DE2805949C2

DE2805949C2 - Lichtleiterkupplung

Info

Publication number: DE2805949C2
Application number: DE2805949A
Authority: DE
Inventors: William Ludlow Camp Hill Pa. Schumacher
Original assignee: AMP Inc
Current assignee: TE Connectivity Corp
Priority date: 1977-02-14
Filing date: 1978-02-13
Publication date: 1987-01-29
Also published as: IT7819792A0; AU3266278A; SE439387B; BE863733A; JPS6323522B2; CA1087890A; FR2380560B1; BR7800830A; AU508256B2; US4186997A; NL7801091A; ES233779Y; ES233779U; FR2380560A1; MX144025A; JPS53102049A; IT1092338B; SE7801702L; DE2805949A1; GB1586001A

Description

Die Erfindung betrifft ein Lichtleiter-Kupplungsteil nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
Die DE-OS 26 26 907 zeigt ein Lichtleiter Kupplungsteil mit einem Unterteil und einem Oberteil, die jeweils aus einem elastischen Werkstoff bestehen. Das Unterteil besitzt eine V-Nut, in welche die beiden zu kuppelnden Faserenden aneinanderstoßend eingelegt werden. Das Oberteil wird dann senkrecht aufgedrückt, um zu erreichen, daß beiden Faserenden im eingeschlossenen Zustand möglichst gut miteinander ausgerichtet sind. Allerdings ist es nicht immer möglich, die beispielsweise verkantet oder schräg eingelegten Faserenden mit der gewünschten Genauigkeit auszurichten.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Lichtleiter-Kupplungsteil der im Oberbegriff des Anspruchs 1 angegebenen Art derart weiterzubilden, daß bei guter axialer Ausrichtung die gesamte Kupplung ein stabiles und somit sicher zu handhabendes Teil darstellt.
Diese Aufgabe wird durch die im Anspruch 1 angegebene Erfindung gelöst.
Wenn die Verbindungsflächen gleichartiger Kupplungsteile aneinander anliegen, werden die Druckeinlagen elastisch zusammengedrückt, so daß sie die Lichtleiterenden dichtend umschließen und deren Mittenachsen genau ausrichten, während der starre Körper sicherstellt, daß die Kupplungs-Gesamtabmessungen und die Trennung der Lichtleiterenden aufrechterhalten werden können.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird nachstehend unter Bezugnahme auf die Zeichnung näher erläutert. Es zeigt
Fig. 1 eine Perspektivansicht, die schematisch die zwecks Zsammenfügens einander gegenüberliegend angeordneten Kupplungsteile zeigt;
Fig. 2 eine Ansicht, die schematisch die zwecks Zusammenfügens einander gegenüberliegend angeordneten Kupplungsteile zeigt;
Fig. 3 eine Ansicht, die schematisch die zusammengefügten Kupplungsteile zeigt;
Fig. 4 eine Teil-Querschnittsansicht der relativen Stellungen von Lichtleiterendabschnitten vor dem vollständigen Zusammenfügen der Kupplungsteile;
Fig. 5 eine der Fig. 4 ähnliche Ansicht nach dem vollständigen Zusammenfügen der Kupplungsteile;
Fig. 6 eine Perspektivansicht einer besonderen Ausführungsform einer Einspannvorrichtung eines Kupplungsteils;
Fig. 7 eine perspektivische Explosionsansicht der Einspannvorrichtung nach Fig. 6 und einer Lichtleiterhalterung des Kupplungsteils;
Fig. 8 eine Perspektivansicht der das Kupplungsteil bildenden Einspann- und Halterungseinheit;
Fig. 9 eine Querschnittsansicht des Kupplungsteils nach Fig. 8;
Fig. 10 eine Perspektivansicht einer zur Aufnahme des Kupplungsteils ausgebildeten Steckhülse;
Fig. 11 eine Perspektivansicht der mit dem Kupplungsteil zusammengefügten Steckhülse nach Fig. 10;
Fig. 12 eine Querschnittsansicht der Anordnung nach Fig. 11;
Fig. 13 teilweise im Querschnitt eine Ansicht von Kupplungsteilen, die in der Steckhülse vor dem vollständigen Zusammenfügen einander gegenüberliegen; und
