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Die
Erfindung betrifft ein Bauteil und ein Verfahren zur exzentrischen
Ausrichtung eines ersten und eines zweiten Stifts, die jeweils eine
Lichtleitfaser zentrisch enthalten, sowie einen Modulvorsatz und eine
Steckerkopplung mit einem solchen Bauteil.
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Es
ist bekannt, bei der optischen Kopplung von Lichtwellenleitern,
insbesondere bei der optischen Kopplung eines Einmoden-Lichtwellenleiters mit
einem Mehrmoden-Lichtwellenleiter
einen seitlichen Versatz der beiden Wellenleiterkerne vorzusehen.
Durch einen entsprechenden Versatz ist es möglich, Licht in mittleren Radienbereichen
eines Mehrmoden-Lichtwellenleiters einzukoppeln, in denen im allgemeinen
die Qualität
des Brechzahlprofils besser ist als im Zentrum des Kerns eines Mehrmoden-Lichtwellenleiters.
Der seitliche Versatz der beiden Wellenleiterkerne führt im allgemeinen
daher zu einer Erhöhung
der Bandbreite einer Informationsübertragung über einen Mehrmoden-Lichtwellenleiter.
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Ein
seitlicher Versatz der Wellenleiterkerne eines Einmoden-Lichtwellenleiters
und eines Mehrmoden-Lichtwellenleiters ist beispielsweise im Gigabit-Ethernet
Standard beschrieben (vgl. Standard 1000 Base-LX 1 Gbit Ethernet,
Dokument IEEE STD. 802.3-2002 Kap. 38.11.4).
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Zur
Realisierung eines gewünschten
Versatzes ist es zum einen bekannt, jeweils zwei Lichtwellenleiter
unter einem definierten seitlichen Versatz im Rahmen einer Spleiß- Verbindung miteinander
zu verschmelzen. Die Enden der beiden Lichtwellenleiter werden jeweils
mit einem Stecker bestückt,
so dass das resultierende Kabel mit den in der Mitte verspleisten
Fasern in eine Übertragungsstrecke
eingefügt
werden kann. Man spricht auch von sogenannten „Offset-Patchcords".
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Zum
anderen ist es bekannt, zur Realisierung eines Versatzes spezielle
exzentrische Steckerstifte (auch als Ferrulen bezeichnet) herzustellen,
in die eine Faser mit einem seitlichen Versatz eingeklebt werden
kann. Durch Stirnkopplung eines exzentrischen Steckerstiftes und
eines zentrischen Steckerstiftes kann ein definierter Versatz beim Übergang
von einem Einmoden-Lichtwellenleiter in einen Mehrmoden-Lichtwellenleiter
realisiert werden.
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Die
bekannten Vorrichtungen zur Realisierung eines Versatzes zwischen
zu koppelnden Lichtwellenleitern sind nachteilig aufwendig in der
Herstellung und damit teuer.
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Zur
Kopplung rotationssymmetrischer Körper unter Ausbildung eines
Versatzes ist es des Weiteren allgemein bekannt, exzentrische Hülsen zu
verwenden. Die Verwendung exzentrischer Hülsen zur Kopplung von Lichtwellenleitern
unter Ausbildung eines Versatzes ist grundsätzlich denkbar, nachteilig jedoch
mit einer aufwendigen Justage oder Herstellung verbunden, da zu
gewährleisten
ist, dass ein genau definierter Versatz realisiert wird.
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Der
vorliegenden Erfindung liegt dementsprechend die Aufgabe zugrunde,
ein Bauteil und ein Verfahren zur exzentrischen Ausrichtung eines
ersten und eines zweiten Stiftes, die jeweils eine Lichtleitfaser
umfassen, bereitzustellen, die in einfacher und kostengünstiger
Weise einen definierten Versatz solcher Stifte bzw. der darin enthaltenen
Lichtleitfasern ermöglichen.
Des Weiteren sollen ein Modulvorsatz und eine Steckerkopplung mit
einem solchen Bauteil bereitgestellt werden.
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Diese
Aufgabe wird erfindungsgemäß durch ein
Bauteil mit den Merkmalen des Anspruchs 1, ein Verfahren mit den
Merkmalen des Anspruchs 16, einen Modulvorsatz mit den Merkmalen
des Anspruchs 19 und eine Steckerkopplung mit den Merkmalen des Anspruchs
20 gelöst.
Bevorzugte und vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in
den Unteransprüchen
vorgesehen.
