DE102004023722A1 - Plug-in connector for fiber optic cable, has protecting guide blanked out of wall of guide sleeve and curved inward into shell of cable, where guided forms pressure flank that is developed in right angle to longitudinal axis of opening - Google Patents
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Abstract
Description
Die Erfindung betrifft eine Steckverbindung eines Lichtwellenleiters mit einer Führungshülse, bei welcher der Lichtwellenleiter, der einen Leiterkern und einen den Leiterkern radial umschließenden Leitermantel umfasst, in einer Aufnahmeöffnung der Führungshülse in einer Einsteckrichtung eingesteckt und entgegen der Einsteckrichtung rückzuggesichert aufgenommen ist.The The invention relates to a plug connection of an optical waveguide with a guide sleeve, in which the optical fiber, the one conductor core and the conductor core radially enclosing Ladder jacket comprises, in a receiving opening of the guide sleeve in a Inserted insertion and added against retraction secured against insertion is.
Steckverbindungen der genannten Art sind aus dem Stand der Technik bekannt und werden verwendet, um das Ende eines Lichtwellenleiters beispielsweise in einem Anschlussstecker zu einem anderen Lichtwellenleiter oder zu einem elektrooptischen Wandler genau auszurichten.connectors of the type mentioned are known from the prior art and are used to connect the end of an optical fiber, for example, in a connector to another optical fiber or to to precisely align an electro-optical transducer.
Lichtwellenleiter werden zur Datensignalübertragung in Form von Lichtsignalen verwendet. Gegenüber Kupferleitungen haben Lichtwellenleiter den Vorteil, dass die übertragbaren Datenraten pro Gewicht deutlich höher und die Daten über größere Entfernungen übertragbar sind. Weiterhin zeichnen sich Lichtwellenleiter durch ihre EMV-Unempfindlichkeit (EMV= Elektromagnetische Verträglichkeit) besonders aus, wodurch auf eine Schirmungen verzichtet werden kann. Der Lichtwellenleiter besteht aus dem Leiterkern, der vom Leitermantel umgeben wird. Zusätzlich kann zwischen Leiterkern und Leitermantel eine dünne Hüllschicht, ein sogenanntes Cladding, angeordnet sein. Die Brechzahl des Leiterkerns ist größer als die des Leitermantels oder des Claddings, damit eine Lichtwellenführung im Leiterkern erfolgen kann und radial kein Licht austritt.optical fiber become for data signal transmission used in the form of light signals. Opposite copper cables have optical fibers the advantage that the transferable Data rates per weight are significantly higher and the data transferable over longer distances are. Furthermore, optical fibers are characterized by their EMC insensitivity (EMC = Electromagnetic compatibility) especially, which can be dispensed with a shields. The optical waveguide consists of the conductor core, that of the conductor jacket is surrounded. additionally can between the core and conductor coat a thin coating layer, a so-called Cladding, to be arranged. The refractive index of the conductor core is larger than that of the conductor coat or cladding, so that a light wave guide in the Lead core can be done and radially no light leaks.
Da Lichtwellenleiter, anders als z.B. Kupferleitungen, nicht stoffschlüssig anschließbar bzw. verbindbar sind, werden ihre Stirnflächen in speziellen Steckverbindungen voneinander positioniert. Dabei wird die Stirnseite des einen Lichtwellenleiters so zum zweiten Lichtwellenleiter oder elektrooptischen Wandler justiert, dass die optische Dämpfung und damit die Übertragungsverluste an der Verbindungsstelle möglichst gering sind. Die Dämpfung des optischen Signals wird durch zu großen Abstand, Versatz oder Winkelfehler der voreinander positionierten Lichtwellenleiter verstärkt. Um die Enden der Lichtwellenleiter leicht justieren zu können, werden sie jeweils in einer Führungshülse aufgenommen. Die Führungshülse, die auch Ferrule genannt wird, ist mit engen Ferti gungstoleranzen aus einem formstabilen Material, wie z.B. einem Metall, hergestellt. Sie nimmt den Lichtwellenleiter positionsgenau auf und kann präzise ausgerichtet werden.There Optical fibers other than e.g. Copper cables, not materially connectable or are connectable, their faces are in special connectors positioned one another. In this case, the end face of an optical waveguide adjusted to the second optical fiber or electro-optical transducer, that the optical attenuation and thus the transmission losses at the junction as possible are low. The damping of the optical signal becomes too large, offset or angle error amplifies the optical fiber positioned in front of each other. Around the ends of the optical fibers are easy to adjust they each received in a guide sleeve. The guide sleeve, the Ferrule is called, with close Ferti tolerances from a dimensionally stable material, e.g. a metal, made. It picks up the optical waveguide with exact position and can be precisely aligned become.
