DE2611686A1

DE2611686A1 - Steckverbinderanordnung fuer lichtleitkabel

Info

Publication number: DE2611686A1
Application number: DE19762611686
Authority: DE
Inventors: Eleanor Ander-Son Landgreen
Original assignee: Deutsche ITT Industries GmbH
Current assignee: TDK Micronas GmbH
Priority date: 1975-04-28
Filing date: 1976-03-19
Publication date: 1976-11-11
Also published as: JPS52432A; US3984174A; CA1052604A; NL7604196A; IT1060049B

Description

Deutsche ITT Industries GmbH
Freiburg

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Steckverbinderanordnung für Lichtleitkabel Zusatz zu Patent (Aktenzeichen P 25 53 877.6)

Die Erfindung betrifft eine Steckverbinderanordnung· für Lichtleitkabel gemäß Oberbegriff des Anspruchs 1.

Der Erfindung des Zusatzpatentes liegt die Aufgabe zugrunde, bei einer Steckverbinderanordnung entsprechend dem Oberbegriff des Patentanspruches 1 die Kopplungsgüte der Lichtübertragung zwischen zwei Glasfaserbündeln noch weiter zu verbessern. Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die im kennzeichnenden Teil dieses Anspruchs angegebenen konstruktiven Maßnahmen gelöst.

Durch die verbesserte Ausführung der Steckverbinderanordnung werden verschiedene Vorteile erreicht. Mittels des die polierte Stirnfläche des Glasfaserbündels abdeckenden Endes der Schutzhülse wird diese Stirnfläche sowohl vor, während, als auch nach der durch Einsetzen des Lichtleitkabels in Aufnahmen der Gehäuse von Stecker- oder Euctisenteilen erfolgenden Montage gegen Berührungen gesichert. Die Polierpüte der Stirnfläche des Glasfaserbündels kann somit nicht »ehr beeinträchtigt werden.

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Ι)?! das die Stirnfläche des Glasfaserbündel abdeckende Ende der Schutzhülse außerdem als mechanische¹ Abstandhalter wirkt, wird bei der Verbindungsherstellung auch eine unmittelbare Berührung von zwei polierten Stirnflächen vermieden. Weitere Vorteile sind in der Beschreibung genannt. Vorteilhafte Ausgestaltungen des Gegenstandes des Patentanspruches 1 sind den Unteransprüchen zu entnehmen.

Ausführungsbeispiele der Erfindung werden anhand von Zeichnungen wie folgt näher beschrieben. In den Zeichrungen zeigt:

Fig. 1 eine mittels Bajonettverschluß verriegelte Steckverbinderanordnung in zwei Ebenen teilweise längsgeschnitten und perspektivisch dargestellt;

Fig. 2 einen vergrößerten Ausschnitt der in Fig. 1 dargestellten Steckervbinderanordnung mit je einer auf den Steckerstiften befindlichen Schutzhülse, teilweise längsgeschnitten in einer Seitenansicht dargestellt;

Fig. 3 das tnit einem Steckerstift und darauf angeordneter Schutzhülse verbundene Fnde eines Lichtleiters mit Blick auf die teilweise ausgeschnitten dargestellte Stirnfläche der Schutzhülse.

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Fig. 4 den Ausschnitt des mit einer Schutzhülse versehenen Endes einer abgewandelten Ausführunf der Verbindungsfieite eines Lichtleitkabels, teilweise längsgeschnitten in einer Seitenansicht .

In der Pig;. 1 ist die Steckverbinderanordnung allgemein mit 10 bezeichnet. Sie besteht aus einem mit einem Steckerteil 12 in Eingriff bringbaren Buchsenteil 14 Das Steckerteil 12 weist ein Gehäuse 13 auf, in dem ein Einsatz 16 angeordnet ist, welcher zur Aufnahme mehrerer Lichtleitkabel 18 dient. Der Einfachheit halber "ist jedoch nur ein Lichtleitkabel 18 dargestellt, obwohl der Einsatz 16 vier Bohrungen 20 enthält, die zur Aufnahme einer entsprechenden Anzahl Lichtleitkabel dienen.

Das Buchsenteil 14 besteht ebenfalls aus einem Gehäuse mit darin angeordnetem Einsatz 24, der Bohrungen enthält, welche die gleiche Anzahl Lichtleitkabel 26 aufnehmen wie das Steckerteil 12. Damit das Buchsenteil fest installiert werden kann, ist es mit einem Montageflansch 27 versehen. Das Steckerteil 12 trägt einen drehbaren Kupplungsring 28 in den ein bogenförmig verlaufender Schlitz 30 eingeschnitten ist, welcher mit einem im Buchsenteil 14 angeordneten Stift 32 zusammenwirkt. Schlitz 30 und Stift 32 stellen einen Bajonettverschluß dar, der,wie auch bei elektrischen Steckver-

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binduηpeη üblich, durch Drehen des Kupplungsringes 28 die beiden Verbinderteile miteinander in Eingriff bringt.