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Danach
weist das Bauteil ein einstückiges Führungselement
auf, das einen ersten Bereich, der der Aufnahme des ersten Stifts
dient, einen sich an den ersten Bereich axial anschließenden zweiten
Bereich, der der Aufnahme des zweiten Stifts dient, und eine Durchgangsbohrung
ausbildet, die sich durch beide Bereiche und vollständig durch
das einstückige Führungselement
erstreckt. Dabei ist in mindestens einem der beiden Bereiche mindestens
eine radial seitliche Öffnung
in dem Führungselement
ausgebildet. Das Bauteil weist des weiteren mindestens ein Andruckteil
auf, das mit dem Führungselement
verbunden ist. Jedes Andruckteil durchgreift eine axial seitliche Öffnung und
ist geeignet, eine radial nach innen wirkende Federkraft auf einen
in dem entsprechenden Bereich gehaltenen Stift auszuüben.
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Somit
zeichnet sich die erfindungsgemäße Lösung durch
den Gedanken aus, in einer Durchgangsbohrung eines Führungselementes
des Bauteils mindestens einen der zu koppelnden Stifte mit einem
Spiel gegenüber
der Bohrungswand anzuordnen und mittels mindestens eines Andruckteils
sowie mindestens einer in dem Führungselement
radial seitlich ausgebildeten Öffnung
einen solchen mit Spiel in der Durchgangsbohrung angeordneten Stift radial
an die Bohrungswand zu drücken
und dadurch einen Versatz der beiden Stifte bzw. der darin jeweils zentrisch
angeordneten Lichtwellenleiter bereitzustellen.
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In
einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung weist die Durchgangsbohrung
im ersten Bereich des Führungselementes
einen anderen Durchmesser als im zweiten Bereich des Führungselementes
auf. Die dabei vorhandenen Teilbohrungen der Durchgangsbohrung sind
beide zentrisch in dem Führungselement
ausgeführt,
so dass eine einfache Herstellung möglich ist. Die Differenz der
Durchmesser der Teilbohrungen ist dabei bevorzugt gleich dem doppelten
Wert eines einzustellenden Versatzes zwischen dem ersten und zweiten
Stift ist.
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Die
Durchgangsbohrung weist in dem ersten Bereich bevorzugt einen Durchmesser
derart auf, dass sie an den Außendurchmesser
des aufzunehmenden Stiftes angepasst ist, d.h. der Stift stabil
in der Bohrung gehalten wird. In dem zweiten Bereich weist die Durchgangsbohrung
dagegen einen Durchmesser auf, der größer ist als der Durchmesser
des darin aufzunehmenden Stiftes, so dass dieser grundsätzlich mit
Spiel in der Bohrung angeordnet ist. Bei dieser Ausgestaltung ist
die seitliche Öffnung
allein in dem zweiten Bereich der Führungshülse ausgebildet, wobei der
dort aufgenommene Führungsstift
durch das Andruckteil an die eine Wand der entsprechenden Teilbohrung
gedrückt
wird.
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Es
wird darauf hingewiesen, dass eine seitliche Öffnung nicht notwendigerweise
in nur einem der Bereiche des Führungselements
ausgebildet ist. In einer Ausgestaltung ist vielmehr vorgesehen,
dass eine seitliche Öffnung
sich in beiden Bereichen des Führungselementes
erstreckt, wobei jedoch nur in einem der Bereiche ein Andruckteil
die seitliche Öffnung
durchgreift. Insbesondere ist das Führungselement bei dieser Ausgestaltung
als geschlitzte Hülse mit
zwei zentrisch ausgeführten
Teilbohrungen unterschiedlichen Durchmessers ausgebildet, wobei
der Bereich geringeren Durchmessers einen darin aufgenommenen Stift
federnd umschließt,
während
der in dem anderen Bereich aufgenommene Stift durch ein Andruckteil
seitlich an eine Wand der in diesen Bereich ausgebildeten Teilbohrung
gedrückt
wird.
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In
einer anderen erfindungsgemäßen Ausgestaltung
weist die Durchgangsbohrung in dem ersten Bereich und in dem zweiten
Bereich wiederum einen unterschiedlichen Durchmesser auf. Jedoch
teilen sich die dabei entstehenden Teilbohrungen eine gemeinsame
Mantellinie, so dass die eine Teilbohrung zentrisch und die andere
Teilbohrung exzentrisch in dem Führungselement
ausgebildet ist. Eine solche Ausgestaltung ermöglicht es, je nach Andruckrichtung
des Andruckteils den Versatz der beiden Stifte zueinander einzustellen.
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In
einer bevorzugten Ausbildung dieser Ausgestaltung sind in dem Bereich
des Führungselementes,
in dem die Teilbohrung größeren Durchmessers
realisiert ist, mehrere, versetzt zueinander ausgebildete radial
seitliche Öffnungen
ausgebildet. Das Andruckteil ist relativ zu dem Führungselement
einstellbar und durchgreift je nach Position jeweils eine andere
der seitlichen Öffnungen,
wodurch die Andruckrichtung eines in den Bereich mit der Teilbohrung
größeren Durchmessers
eingeführten
Stifts und damit der seitliche Versatz der Stifte zueinander änderbar
ist.