Um den Lichtwellenleiter mit der Führungshülse zu verbinden und axial gegen ein Herausziehen zu fixieren, können Strukturelemente wie z.B. Gewinde, Pocken, Nasen oder Rillen, in der Führungshülse ausgestaltet sein, die in den Leitermantel drücken.Around connect the fiber optic cable with the guide sleeve and to fix axially against withdrawal, structural elements such as e.g. Thread, Smallpox, noses or grooves, be configured in the guide sleeve, the press into the ladder jacket.
In
der
Eine
weitere Steckverbindung für
Lichtwellenleiter ist in der
Nachteilig bei den bekannten Steckverbindungen ist, dass ihre Herstellungskosten durch enge Fertigungstoleranzen der Einzelteile und eine zeitintensive Montage hoch sind.adversely in the known connectors that their production costs due to tight manufacturing tolerances of the individual parts and a time-consuming Assembly are high.
Es ist daher die Aufgabe der Erfindung die bekannten Steckverbindungen so zu verbessern, dass sich die Herstellungskosten reduzieren.It is therefore the object of the invention, the known connectors to be improved so that the production costs are reduced.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass aus der Wandung der Führungshülse wenigstens eine Sicherungszunge ausgestanzt und in den Leitermantel hineingebogen ist.These Task is inventively characterized solved, that from the wall of the guide sleeve at least a security tongue punched out and bent into the conductor shell is.
Durch eine so überraschend einfache Lösung lassen sich die Herstellungskosten der erfindungsgemäßen Steckverbindung erheblich reduzieren.By such a surprise simple solution can the production cost of the connector according to the invention reduce considerably.
Bei der erfindungsgemäßen Steckverbindung ist die wenigstens eine Sicherungszunge aus der Wandung der Führungshülse ausgebildet, wodurch der Lichtwellenleiter ohne zusätzliche Bauelemente gegen ein Herausziehen gesichert ist. Die Herstellungskosten der erfindungsgemäßen Steckverbindung reduzieren sich dadurch gegenüber den bekannten Steckverbindungen, da auf zusätzliche Einzelteile bzw. Strukturelemente in der Führungshülse zur axialen Sicherung des Lichtwellenleiters verzichtet werden kann.at the connector according to the invention the at least one securing tongue is formed from the wall of the guide sleeve, whereby the optical waveguide without additional components against a Pulling out is secured. The manufacturing cost of the connector according to the invention thereby reduce themselves opposite the known connectors, as additional items or structural elements in the guide sleeve for axial fuse of the optical waveguide can be dispensed with.
Die erfindungsgemäße Steckverbindung kann durch verschiedene, voneinander unabhängige, jeweils für sich vorteilhafte Ausgestaltungen weiterentwickelt werden. Auf diese Ausgestaltungen und die mit den Ausgestaltungen jeweils verbundenen Vorteile wird im Folgenden kurz eingegangen.The connector according to the invention can by different, independent of each other ge, each be further developed advantageous embodiments. These refinements and the advantages associated with the respective embodiments will be briefly discussed below.
So kann in einer vorteilhaften Ausgestaltung die wenigstens eine in den Leitermantel ragende Sicherungszunge eine Druckflanke ausbilden, die eine entgegen der Einsteckrichtung wirkende Rückzugkraft aufnehmend ausgestaltet ist. Dies hat den Vorteil, dass die Rückzugkraft durch die Sicherungszunge aufgenommen und in die Führungshülse eingeleitet wird. Weiterhin kann durch die Keilform der in den Leitmantel ragenden Sicherungszunge ein Abknicken der Sicherungszunge verhindert werden, da die Druckflanke abgestützt ist. Ferner kann die Druckflanke im Wesentlichen rechtwinklig zur Längsachse der Aufnahmeöffnung ausgestaltet sein, um der Rückzugskraft besonders effektiv entgegenzuwirken.So can in an advantageous embodiment, the at least one in forming the conductor jacket securing tongue form a pressure flank, the one acting counter to the insertion retraction force is designed receptive. This has the advantage that the retraction force taken up by the securing tongue and introduced into the guide sleeve becomes. Furthermore, by the wedge shape projecting into the Leitmantel Securing tongue to prevent kinking of the securing tongue, because the pressure flank supported is. Furthermore, the pressure flank may be substantially perpendicular to the Longitudinal axis of receiving opening be designed to the retreat counteract particularly effectively.