Die in den Gehäusen 13, 22 lagernden Einsatze 16, 24 können jeweils aus einem Stück bestehen oder wie in Fig. 1 dargestellt ist, aus mehreren Einzelteilen zusammengesetzt sein.

Der mechanische Aufbau von jeweils zwei miteinander zu verbindenden Lichtleitkabeln 18, 26 ist gleich und er wird deshalb nur anhand der verschiedenen Elemente des einen Lichtleitkabels 18 erläutert. Das Lichtleitkabel besteht aus einem in einen Kabelmantel 36 eingehüllten Glasfaserbündel 3^. Das Ende des Glasfaserbündels 3^ ist innerhalb eines Steckerstiftes 38 befestigt. Die Wandung des hülsenfcrmigen Steckerstiftes 38 weist einen sich axial erstreckenden Schlitz 40 auf, welcher sich von: vorderen Ende 42 über eine vorgegebene Distanz in Richtung hinteres Ende erstreckt. Wie die Fig. 3 zeigt, ist der Steckerstift 38 jedoch vorzugsweise mit zwei Schlitzen 40 versehen. Diese Anordnung bildet zwei unabhängig voneinander federnde Zungen, welche die einzelnen Adern des Glasfaserbündels 34 zusammendrücken. Im Steckerstift 38 sind die Hohlräume zwischen den eirzelnen Adern des Glasfaderbündels 34 mit einem Fpoxidharzkleber ausgefüllt, der die Adern am Ende des G-lasfaserbündels fest miteinander verbindet.

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Hinter einer ringförmig in den Steckerstift 38 eingeschnittenen Nut 46 ist eine auf dem Steckerstift gelagerte und einen Plansch 44 aufweisende Gleithülse angeordnet, welche von gegen die hintere Schulter 52 des Flansches 44 gerichteten Fingern 50 einer Federhülse 48 innerhalb des Einsatzes 16 gegen rückwärtiges Verschieben gesichert ist. Eine vor der Nut 46 des Steckerstiftes 38 angeordnete schräge Schulter 54 liegt an einer entsprechenden Fläche 56 des Einsatzes 16 wodurch ein Verschieben des Steckerstiftes 38 verhindert wird. Ein in die Nut 46 eingesetzter federnder "Θ"-Hing 58 dient zum Ausgleich axialer Toleranzen des Steckerstiftes 38. Die Montageanordnung des ebenfalls mit einem Steckerstift versehenen Lichtleitkabels 26 im Einsatz 24 des Buchsenteiles 14 ist identisch.

Pei Verbindungsherstellung von Stecker- und Buchsenteil 12, 14 werden die Enden ihrer je ein Lichtleitkabel "18, 26 enthaltenden Steckerstifte 38 in axial aufeinander ausgerichteter Lage aneinandergrenzend zusammengeführt. Dieses genaue Ausrichten der Steckerstiftendentewirkt eine in einer Ausnehmung 62 des Einsatzes 24 angeordnete und aus einer: Elastomer bestehende Zentrierhülse 60, welche die Enden der Steckerstifte umfaßt. Die LSnge der Zentrierhülse Co ist größer als der Abstand zwischen Stirnseite 64 und Ausnehmungsende des Einsatzes 24, so daß die Zentrierhülse 60 bei

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Verbindungsherstellung zusammengedrückt wird und ihr radial nach innen verdrängter Werkstoff die Enden der Steckerstifte sehr genau axial aufeinander ausrichtet .

Damit die Stirnflächender Glasfaserbündel 3¹* beim axialen Ausrichten keine Schürfbeschädigungen erleiden, werden sie mittels je einer auf dem verbindungsseitigen Ende vorgesehenen, transparenten Schutzhülse auf Abstand gehalten. Da das vordere Ende des Glasfaserbündels 3^ und das Ende 42 des Steckerstiftes gleichzeitig geschliffen bzw. poliert werden, so ergibt sich daraus eine ebene Stirnfläche 72. Es ist nicht erforderlifh, daß diese Stirnfläche eine qualitativ bessere Polierung aufweist als solche Flächen, die normalerweise für unmittelbare Berührungen vorgesehen sind.