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In
einer weiteren erfindungsgemäßen Ausgestaltung
sind sowohl im ersten Bereich als auch im zweiten Bereich jeweils
eine radial seitliche Öffnung und
ein Andruckteil vorgesehen, wobei der Durchmesser der Durchgangsbohrung
sowohl im ersten Bereich als auch im zweiten Bereich größer ist
als der Außendurchmesser
des ersten und zweiten Stifts und die beiden seitlichen Öffnungen
axial und in Umfangsrichtung versetzt zueinander angeordnet sind. Es
werden ein in den ersten Bereich und den zweiten Bereich eingeführter erster
und zweiter Stift durch das zugeordnete Andruckteil jeweils seitlich
an die Innenwand des entsprechenden Bereiches angedrückt, wodurch
sich ein bestimmter seitlicher Versatz ausbildet.
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Bevorzugt
weist die Durchgangsbohrung dabei im ersten und zweiten Bereich
den gleichen Durchmesser auf. Die seitlichen Öffnungen müssen dabei in Umfangsrichtung
versetzt sein, damit ein seitlicher Versatz entsteht. Der Versatz
in Umfangsrichtung beträgt
bevorzugt 180°,
so dass ein maximaler Versatz bereitgestellt werden kann.
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In
einer speziellen Ausbildung dieser Ausgestaltung bildet mindestens
einer der Bereiche mehrere, in Umfangsrichtung versetzt zueinander
ausgebildete seitliche Öffnungen
aus. Das Andruckteil des jeweiligen Bereichs ist relativ zu dem
Führungselement einstellbar
und durchgreift je nach Position jeweils eine andere der seitlichen Öffnungen,
wodurch die Andruckrichtung eines in den jeweiligen Bereich eingeführten Stifts
und damit der seitliche Versatz der Stifte zueinander änderbar
bzw. einstellbar ist: ein ein in den entsprechenden Bereich aufgenommener
Stift weist in Abhängigkeit
davon, welche radial seitliche Öffnung
das Andruckteil durchgreift, einen unterschiedlichen Versatz gegenüber dem
in den anderen Bereich eingeführten
Stift auf.
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Das
Andruckteil ist bevorzugt Teil einer Hülse, die auf das Führungselement
aufgesteckt ist. Allgemein kann das Andruckteil ein beliebiges elastisch deformierbares,
radial bewegliches Federteil sein. Es übt eine radiale Druckkraft
auf einen Stift aus, der in das Führungselement eingeführt ist.
Das Andruckteil kann dabei auch ein in das Führungselement integrierter
Bestandteil sein, d.h. einstückig
mit dem Führungselement
ausgebildet sein.
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Das
erfindungemäße Verfahren
zur exzentrischen Ausrichtung eines ersten und eines zweiten Stifts
zeichnet sich dadurch aus, dass nach Einführen der Stifte in die Führungshülse ein
seitliches Andrücken
mindestens eines Stifts an die Innenwand des Führungselements durch ein Andruckteil
erfolgt, das eine radial seitliche Öffnung der Führungshülse durchgreift
und dabei eine radial nach innen wirkende Federkraft auf den in
dem entsprechenden Bereich gehaltenen Stift ausübt. In diesem Bereich weist
die Durchgangsbohrung dabei einen Durchmesser auf, der um einen
definierten Betrag größer ist
als der Durchmesser des Stifts, der in den Bereich eingeführt ist,
so dass der Stift ohne das Andruckteil mit einem Spiel versehen
wäre.
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In
einer ersten Ausgestaltung des Verfahrens weist die Durchgangsbohrung
nur in einem der Bereiche einen Durchmesser auf, der größer ist
als der Durchmesser des Stifts, der in diesen Bereich eingeführt wird,
und nur in diesem Bereich wird der dort eingeführte Stift durch ein Andruckteil
mit einer radial wirkenden Federkraft beaufschlagt.
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In
einer zweiten Ausgestaltung des Verfahrens weist die Durchgangsbohrung
in beiden der Bereiche einen Durchmesser auf, der größer ist
als der Durchmesser des Stifts, der in den jeweiligen Bereich eingeführt wird,
und in beiden Bereichen der dort eingeführte Stift durch ein Andruckteil
mit einer radial wirkenden Federkraft beaufschlagt, wobei beiden Stifte
in unterschiedlichen Richtungen mit einer Federkraft beaufschlagt
werden. Diese Variante erlaubt es, eine einfach herstellbare Führungshülse mit
einer Durchgangsbohrung mit konstanten Durchmesser zu verwenden.
