DE19916397C2 - Feldmontierbarer Lichtwellenleiter-Steckverbinder - Google Patents

Description

Die Erfindung liegt auf dem Gebiet der optoelektronischen Da­ tenübertragung, bei der von einem optischen Sender in opti­ sche Signale (Sendeimpulse) gewandelte elektrische Signale über optische Datenleitungen (z. B. ein Lichtwellenleiterka­ bel) zu einem Kopplungspartner gelangen. Der Kopplungspartner kann beispielsweise ein optischer Empfänger sein, der eine Rückwandlung der optischen in elektrische Signale vornimmt, oder ein weiteres Lichtwellenleiterkabel sein, das an das eine Ende des ersten Lichtwellenleiterkabels anschließt. Die optischen Datenleitungen umfassen einen oder mehrere Licht­ wellenleiter, die üblicherweise zum Anschluß an die Kopp­ lungspartner endseitig mit Lichtwellenleiter-Steckverbindern versehen sind.

Die Erfindung betrifft einen feldmontierbaren Lichtwellenlei­ ter-Steckverbinder mit einer Steckbaugruppe, die zumindest einen frontseitigen Teilrahmen und einen darin angeordneten Steckerstift mit einer Aufnahme für ein Lichtwellenleiterende umfaßt, und mit einer Klebstoffmenge, die das Lichtwellenlei­ terende in der Aufnahme fixiert.

Ein derartiger Steckverbinder geht aus der DE 195 33 498 A1 hervor. Der bekannte Steckverbinder enthält eine vorkonfek­ tionierte Steckbaugruppe, die einen Steckerstift, ein Stift­ lager, eine Schraubenfeder und einen frontseitigen Teilrahmen als vorderes Gehäuseteil umfaßt. Das in Steckrichtung rück­ wärtige Ende des Steckerstiftes ist von dem Stiftlager aufge­ nommen, das eine Durchgangsbohrung mit einer Einführöffnung zum Einfädeln eines von seinem Schutzmantel endseitig befrei­ ten Lichtwellenleiters hat. Auf das rückwärtige Ende des Stiftlagers ist eine Schraubenfeder aufgeschoben. Das vordere Gehäuseteil hat eine axiale Durchgangsöffnung zum Eintritt eines Lichtwellenleiterendes und zur Aufnahme der Steckbau­ gruppe. Das Gehäuseteil weist innenseitig Halteelemente auf, die an der Schraubenfeder angreifen und damit die vorkonfek­ tionierte Steckbaugruppe gegen ein rückwärtiges Herausrut­ schen sichern, solange der Steckverbinder nicht durch ein rückwärtiges Gehäuseteil komplettiert ist.

Bei der Montage des bekannten Steckverbinders wird das Licht­ wellenleiterende mit Hilfe der Einführöffnung durch die Durchgangsbohrung des Stiftlagers in eine Zentralbohrung des Steckerstiftes eingefädelt; dabei wird in den Bereich der Einführöffnung Klebstoff appliziert, der das Lichtwellenlei­ terende beim anschließenden Einführvorgang benetzt. An­ schließend muß für eine Aushärtung des Klebstoffs gesorgt werden, worüber allerdings in der DE 195 33 498 A1 keine nä­ heren Angaben enthalten sind.

Zur Feldmontage ist es bei dem bekannten Steckverbinder grundsätzlich denkbar, den Klebstoff in den weitestgehend vorkonfektionierten Steckverbinder vor Ort ("im Feld") mit­ tels Befüllungshilfen (z. B. flexible, Klebstoff enthaltende Kunststoffschläuche) zu applizieren und zur Aushärtung des Klebstoffs transportable, elektrisch betriebene Heizöfen zu verwenden. Es ist auch denkbar, einen warmschmelzenden Kleb­ stoff zu verwenden, und bei der Montage dazu die Steckbau­ gruppe bzw. den Steckerstift entsprechend zu erwärmen und nach Einführung des Lichtwellenleiterendes dieses durch an­ schließende Abkühlung zu fixieren.

