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DE2622607A1 - Selbstzentrierende steckverbindungsanordnung fuer lichtwellenleiter - Google Patents

Selbstzentrierende steckverbindungsanordnung fuer lichtwellenleiter

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DE2622607A1
DE2622607A1 DE19762622607 DE2622607A DE2622607A1 DE 2622607 A1 DE2622607 A1 DE 2622607A1 DE 19762622607 DE19762622607 DE 19762622607 DE 2622607 A DE2622607 A DE 2622607A DE 2622607 A1 DE2622607 A1 DE 2622607A1
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Description

SIEMENS AKTIENGESELLSCHAFT ι. Unser Zeichen: Berlin und München VPA 7ß ρ β 4 2 O BRD
Selbstzentrierende Steckverbindungsanordnung für Lichtwellenleiter-.-
Die Erfindung betrifft eine Steckverbindungsanordnung für Lichtwellenleiter, bestehend aus zwei gleichen Steckerteilen zur Aufnahme der Lichtwellenleiter und einem Kupplungsteil mit zentrierender Nut.
Für die Verbindung von Lichtwellenleitern sind vielfältige Anordnungen bekannt. Aufgrund der geringen Durchmesser der Lichtwellenleiter stehen hierbei immer die Probleme der gegenseitigen Ausrichtung und Zentrierung im Vordergrund. Meist ist eine Justierung bzw. Ausrichtung nötig, um die Übertragungsverluste an der Übergangsstelle möglichst niedrig zu halten. Besondere Schwierigkeiten treten dabei bei lösbaren Verbindungsanordnungen auf, da die auftretenden Toleranzen weitgehend eliminiert werden müssen. Bei bisher bekannten und verwendeten Steckverbindungsanordnungen werden die Lichtwellenleiter in einer äußeren Hülse des Steckers genau positioniert und fixiert. Die Stirnfläche des Lichtwellenleiters wird geschliffen und poliert. Zur Verbindung zweier Stecker dient eine Kupplungshülse, die die Stecker spielfrei aufnehmen muß. In vielen Fällen werden auch, wie auch in der deutsehen Auslegeschrift 2 409 057 beschrieben wird, Kapillarröhrchen zur Aufnahme der Enden der miteinander zu koppelnden Lichtwellenleiter verwendet. Diese Kapillarröhrchen werden dann in
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Steckvorrichtungen eingesetzt. Auch prismatische Nuten finden für das Ausrichten von Lichtwellenleiterh Verwendung. Ein solcher steckbarer Verbindungsstecker ist durch das Gebrauchsmuster 75 10 132 bekannt.
Da die lösbare Verbindung von Lichtwellenleitern unter Verwendung zusätzlicher Justiervorrichtungen und damit zusammenhängender Meßvorgänge sehr aufwendig und problematisch ist, stellt sich für die vorliegende Erfindung die Aufgabe, eine lösbare Verbindungsanordnung für Lichtwellenleiter zu schaffen, bei der komplizierte Justier- und Meßvorgänge nicht nötig sind, so daß die nötigen Schritte zur Ausrichtung der Lichtwellenleiter-Enden beim Steckvorgang ohne v/eitere Hilfsmaßnahmen selbst ablaufen. Weiterhin soll gewährleistet sein, daß die in Steckern gefaßten Lichtwellenleiter-Enden im nicht gesteckten Zustand wie auch beim Steckvorgang selbst so geschützt sind, daß Beschädigungen ausgeschlossen sind.
Die Aufgabe wird nun gemäß der Erfindung dadurch gelöst, daß jeder Stecker ein Grundteil wannenförmigen Querschnittes aufweist, daß darin der zu verbindende Lichtwellenleiter mit Umhüllung am eingeführten Ende kraft- oder formschlüssig befestigt ist, zum anderen Ende'hin in abgemantelter Form frei und etwa mittig zwischen den Schenkeln des Grundteils angeordnet ist und daß das Grundteil mit einer beweglichen Klappe abgedeckt ist, daß weiterhin das Kupplungsteil eine Zentriernut aufweist und daß Steckerführungen im Kupplungsteil beiderseits der Zentriernut in spitzen Winkeln hierzu so angeordnet sind, daß durch Einführen des Stekkers das freie Lichtwellenleiter-Ende in die Zentriernut einläuft und bis zur gegenseitigen Berührung mit dem zweiten Lichtwellenleiter-Ende zentriert und ausgerichtet geführt wird.
