DE19706927C1

DE19706927C1 - Steckverbinder für Lichtwellenleiter

Info

Publication number: DE19706927C1
Application number: DE19706927A
Authority: DE
Inventors: Falko Bredthauer
Original assignee: RATIOPLAST OPTOELECTRONICS GMB
Current assignee: RATIOPLAST-OPTOELECTRONICS GMBH, 32584 LOEHNE, DE
Priority date: 1997-02-20
Filing date: 1997-02-20
Publication date: 1998-04-30
Anticipated expiration: 2017-02-21
Also published as: JP2001511914A; DE59801386D1; US6142679A; WO1998037446A1; EP0961942A1; EP0961942B1; JP3653673B2

Description

Die Erfindung betrifft einen Steckverbinder für Lichtwellenleiter gemäß dem Oberbegriff des Hauptanspruches.

Es ist ein Lichtleiter-Stecker DE 35 33 433 bekannt, bei dem ein Licht wellenleitkabel, welches gewöhnlich aus einem Außenmantel, einer Zu gentlastung, einem optischen Innenmantel und den im Zentrum geführten Lichtwellenleiter aus Glasfaser besteht, durch eine plastische Verformung einer am Lichtleiter-Stecker angeordneten Crimphülse festgelegt wird.

Nachteilig an diesem vorbekannten Lichtleiter-Stecker ist, wie bei allen anderen bekannten Steckverbindern für Lichtwellen-Leiter auch, daß sie sich nur einmal an einem Glasfaserkabel montieren lassen. Erreicht der Steckverbinder nach der Montage nicht die gewünschten Eigenschaften wie zum Beispiel die geforderte Einkoppeldämpfung, muß er vom Kabel abgetrennt und als Schrott entsorgt werden. Eine Wiederverwendung des Lichtleiter-Steckers ist deshalb gänzlich ausgeschlossen.

Die Faserfixierung der Zugentlastung wird bei den vorbekannten Steck verbindern unterschiedlich gelöst. Entweder wird die Faser im Steckver binder verklebt oder durch Verpressen eines Kunststoffteils oder Blei röhrchens unlösbar fixiert.

Es ist auch bekannt, US 5.363.459, die Fasern der Zugentlastung zwi schen Konusflächen zweier übereinanderschiebbarer Gehäuseteile ein zuklemmen und die Außenhülle durch eine zweite Klemmung festzulegen, jedoch wird darin keine Fixierung der eigentlichen Glasfaser verwirklicht. Bei anderen bekannten Steckverbindern wird die Zugentlastung zusam men mit dem Kabelmantel unlösbar an diesem angecrimpt.

Weiterhin ist ein Kupplungsstück mit einer zweiteiligen Hülse mit äußeren Konusflächen bekannt, US 4.354.731, in dem zwei Glasfaserenden sich gegenüberliegend in einem v-förmigen Faseraufnahmekanal gehalten sind. Die Klemmkräfte werden jedoch von zwei die Hülse radial umgeben den Federringen erzeugt, wohingegen die Konusse nur der Zentrierung der einzuführenden Stecker dienen.

Ein weiterer Nachteil der herkömmlichen Art der Steckermontage besteht in der Anwendung spezieller Werkzeuge oder Klebern wie zum Beispiel Zweikomponentenkleber und Mischhilfen, Spritzen mit Kanülen zum Be füllen des Steckverbinders mit dem Kleber, Heizboxen zum Aushärten des Klebers oder Crimpzangen und andere Preßvorrichtungen zur plastischen Verformung der Crimphülsen. Diese verschiedenen Verbindungsarten sind jeweils sehr aufwendig und verlangen vom Ausführenden eine er höhte Aufmerksamkeit, so daß sich dessen Tagesform stark auf das Ar beitsergebnis übertragen kann, was dazu führen kann, daß nicht schon der erste oder zweite Versuch des Anbringens eines Steckverbinders die geforderten Eigenschaften liefert und mehrere Steckverbinder als Aus schuß entsorgt werden müssen.

Aufgabe der Erfindung ist es deshalb, einen Steckverbinder für Lichtwel lenleitkabel zur Verfügung zu stellen, der wiederverwendbar ist und sich ohne Spezialwerkzeug am Ende eines Lichtwellenleitkabels anschließen läßt.

Die Lösung dieser Aufgabe wird in Verbindung mit den Oberbegriffs merkmalen erfindungsgemäß durch die im kennzeichnenden Teil des Patentanspruches 1 angegebene technische Lehre vermittelt.

