DE3704070C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine LWL-Einschubsteckverbindung der im Oberbegriff des Patentanspruches 1 angegebenen Art.

Bei derartigen bekannten LWL-Einschubsteckverbindungen müssen die Toleranzen der Präzisionsteile zum Teil unter einem Mikrometer liegen, um geringe Dämpfungswerte zu erhalten. Da beispielsweise die Kuppler in einer Rahmenplatte und die Stecker an der Rückseite eines Einschubgehäuses sitzen, können andererseits beim Herstellen der Steckverbindung aus Toleranzgründen ein Achsversatz und eine Winkelabweichung zwischen Stecker und Kuppler auftreten. Wegen ihrer hohen Präzision lassen die bekannten Einschubsteckverbindungen einen Ausgleich dieser Toleranzen nur bei ganz geringen Lageabweichungen zu. Wünschenswert wäre indessen ein wesentlich größerer Toleranzbereich, z. B. Achsversatzwerte bis zu einigen Millimetern sowie Winkelabweichungen bis zu einigen Grad zwischen der Kupplerachse und der Steckerachse.

In den Fig. 1 bis 3 ist eine Einschubsteckverbindung nach dem Stand der Technik dargestellt. Der Steckerstift 1 und der Kupplerstift 1′, in denen sich jeweils ein LWL-Ende befindet, werden mit Hilfe der Kupplerhülse 2 so zueinander positioniert, daß die beiden Faserenden möglichst gut zusammentreffen. Da bei einer Einmodenfaser bereits ein Versatz von weniger als einem Mikrometer beträchtliche optische Verluste bewirkt, darf das Passungsspiel zwischen der Kupplerhülse 2 und den Stiften 1 bzw. 1′ nicht mehr als etwa einen halben Mikrometer betragen.

Fig. 2 zeigt die sich in der Praxis bei Herstellung der Steckverbindung sich ergebende Lage des Steckers in bezug auf den Kuppler. Um den Steckerstift 1 in die Kupplerhülse 2 einführen zu können, müssen die jeweiligen Achsen A und B möglichst genau zueinander ausgerichtet werden. Hierzu dienen die Steckervorzentrierhülse 3 und die Kupplervorzentrierhülse 4. Das Passungsspiel zwischen den Zentrierhülsen wird so groß gewählt, daß der zwischen den entsprechenden Befestigungsblechen 5 und 6 zulässige Winkel von z. B. einem Grad während des Steckvorgangs ausgeglichen wird. Hieraus folgt, daß in dem Augenblick, in dem der Steckerstift 1 beginnt, in die Kupplerhülse 2 einzudringen, noch ein wenn auch kleiner Versatz existiert. Dieser Versatz wird dadurch ausgeglichen, daß die Kabelabfangung 7, mit der der Steckerstift 1 starr verbunden ist, schwimmend in der Vorzentrierhülse 3 bzw. in dem nicht näher dargestellten Steckergehäuse aufgenommen ist. Dieses Spiel reicht aus, um bei kleinem seitlichen Versatz und geringen Winkeldifferenzen den Steckerstift 1 so auszurichten, daß er in die Kupplerhülse 2 gleitet. Bei größeren Versatzwerten, vor allem bei größeren Winkeldifferenzen, tritt jedoch eine Selbsthemmung ein. Dieser Fall ist in Fig. 3 dargestellt.

Zwar sind aus DE-82 21 983 U 1 verschiedene Möglichkeiten einer in radialer Richtung und teilweise auch in axialer Richtung elastischen Lagerung des Steckerstiftes eines LWL-Steckverbinders bekannt. Im einzelnen kann diese elastische Lagerung durch einen zwischen dem Steckerstift und dem Steckerkörper angeordneten, elastischen Ring, die Ausbildung des kabelseitigen Endes des Steckerstiftes als Kugelgelenk oder auch die Lagerung des Steckerstiftes im Steckerkörper über eine radiale Membran verwirklicht werden.

Allerdings soll durch diese Maßnahme lediglich eine mechanische Entkopplung zwischen dem Steckerkörper und der LWL-Faser erreicht werden, denn das vorstehend skizzierte Problem stellt sich bei dem bekannten Steckverbinder nicht, weil er nicht als Einschubsteckverbindung ausgelegt ist, daher auch keine Vorzentrierhülse hat und ohnehin ein Passungsspiel von einigen Mikrometern vorgesehen ist, das aber andererseits nur bei Multimodenfasern noch zulässig ist.

