DE102006016057A1

DE102006016057A1 - Hybrid-Steckverbindersystem mit integrierten Transceivern

Info

Publication number: DE102006016057A1
Application number: DE102006016057A
Authority: DE
Inventors: Peter Kuhn; Jörg HAUSSMANN
Original assignee: Hirschmann Automation and Control GmbH
Current assignee: Hirschmann Automation and Control GmbH
Priority date: 2005-04-08
Filing date: 2006-04-04
Publication date: 2007-01-25

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Hybrid-Steckverbindersystem mit Kontaktpartnern wie Hybridstecker (1), Hybridbuchsen, Hybrid-Wanddurchführungen (21) oder Hybridkupplungen zur Kopplung von Lichtwellenleitern und elektrischen Leitern. Damit auf einfache Weise eine elektronische Bearbeitung der mit dem Hybrid-Steckverbindersystem geleiteten Signale möglich ist, wird vorgeschlagen, dass die Kontaktpartner mit einer elektronischen Schaltung (Transceiver) (40) zur Signalverarbeitung, Signalbearbeitung oder Signalweiterleitung optischer und/oder elektrischer Signale verbunden sind und die Lichtwellenleiter und/oder elektrischen Leiter an die elektronische Schaltung angekoppelt sind.

Description

Die Erfindung betrifft ein Hybrid-Steckverbindersystem mit Kontaktpartnern wie Hybridsteckern, Hybridbuchsen, Hybrid-Wanddurchfüh-rungen oder Hybridkupplungen zur Kopplung von Lichtwellenleitern und elektrischen Leitern gemäß den Merkmalen des Oberbegriffes des Patentanspruches 1.

Ein derartiges Steckverbindersystem mit Steckern und Buchsen als Kontaktpartner ist aus der gattungsbildenden WO 2004/097482 A1 bekannt. Hier wird ein Hybridsteckverbinder mit einem für elektrische Steckverbinder vorgesehenen Gehäuse beschrieben, in dem Kontaktelemente zum Anschluss von Kupferleitungen und Halteelemente zum Anschluss von Lichtwellenleitern befestigt sind, die jeweils mit einem Schutzmantel versehen sind. Die Halteelemente sind jeweils durch eine Ferrule gebildet, in der ein vom Schutzmantel befreiter Endabschnitt des Lichtwellenleiters festgelegt ist.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Hybrid-Steckverbindersystem nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 so zu verbessern, dass auf einfache Weise eine elektronische Bearbeitung der mit dem Hybrid-Steckverbindersystem geleiteten Signale möglich ist.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch die Merkmale des Anspruchs 1 gelöst.

Dadurch, dass die Kontaktpartner mit einer elektronischen Schaltung (Transceiver) zur Signalverarbeitung, Signalbearbeitung oder Signalweiterleitung optischer und/oder elektrischer Signale verbunden sind und die Lichtwellenleiter und/oder elektrischen Leiter an die elektronische Schaltung angekoppelt sind, ist auf einfache Weise eine elektronische Bearbeitung der mit dem Hybrid-Steckverbindersystem geleiteten Signale möglich.

Bevorzugt ist der Transceiver in den Kontaktpartnern integriert.

Der Transceiver kann zum Beispiel in das Gehäuse des Kontaktpartners integriert sein.

Vorteilhafterweise ist der Transceiver Bestandteil aktiver Ethernet-Komponenten oder Endgeräten mit Fast-Ethernet-Interface.

Bei einer Wanddurchführung, beispielsweise bei einem Schaltschrank, verbindet vorteilhaft der Transceiver zwei Kabelstränge miteinander, wobei die Kabelstränge endseitig einen Kontaktpartner aufweisen.

In den Kontaktpartnern sind jeweils zwei Ferrulen zur Aufnahme von zwei Lichtwellenleitern und zwei Buchsen zur Aufnahme von zwei elektrischen Leitern angeordnet.

Die Erfindung betrifft demnach auch einen sogenannten Transceiver, der die Kontaktpartner des Hybrid-Steckverbindersystem, wie Hybridstecker, Hybridbuchsen, Hybrid-Wanddurchführungen oder Hybridkupplungen zur Kopplung von Lichtwellenleitern mit elektrischen und optischen Kontaktelementen aufweist, denen dann zwecks Signalverarbeitung, Signalbearbeitung oder Signalweiterleitung eine elektronische Schaltung nachgeordnet ist. Diese elektronische Schaltung ist in besonders vorteilhafter Weise in dem Gehäuse des Kontaktpartners, wie Steckers oder der Buchse integriert.

Die Kontaktpartner des Hybrid-Steckverbindersystems sind bevorzugt in der kompakten M 12-Bauform ausgebildet.