In einer vorteilhaften Weiterbildung kann die Wandung der Aufnahmeöffnung im Wesentlichen glatt ausgebildet sein, wodurch das Einführen des Lichtwellenleiters beim Herstellen der Steckverbindung besonders leicht ist. Im Gegensatz zur erfindungsgemäßen Steckverbindung werden bei Steckverbindungen aus dem Stand der Technik Gewinde, Pocken, Nasen oder Rillen an der Wandung der Aufnahmeöffnung ausgebildet, um den in der Führungshülse eingesteckten Lichtwellenleiter gegen Rückzug zu sichern. Auf solche Formelemente kann beim erfindungsgemäßen Steckverbindung verzichtet werden, wodurch ein Fertigungsschritt der Führungshülse entfällt und sich somit die Herstellungskosten reduzieren.In an advantageous development, the wall of the receiving opening in Substantially smooth, whereby the insertion of the optical waveguide when making the connector is particularly easy. In contrast to the connector according to the invention become in plug connections from the state of the art thread, smallpox, Noses or grooves formed on the wall of the receiving opening to the inserted in the guide sleeve Optical waveguide against retreat to to back up. On such form elements can in the connector according to the invention be waived, whereby a manufacturing step of the guide sleeve deleted and thus reducing the cost of production.
Um die wenigstens eine Sicherungszunge bei der Montage der Steckverbindung besonders leicht in den Leitermantel des Lichtwellenleiters hineinbiegen zu können, kann die Spitze der Sicherungszunge scharfkantig ausgestaltet sein.Around the at least one securing tongue during assembly of the connector especially easy to bend into the conductor jacket of the optical waveguide to be able to the tip of the securing tongue can be designed sharp-edged.
In einer vorteilhaften Ausgestaltung kann die Steckverbindung wenigstens zwei am Umfang der Führungshülse gleichmäßig verteilte Sicherungszungen aufweisen. Dies hat den Vorteil, dass größere Rückzugkräfte durch die Sicherungszungen aufgenommen und die Biegekräfte beim gleichzeitigen Hineinbiegen der Sicherungszungen kompensiert werden können. Um die Rückzugkraft, der die Steckverbindung widerstehen kann, zu erhöhen, kann die Anzahl der Sicherungszungen entsprechend erhöht werden.In an advantageous embodiment, the connector at least two evenly distributed on the circumference of the guide sleeve Have locking tongues. This has the advantage that greater retraction forces through the locking tongues taken up and the bending forces during simultaneous bending in the locking tongues can be compensated. To the retraction force, which can withstand the plug-in connection, can increase the number of securing tongues be increased accordingly.
Um das Herstellen der erfindungsgemäßen Steckverbindung zu erleichtern, kann die wenigstens eine Sicherungszunge in einem Crimpbereich der Führungshülse ausgebildet sein, in dem die Wandstärke verjüngt ist. Hierdurch reduziert sich die nötige Crimpkraft, die dadurch z.B. auch manuell erzeugt werden kann.Around the manufacture of the connector according to the invention To facilitate, the at least one securing tongue in a Crimp region of the guide sleeve formed be in which the wall thickness rejuvenated is. This reduces the necessary crimping force, thereby e.g. can also be generated manually.
Damit der Lichtwellenleiter und insbesondere die Stirnseite des Leiterkerns reproduzierbar in der Führungshülse oder Ferrule aufgenommen ist, kann die Aufnahmeöffnung als eine den Lichtwellenleiter lagesicher aufnehmende Spielpassung ausgebildet sein. Mit solch einer Steckverbindung kann das Ende des Lichtwellenleiters an einer Verbindungsstelle zum nächsten Lichtwellenleiter genau positioniert und Übertragungsverluste verhindert oder minimiert werden.In order to the optical waveguide and in particular the front side of the conductor core reproducible in the guide sleeve or Ferrule is added, the receiving opening as a fiber optic cable can be secured be formed receiving clearance. With such a plug connection may be the end of the optical fiber at a junction to the next Precisely positioned optical fiber and prevents transmission losses or minimized.