Das Wesentliche an der Erfindung ist darin zu sehen, daß das Lichtwellenleiter-Ende im wannenförmigen Grundteil des Steckers frei und etwa mittig angeordnet und durch eine Klappe, die sich
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beim Stecken in das Kupplungsteil selbsttätig hebt und sich mit diesem verriegelt, geschützt ist. Weiterhin ist beim Kupplungsteil wesentlich, daß beim Steckvorgang der Stecker in spitzem Winkel auf die im Kupplungsteil angeordnete Zentriernut zubewegt wird, wobei das freie Lichtwellenleiter-Ende von dieser Zentriernut aufgenommen, zentriert und ausgerichtet wird. Der zweite Stecker wird in gleicher Weise an der gegenüberliegenden Seite der Zentriernut eingeführt, so daß die beiden Lichtwellenleiter-Enden zur stirnseitigen Berührung kommen. Die Längentoleranzen der Lichtwellenleiter-Enden sind hierbei unkritisch, da sich der Ausgleich durch mehr oder weniger starkes Abbiegen der Lichtwellenleiter-Enden ergibt. Die Stirnflächen der Lichtwellenleiter-Enden bedürfen keines Schleif- oder Poliervorganges, wenn sie saubere Bruchflächen aufweisen, die vor der Montage in die Stecker mittels bekannter Schneidvorrichtungen herstellbar sind. Das Kupplungsteil kann auch als Träger für Immersionssubstanz ausgebildet sein, wodurch die Übertragungsgüte der Stoßstelle weiterhin verbessert werden kann. Die Toleranzen für die Steckerführungen sind ebenfalls unkritisch und können innerhalb oder außerhalb des Kupplungsteiles angebracht sein. Wichtig ist lediglich, daß die Zentriernut in ihrer Längsausdehnung so tief in die wannenförmigen Aussparungen der eingeführten Stecker reicht, daß sich die Lichtwellenleiter-Enden beim Einschieben von selbst in sie einfädeln können und daß sich die Stecker zu beiden Seiten der Zentriernut so weit schräg vorbeischieben lassen, bis nach selbsttätiger Verriegelung die Lichtwellenleiter-Enden sich etwa in der Mitte der Zentriernut berühren. Durch die Ausbildung der Zentriernut mit konkaver Krümmung, wobei der Tiefpunkt an der Stoßstelle der Lichtwellenleiter-Enden ist,kann die Gefahr des Herausspringens der eingeführten Lichtwellenleiter-Enden zusätzlich verringert werden.
Ein v/eiterer Vorteil des Prinzips der Erfindung ist darin zu sehen, daß durch parallele Anordnung mehrerer Lichtwellenleiter-Enden im Stecker und mehrerer Zentriernuten im Kupplungsteil auf-
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grund der großzügigen Toleranzen eine Vielfacnanorafnlng innerhalb der Steckverbindungsanordnung möglich ist, was besonders bei Kabelverbindungen mit mehreren Lichtwellenleiter-Adern von Bedeutung ist. Weiterhin besteht die Möglichkeit durch unkompliziertes Baukastenprinzip mehrere Einzelelemente genannter Art zu Vielfachsteckeinheiten zusammenzufassen. Das Prinzip der Erfindung läßt sich auch soweit modifizieren, daß das Kupplungsteil nur eine einseitige Steckereinführung aufweist, wobei die zweite Seite so abgetrennt ist, daß in der Trennebene in Flucht der Zentriernut ein optisches Bauelement angeordnet werden kann. Somit läßt sich auf diese Weise ein Kopplungselement zwischen Lichtwellenleiter und Sender- bzw. Empfängerelement herstellen.
Die Erfindung wird nun anhand eines AusführungsbeispMs mittels Figuren näher erläutert. Die Fig. 1 bis 4 zeigen den Aufbau eines Steckers, während in den Fig.5 bis 7 das Kupplungsteil dargestellt wird. In der Fig.8 wird die komplette Steckverbindungsanordnung dargestellt und die Fig.9 zeigt eine modifizierte Ausführung zur Ankopplung von optischen Bauelementen.