Fig. 14 eine der Fig. 13 ähnliche Ansicht der Kupplung nach dem vollständigen Zusammenfügen der Kupplungsteile.
Nach den Fig. 1-5 umfaßt eine Lichtleiterkupplung 1 zwei Kupplungsteile 2 und 4 mit entsprechenden axial verlaufenden Verbindungsflächen 6. jeder Kupplungsteil weist einen Grundkörper aus einem relativ harten Werkstoff auf, und eine Nut 12 verläuft in axialer Richtung längs der Verbindungsfläche des Grundkörpers. Eine Druckeinlage 14 aus einem Elastomer ist in der harten Verbindungsfläche so angeordnet, daß die Oberfläche der Druckeinlage von der Verbindungsfläche vorsteht, und weist eine im wesentlichen mit der Nut 12 fluchtende Nut 16 auf. Ein Lichtleiterkabel 8 ist in einem hinteren Abschnitt jedes Kupplungsteils festgelegt, wobei der Lichtleiter 10 in den Nuten 12 und 16 angeordnet ist und der freie Endabschnitt des Lichtleiters 10 auf der elastomeren Druckeinlage so gelagert ist, daß eine optische Endfläche 18 des Lichtleiters einer Bezugsebene 24 eng benachbart liegt; die Bezugsebene 24 verläuft quer zum Kupplungsteil und im wesentlichen mittig durch die Druckeinlage. jeder Kupplungsteil weist Wände 20 und 22 auf, die quer zu den entsprechenden entgegengesetzten Enden jeder Verbindungsfläche verlaufen.
Die Kupplungsteile sind dadurch zusammenfügbar, daß zuerst die Endwände 20 in Anlage mit den Endwänden 22 gebracht und die Kupplungsteile in Querrichtung so aufeinander zu bewegt werden, daß ihre Verbindungsflächen sich überlappen. Die vorherige Anlage der Endwände gewährleistet eine genaue Beabstandung der Endfläche 18 der Lichtleiter in axialer Richtung auf jeder Seite der Bezugsebene 24, so daß sie, ohne aneinander anzustoßen, einander eng benachbart sind. Nach den Fig. 4 und 5 werden während des Zusammenfügens die Druckeinlagen elastisch verformt, so daß eine im wesentlichen homogene radiale Kompression erzeugt wird, wodurch die Lichtleiter vollständig in dichter Anlage umschlossen und so orientiert werden, daß ihre Mittenachsen genau miteinander fluchten (vgl. Fig. 5), wodurch jegliche Fehlausrichtung infolge von Durchmesserunterschieden aufgrund von Fertigungstoleranzen korrigiert werden; diese Unterschiede sind zwecks größerer Klarheit in den Fig. 4 und 5 übertrieben gezeichnet.
Durch die genaue Ausrichtung der Mittenachsen wird die Dämpfung an der Verbindungsstelle verringert, während die Beabstandung der Endflächen 18 sowohl während als auch nach dem Zusammenfügen einen Abrieb der Endflächen, der eine Dämpfung bewirken würde,verhindert.
Bei der Ausführungsform nach den Fig. 6-14 weist ein Lichtleiterkabel 26 eine Ummantelung 28 auf, die zwei Lichtleiter 30 enthält, die von mehreren flexiblen Verstärkungsfasern 32 umgeben sind. jeder Kupplungsteil umfaßt eine aus einem harten Isolierstoff geformte Einspannvorrichtung 34 und eine Lichtleiterhalterung 68.
Die Einspannvorrichtung 34 umfaßt einen im Schnitt kanalförmigen Grundteil mit einem abgestuften Boden 36, der eine untere ebene Fläche 38 und eine obere, als Kabelauflage dienende ebene Fläche 40 aufweist. Seitenwände 42 ragen von gegenüberliegenden Seiten des Bodens 36 nach oben und sind an einem Vorderende des Bodens durch eine Endwand 44, die von der Fläche 40 nach oben ragt, verbunden. Von gegenüberliegenden Seiten der Endwand 44 springen Arme 53 seitlich vor. Lichtleiter aufnehmende Öffnungen 46 sind in der Endwand 44 ausgebildet, die einen verdickten Abschnitt 66 unterhalb der Öffnungen aufweist, der eine Lichtleiterhalterungsfläche bildet. Eine Abdeckung 45 ist über ein aus einem dünnen Steg bestehendes Scharnier 50 mit der Endwand 44 verbunden.
