu können.A roughened core 5 is used for this area in the injection molding process, the core 5 also having a conical shape, on the one hand to facilitate demolding and on the other hand to be able to deform these conical areas into almost parallel areas during crimping.

Das vorzugsweise eingesetzte Metallpulver-Bindersystem läßt zum einen eine gewisse Duktilität sowie zum anderen eine gewisse Elastizität der Ferrule 4 zu. Die Duktilität kommt beim Crimpen zum Tragen, da dort die Verformung möglichst ohne Rückstellung erfolgen sollte, während die Elastizität bei den Rastfedern wichtig ist. Unter anderem aus Kostengründen, kann jedoch auch hier der Crimpbereich mittels des MIM-Verfahrens (Metal Injection Molding) hergestellt werden, während der restliche Bereich der Ferrule und die Rastfedern durch Anspritzen mit einem Kunststoff ausgebildet werden können. Diese Vorgehensweise hätte den Vorteil, daß die erforderliche Duktilität für den Crimpbereich über das MIM-Verfahren erzielt werden könnte, während die geforderte Elastizität für die Rastfedern einfacher über den eingesetzten Kunststoff erreichbar ist.The preferably used metal powder binder system allows a certain ductility on the one hand and a certain elasticity of the ferrule 4 on the other hand. The ductility comes into play when crimping, because the deformation should take place without any resetting, while the elasticity is important for the detent springs. For cost reasons, among other things, the crimp area can also be produced here by means of the MIM process (Metal Injection Molding), while the remaining area of the ferrule and the detent springs can be formed by injection molding with a plastic. This procedure would have the advantage that the required ductility for the crimping area could be achieved using the MIM method, while the required elasticity for the detent springs can be achieved more easily using the plastic used.

Eine erfindungsgemäße Ferrule für einen Lichtwellenleiter, die an einem Schutzmantel des Lichtwellenleiters mittels Vercrimpen befestigt wird, zeichnet sich dadurch aus, daß die Ferrule zumindest teilweise aus einem Metallpulver besteht und mittels eines Metallpulverspritzgußverfahrens hergestellt ist .A ferrule for an optical waveguide according to the invention, which is attached to a protective jacket of the optical waveguide by crimping, is characterized in that the ferrule consists at least partially of a metal powder and is produced by means of a metal powder injection molding process.

Bezüglich weiterer Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung wird ausdrücklich auf die zugehörigen Zeichnungen und Patentansprüche verwiesen. With regard to further features and advantages of the present invention, reference is expressly made to the accompanying drawings and claims.