Aus der DE 42 21 040 C2 ist ein Verfahren zur Herstellung eines Lichtwellenleitersteckers bekannt, bei dem ein in einer Hülse angeordneter Lichtwellenleiter in einen Linsenkörper eingedrückt und dort mittels eines Klebstoffes fixiert wird, der mit ultraviolettem Licht aushärtbar ist. Die Befestigung des Lichtwellenleiters in der Hülse erfolgt mechanisch.

Die DE 43 30 941 C1 beschreibt einen Steckverbinder, bei dem eine Lichtfaser mittels eines lichtaushärtbaren Klebstoffes im Bereich einer Längsbohrung in einem Steckerstift ausgehärtet wird. Hierzu wird in einem rückseitigen Bereich der Längsbohrung der lichtaushärtende Klebstoff dosiert angebracht. Dies weist den Nachteil auf, daß ein gesondertes Hantieren mit Klebstoff bei der Feldmontage erforderlich ist.

Die DE 40 13 455 A1 beschreibt ein optisches Steckerelement und ein Verfahren zu seiner Herstellung, bei dem eine Faser in einem Glasröhrchen mittels eines UV-lichtaushärtbaren Klebers in der Weise befestigt wird, daß der Klebstoff bei der Montage durch zusätzliche Zuführungsöffnungen zugeführt wird.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen feldmontierbaren Lichtwellenleiter-Steckverbinder zu schaffen, der mit einfachen Mitteln und geringem apparativen Aufwand vor Ort an einem Lichtwellenleiterkabelende bzw. an einem Lichtwellenleiterende montierbar ist.

Diese Aufgabe wird bei einem Steckverbinder der eingangs genannten Art erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Klebstoffmenge von einem lichtaushärtbaren Klebstoff gebildet ist, der vorab in den Bereich der Aufnahme eingebracht ist, die Steckbaugruppe für Licht derjenigen Lichtwellenlänge transparent und/oder lichtdurchlässig gestaltet ist, die eine Aushärtung des Klebstoffes initiieren und/oder bewirken, und der Klebstoff nach dem Einbringen des Lichtwellenleiterendes in die Aufnähme durch Lichtzufuhr ausgehärtet ist, wobei das aushärtungsinitiierende und/oder aushärtungsbewirkende Licht sichtbares Licht ist und die Steckbaugruppe bis zum Montagezeitpunkt in einer lichtundurchlässigen Verpackung gelagert ist.

Unter lichtaushärtbarem Kleber ist im Rahmen der vorliegenden Erfindung ein Klebstoff zu verstehen, dessen Aushärtung durch Licht ausgelöst oder aktiviert wird (und anschließend weiterläuft) oder durch Lichtzufuhr bewirkt wird. Beide Aushärtungsmechanismen können auch parallel ablaufen.

Ein wesentlicher Aspekt der Erfindung besteht in der Verwen­ dung eines lichtaktivierbaren oder lichthärtbaren Klebstoffs, der bereits vorab - bevorzugt werkseitig bei der Zusammen­ stellung der Steckbaugruppe - in den Stecker, das Stiftlager oder den Steckerstift eingebracht worden ist. Ein wesentli­ cher weiterer Aspekt der Erfindung besteht darin, daß bei der Feldmontage das Lichtwellenleiterende einfach in den noch flüssigen oder viskosen Klebstoff in der Aufnahme eingeführt werden kann und der Klebstoff anschließend mit apparativ sehr einfachen Mitteln - nämlich durch einfache Lichtbestrahlung - ausgehärtet werden kann. Als Klebstoffe kommen beispielsweise DELO-Katiobond oder ICI-Light Cured Resin in Frage; Klebstoffe, deren Aushärtungsvorgang lediglich durch Licht aktiviert werden muß und anschließend selbsttätig abläuft (lichtinitiierte Aushärtung) sind besonders bevorzugt, weil diese nur eine vergleichsweise geringe Lichtbestrahlungszeit und Handhabungsdauer erfordern.