Die Abdeckung 45 weist beabstandete Paare von seitlich vorspringenden Nasen 52 und 54 an vorderen bzw. hinteren Abschnitten auf, die mit beabstandeten Ausschnitten 56 bzw. 58 an vorderen und hinteren Abschnitten der Wände 42 des Grundteils in Eingriff gelangen, wenn die Abdeckung auf das Grundteil aufgebracht wird, so daß ein Abschnitt jeder Seitenwand zwischen Nasen 52 und 54 eingespannt ist (vgl. Fig. 7). Rastnasen 98 sind den Ausschnitten 56 benachbart an den jeweiligen Seitenwänden ausgebildet.
Nach Fig. 9 hat die Abdeckung 45 eine stufenartig ausgebildete Unterseite, die Abschnitte 60 und 62 unterschiedlicher Höhe ergibt, wobei jeder solche Abschnitt eine Reihe von querverlaufenden, mit einem Lichtleiterkabel in Anlage bringbaren Rippen 64 aufweist. Die Stufenformen der Abdeckung und des Grundteils definieren miteinander einen Kabelaufnahmehohlraum mit zwei verschiedenen Querschnittsabmessungen, so daß Lichtleiterkabel mit verschiedenen Durchmessern aufnehmbarsind.
Die Lichtleiterhalterung 68 umfaßt einen im Schnitt kanalförmigen Abschnitt 70 und einen laschenartigen Abschnitt 72, der sich von einem Vorderende der Kabelbodenwand 74 erstreckt.
Der Laschenabschnitt 72 weist eine Oberfläche 76 auf, die in bezug auf die Oberfläche der Bodenwand 74 erhöht ist und die Verbindungsfläche des Kupplungsteils bildet. Mehrere axial verlaufende starre Rippen 78 ragen von dem hinteren Teil der Fläche 76 nach oben, um die Lichtleiter zu schützen und ein Übersprechen zwischen benachbarten Lichtleitern zu verhindern. Eine Druckeinlage 82 aus einem Elastomeren wie etwa einem elastischen Polymer, ist in einem Ausschnitt 80 in der Fläche 76 so angeordnet, daß die Oberfläche der Druckeinlage von der Fläche 76 vorspringt. Die Druckeinlage 82 ist mit zwei Nuten 84 ausgebildet, die im wesentlichen mit zwischen Rippen 78 ausgebildeten Nuten 86 fluchten. Ein Nocken 114 springt von der Unterseite der Lasche an einer Stelle vor, die in Querrichtung mit der Druckeinlage ausgerichtet ist.
Der kanalförmige Abschnitt 70 weist eine Grundwand 74 auf, die stufenförmig so ausgebildet ist, daß sie mit der Bodenwand der Einspannvorrichtung 34 zusammensteckbar ist. Seitenwände 88 stehen von gegenüberliegenden Seiten der Bodenwand nach oben und sind mit kurzen querverlaufenden Endwänden 90 an ihren Hinterenden verbunden, die zwischen sich eine Kabelaufnahmeöffnung definieren. Rastnasen 92 springen von den hinteren Endwänden in den Kanalabschnitt 70 vor, und in den Seitenwänden sind Rastöffnungen ausgebildet. Jede Seitenwand 88 weist ein Vorderende 94 auf, das quer zur Fläche 76 verläuft und in axialer Richtung von den Rippen 78 beabstandet ist. Zwischen oberen und vorderen Enden der Seitenwände gebildete Ecken sind bei 96 abgeschrägt.
Zwei vertikale Vorsprünge 102 sind auf jeder Seite des Vorderendes der Lasche ausgebildet, und jede Seite eines Hinterendes der Lasche 72 ist mit einem Ausschnitt 104 ausgebildet. Die Vorsprünge 102 des einen Kupplungsteils gelangen mit den Vorsprüngen 102 des anderen Kupplungsteils während der Bewegung der Kupplungsteile aufeinander zu in Anlage, wodurch ein Ineinandergreifen der Verbindungsflächen verhindert wird, bevor die Vorsprünge 102 und die Ausschnitte 104 in Deckung gelangen, wenn die Lichtleiter in etwa ausgerichtet sind.