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Bevorzugte
Anwendungen des erfindungsgemäßen Bauteils
sind zum einen die Integration in einen Modulvorsatz zur exzentrischen
Kopplung eines optischen Steckers mit einem optoelektronischen Modul
und zum anderen die Integration in eine Steckerkopplung zur exzentrischen
optischen Kopplung zweier optischer Stecker, wie sie in den Ansprüchen 19
und 20 angegeben sind.
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Die
Erfindung wird nachfolgend unter Bezugnahme auf die Figuren der
Zeichnung anhand mehrerer Ausführungsbeispiele
näher erläutert. Es
zeigen
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1 ein
erstes Ausführungsbeispiel
eines Bauteils mit einem einteiligen Führungselement und einem Andruckteil,
wobei das Führungselement
eine abgestufte Durchgangsbohrung aufweist;
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2 ein
zweites Ausführungsbeispiel
eines Bauteils mit einem einteiligen Führungselement und einem Andruckteil,
wobei das Führungselement
eine Durchgangsbohrung konstanten Durchmessers aufweist;
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3 einen
Modulvorsatz zur exzentrischen Kopplung eines optischen Steckers
mit einem optoelektronischen Modul, wobei der Modulvorsatz ein Bauteil
gemäß den 1, 2 oder 6 umfasst;
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4 eine
Steckerkopplung zur exzentrischen Kopplung zweier optischer Stecker,
wobei die Steckerkopplung ein Bauteil gemäß den 1, 2 oder 6 umfasst;
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5 schematisch
den Versatz zwischen zwei in ein Bauteil gemäß der 2 eingeführten Stifte;
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6 ein
drittes Ausführungsbeispiel
eines Bauteils mit einem einteiligen Führungselement und einem Andruckteil,
wobei das Führungselement
eine Durchgangsbohrung mit zwei Bereichen unterschiedlichen Durchmessers
und einer gemeinsamen Mantellinie aufweist;
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7 eine
beispielhafte Ausgestaltung eines Andruckteils; und
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8 schematisch
einen Bereich eines Führungselements,
in dem zwei seitliche Aussparungen in Umfangsrichtung versetzt in
dem Führungselement
ausgebildet sind.
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Die 1 zeigt
ein erstes Ausführungsbeispiel
eines Bauteils zur exzentrischen Ausrichtung von zwei Stiften. Das
Bauteil 1 besteht aus einem einstückigen Führungselement 2 und
einem Andruckelement 3. Das Führungselement 2 ist
im dargestellten Ausführungsbeispiel
als zylindrische Hülse 2 ausgebildet,
die eine zylindrische Durchgangsbohrung 20 aufweist. Die
Durchgangsbohrung 20 bildet zwei Teilbohrungen 21, 22 unterschiedlichen
Durchmesser d1, d2 aus. Es liegt somit eine abgestufte Durchgangsbohrung 20 vor.
Beide Bereiche 21, 22 der Durchgangsbohrung 20 sind
zentrisch im Führungselement 2 ausgebildet.
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In
dem Bereich des Führungselementes 2,
in dem die Bohrung 22 größeren Durchmesser d2 ausgebildet
ist, ist des Weiteren eine radial seitliche Öffnung 25 in dem Führungselement 2 ausgebildet.
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Das
Andruckelement 3 ist im dargestellten Ausführungsbeispiel
als Federblech ausgebildet, das auf die Außenseite der Hülse 2 aufgeschoben
ist. Das Federblech 3 bildet dabei einen radial nach innen
federnden Bereich 31 aus, der in die seitliche Öffnung 25 des
Führungselementes 2 hineinragt bzw.
diese durchgreift. Dieser radial federnde Bereich bildet ein Andruckteil
bzw. eine Andruckfeder 31 aus. Die 7 zeigt
eine beispielhafte Ausgestaltung des Federblechs 3 mit
zwei Andruckfedern 31. Die Andruckfedern 31 sind
in der Darstellung der 7 allerdings noch nicht in Richtung
der Öffnung 25 gebogen,
so dass sie durch diese greifen. Dies ist nach fertiger Montage
jedoch der Fall.
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Das
in der 1 dargestellte Bauteil 1 dient der Aufnahme
und Kopplung zweier Steckerstifte 4, 5, die zentrisch
eine Lichtleitfaser 41, 51 enthalten. Derartige
Steckerstifte werden auch als Ferrulen bezeichnet, wenn sie das
Ende einer Lichtleitfaser aufnehmen. Sie werden auch als Faserstummel
(fiber stub) bezeichnet, wenn sie ein kleines Stück Lichtleitfaser enthalten.