Der erfinderische Steckverbinder kann nun an ein Lichtwellenleitkabel, insbesondere an ein Glasfaserkabel montiert werden, ohne die Faser ver kleben oder den Außenmantel des Kabels ancrimpen zu müssen. Durch das Klemmsystem im Steckverbinder können die drei Kabelkomponenten Kabelmantel, Zugentlastung und Lichtwellenleiter mechanisch fixiert wer den. Durch die lösbare Klemmverbindung ist die Demontierbarkeit und die Wiederverwendbarkeit des Steckverbinders gewährleistet. Weiterhin entfallen durch den Verzicht auf Klebung und Crimpung alle bisher benö tigten Werkzeuge. Die Endflächenpräparation kann dabei wie bisher er folgen, d. h. die überstehende Faser auf der Steckseite des Steckverbin ders wird angeritzt und abgebrochen oder abgeschliffen und poliert.

Der neuartige Steckverbinder ist wiederverwendbar und muß nicht ver schrottet werden, wenn er nach der Montage nicht die geforderten opti schen Eigenschaften erreicht, sondern er kann zu einem erneuten Monta geversuch demontiert und nach erneuter Abisolierung des Lichtwellenleit kabels wieder montiert werden. Zu dieser Montage ist kein Spezialwerk zeug notwendig, so daß speziell bei Anwendern, die nur geringe Stück zahlen montieren, eine teure Erstausstattung an Werkzeugen und Heiz boxen entfällt.

Weiterhin führt dieser neuartige Steckverbinder zu einer Zeitersparnis bei der Montage, da die für das Verkleben der Glasfaser mit dem Steckver binder notwendigen Arbeiten wie das Anmischen des Klebers und die Wartezeit für das Aushärten des Klebers entfallen. Weiterhin entfallen sämtliche Arbeitsgänge des Crimpens.

Besonders hervorzuheben ist, daß die Fasern der Zugentlastung separat eingespannt werden, wobei gegenüber dem Außenmantel eine zusätzli che Zugspannung erzeugt wird, so daß sichergestellt ist, daß die Fasern oder das Kevlargarn der Zugentlastung auftretende Zugkräfte sofort auf nehmen und nicht zuerst der Außenmantel des Lichtwellenleitkabels.

Vorteilhaft ist weiterhin, daß die Handhabung bei der Montage derart ver einfacht ist, daß die Klemmung aller drei Klemmstellen durch das Anzie hen einer gemeinsamen Klemm-Mutter erfolgen kann. Ein weiterer Vorteil besteht darin, daß mehrere Elemente des Klemmsystems in einem, mit einer Aufpreßhülse versehenen Haltebereich der Ferule fliegend, aber ver liersicher angeordnet sind, so daß der Steckverbinder ohne eine zusätzli che Knickschutzhülle nur aus drei separaten Teilen besteht.

Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen des Gegenstandes der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.

Nachfolgend ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung anhand der Zeich nungen näher beschrieben. Es zeigen:

Fig. 1 die Ansicht eines zusammengeschraubten Steckverbinders im Teilschnitt,

Fig. 2 ein abisoliertes Lichtwellenleitkabel,

Fig. 3 eine Einzelteilzeichnung der handhabbaren Bauteile,

Fig. 4 eines von zwei Klemmstücken in vergrößerter Draufsicht,

Fig. 5 eine Klemm-Mutter im Teilschnitt,

Fig. 6 ein Außenmantel- und Zugentlastungsklemmstück im Teilschnitt,

Fig. 7 eine Aufpreßhülse im Teilschnitt,

Fig. 8 eine Druckhülse im Teilschnitt,

Fig. 9 zwei Klemmstücke für den Lichtwellenleiter,

Fig. 10 eine Überwurfmutter im Teilschnitt und

Fig. 11 eine Ferule im Teilschnitt.

Die dargestellte Ausführungsform eines Steckverbinders 1 ist ausgelegt für ein Lichtwellenleitkabel mit einem Außendurchmesser von 3 mm und einem Glasfaserdurchmesser von 200/230 µm. Der Steckverbinder 1 be steht im wesentlichen aus einer Klemm-Mutter 2 mit einem hohlzylindri schen Endabschnitt 25 zum Aufschieben einer Knickschutzhülle 9, aus einem Klemmstück 3 des Außenmantels und der Zugentlastung, einer Aufpreßhülse 4, einer Innenhülse 5, einer Ferule 16 mit einem Haltebe reich 6, zwei Klemmstücken 7 für den Lichtwellenleiter und einer Über wurfmutter 8 zur Fixierung des Steckverbinders 1 an einer optischen Schnittstelle.