In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung kann die Aufnahmeöffnung der Führungshülse mit wenigstens einem Einführkonus ausgestaltet sein. Dies hat den Vorteil, dass das Ende des Lichtwellenleiters bei der Montage der Steckverbindung besonders einfach in die Aufnahmeöffnung einführbar ist. Da die Aufnahmeöffnung mit unterschiedlichen Durchmesserstufen versehen sein kann, um den Leiterkern und Leitermantel des Lichtwellenleiters passgenau aufzunehmen, sorgen Einführkonen zwischen den Durchmesserstufen für einen montageerleichternden Übergang.In a further advantageous embodiment, the receiving opening of Guide sleeve with at least an insertion cone be designed. This has the advantage that the end of the optical fiber during installation of the connector is particularly easy to insert into the receiving opening. There the receiving opening may be provided with different diameter steps to the Conductor core and conductor sheath of the optical waveguide fit exactly, provide introduction cones between the diameter steps for an easy-to-assemble transition.
Um die axiale Positionierung und einen vorbestimmten Aderrückstand des Lichtwellenleiters zur Führungshülse zu vereinfachen, kann die Führungshülse mit einer Leiterabschlussfläche ausgestaltet sein, die parallel zurückspringend zur Stirnfläche der Füh rungshülse angeordnet ist. An der Nahtstelle von zwei Lichtwellenleitern müssen deren optische Endflächen einen vorbestimmten Abstand zueinander einhalten, um Beschädigungen durch ein Aneinanderreiben zu verhindern. Damit die durch die Lücke verursachte Dämpfung an der Verbindungsstelle nicht unnötig groß wird, darf der Abstand ein Sollmaß nicht überschreiten. Durch diese Ausgestaltung kann der nötige Aderrückstand des Lichtwellenleiters in der Führungshülse leicht eingestellt werden. Weiterhin kann ein in der Einsteckrichtung überstehender Leiterkern auch nach dem Verbinden mit der Führungshülse noch mit einem Aderrückstand abgetrennt werden, wenn z.B. ein Laser den Leiterkern an der Leiterabschlussfläche bündig abschneidet.Around the axial positioning and a predetermined vein residue the optical fiber to simplify the guide sleeve, can use the guide sleeve with a conductor termination surface be configured, the return spring arranged parallel to the end face of the Füh approximately sleeve is. At the interface of two optical fibers must their optical end surfaces maintain a predetermined distance from each other to damage to prevent it from rubbing against one another. So that caused by the gap damping at the junction is not unnecessarily large, the distance may be Do not exceed specified size. By this configuration, the necessary wire residue of the optical waveguide in the guide sleeve easily be set. Furthermore, a projecting core in the plug-in direction core even after connecting to the guide sleeve still with a vein residue are separated when e.g. a laser cuts off the conductor core flush with the conductor termination surface.
Die Erfindung betrifft neben der oben beschriebenen Steckverbindung und deren Ausgestaltungen auch ein Crimpwerkzeug zum Herstellen einer Steckverbindung nach einer der oben genannten Ausführungsformen, mit wenigstens einem Stempel und einem dem Stempel gegenüberliegenden Gegenstempel. Um die Steckverbindung besonders leicht herstellen zu können, ist erfindungsgemäß vorgesehen, dass der Stempel in Einsteckrichtung zu einer Stanzschneide erhöht ist, wobei die Stanzschneidenhöhe in Crimprichtung der Biegetiefe der Sicherungszunge, die Stempelbreite der Zungenbreite sowie die Stempellänge der Zungenlänge im Wesentlichen entspricht.The invention relates in addition to the above-described connector and its embodiments, a crimping tool for producing a connector according to one of the above embodiments, with at least one punch and a punch opposite the punch. In order to produce the connector particularly easily, the invention provides that the punch is increased in the insertion direction to a punching blade, wherein the punching cutting height in Crimprichtung the bending depth of the securing tongue, the punch width of the tongue width and the punch length of the tongue length Wesentli corresponds.
In einer vorteilhaften Ausgestaltung des Crimpwerkzeugs kann der Gegenstempel mit dem Stempel im Wesentlichen gleich ausgestaltet sein. Dies hat den Vorteil, dass bei der Montage einer Steckverbindung gleichzeitig zwei gegenüberliegende Sicherungszungen herstellbar sind. Weiterhin kann die Stanzschneidenhöhe kleiner als die Dicke des Leitermantels sein. Hierdurch ist sichergestellt, dass die in den Leitermantel hineingebogenen Sicherungszungen den Leiterkern nicht beschädigen.In an advantageous embodiment of the crimping tool, the counter punch be designed substantially the same with the stamp substantially. this has the advantage that when mounting a connector simultaneously two opposite ones Locking tongues can be produced. Furthermore, the punching cutting height can be smaller be as the thickness of the conductor coat. This ensures that the securing tabs bent into the conductor jacket the conductor core do not damage.