Claims

Patentansprüche claims 1. Ferrule (4) für einen Lichtwellenleiter (1), wobei die Ferrule (4) an einem Schutzmantel (2) des Lichtwellenleiters (1) mittels Vercrimpen befestigt wird, dadurch gekennzeichnet, daß die Ferrule (4) zumindest teilweise aus einem Metallpulver hergestellt wird.1. ferrule (4) for an optical waveguide (1), the ferrule (4) being attached to a protective jacket (2) of the optical waveguide (1) by means of crimping, characterized in that the ferrule (4) is at least partially made of a metal powder becomes. 2. Ferrule (4) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Ferrule (4) im wesentlichen eine hohlzylindrische Form aufweist, wobei der Lichtwellenleiter (1) durch den Hohlraum (8) verläuft.2. Ferrule (4) according to claim 1, characterized in that the ferrule (4) has a substantially hollow cylindrical shape, the optical waveguide (1) running through the cavity (8). 3. Ferrule (4) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Ferrule (4) im Berührungsbereich mit dem Lichtwellenleiter (1) eine nicht glatte Oberfläche aufweist.3. Ferrule (4) according to claim 1 or 2, characterized in that the ferrule (4) has a non-smooth surface in the area of contact with the optical waveguide (1). 4. Ferrule (4) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Ferrule (4) mittels Metallpulverspritzguß hergestellt ist .4. Ferrule (4) according to one of claims 1 to 3, characterized in that the ferrule (4) is made by means of metal powder injection molding. 5. Ferrule (4) nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Ferrule (4) aus einem Gemisch aus Metallpulver und Binder hergestellt ist.5. Ferrule (4) according to claim 4, characterized in that the ferrule (4) is made from a mixture of metal powder and binder. 6. Ferrule (4) nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Ferrule (4) zumindest eine Rastfeder (6) , die einstückig mit der Ferrule (4) ausgebildet ist, aufweist.6. Ferrule (4) according to one of claims 1 to 5, characterized in that the ferrule (4) has at least one detent spring (6) which is integrally formed with the ferrule (4). 7. Ferrule (4) nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Ferrule (4) an der Innenoberfläche einen Oberflächenbereich (9) aufweist, der eine hohe Oberflächenrauhigkeit hat.7. ferrule (4) according to any one of claims 1 to 6, characterized in that the ferrule (4) has a surface area (9) on the inner surface which has a high surface roughness. 8. Ferrule (4) nach einem der Ansprüche 2 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Hohlraum (8) zumindest bereichsweise konisch ausgebildet ist.8. ferrule (4) according to one of claims 2 to 7, characterized in that the cavity (8) is at least partially conical. 9. Verfahren zum Befestigen einer Ferrule (4) nach einem der Ansprüche 1 bis 8 an einem Lichtwellenleiter (1) , g e k e n n z e i c h n e t d u r c h die Schritte :9. The method for fastening a ferrule (4) according to one of claims 1 to 8 to an optical waveguide (1), g e k e n n z e i c h n e t d u r c h the steps: - Anordnen des Lichtwellenleiters (1) in einem Hohlraum (8) der Ferrule (4) ;- Arranging the optical waveguide (1) in a cavity (8) of the ferrule (4); - Vercrimpen der Ferrule (4) auf einem Schutzmantel (2) des Lichtwellenleiters (1) .- Crimp the ferrule (4) on a protective jacket (2) of the optical fiber (1). 10. Verfahren nach Anspruch 9, gekennzeichnet durch den Schritt:10. The method according to claim 9, characterized by the step: Vercrimpen der Ferrule (4) mit dem Schutzmantel (2) mittels eines keilförmigen Crimpwerkzeuges (3) .Crimp the ferrule (4) with the protective jacket (2) using a wedge-shaped crimping tool (3). 11. Verfahren nach Anspruch 9 oder 10, gekennzeichnet durch den Schritt: Vercrimpen der Ferrule (4) mit dem Schutzmantel (2) des Lichtwellenleiters (1) in einem Bereich, an dem ein Hohlraum (8) der Ferrule (4) konisch ausgebildet ist.11. The method according to claim 9 or 10, characterized by the step: crimping the ferrule (4) with the protective jacket (2) of the optical waveguide (1) in an area where a cavity (8) of the ferrule (4) is conical . 