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Die
Steckerstifte 4, 5 sind rotationssymmetrisch ausgebildet
und weisen eine zylindrische Form auf. Die Durchmesser der beiden
Stifte 4, 5 sind bevorzugt, jedoch nicht notwendigerweise
identisch.
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Das
Bauteil 1 bildet nun in der Teilbohrung 21 geringeren
Durchmessers d1 einen ersten Bereich 2a aus, der der Aufnahme
des einen Steckerstiftes 4 dient. Im Bereich der Teilbohrung 22 größeren Durchmessers
d2 bildet das Bauteil 1 einen zweiten Bereich 2b aus,
der der Aufnahme des zweiten Steckerstiftes 5 dient. Im
Bereich 2a des geringeren Durchmessers d1 ist die Durchgangsbohrung 21 dabei
derart bemessen, dass sie eng an den Außendurchmesser des eingeführten Steckerstiftes 4 angepasst
ist, so dass eine stabile Führung
des Steckerstiftes 4 in dem Bauteil 1 bereitgestellt
wird. Hierzu weist die Durchgangsbohrung in dem betrachteten Bereich 21 bevorzugt
einen Durchmesser auf, der ca. 1 bis 3 μm größer ist als der Außendurchmesser
des Stiftes 4. Dies erlaubt ein Stecken mit relativ geringem
Kraftaufwand, wobei gleichzeitig eine definierte Lage des eingeführten Stiftes 4 in
dem betrachteten Bereich gewährleistet
wird.
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Die
Durchgangsbohrung ist im Bereich der Teilbohrung 22 größeren Durchmessers
D2 dagegen so beschaffen, dass sie um einen definierten Betrag größer ist
als der Außendurchmesser
des zu führenden
Stiftes 5, so dass der Stift 5 grundsätzlich mit
radialem Spiel in der Teilbohrung 22 angeordnet ist. Der
Durchmesser d2 im Bereich der Teilbohrung 22 ist dabei
derart gewählt,
dass er gegenüber
dem kleineren Durchmesser d1 um den doppelten Wert des gewünschten
Versatzes zwischen den beiden Stiften 4, 5 bzw.
der darin zentrisch angeordneten Lichtfasern 41, 52 vergrößert ist.
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Da
beide Bohrungen 21, 22 zentrisch ausgebildet sind,
können
diese in relativ einfacher Weise mit hoher Genauigkeit hergestellt
werden.
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Es
ist zu beachten, dass der in die Teilbohrung 22 größeren Durchmessers
d2 eingeführte
Steckerstift 5 aufgrund der durch die Öffnung 25 ragenden
Druckfeder 31 keineswegs mit Spiel in dieser Bohrung 22 geführt ist,
sondern vielmehr durch die Andruckfeder 31 gegen die der
Andruckfeder 31 gegenüberliegende
Wand gedrückt
wird. Die durch die Andruckfeder 31 radial auf den Stift 5 ausgeübte Kraft
ist derart bemessen, dass der Stift 5 stabil in Stellung
gehalten wird, aber trotzdem ein relativ leichtes Einstecken oder
Herausziehen in das bzw. aus dem Führungselement möglich ist.
Durch das einseitige Andrücken
des Stiftes 5 kann sehr präzise der gewünschte seitliche
Versatz eingestellt werden. Dabei wird darauf hingewiesen, dass
es bei dieser Ausgestaltung nicht darauf ankommt, wo sich die Aussparung 25 in
dem Führungselement 2 befindet. Aufgrund
der zentrischen Anordnung beider Teilbohrungen 21, 22 wird
bei jeder beliebigen Anordnung der seitlichen Öffnung 24 bzw. der
durch diese greifenden Andruckfeder 31 der gewünschte Versatz
eingestellt. Es liegt somit keine Abhängigkeit des Versatzes von
der Umfangsposition der Andruckfeder vor. Diese kann grundsätzlich an
beliebiger Stelle auf den im Teilbereich 22 größeren Durchmessers
angeordneten Stift 5 wirken.
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In
einem beispielhaften Ausführungsbeispiel wird
eine Lichteinkopplung von einer Einmoden-Glasfaser in eine 50 μm Gradienten
Index-Faser betrachtet. Hierbei wird ein seitlicher Versatz von
15 μm zwischen
den Faserkernen benötigt.
Wenn die Stifte 4, 5 einen Außendurchmesser von 2,5 mm aufweisen,
so wird die eine Teilbohrung 21 mit einem Durchmesser d1
von 2,501 mm und die andere Teilbohrung mit einem Durchmesser d2
von 2,530 mm versehen. Die Differenz von 29 μm entspricht unter Berücksichtigung
einer Toleranz von 1 μm,
mit der der eine Stift 4 in die Teilbohrung 21 geringeren Durchmessers
eingeführt
ist, genau dem doppelten gewünschten
Versatz.