Das äußerste Vorderende 106 jeder Lasche befindet sich eng benachbart der durch die Endwand 44 des gegenüberliegenden Kupplungsabschnitts definierten Grundebene, wenn die beiden Kupplungsteile in etwa miteinander ausgerichtet sind (vgl. Fig. 13).
Das Lichtleiterkabel wird mit der Einspannvorrichtung zusammengefügt, indem die freigelegten Kabelenden durch Öffnungen 46 eingeführt werden, wodurch die Fasern 32 von den Lichtleitern 30 nach hinten zurückgeschoben werden. Der Grundteil-Kanalabschnitt wird dann mit einem Epoxidharz-Klebmittel gefüllt, und die Abdeckung wird geschlossen, so daß die Nasen 52 und 54 in die Ausschnitte 56 bzw. 58 eingreifen. Das Lichtleiterkabel wird durch die Rippen 64 im Abschnitt 62 gegen die Fläche 40 gedrückt, während die Lichtleiter, die durch die Öffnungen 46 verlaufen, auf der Oberfläche des Wandabschnitts 66 gehaltert sind. Die Lichtleiterenden sind so zugerichtet, daß sie um ein genau bestimmtes Stück von der durch die Stirnfläche der Endwand 44 definierten Grundebene vorstehen, und sind poliert, wodurch die Dämpfung an ihren Endflächen kleingehalten wird.
Die Einspannvorrichtung 34 wird mit dem Kanalabschnitt durch Abwärtsbewegen durch die Kanaleintrittsöffnung (vgl. Fig. 7) zusammengefügt, wobei die Arme 53 der Einspannvorrichtung 34 über die abgeschrägten Abschnitte 96 gleiten und in dem Raum zwischen den Rippen 78 und den Vorderenden 94 der Seitenwände 88 in Anlage gelangen (vgl. Fig. 8). Dann greifen die Rastnasen 92 in Ausschnitte 58 und die Laschen 98 in Ausschnitte 100 ein. Die Nockenwirkung der Abschrägungen 96 stellt sicher, daß die durch die vertikale Endwand 44 definierte Grundebene genau auf dem Laschenabschnitt 72 festgelegt ist. Zusätzlich stellt die Vertikalbewegung der Einspannvorrichtung während des Zusammenfügens sicher, daß die Lichtleiter 30 genau in die Nuten 86 und 84 eingeIegt werden. Die Grundebene 44 stellt sicher, daß die Endflächen der Lichtleiter 30 genau axial in bezug auf die Druckeinlage 82 positioniert sind, so daß beim Zusammensetzen von zwei Kupplungsteilen die Lichtleiter 30 genau Stirnfläche an Stirnfläche positioniert sind, ohne einander zu berühren. Wenn die Verbindungsflächen in Verbindung miteinander gedrückt werden, passen die Rippen 78 der einen Kupplungshälfte genau in die Kanäle 86 der anderen Kupplungshälfte. Die gegenüberliegenden Druckeinlagen 82 geben elastisch nach, so daß sie dichtend aneinanderliegen und jeden Lichtleiter 30 umschließen und dichten. Zusätzlich sorgen die elastischen Dichtungs- Druckeinlagen für eine berührungsfreie genaue axiale Ausrichtung der Lichtleiter an ihren Stirnflächen, wie unter Bezugnahme auf die Fig. 1-5 erläutert wurde.
Die Kupplungsteile werden unter Verwendung einer Steckhülse 108 zusammengesetzt (vgl. die Fig. 10-14). Ein erster Kupplungsteil wird in ein Ende der Steckhülse 108 eingeschoben, bis ein in der Steckhülse ausgebildetes Rastglied 110 zwischen einer Schulter 112 und dem Vorsprung 114 des Kupplungsteils einrastet.
Ein zweiter Kupplungsteil wird in das andere Ende der Steckhülse eingeführt (vgl. Fig. 13), und die Steckhülse wird über beide KuppIungsteile geschoben, bis das Rastglied 110 an dem Vorsprung 114 anliegt und ein gleichartiges Rastglied 116 auf der anderen Seite des Steckhülseninneren an dem Vorsprung 114 des anderen Kupplungsteils 70 anliegt.
Durch die Nockenwirkung werden die Druckeinlagen 14 zusammengedrückt und bringen die Mittenachsen der Lichtleiter miteinander in genaue Ausrichtung.