12. Verfahren nach Anspruch 9, gekennzeichnet durch den Schritt: Vercrimpen der Ferrule (4) mit dem Schutzmantel (2) mittels eines geradförmigen Crimpwerkzeuges .12. The method according to claim 9, characterized by the step: crimping the ferrule (4) with the protective jacket (2) by means of a straight crimping tool. 13. Verfahren nach Anspruch 9 oder 12, gekennzeichnet durch den Schritt: Vercrimpen der Ferrule (4) mit dem Schutzmantel (2) des13. The method according to claim 9 or 12, characterized by the step: crimping the ferrule (4) with the protective jacket (2) Lichtwellenleiters (1) in einem Bereich, an dem ein Hohlraum (8) der Ferrule (4) und die Außenoberfläche konisch ausgebil- det sind, wobei die Wandstärke der Ferrule (4) in diesem konischen Bereich konstant ist.Optical waveguide (1) in an area where a cavity (8) of the ferrule (4) and the outer surface are conically shaped. are det, the wall thickness of the ferrule (4) being constant in this conical region. 14. Verfahren nach einem der Ansprüche 9 bis 13 , gekennzeichnet durch den Schritt:14. The method according to any one of claims 9 to 13, characterized by the step: Vercrimpen der Ferrule (4) in einem Bereich, an dem der Hohlraum (8) der Ferrule (4) einen rauhen Oberflächenbereich (9) aufweist.Crimping the ferrule (4) in an area where the cavity (8) of the ferrule (4) has a rough surface area (9). 15. Verfahren nach Anspruch 14, g e k e n n z e i c h n e t d u r c h den Schritt :15. The method according to claim 14, g e k e n n z e i c h n e t d u r c h the step: Vercrimpen der Ferrule (4) , so daß der Oberflächenbereich (9) nach dem Vercrimpen im wesentlichen parallel zu der Achse desCrimping the ferrule (4) so that the surface area (9) after crimping substantially parallel to the axis of the Lichtwellenleiters (1) verläuft.Optical fiber (1) runs. 16. Verfahren zum Herstellen einer Ferrule (4), gekennzeichnet durch die Schritte:16. A method for producing a ferrule (4), characterized by the steps: - Bereitstellen einer Mischung aus einem Metallpulver und aus einem Binder aus Kunststoff; - Einspritzen der Mischung in eine Form in einer Spritzgußmaschine;- Providing a mixture of a metal powder and a binder made of plastic; Injecting the mixture into a mold in an injection molding machine; - Entformen des so erhaltenen Rohlings;- demolding the blank thus obtained; - Entfernen von zumindest einem Teil des Kunststoffes aus dem Rohling; und - Sintern des Rohlings.- Removing at least part of the plastic from the blank; and - sintering the blank. 17. Verfahren nach Anspruch 16, gekennzeichnet durch den Schritt:17. The method according to claim 16, characterized by the step: Dichtsintern des Rohlings bei hoher Temperatur und in einer Wasserstoffatmosphäre .Sealing the blank tightly at high temperature and in a hydrogen atmosphere. 18. Verfahren nach einem der Ansprüche 16 oder 17, gekennzeichnet durch den Schritt:18. The method according to any one of claims 16 or 17, characterized by the step: Vor dem Sintern, Kalibrieren der Außenabmessungen des Roh- lings. Before sintering, calibrate the outer dimensions of the blank. 19. Verfahren nach einem der Ansprüche 16 bis 18, gekennzeichnet durch den Schritt: Abtrennen von Gußstegen nach dem Entformen des Rohlings.19. The method according to any one of claims 16 to 18, characterized by the step: separating the cast webs after demolding the blank. 20. Verfahren nach einem der Ansprüche 16 oder 19, gekennzeichnet durch den Schritt: Einsetzen eines Kerns in die Form der Spritzgußmaschine.20. The method according to any one of claims 16 or 19, characterized by the step: inserting a core into the shape of the injection molding machine. 21. Verfahren nach Anspruch 20, gekennzeichnet durch den Schritt:21. The method according to claim 20, characterized by the step: Zumindest abschnittsweises Ausbilden einer rauhen Oberfläche an dem Kern und/oder von zumindest einem konischen Oberflächenbereich an dem Kern.At least in sections, forming a rough surface on the core and / or at least one conical surface area on the core. 22. Verfahren nach einem der Ansprüche 16 bis 21, gekennzeichnet durch den Schritt:22. The method according to any one of claims 16 to 21, characterized by the step: Verwenden einer Metallpulver-Binder-Mischung, die zum einen eine ausreichende Duktilität und zum anderen eine ausreichende Elastizität des Rohlings ermöglicht. Use a metal powder-binder mixture which, on the one hand, enables sufficient ductility and, on the other hand, sufficient elasticity of the blank.
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