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Die 2 zeigt
ein alternatives Ausführungsbeispiel
eines Bauteils 1 zur exzentrischen Ausrichtung zweier Stifte 4, 5,
bei der eine Durchgangsbohrung 20 mit konstantem Durchmesser
vorgesehen ist. Diese Ausgestaltung kommt somit ohne eine abgestufte
Durchgangsbohrung aus, was den Vorteil einer einfacheren Herstellung
mit sich bringt.
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Neben
der Durchgangsbohrung konstanten Durchmessers d unterscheidet sich
die Ausgestaltung der 2 durch den Umstand von der
Ausgestaltung der 1, dass sowohl in dem Bereich 2b des
Führungselementes 2,
das den einen Stift 5 aufnimmt, als auch in dem Bereich 2a des
Führungselementes 2,
das den anderen Stift 4 aufnimmt, jeweils eine Aussparung 25, 26 vorgesehen
ist. Im Bereich jeder Aussparung 25, 26 ist entsprechend
der 1 eine Andruckfeder 31, 32 vorgesehen,
die Teil eines als Hülse
ausgebildeten und auf das Führungselement 2 aufgeschobenen
Federbleches 3 ist. Die Andruckfedern 31, 32 weisen
eine Vorspannung auf und ragen in das Innere des Führungselementes 2 hinein.
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Der
Durchmesser d der Durchgangsbohrung 20 ist nun so bemessen,
dass er um einen definierten Betrag größer ist als der Außendurchmesser
der eingeführten
Stifte 4, 5, so dass grundsätzlich jeder der beiden Steckerstifte 4, 5 mit
einem gewissen radialen Spiel in der Durchgangsbohrung 20 angeordnet
ist. Durch die Federn 31, 32 wird jeder Stift 5, 4 jedoch an
die jeweils gegenüberliegende
Wand der Durchgangsbohrung 20 gedrückt. Da die seitlichen Öffnungen 25, 26 und
die durch diese ragenden Andruckfedern 31, 32 auf
gegenüberliegenden
Seiten des Führungselementes 2 ausgebildet
sind (um 180° versetzt),
führt der
Andruck an die jeweils gegenüberliegende
Wand zu einem gewünschten,
definierten Versatz zwischen den beiden Stiften 4, 5 bzw.
den darin zentrisch enthaltenen Lichtwellenleitern 41, 51.
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Dies
ist in der Darstellung der 5 schematisch
dargestellt. Die Durchgangsbohrung 20 des Führungselementes 2 weist
einen größeren Durchmesser
auf als die Durchmesser der in der Führungsbohrung angeordneten
Stifte 4, 5, deren Außenabmessungen in der 5 gepunktet
bzw. mit einer Strichpunktlinie dargestellt sind. Gegen den Stift 5 drückt die
Andruckfeder 31, gegen den Stift 4 die Andruckfeder 32,
wodurch sich ein gewünschter
Versatz v zwischen den beiden Achsen der Stifte 4, 5 und
damit auch der in den Stiften zentrisch enthaltenen Lichtwellenleiter
einstellt.
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Es
kann in einer Abwandlung der in 2 beschriebenen
Ausgestaltung auch vorgesehen sein, dass die beiden seitlichen Öffnungen 25, 26 und
die zugehörigen
Andruckfedern 31, 32 nicht einander gegenüberliegen,
sondern unter einem Winkelversatz von kleiner als 180° zueinander
angeordnet sind. In Abhängigkeit
von dem Winkelversatz kann dabei der Versatz genau eingestellt werden,
der sich von einem Maximum bei einem Winkelversatz von 180° zu einem
Minimum von 0 bei einem Winkelversatz von 0° reduziert.
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Des
Weiteren kann in einer Weiterbildung vorgesehen sein, dass in dem
Bereich 2a, der den einen Stift 4 aufnimmt und/oder
in dem Bereich 2b, der den anderen Stift 5 aufnimmt,
in Umfangsrichtung versetzt mehrere, insbesondere zwei oder drei
seitliche Aussparungen in dem Führungselement 2 ausgebildet
sind. Durch Verstellen des Federelementes des betrachteten Bereichs
gegenüber
dem Führungselement 2 könnte dabei
dieses in verschiedene dieser Öffnungen
hineinragen, wobei es zu einem bestimmten Zeitpunkt immer in nur
eine der Öffnungen hineinragt.
Durch Wahl der Öffnung,
in die das Federelement hineinragt, kann dabei der Versatz zwischen den
beiden Stiften 4, 5 eingestellt werden. Er wird
bei einer solchen Ausgestaltung erforderlich sein, dass das Federelement 31 in
dem einen Bereich 2b unabhängig von dem Federelement 32 in
dem anderen Bereich 2a gegenüber dem Führungselement verdrehbar ist.