Ferner kann das Crimpwerkzeug in einer vorteilhaften Weiterbildung als einfach handhabbare Zange ausgestaltet sein. Weiterhin kann das Crimpwerkzeug auch als ein halbautomatisch oder vollautomatisch arbeitendes Werkzeug ausgestaltet sein. Die Crimpkraft kann dabei z.B. pneumatisch, hydraulisch oder auch elektromotorisch erzeugt werden. Um die Crimptiefe zu begrenzen, kann das Crimpwerkzeug einen Anschlag umfassen, der den minimalen Abstand vom Stempel zum Gegenstempel begrenzt.Further can the crimping tool in an advantageous embodiment be designed easy to handle pliers. Furthermore, that can Crimping tool also as semi-automatic or fully automatic be designed working tool. The crimping force can do this e.g. pneumatic, hydraulic or electric motor generated become. To limit the crimping depth, the crimping tool can Include stopper, which is the minimum distance from the punch to the counter punch limited.
Die Erfindung betrifft neben den oben erläuterten Vorrichtungen und ihren weiteren Ausgestaltungen auch ein Herstellungsverfahren einer Steckverbindung einer Führungshülse mit einem Lichtwellenleiter, der einen Leiterkern und einen den Leiterkern umschließenden Leitermantel umfasst, bei dem ein Ende des Lichtwellenleiters in einer Einsteckrichtung E in die Führungshülse eingesteckt wird. Um die Herstellungskosten der Steckverbindung zu reduzieren, ist erfindungsgemäß vorgesehen, dass wenigstens eine Sicherungszunge aus der Wandung der Führungshülse ausgestanzt und gleichzeitig eine Spitze der Sicherungszunge in den Leitermantel hineingebogen wird.The The invention relates in addition to the above-mentioned devices and their Further embodiments, a manufacturing method of a connector a guide sleeve with an optical fiber, a core and a conductor core enclosing Conductor sheath comprises, wherein one end of the optical waveguide in a plug-in direction E is inserted into the guide sleeve. To the production costs reduce the connector is provided according to the invention, that at least one securing tongue punched out of the wall of the guide sleeve and at the same time a tip of the securing tongue in the conductor shell is bent into it.
In einer vorteilhaften Weiterbildung des Herstellungsverfahrens können Sicherungszungen an zwei am Umfang der Führungshülse gleichmäßig verteilten Positionen gleichzeitig ausgestanzt und hineingebogen werden. Hierdurch kompensieren sich die Crimpkräfte und reduziert sich die nötige Montagezeit beim Herstellen der Steckverbindung.In An advantageous development of the manufacturing process can be security tongues at two evenly distributed on the circumference of the guide sleeve Positions punched out and bent in at the same time. hereby compensate the crimping forces and reduces the necessary Assembly time when making the plug connection.
Im Folgenden wird die Erfindung beispielhaft mit Bezug auf die beigefügten Zeichnungen erläutert. Die unterschiedlichen Merkmale können dabei unabhängig voneinander kombiniert werden, wie dies oben bei den einzelnen vorteilhaften Ausgestaltungen bereits dargelegt wurde.in the The invention will now be described by way of example with reference to the accompanying drawings explained. The different characteristics can independent be combined from each other as above with the individual advantageous Embodiments has already been explained.
Es zeigen:It demonstrate:
Zunächst wird
der allgemeine Aufbau einer erfindungsgemäßen Steckverbindung
Die
Steckverbindung
Der
in
Durch
den Leiterkern
Wie
in
Die
Führungshülse
Der
Durchmesser D3 entspricht im Wesentlichen
dem Außendurchmesser
des Leiterkerns
An
einer Stirnfläche
Die
Tiefe T, um welche die Leiterabschlussfläche
In
der Wandung der Führungshülse
Durch
die in den Leitermantel
Durch
die Sicherungszungen
Bei
der in
Die
Führungshülse
Durch
die verjüngte
Wandstärke
im Crimpbereich wird das Ausstanzen und Hineinbiegen der Sicherungszungen
Der
Stempel
In
der Einsteckrichtung E erhöht
sich der Stempel
Beim
Herstellen der erfindungsgemäßen Steckverbindung
Damit
der Leiterkern
Das
in
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