Ein Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Steckverbindersystems, auf das die Erfindung jedoch nicht beschränkt ist, ist im Folgenden beschrieben und an Hand der Figuren erläutert.
1 zeigt einen Transceiver 40 an dessen einem Eingang eine Wanddurchführung 21 angeordnet ist. Weiterhin ist ein Hybridstecker 1 gezeigt, der in die Wanddurchführung 21 eingesteckt werden kann.
Im Transceiver 40 ist eine elektronische Schaltung zur Signalverarbeitung, Signalbearbeitung oder Signalweiterleitung der optischen und/oder elektrischen Signale, die über den Hybridstecker geleitet werden, enthalten, wobei die Lichtwellenleiter und/oder elektrischen Leiter an die elektronische Schaltung angekoppelt sind. Nicht gezeigt ist in der 1, dass am Transceiver 40 zum Beispiel eine weitere Wanddurchführung 21 als Ausgang der in der elektronischen Schaltung verarbeiteten Signale angeordnet ist. In diese Wanddurchführung ist dann ebenfalls ein Hybridstecker einsteckbar.
Die Wanddurchführung 40 ist am Transceiver 40 über eine Befestigungsmutter 41 verankert.
Zum beseren Verständnis wird nachfolgend an der 2 der Hybridstecker 1 und die Wanddurchführung 21 näher beschrieben.
Die Wanddurchführung 21 ist in dem gezeigten Beispiel in der Wand (Gehäuse) eines Schaltschrankes 31 (in der Figur nur angedeutet) eingesetzt.
Die Wanddurchführung 21 besteht aus einem Gehäuse 27, welches auf seinem Außenumfang ein Gewinde aufweist, mit welchem die Wanddurchführung 21 über eine Befestigungsmutter 29 an der Wand des Schaltschrankes 31 über eine Gehäusedichtung 30 befestigt ist. Die Gehäusedichtung 30 ist als Ringdichtung ausgebildet.
Als Anschlag für die Befestigung dient eine Umfangserweiterung 32 des Gehäuses 27. In dieser Umfangserweiterung 32 ist an der zur Wand des Schaltschranks 31 gewandten Seite eine ringförmige Einbuchtung angeordnet, in der die Gehäusedichtung 30 eingesetzt ist.
Im Gehäuse 27 ist ein Kontaktträger 22 als separates Bauteil eingesetzt. Der Kontaktträger 22 weist auf seinem Außenumfang eine radiale Auskragung 28 mit einem Einschnitt auf, in den das Gehäuse 27 mit einer Sicke hineinragt. Ansonsten ist der Kontaktträger 22 an seinen Anschlussseiten mit radialem Abstand zum Gehäuse 27 angeordnet. Der so geschaffene Ringraum dient zum zentrierten Einschieben eines Hybridsteckers 1 in die Wanddurchführung 21.
Im Kontaktträger 22 sind die Kontaktpartner angeordnet, die mit den Kontaktpartnern zum Beispiel eines Hybridsteckers 1 korrespondieren.
Hierzu weist der Kontaktträger 22 zwei in Längsrichtung verlaufende durchgehende Bohrungen 23 und zwei in Längsrichtung verlaufende durchgehende Ausnehmungen 24 auf. Selbstverständlich können auch vier Bohrungen 23 verwendet werden. In diesen sind zwei Ferrulen 25 und zwei Buchsen 26 angeordnet ist. Die Ferrulen 25 dienen zur Aufnahme der Lichtwellenleiter des Hybridsteckers 1 und die Buchsen 26 zur Aufnahme der elektrischen Leiter des Hybridsteckers 1.
Mit dieser Wanddurchführung 21 ist auch ein Adapter verstanden, der als Kupplungselement von Lichtwellenleitern und elektrischen Leitern benutzt werden kann. Der Adapter muss dann nicht unbedingt an einem Gehäuse oder dergleichen befestigt sein, sondern kann als eigenständiges Bauteil verwendet werden.
Nachfolgend wird zum besseren Verständnis der Hybridstecker 1 näher beschrieben.
In einem Gehäuse 2 ist ein Kontaktträger 4 eingesetzt und zwar derart, dass der Kontaktträger 4 von verbindungsseitigen Ende in das Gehäuse 2 eingeschoben ist, wobei der Kontaktträger 4 eine radiale Auskragung 8 aufweist, die auf der verbindungsseitigen Stirnseite des Gehäuses 2 aufliegt. Gehalten wird der Kontaktträger 4 von einer Überwurfschraube 9, die das verbindungsseitige Ende des Gehäuses 2 und die Auskragung 8 umgreifend auf diesem befestigt ist. Diese Befestigung erfolgt über ein Gewinde.
In das Gehäuse 2 sind von hinten ein oder auch mehrere Kabel 10 einführbar. Aus Gründen der besseren Übersicht sind die Kabel 10 in der Figur nur angedeutet.
Befestigt wird das Kabel 10 über eine Befestigungsmutter 11.
Der Kontaktträger 4 nimmt die verbindungsrelevanten Teile auf. Hierzu sind bei dem gezeigten Hybridstecker 1 im Kontaktträger 4 zwei durchgehende, in Längsrichtung verlaufende Bohrungen 7 angeordnet. In diesen beiden Bohrungen 7 ist jeweils eine Ferrule 3 zur Aufnahme der Lichtwellenleiter angeordnet.
Die Ferrulen 3 sind im Kontaktträger 4 schwimmend gelagert, wobei die Ferrulen 3 zum Verbindungspartner kraftbeaufschlagt sind.
Wenn hier von der Kraftbeaufschlagung der Ferrule 3 gesprochen wird, so heißt dies auch, das die Ferrule 3 festliegt und nur der Lichtwellenleiter kraftbeaufschlagt ist.
Diese Kraftbeaufschlagung erfolgt über eine Feder 6. Die Feder 6 ist ein Bestandteil der Ferrule 3.
Die Ferrule 3 weist hierzu zwei zueinander verschiebbare Teile auf, wobei die Feder 6 sich an den beiden Teilen abstützt derart, dass der in der Ferrule 3 angeordnete Lichtwellenleiter in Richtung zum anderen Kontaktpartner kraftbeaufschlagt ist.
Werden zwei Kontaktpartner, d.h. der Hybridstecker 1 mit der Wanddurchführung 21 miteinander verbunden, wird der Lichtwellenleiter des Hybridsteckers 1 vom anderen Kontaktpartners von seiner maximalen Ausfahrstellung in eine kraftbeaufschlagte Zwischenstellung verschoben. Hierdurch ist in nahezu allen Bedingungen immer ein ausreichender Kontakt der Lichtwellenleiter sichergestellt.
Auf der Umfangswand des Kontaktträgers 4 sind zwei sich in Längsrichtung erstreckende Einbuchtungen zur Aufnahme von jeweils einem Kontaktelement 5 angeordnet. Diese Kontaktelemente 5 bestehen aus einem Aufnahmeraum mit einem Kontaktstift zur Befestigung eines elektrischen Leiters über eine Verschraubung, so dass es sich hier um einen Hybridstecker handelt. Beim Kontakt ragt der Kontaktstift in eine an den Durchmesser des Kontaktstifts angepasste Buchse 26.