Hierzu kann beispielsweise vorgesehen sein, dass das Federblech 3 zweiteilig
ausgeführt
ist.
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Ein
Ausführungsbeispiel
zu dieser Weiterbildung zeigt die 8, die einen
Schnitt durch den Bereich 2b des Führungselements 2 zeigt.
Es sind in dem Führungselement 2 in
Umfangsrichtung und um 180° versetzt
zwei seitliche Öffnungen 25a, 25b ausgebildet,
durch ein Andruckteil 31 ragt. Dabei ist beispielsweise
eine U-förmige
Feder vorgesehen, deren beiden Enden zwei gegenüberliegende Andruckteile 31 ausbilden.
Je nach dem gewünschten
Versatz ragt das eine oder das andere Andruckteil 31 in
die entsprechende Öffnung 25a, 25b.
Die korrespondieren Positionen der Hülse 5 sind gepunktet
bzw. mit einer Strichpunktlinie dargestellt. Die Hülse 5 kann
in Abhängigkeit
davon, durch welche Öffnung 25a, 25b ein Andruckteil 31 ragt,
zwischen zwei Positionen radial verschoben werden, die einen Abstand
b besitzen. Sofern die Hülse 4 in
dem anderen Abschnitt 2a eine feste Position besitzt, kann
der Versatz zwischen den Hülsen 4, 5 um
den Wert b verändert
werden.
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Die 6 zeigt
ein drittes Ausführungsbeispiel,
bei dem die Durchgangsbohrung 20 ebenso wie bei der 1 eine
Stufung aufweist, gleichzeitig jedoch eine gemeinsame, stetige Mantellinie 23 realisiert
ist. Dies führt
dazu, dass eine der beiden Teilbohrungen 21, 22 exzentrisch
in dem Führungselement 2 ausgebildet
ist.
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In
dem Bereich 2b größeren Durchmessers d2
des Führungselementes
ist wiederum eine seitliche Öffnung 25 mit
einer darin angeordneten Andruckfeder 31 vorgesehen, wobei
die Andruckfeder 31 einen eingeführten Steckerstift 5 an
die gegenüberliegende
Wand drückt,
so dass ein definierter Versatz eingestellt werden kann. Die Anordnung
des Stiftes 4 in dem Bereich 2a geringeren Durchmessers d1
ist wie in Bezug auf die 1 beschrieben.
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Bei
der Ausgestaltung der 6 ist der Versatz anders als
bei der Ausgestaltung der 1 jedoch
nicht unabhängig
von der Andruckrichtung. In der in der 6 dargestellten
Position der Andruckfeder 31 ist der Versatz maximal. Der
Bereich 2b vergrößerten Durchmessers
kann nun mehrere seitlich Öffnungen
aufweisen, beispielsweise zwei oder drei, entsprechend der 8.
Durch Verstellen des Federblechs 3 gegenüber dem
Führungselement 2 kann
erreicht werden, dass die Andruckfeder 31 jeweils in unterschiedliche
dieser Öffnungen
eingreift, was jeweils zu einem unterschiedlichen Versatz führt. Auf
diese Weise kann der Versatz eingestellt werden.
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In
einer Abwandlung der Ausgestaltung der 1 und 6 (nicht
dargestellt) ist das Führungselement 2 als
geschlitzte Hülse
ausgebildet, die über ihre
gesamte Länge
einen Schlitz aufweist. Der Innendurchmesser der geschlitzten Hülse ist
dabei im Bereich 2a geringeren Durchmessers d1 geringfügig (ca.
1 bis 3 μm)
kleiner als der Außendurchmesser des
Stifts 5. Die Hülse
sitzt somit fest auf dem einen Stift 4 auf. Die geschlitzte
Hülse weist
dabei ebenso wie in den 1 und 6 einen
zweiten Bereich größeren Durchmessers
auf, in dem eine Andruckfeder in das Hülseninnere hineinragt. Die
seitliche Öffnung
wird dabei durch den Schlitz der geschlitzten Hülse bereitgestellt.
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Es
ist also nicht erforderlich, dass sich die seitliche Öffnung lediglich
in dem Bereich erstreckt, in dem die Teilbohrung 22 größeren Durchmessers
d2 ausgebildet ist. Allerdings durchgreift nur diesen Teilbereich
die Andruckfeder die seitliche Öffnung 25.