Demgegenüber liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine LWL-Einschubsteckverbindung der einleitend angegebenen Gattung zu schaffen, die auch bei Achsversatzwerten bis zu einigen Millimetern sowie Winkelabweichungen bis zu einigen Grad zwischen der Kupplerachse und der Steckerachse die sichere und beschädigungsfreie Herstellung einer Verbindung von Monomodenfasern bei Einhaltung einer geringen optischen Dämpfung erlaubt.

Diese Aufgabe ist erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß der Steckerstift mit der Kabelabfangung über ein die Faser umschließendes, elastisch biegbares Röhrchen verbunden ist.

In den Unteransprüchen sind verschiedene vorteilhafte Möglichkeiten zur Erzielung dieser radialelastischen Lagerung genannt.

In Fig. 4 ist eine LWL-Einschubsteckverbindung nach der Erfindung in einer beispielsweise gewählten Ausführungsform schematisch vereinfacht dargestellt. Man erkennt, daß der Steckerstift 1′′ in der Weise beweglich in der Steckervorzentrierhülse 3 gehalten ist, daß er sich im Bedarfsfall um einen fiktiven Punkt drehen kann, der im Inneren des Steckerstiftes liegt. Die Dreh- und Kippbewegung des Steckerstiftes 1′′ wird hierbei durch das Zusammenwirken der angedeuteten Zentrierflächen einerseits an der Stirnseite des Steckerstiftes 1′′, andererseits an der Stirnfläche der Kupplerhülse 2 eingeleitet.

Als Verbindung zwischen dem Steckerstift 1′′ und der Kabelabfangung 7 dient im Ausführungsbeispiel ein Röhrchen 8, das aus einem Material mit geeignetem Elastizitätsmodul besteht, z. B. aus Stahl oder einem geeigneten Kunststoff, und in dessen Inneren die Faser geführt wird. Dieses Röhrchen 8 ist innerhalb des Steckerstiftes 1′′ fest mit diesem verbunden. Infolge der Elastizität des Röhrchens 8 kann sich der Steckerstift 1′′ jetzt leicht der Lage der Kupplerhülse 2 anpassen. Je näher die Verbindungsstelle zwischen dem Röhrchen und dem Steckerstift an der Stiftstirnfläche liegt, um so geringer sind die Kräfte, die zur Ausrichtung des Steckerstiftes 1′′ notwendig sind.

Versuche haben ergeben, daß sich eine nach der Erfindung aufgebaute LWL-Einschubsteckverbindung bei einem Axialversatz von 4 Millimetern und einem gleichzeitigen Winkelversatz von 4 Grad leicht zusammenstecken läßt. Die Versuche wurden mit Einmodensteckverbindern durchgeführt, wobei ein Passungsspiel zwischen Steckerstift und Kupplerhülse von ca. einem halben Mikrometer realisiert wurde.

Wie weitere Versuche gezeigt haben, kann die elastische Lagerung des Steckerstiftes 1′′ auch in anderer Weise verwirklicht werden. Insbesondere kann auf das Röhrchen 8 völlig verzichtet werden, sofern die Faser (also der Lichtwellenleiter) selbst hinreichend dick und elastisch ist.

Claims (5)

1. LWL-Einschubsteckverbindung bestehend aus einem Kuppler, der eine Kupplervorzentrierhülse, eine in dieser zentrisch gehaltene Kupplerhülse und einen die Faser enthaltenden Kupplerstift umfaßt sowie aus einem Stecker, der eine in die Kupplervorzentrierhülse einführbare Steckervorzentrierhülse, eine in dieser vorzugsweise schwimmend aufgenommene Kabelabfangung und einen die Faser enthaltenden Steckerstift umfaßt, dadurch gekennzeichnet, daß der Steckerstift (1′′) mit der Kabelabfangung (7) über ein die Faser umschließendes, elastisch biegbares Röhrchen (8) verbunden ist.

2. Steckverbindung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Röhrchen aus Stahl besteht.

3. Steckverbindung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Röhrchen aus Kunststoff besteht.

4. Steckverbindung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Röhrchen aus einer Ummantelung der Faser besteht.

5. Steckverbindung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Steckerstift mit der Kabelabfangung über die Faser verbunden ist.