Die auf dem Steckerstift 38 angeordnete transparente Schutzhülse 70 wird durch Eintauchen des Steckerstiftes in eir. geeignetes flüssiges Medium hergestellt, das als dünner Film haften bleibt und nach dem Aushärten einen glatten transparenten Überzug ergibt. Dieser überzug weist einen auf die Adern des Glasfaserbündels 3* abgestimmten Brechungsindex auf. E'.r besteht vorzugsweise aus klarer CiIikongummi der sich zur Bildung einer Hülse eignenden Art, obwohl auch andere Werkstoffe verwendbar sind, sofern diese einen passenden Brechungsindex aufweisen. Als geeignete chemische Mischung dient

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beispielsweise ein bekannter Zweikomponenten-Silikongummi. Es sei angemerkt, daß die transparente Hülse bzw. der Überzug ein geschlossenes, die Stirnfläche bedeckendes Ende Ik aufweist, welches für das Glasfaserbündel 3^ ein optisches Fenster darstellt. Der Überzug verschließt die Enden der Adern und er gleicht auch etwa vorhandene Unebenheiten aus. Außerdem verklebt der Überzug mit dem Epoxidharz zwischen den Adern des Glasfaserbündels und er füllt noch offene Hohlräume am Ende des Eündels.

Wie die Fig. 2 zeigt, wird mittels der Hülse 70 ein Schutzraum zwischen den polierten Glasfaserenden gebildet, so daß sie sich bei Verbindungsherstellung von Stecker-und Buchsenteil 12, I^ nicht berühren können. Sicherlich ist es ausreichend, wenn von zwei zusammengehörenden Lichtleitkabeln 18, 26 nur jeweils eines mit einer solchen Schutzhülse 70 versehen ist. Trotzdem werden vorzugsweise alle Enden der Lichtleitkabel bzw. Steckerstifte mit Schutzhülsen ausgerüstet.

Es ist erwünscht, daß die Wandung der Schutzhülse und die Dicke ihres geschlossenen Endes 74 so dünn wie möglich sein soll. Üblicherweise ist die Dickenabmessung der Schutzhülse 70 deshalb kleiner als diejenige des Steckerstiftes 38 im Bereich seines vorderen Endes. Um zwischen den Enden zweier Glasfaserbündel keine größeren Kopplungsverluste als ungefähr 0,2 dB entstehen zu lassen, wird die Dickenabmessung des Hülsenendes 7h so festgelegt, daß sie das Maß von 0,05 mm

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(0,002 inch) nicht überschreitet, woraus zwischen den Enden der Glasfaserbündel ein Abstand von 0,10 mm (0,00¹I inch) resultiert. Die in der Steckverbinderanordnung bei der Lichtübertragung entstehenden Kopplungsverluste sind trotz des Abstandes der Glasfaserbündelenden zueinander wesentlich geringer als bei unmittelbar zusammenstoßenden Glasfaserbündelenden, deren durch abschürfende Beschädigung ihrer polierten Stirnflächen entstehenden Kopplungsverluste 2dB und mehr betragen können. Die Wirkung der die Kopplungsverluste gering haltenden Schutzhülse 70 gewinnt eine noch größere Bedeutung wenn die Verbinderanordnung in Gebieten eingesetzt wird,, in denen die Möglichkeit einer größeren Beschädigung durch eindringende Körnchen besteht, welche eine übermäßige Lichtstreuung verursachen.

Die Pic· ^ zeigt ein abgewandeltes Ausführungsbeispiel des vorderen Endes eines Lichtleitkabels. Dieses Lichtleitkabel weicht von dem zuvor beschriebenen ab, da das Glasfaserbündel 3*J' sich hier über-das Ende des Steckerstiftes 38' hinaus erstreckt. Die einstückig aus einem geeigneten Brechungsindex aufweisenden Werkstoff separat geformteund verhältnismäßig harte Schutzhülse 70' wird auf das Ende des Glasfaserbündels 3^' aufgepreßt. Als zur Verwendung kommendes Material dient beispielsweise ein Polycarbonat. Die Schutzhülse 70' weist einen nach außen gerichteten Plansch 76' auf, der hinter einer Schulter 78' des Steckerstiftes 38' angeordnet ist welche die Schutzhülse 70' auf dem Glas-

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faserbündel 34^f festlegt. Das ebene geschlossene Ende 7**' der Schutzhülse 70* liegt dabei unmittelbar an der Stirnfläche 72' des Glasfaserbündels 3**¹ an. Die Punktion der beispielsweise durch Spritzen hergestellten Schutzhülse 70' ist die selbe, wie die zuvor beschriebene und aus einem überzug bestehende Schutzhülse 70.

Obwohl die vorliegende Erfindung anhand eines ein ganzes Faserbündel enthaltenden Lichtleitkabels beschrieben wurde versteht sich, daß die Schutzhülse bei Bedarf auch für Lichtleitkabel verwendet werden kann, die aus nur einem Faserstrang bestehen.

Mittels der Erfindung werden nicht nur die Kopplungsverluste der Steckverbinderanordnung beim Einsatz unter normalen Umgebungsbedingungen reduziert, wo sonst durch Staub oder Sandkörnchen verursachte Abschürfungen an den Glasfaserstirnflächen auftreten würden, sondern die Enden der Glasfasern sind auch bei Handhabung der Kabel während ihrer Montage sowie beim Transport geschützt.