Aus der Fig.1 ist das Grundteil 1 des Steckers ersichtlich, in das an der Einführungsseite der Lichtwellenleiter mit Umhüllung 2 eingeführt und mittels Kleber 4 befestigt wird. Das abgemantelte Lichtwellenleiter-Ende 3 ragt frei und wie Fig.2 zeigt, etwa in die Mitte des wannenförmigen Grundteils 1 des Steckers. Zum Schutz des Lichtwellenleiter-Endes 3 wird auf dem Grundteil 1 eine Klappe 5 befestigt, die z.B. durch ein Filmscharnier 6 im vorderen, das Lichtwellenleiter-Ende 3 abdeckenden Teil beweglich ist. Diese Klappe 5 weist im beweglichen Teil auf der Oberseite eine Aussparung als Rasterung 7 und am Ende auf der Unterseite eine Rastnocke 8 auf* Beides dient zur Verriegelung im gesteckten Zustand, um ein unbeabsichtigtes Lösen der Verbindungsanordnung zu verhindern. Diese Rastmittel können jedoch auch als Montagehilfsmittel zum Halten des Steckers beim Einsetzen des Lichtwellenleiters dienen. Die Rastnocke 8 erfüllt, wie aus Fig.4 hervorgeht, noch eine
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weitere Aufgabe. Sie dient als Schwingungsbedämpfung für das freie Lichtwellenleiter-Ende 3, das durch Erschütterungen im nichtgesteckten Zustand zu schwingen beginnt. Dieser Schutz für das Lichtwellenleiter-Ende 3 kann durch eine Nut 16 in der Rastnocke 8 noch erhöht werden.
Die Fig.5 zeigt einen Schnitt durch das Kupplungsteil 9, in dem die Zentriernut 11 mit prismatischem Querschnitt enthalten ist. Zu beiden Seiten der Zentriernut 11 verlaufen die Steckerführungen 10 mit ihren Stützschultern 12, die in der Querschnittsdarstellung der Fig.6 deutlich werden, in spitzem Winkel an der Zentriernut vorbei. Der Abstand ist dabei so gewählt, daß das Lichtwellenleiter-Ende 3 beim Einschieben des Steckers von der Zentriernut 11 aufgefädelt wird.Durch weiteres Einschieben des Steckers senkt sich das Lichtwellenleiter-Ende 3 weiter in die Zentriernut 11 und wird zentriert und ausgerichtet in Richtung Stoßstelle bewegt. Der Längenausgleich der beiden Lichtwellenleiter-Enden 3 erfolgt automatisch dadurch, daß sich an beiden Enden der Zentriernut 11 Dehnungsbögen ausbilden, die sogar die Anpreßkraft der beiden Lichtwellenleiter-Enden vergrößern. Die Stecker 1-5 und das Kupplungsteil 9 sind weiterhin so ausgebildet, daß sich beim Einschieben der Stecker die Klappe 5 hebt und über das Oberteil des Kupplungsteils 9 geschoben wird, bis die Bewegung des Steckers durch Einschnappen seiner Rastnocke 8 in eine.
Rasterung 7 des Kupplungsteils 9 gehemmt wird. Damit befindet sich der Stecker und damit auch das Lichtwellenleiter-Ende 3 in seiner erforderlichen Lage, wobei zugleich die Verriegelung erfolgte. Das Einschieben des zweiten Steckers auf der gegenüberliegenden Seite erfolgt in der gleichen Weise, wobei sich diese Klappe 5 mit der Rastnocke 8 über die Klappe 5 des bereits gesteckten Stekkers schiebt, bis sie in der Rasterung der ersten Klappe 5 einschnappt. Somit ist der Verbindungsvorgang, bei dem keinerlei zusätzliche Montage- oder Meßmittel erforderlich sind, abgeschlossen. Diese Verbindungsanordnung ist in Fig.8 dargestellt und gibt einen Überblick über alle Einzelheiten der bereits beschriebenen
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S 262260?
Teile. Entsprechende Befestigungsmittel, wie die angedeuteten Bohrungen im Sockel des Kupplungsteils 9 der Fig.8, dienen zum Befestigen der Verbindungsanordnungen. Dabei sind, wie bereits einleitend erwähnt, infolge der großen Toleranzfreiheit Aneinanderreihungen von Steckern und Kupplungsteilen möglich, so daß Vielfachsteckeinheiten entstehen. Die Fig.9 zeigt nun ein abgewandeltes Ausführungsbeispiel, das nach dem gleichen erfindungsmäßigen Prinzip aufgebaut ist, das jedoch der Ankopplung von anderen optischen Bauelementen, v/ie Sende- oder Empfangsdioden, dient.. Der Stecker mit dem Lichtwellenleiter-Ende 3 ist in derselben Weise aufgebaut, während das Kupplungsteil 17 nur aus einer Hälfte des vorher beschriebenen Kupplungsteiles 9 mit nur einer Steckerführung 10 besteht. In der Teilungsebene, die senkrecht zur Zentriernut 11 und in der Mitte des ursprüngliehen Kupplungsteiles liegt, wird nun das optische Bauelement so angeordnet, daß das eingeführte Lichtwellenleiter-Ende 3 senkrecht und in derselben optischen Achse liegend auf seine wirksame Oberfläche auftrifft. Gegebenenfalls muß das Ende der Zentriernut 11 mit einer glasklaren, planen Platte abgeschlossen werden. Mit Befestigungselementen 14 und 15 kann das Bauelement in seiner Lage fixiert werden. Der Ablauf des Steckvorgangs mit abschließender Verriegelung erfolgt in der bereits beschriebenen Weise.