1: Hybridstecker
2: Gehäuse
3: Ferrule
4: Kontaktträger
5: Kontaktelement
6: Feder
7: Bohrung
8: Auskragung
9: Überwurfschraube
10: Kabel
11: Befestigungsmutter
21: Wanddurchführung
22: Kontaktträger
23: Bohrungen
24: Ausnehmungen
25: Ferrule
26: Buchsen
27: Gehäuse
28: Auskragung
29: Befestigungsmutter
30: Gehäusedichtung
31: Schaltschrank
32: Umfangserweiterung
40: Transceiver
41: Befestigungsmutter

Claims

Hybrid-Steckverbindersystem mit Kontaktpartnern wie Hybridstecker (1), Hybridbuchsen, Hybrid-Wanddurchführungen (21) oder Hybridkupplungen zur Kopplung von Lichtwellenleitern und elektrischen Leitern, dadurch gekennzeichnet, dass die Kontaktpartner mit einer elektronischen Schaltung (Transceiver) (40) zur Signalverarbeitung, Signalbearbeitung oder Signalweiterleitung optischer und/oder elektrischer Signale verbunden sind und die Lichtwellenleiter und/oder elektrischen Leiter an die elektronische Schaltung angekoppelt sind.
Hybrid-Steckverbindersystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Transceiver (40) in den Kontaktpartnern integriert ist.
Hybrid-Steckverbindersystem nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Transceiver (40) in das Gehäuse (2, 27) des Kontaktpartners integriert ist.
Hybrid-Steckverbindersystem nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Transceiver (40) Bestandteil aktiver Ethernet-Komponenten oder Endgeräten mit Fast-Ethernet-Interface ist.
Hybrid-Steckverbindersystem nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass bei einer Wanddurchführung (21), beispielsweise bei einem Schaltschrank, der Transceiver (40) zwei Kabelstränge miteinander verbindet, wobei die Kabelstränge endseitig einen Kontaktpartner aufweisen.
Hybrid-Steckverbindersystem nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass in den Kontaktpartnern zwei Ferrulen (3, 25) zur Aufnahme von zwei Lichtwellenleitern und zwei Buchsen (26) zur Aufnahme von zwei elektrischen Leitern angeordnet sind.