Die Klemm-Mutter 2 weist neben dem Endabschnitt 25 eine innere Ko nusfläche 17 auf, die mit einer Konusfläche 18 des Klemmstücks 3 für den Außenmantel und die Zugentlastung korrespondierend ausgebildet ist. Das Klemmstück 3 weist axiale Einschnitte auf, so daß bei einem Ver spannen der Klemm-Mutter der freie Innendurchmesser des Klemmstücks elastisch verringerbar ist. Das Klemmstück 3 weist auf seiner entgegen gesetzten Seite einen Innenkonus 19 auf, der wiederum mit einem Konus 20 der Innenhülse 5 korrespondierend ausgebildet ist, wobei zwischen diesen beiden Flächen das zur Zugentlastung verwendete Kevlargarn eingeklemmt wird, welches beim Anziehen der Klemm-Mutter 2 und einem Aufschieben des Klemmstückes 3 auf die Innenhülse 5 gegenüber dem Außenmantel 11 des Lichtwellenleitkabels 10 auf Zug beansprucht wird, so daß bei der Benutzung des Kabels aufgebrachte Zugkräfte sofort von der Zugentlastung 12 aufgenommen werden und nicht erst in den Außen mantel 11 oder gar bis zum Lichtwellenleiter 14 selbst gelangen können.

Auf der dem Konus 20 der Innenhülse 5 entgegengesetzten Seite der Innenhülse 5 weist diese einen weiteren Innenkonus 21 auf, welcher sei nerseits mit den Konussen 22 der beiden Klemmstücke 7 zusammenwirkt, welche beide halbzylinderförmig ausgebildet sind und welche entlang ih rer Mittelsenkrechten eine V-förmige Nut 27 zur Aufnahme eines Licht wellenleiters aufweisen. An ihrem entgegengesetzten Ende besitzen sie einen weiteren Konus 23, welcher mit einem Innenkonus 24 in der Ferule 16 korrespondiert.

Die Klemmstücke 7 für den Lichtwellenleiter 14 und die Innenhülse 5 sind in im Haltebereich 6 der Ferule 16 gelagert, auf die die Aufpreßhülse 4 form- und/oder kraftschlüssig aufgesetzt ist, wobei ein von der Innenhülse 5 vorstehender Ringflansch 15 ein Herausfallen aus der Außenhülse und der Aufpreßhülse 4 verhindert. Zwischen Aufpreßhülse 4 und Haltebe reich 6 der Ferule 16 ist eine Überwurfmutter 8 frei drehbar gehalten.

Die verschiedenen Innen- und Außenkonusse sind jeweils kegelförmig ausgebildet, wobei der Innenkonus 19 des Klemmstücks 3 und der Konus der Innenhülse 5 gegenüber der Längsachse des Steckverbinders 1 stär ker abgewinkelt sind als die anderen kegeligen Flächen, so daß ein Spannen der Zugentlastung sicher gewährleistet werden kann.

Zur Montage des Steckverbinders 1 wird ein Lichtwellenleitkabel entspre chend abisoliert, die hintere Klemm-Mutter 2 des Steckverbinders 1 los geschraubt und das lose Klemmstück 3 für den Außenmantel 11 und die Zugentlastung 12 dem Steckverbinder 1 entnommen. Anschließend wird das Lichtwellenleitkabel durch die hintere Klemm-Mutter 2 gesteckt und danach wird das Klemmstück 3 für den Außenmantel und die Zugentla stung bis zum Anschlag auf das Lichtwellenleitkabel geschoben. Hierbei ist darauf zu achten, daß das Kevlargarn der Zugentlastung vollständig mit durch das Klemmstück 3 hindurchgeführt wird. Danach wird das Lichtwellenleitkabel mit der Klemm-Mutter 2 und dem Klemmstück 3 bis zum Anschlag in den vorderen Teil des Steckverbinders 1 eingeführt, der aus der Aufpreßhülse 4, der Innenhülse 5, der Ferule 16, den Klemmstüc ken 7 und der Überwurfmutter 8 besteht. Die Innenhülse 5 und die Klemmstücke 7 sind dabei im noch unverspannten Zustand frei beweglich. Die Glasfaser steht bei entsprechender Abisolierung etwa 20 mm aus der Ferule 16 des Steckverbinders 1 hervor. Durch das Anziehen der Klemm-Mutter 2 auf dem Gewinde 27 der Aufpreßmutter 4 wird auf die Innenteile des Steckverbinders 1, nämlich das Klemmstück 3, die Innenhülse 5 und die Klemmstücke 7 für den Lichtwellenleiter 14 ein Druck ausgeübt, der eine gleichzeitige und dreifache Klemmwirkung auf den Lichtwellenleiter 14, das Kevlargarn der Zugentlastung 12 und den Außenmantel 11 des Lichtwellenleitkabels 10 hervorruft.

Abschließend wird die Knickschutzhülle 9, die vorher auf das Lichtwel lenleitkabel 10 aufgezogen worden ist, bis zum Anschlag aufgeschoben und die Endflächen des Lichtwellenleiters 14 entsprechend gängiger Verfahren präpariert.