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Die 3 zeigt
einen Modulvorsatz, der eine exzentrische Ankopplung eines optischen
Steckers an ein optoelektronisches Modul, beispielsweise einen optoelektronischen
Transceiver ermöglicht
und hierzu ein Zwischenstück
darstellt. Der Modulvorsatz 30 weist ein Gehäuse 30 auf,
das im dargestellten Ausführungsbeispiel,
jedoch nicht notwendigerweise zweiteilig ist und aus Teilgehäusen 31, 32 besteht, die
fest miteinander verbunden sind. Das dem anderen Teilbereich 32 abgewandte
Ende 310 des ersten Teilgehäuses ist derart ausgebildet,
dass es in eine Steckerbucht eines optoelektronischen Moduls eingesteckt
werden kann. Das dem Teilgehäuse 31 abgewandte
Ende 320 des zweiten Teilgehäuses 32 ist dagegen
derart ausgestaltet, dass es als Steckerbucht zur Aufnahme eines
optischen Steckers ausgebildet ist. Die dabei in der 3 dargestellten
Geometrien sind nur beispielhaft zu verstehen und hängen von
der Art des Steckers bzw. der Steckerbucht ab. Auch können weitere
typische Komponenten eines Steckers oder einer Steckerbucht wie
z.B. Andruckfedern vorhanden sein.
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In
dem Modulvorsatz 30 befindet sich in etwa mittig eine längliche
Aussparung 35, in der ein Bauteil gemäß den 1, 2 oder 6 angeordnet
ist. 3 zeigt dabei nicht Details des Bauteils 1 wie
beispielsweise die abgestufte Durchgangsbohrung (1, 6)
oder die Verwendung einer zweiten Andruckfeder (2).
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In
den einen Aufnahmebereich 2a der Hülse 2 des Bauteils 1 ist
ein Faserstummel (fiber stub) 40 eingesteckt. Der Faserstummel 40 erstreckt
sich durch eine Durchgangsbohrung 35 des ersten Teilgehäuses 31 bis
in den Bereich 310 zur Ankopplung an ein optoelektronisches
Modul. Mittels eines in einer Aussparung 33 angeordneten
Sprengrings 34 oder dergleichen wird der Faserstummel 40 dabei
mit geringem Spiel axial und radial in dem Gehäuse 30 bzw. dem Teilgehäuse 31 gelagert.
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Das
Bauteil 1 ist zusammen mit dem Faserstummel 40 schwimmend
in dem Modulvorsatz 30 gelagert, bevorzugt sowohl in radialer
als auch in axialer Richtung. Dies ermöglicht es, dass von außen beispielsweise
durch Ziehen an einem Kabel angreifende Kräfte durch das Gehäuse abgefangen
werden können,
während
das Gehäuseinnere
im Wesentlichen kräftefrei
ist.
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Ein
Steckerstift eines optischen Steckers (nicht dargestellt) wird beim
Einführen
des Steckers in die Steckeraufnahme 320 in den anderen
Bereich 2b des Führungselements 2 eingeführt und
dabei zentrisch gegenüber
dem Faserstummel 40 ausgerichtet. Es liegt eine Stirnkopplung
vor.
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Der
Modulvorsatz 30 ermöglicht
somit die exzentrische Ankopplung eines optischen Steckers an ein
optoelektronisches Modul wie z.B. einen Transceiver.
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Die 4 eine
weitere Verwendung eines in den 1, 2 oder 6 beschriebenen
Bauteils 1. Es ist eine Steckerkopplung 50 dargestellt,
die der optischen Kopplung zweier optischer Stecker bzw. darin enthaltener
Lichtleitfasern dient. Jeder Stecker weist dabei einen Steckerstift
auf, der in einen entsprechenden Bereich 2a, 2b des
Bauteils 1 eingeführt
wird, wobei eine exzentrische Kopplung der Stecker erfolgt, wie
in Bezug auf die 1, 2 oder 6 beschrieben.
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Die
Steckerkopplung weist ein Gehäuse
auf, das beispielsweise aus zwei symmetrischen Teilgehäusen 51, 52 besteht,
die beispielsweise durch Kleben, Nieten oder Ultraschallschweißen fest
miteinander verbunden sind. Jedes Teilgehäuse 51, 52 bildet eine
Steckerbucht 510, 520 zur Aufnahme eines optischen
Steckers aus. Die genaue Ausgestaltung der Steckerbucht hängt von
den verwendeten optischen Steckern ab. Mittig in den beiden Teilgehäusen 51, 52 ist
eine Hülse 53 ausgebildet,
in der schwimmend gelagert ein Bauteil 1 gemäß den 1, 2 oder 3 angeordnet
ist. Ebenso wie bei der 3 sind Details dieses Bauteils 1 wie
eine gestufte Durchgangsbohrung oder der Einsatz mehrerer Andruckfedern
der Einfachheit halber nicht gesondert dargestellt.