Abschließend sei vermerkt, daß die Zentriernut 11 entweder bei geeignetem Material bereits im Kupplungsteil eingearbeitet sein kann oder daß sie aus anderem Material als selbständiges Element in eine Halterung des Kupplungsteiles 9 eingesetzt wird. Hierdurch wäre der Einsatz gebräuchlicher SpIeißelemente möglich. Da bei allen anderen Teilen die Toleranzen in weiten Grenzen liegen, ist eine einfache und billige Herstellung im Spritzgußverfahren oder dergleichen durchaus möglich.
12 Patentansprüche
9 Figuren
VPA 76 E 6407/670 ■
709847/0528

Claims (12)

Patentansprüche .
1. Steckverbindungsanordnung für Lichtwellenleiter, bestehend aus zwei gleichen Steckerteilen zur Aufnahme der Lichtwellenleiter und einem Kupplungsteil mit zentrierender Nut, dadurch gekennzeichnet, daß jeder Stecker (1-5) ein Grundteil (1) wannenförmigen Querschnittes aufweist, daß darin der zu verbindende Lichtwellenleiter (3) mit Umhüllung (2) an der eingeführten Seite kraft- oder formschlüssig befestigt ist, und an der anderen Seite das Ende des Lichtwellenleiters in abgemantelter Form frei und etwa mittig zwisehen den Schenkeln des Grundteils (1) angeordnet ist und daß das Grundteil (1) mit einer beweglichen Klappe (5) abgedeckt ist, daß weiterhin das Kupplungsteil (9) eine Zentriernut (11) aufweist und daßvSteckerführungen (10) im Kupplungsteil (9) beiderseits der Zentriernut (11) in spitzen Winkeln hierzu so angeordnet sind, daß durch Einführen des Steckers (1-5) das freie Lichtwellenleiter-Ende (3) in die Zentriernut (11) einläuft und bis zur gegenseitigen Berührung mit dem zweiten Lichtwellenleiter-Ende zentriert und ausgerichtet geführt wird.
2. Steckverbindungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch geken.η zeichnet , daß die bewegliche Klappe (5) ein Filmscharnier (6) aufweist.
3. Steckverbindungsanordnung nach Anspruch 1 bis 2, dadurch gekennzeichnet, daß die bewegliche Klappe (5) eine Rastnocke (8) und eine dazu entsprechende Aussparung als Rasterung (7) aufweist.
4. Steckverbindungsanordnung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Rastnocke (8) eine Längsnut (16) als Montagehilfe und zum Schutz des Lichtwellenleiter-Endes (3) aufweist.
ORIGINAL INSPECTED VPA 76 K 6407/670 709847/052B
5. Steckverbindungsanordnung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Nutgrund der Zentriernut (11) des Kupplungsteils (9) in Längsrichtung- eine konkave Krümmung aufweist.
6. Steckverbindungsanordnung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß Rasterungen (7) im Kupplungsteil (9) für Rastnocken (8) der Stecker (1-5) angeordnet sind.
7. Steckverbindungsanordnung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Steckerführungen (10) innerhalb des Kupplungsteils (9) angeordnet sind.
8. Steckverbindungsanordnung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Steckerführungen außerhalb des Kupplungsteils (9) angeordnet sind.
9. Steckverbindungsanordnung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß das Kupplungsteil (9) so ausgebildet ist, daß es Immersionssubstanz aufnehmen kann.
10. Steckverbindungsanordnung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß im Stecker (1-5) mehrere Lichtwellenleiter nebeneinander angeordnet sind und daß das Kupplungsteil mehrere, zu den Lagen der in den Steckern befindlichen Lichtwellenleiter-Enden passende Zentriernuten aufweist.
11. Steckverbindungsanordnung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß Vielfachsteckeinheiten durch Aneinandersetzen einzelner Stecker und Kupplungsteile gebildet sind.
VPA 76 E 6407/670 7098i7/052s
12. Steckverbindungsanordnung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß das Kupplungsteil senkrecht zum Verlauf der Zentriernut geteilt ist und in der Teilungsebene eine Vorrichtung zur Aufnahme von optischen Kopplungsbauelementen aufweist.
VPA 76 E 6407/670 7 Q 9 8 Λ 7 / 0 5 2
DE2622607A 1976-05-20 1976-05-20 Selbstzentrierende Steckverbindungsanordnung für Lichtwellenleiter Expired DE2622607C3 (de)

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