Claims

1. Steckverbinder für Lichtwellenleitkabel mit einem Außenmantel, einer Zugentlastung, einem optischen Innenmantel und einem Lichtwellen leiter, bestehend aus einer Ferule, einer Innenhülse, einer Spannvor richtung für den Lichtwellenleiter, einer Überwurfmutter und einem Befestigungsmittel für den Außenmantel des Lichtwellenleitkabels, dadurch gekennzeichnet, daß die Spannvorrichtung für den Licht wellenleiter (14) und das Befestigungsmittel für den Außenmantel (11) des Lichtwellenleitkabels (10) beide auslösbaren Klemmverbindun gen bestehen und daß zwischen der Spannvorrichtung für den Licht wellenleiter (14) und dem Befestigungsmittel für den Außenmantel (11) des Lichtwellenleitkabels (10) eine weitere lösbare Spann- und Klemmvorrichtung für die Zugentlastung (12) des Lichtwellenleitkabels (10) angeordnet ist.

2. Steckverbinder nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die drei Klemmvorrichtungen in der Ferule (16) hintereinander angeordnet sind und über eine gemeinsame, auf einer mit der Ferule (16) verbun denen Aufpreßhülse (4) aufschraubbaren Klemm-Mutter (2) anziehbar sind.

3. Steckverbinder nach einem oder beiden der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Klemmvorrichtung für den Licht wellenleiter (4) aus mindestens zwei Klemmstücken (7) besteht, die teilzylindrisch ausgebildet und an beiden Enden konisch geformt sind und daß die konischen Flächen an der einen Seite auf konischen In nenflächen der Ferule (16) und auf der gegenüberliegenden Seite an der konischen Innenfläche einer als Druckhülse ausgebildeten Innen hülse (5) aufliegen, wobei die Innenhülse (5) mittelbar von einem Klemmstück (3) für den Außenmantel (11) und die Zugentlastung (12) über die Klemm-Mutter (2) mit axialem Druck beaufschlagbar ist.

4. Steckverbinder nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Klemmvorrichtung für den Lichtwellenleiter (4) aus zwei halbzylindri schen Klemmstücken (7) besteht, die entlang ihrer Mittelachse jeweils eine V-förmige Ausnehmung aufweisen, in der ein Lichtwellenleiter (14) entlang vier dünnen Berührungslinien gehalten wird.

5. Steckverbinder nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorrichtung für den Lichtwellenleiter (14) aus drei etwa 120° umfas senden teilzylindrischen Klemmstücken besteht, deren zur Längsach se gerichteten Spitzen abgeflacht und so ausgebildet sind, daß ein Lichtwellenleiter (14) entlang drei dünnen Berührungslinien gehalten ist.

6. Steckverbinder nach einem oder mehreren der vorgenannten Ansprü che, dadurch gekennzeichnet, daß die als Druckstück ausgebildete Innenhülse (5) an ihrer dem Innenkonus (21) entgegengesetzten Stirnseite konusartig ausgebildet ist und das Klemmstück (3) korre spondierend ausgebildete konusartige Ausnehmungen aufweist und daß zwischen den beiden Flächen der Konusse (19, 20) Fasern der Zugentlastung (12) geklemmt und beim Anzehen der Klemm-Mutter (2) in Richtung des vorderen Endes der Ferule (16) gespannt werden.

7. Steckverbinder nach einem oder mehreren der vorgenannten Ansprü che, dadurch gekennzeichnet, daß die Innenhülse (5) einen Ring flansch (15) mit einem etwas kleineren Außendurchmesser als dem des Haltebereichs (6) der Ferule (16) aufweist und durch eine auf die se Außenhülse (6) aufgesetzte Aufpreßhülse (4) zusammen mit den Klemmstücken (7) spielbehaftet in der Ferule (16) gelagert ist.

8. Steckverbinder nach einem oder mehreren der vorgenannten Ansprü che, dadurch gekennzeichnet, daß das Klemmstück (3) für den Au ßenmantel (11) und die Zugentlastung (12) an seiner der Innenhülse (5) abgewandten Seite konisch ausgeführt und axial geschlitzt ist und daß die konische Stirnseite an einem Innenkonus (17) der Klemm-Mutter (2) anliegt, so daß beim Anziehen der Klemm-Mutter (2) eine radial nach innen gerichtete und elastische Verformung des Klemm stücks (3) erzeugbar ist und der Außenmantel (11) eines Lichtwellen leitkabels (10) festklemmbar ist.

9. Steckverbinder nach einem oder mehreren der vorgenannten Ansprü che, dadurch gekennzeichnet, daß die Konusse (17,18,19, 20, 21, 22, 23, 24) kegelförmig ausgebildet sind und daß die einander zuge wandten Konusse (19) des Klemmstückes (3) und der Konus (20) der Innenhülse (5) einen kleineren Winkel gegenüber der Längsachse des Steckverbinders (1) aufweisen, als die anderen Konuspaarungen.