Claims

1. Lichtleiter-Kupplungsteil mit einer Druckeinlage aus elastisch kompressiblem Werkstoff und mi-t ei.ner Nut zur Aufnahme eines Lichtleiters in axialer Lage, dadurch gekennzeichnet, daß der elastisch kompressible Werkstoff in einer Verbindungsfläche (6, 76) befestigt und daraus vorstehend ist, wobei die Verbindungsfläche Teil eines harten Körpers ist, der eine Lichtleiteraufnahmenut (12, 86) aufweist, die mit der Nut (16, 84) in der Druckeinlage (14, 82) fluchtet.

2. Lichtleiter-Kupplungsteil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Verbindungsfläche (76) Vorsprünge (102) und Vertiefungen (104) zur genauen Passung mit entsprechenden Vertiefungen (104) und Vorsprüngen (102) an der Verbindungsfläche eines gleichartigen Kupplungsteils beim Zusammenfügen beider Kupplungsteile aufweist.

3. Lichtleiter-Kupplungsteil nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Kupplungsteil- Grundkörper eine Lichtleiterkabel-Einspannvorrichtung (34) und eine Lichtleiterhalterung (68) umfaßt, wobei die Einspannvorrichtung einen Aufnahmeteil (36, 42, 44) für ein Lichtleiterkabel (26) und Mittel (45, 46) zum Festlegen des Lichtleiterkabels (26) in vorbestimmter Lage in dem Aufnahmeteil (36, 42, 44) aufweist, wobei die Lichtleiter durch eine Öffnung (46) in einer Stirnfläche (44) des Aufnahmeteils (36, 42, 44) vorstehen, und die Lichtleiterhalterung (68) einen im Schnitt kanalförmigen Abschnitt (70) und eine von einem axialen Ende desselben vorspringende Lasche (72) umfaßt, wobei eine Seite (76) der Lasche (72) die Verbindungsfläche (76) bildet und die Einspannvorrichtung in einer vorbestimmten Lage in dem Kanalabschnitt (70) so aufnehmbar ist, daß der Endabschnitt (30) des Lichtleiters in axialer Richtung in der Nut ( 84) der Druckeinlage (82) aufnehmbar ist.

4. Lichtleiter-Kupplungsteil nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Aufnahmeteil (36, 42, 44) im Schnitt kanalförmig ist und daß die Einspannvorrichtung (45, 64) eine Abdeckung (45), die mit einer Vorderwand (44) des Aufnahmeteils über ein stegartiges Scharnier (50) einstückig verbunden ist, umfaßt, wobei an dem Aufnahmeteil und der Abdeckung komplementäre Rastglieder (56, 58 und 52, 54) ausgebildet sind, durch die die Abdeckung (45) in einer Schließstellung, in der ein Lichtleiterkabel (26) im Aufnahmeteil gegen eine Grundwand (40) des Aufnahmeteils gehalten wird, haltbar ist.

5. Lichtleiter-Kupplungsteil nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen der Vorderwand (44) und der Druckeinlage (82) auf jeder Seite der Nut (84) eine Rippe (78) verläuft und von der Verbindungsfläche (76) vorspringt.

6. Lichtleiterkupplung aus zwei Kupplungsteilen nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch eine auf einem Kupplungsteil festlegbare Hülse (108) , wobei an der Hülse (108) und an einem Kupplungsteil zusammenwirkende Nocken (110, 114) ausgebildet sind, durch die die Verbindungsflächen (76) in Kontakt drückbar sind, wenn die Verbindungsfläche des anderen Kupplungsteils (76) in der Hülse (108) der Verbindungsfläche (76) des einen Kupplungsteils gegenüberliegt.