10 Ansprüche

2 Bl. Zeichnungen

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Claims

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Ansprüche

Steckverbinderanordnung für Lichtleitkabel, bestehend aus zwei mittels Bajonett- oder Schraubverschluß verriegelbaren Gehäusen,die je einen von Kammern durchzogenen Einsatz enthalten, in denen mit den Lichtleitkabeln verbundene, aus mehreren Einzelteilen zusammengesetzte Anschlußhülsen angeordnet sind, wobei die jeweils mit einem Lichtleitkabel unmittelbar verbundenen Teile der Anschlußhülsen so in den Gehäusen gelagert sind, daß sie beim Zusammenstecken der Gehäuse mit ihren Stirnseiten stumpf zusammenstoßen und unter Beibehaltung der gegenseitig anliegenden Stirnseiten nach hergestellter Verriegelung in den Gehäusen gegenüber ihrer ursprünglich vorgezogenen Lage eine unter Druck stehende, rückwärtige Lage einnehmen, wobei die Enden von jeweils zwei miteinander zu verbindendenund je ein Lichtleitkabel enthaltenden Steckerstifte von einer innerhalb des einen Gehäuses gelagerten, aus einem Elastomer bestehenden Zentrierhülse aufgenommen werden, die einen aus einer zylindrischen Bohrung bestehenden Mittelabschnitt aufweist, dessen Innendurchmesser kleiner ist als der Außendurchmesser der Steckerstifte in ihrem verbindungsseitigen Endbereich und daß die Zentrierhülse nach Aufnahr.e und Selbstausrichtung der Steckerstifte durch die Verbindungsherstellung der beiden Gehäuse in axialer Richtung derart zusammengedrückt wird, daß ihr nach innen verdrängter Werkstoff die Steckerstifte fest um-

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schließend abdichtet, nach Patent (Aktenzeichen P 25 53 877.6) dadurch gekennzeichnet, daß von den in beiden Gehäusen (13, 22) lagernden Lichtleitkabeln (18, 26) die Stirnflächen (72, 72») ihrer Glasfaserbündel (34, 34^f)zumindest einer Verbinderhälfte vom geschlossenen Ende (7¹*, 7¹I¹) einer jedem Lichtleitkabel (18, 26) zugeordneten, transparenten Schutzhülse (70, 70') bedeckt sind.
2. Steckverbinderanordnung für Lichtleitkabel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Schutzhülse (70) aus einem durch Eintauchen des mit einem Steckerstift (38) verbundenen Glasfaserbündels (3*0 in einen flüssigen aushärtbaren Werkstoff hergestellten Überzug besteht.
3. Steckervinderanordnung für Lichtleitkabel nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Wandungsdicke der Schutzhülse (70) kleiner ist als die radiale Wandungsdicke des hülsenförmigen Steckerstiftes (38).
4. Steckervinderanordnung für Lichtleitkabel nach einem der Ansprüche 1 bis 3» dadurch gekennzeichnet, daß die Wandungsdicke des geschlossenen Endes (7¹O der Schutzhülse (70) ein Maß in der Größenordnung von nur hundertstein eines Millimeters aufweist.

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5. Steckverbinderanordnung für Lichtleitkabel nach einem der Ansprüche 1 bis ^, dadurch gekennzeichnet, daß die Schutzhülse (70) aus Silikongummi hergestellt ist.
6. Steckverbinderanordnung für Lichtleitkabel nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Schutzhülse (70') aus einem einstückig gespritzten Polycarbonatkörper besteht.
7. Steckverbinderanordnung für Lichtleitkabel nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Schutzhülse (70*) an ihrem offenen Ende einen nach außen gerichteten Flansch (76*) aufweist.
8. Steckverbinderanordung für Lichtleitkabel nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Schutzhülse (70¹) auf einem aus dem Steckerstift (38') des Lichtleitkabels (l8, 26) hervorstehend angeordneten Glasfaserbündel (2*1') unmittelbar durch Aufpressen befestigt ist.
9. Steckverbinderanordnung für Lichtleitkabel nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Plansch (76¹) der Schutzhülse (70¹) durch Hintergreifen einer am Steckerstift (38') angeordneten Schulter (78·) festgelegt ist.
10. Steckverbinderanordnung für Lichtleitkabel nach einem der Ansprüche 1 bis 9_S dadurch gekennzeichnet, daß die Hohlräume arischen den Adern des Glasfaserbündels (3¹I, 3¹*¹) innerhalb der Schutzhülse (70, 70¹) eine Epoxydharzkleber-Ausfüllung aufweisen.

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