Weitere praktische Vorteile der Erfindung ergeben sich daraus, daß bei der Montage keine zusätzlich zu handhabenden und ggf. zu entsorgenden Komponenten - wie beispielsweise Kunststoffschläuche als Befüllungshilfen und Speicher für den zu verwendenden Klebstoff - erforderlich sind. Auch entfällt ein bei anderen Klebstoffkomponenten erforderliches Anmischen (z. B. bei Zweikomponenten-Klebstoffen) und die Klebstoffbefüllung vor Ort. Mit der Erfindung werden weiterhin die notwendigen Aushärtezeiten erheblich reduziert und insbesondere entstehen keine Wartezeiten durch das bei heißschmelzenden Klebstoffen notwendige Abkühlen vor der Weiterbearbeitung.

Die Verwendung sichtbaren Lichts erlaubt ein besonders einfaches Initiieren bzw. Bewirken der Klebstoffaushärtung und ist insbesondere für die Augen ungefährlich.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird nachfolgend anhand einer Zeichnung weiter erläutert; es zeigen:

Fig. 1 ein Ende eines Lichtwellenleiterkabels,

Fig. 2 eine Steckbaugruppe eines erfindungsgemäßen Steckver­ binders und

Fig. 3 einen erfindungsgemäßen Steckverbinder.

Fig. 1 zeigt ein Fertigungsstadium bei der Ausstattung eines Endes 1 eines Lichtwellenleiterkabels 2 mit einem Lichtwel­ lenleiter-Steckverbinder. Zunächst werden eine Knickschutz­ tülle 3 und eine Crimphülse 5 auf das freie Ende des Licht­ wellenleiterkabels 2 aufgeschoben. Nach Entfernen des Endab­ schnitts eines Kabelmantels 6 treten Enden eines Zugentla­ stungsmaterials 8 (beispielsweise Kevlar) hervor, die auf eine definierte Länge geschnitten werden. Anschließend wird ein Stoppring 10 unter das offene Ende 12 des Kabelmantels 6 eingeführt, bis das Ende 12 an einer Kante 14 des Stopprings 10 anschlägt. Anschließend wird das Zugentlastungsmaterial 8 gleichmäßig um das rückwärtige Ende 15 des Stopprings 10 ver­ teilt und die Crimphülse 5 über das rückwärtige Ende 15 unter Zwischenlage der Enden des Zugentlastungsmaterials 8 zurück­ geschoben und dort durch Crimpen fixiert. Dann kann die Knickschutztülle 3 bis über die Crimphülse 5 geschoben wer­ den, so daß die Wulst 18 hinter dem umgekrimpten Teil der Krimphülse 5 verrastet.

Anschließend wird das Ende 20 eines in dem Kabel 2 geführten Lichtwellenleiters 22 von seiner Aderhülle und Schutzschicht 24 befreit. Damit ist das Ende 20 zur Montage einer vormon­ tierten Steckbaugruppe gemäß Fig. 2 vorbereitet.

Die in Fig. 2 dargestellte Steckbaugruppe 28 umfaßt einen Steckerstift 30 mit einer nur andeutungsweise dargestellten zentralen Längsbohrung 32 zur Aufnahme des Lichtwellenlei­ terendes 20. Der Steckerstift 30 ist mit seinem rückwärtigen Ende von einem Stiftlager 33 aufgenommen, auf dessen rückwär­ tiges Ende 34 eine Schraubenfeder 35 aufgeschoben ist. Die Schraubenfeder wird von inneren Halteelementen 36, 37 eines frontseitigen Teilrahmens 40 gehalten, die an den Windungen der Schraubenfeder 35 angreifen. Damit bilden der Steckerstift, das Stiftlager, die Schraubenfeder und der frontsei­ tige Teilrahmen eine vormontierte Steckbaugruppe 28. In die Aufnahme 32 (Längsbohrung) und bedarfsweise in einen hinteren Einführbereich 42 des Steckerstifts oder des Stiftlagers ist eine Klebstoffmenge 49 vorab eingebracht. Die Klebstoffmenge 49 besteht aus einem lichtaushärtbarem Klebstoff 50, der bei Zutritt aushärtungsinitiierenden und/oder aushärtungsbewir­ kenden Lichtes schnell aushärtet. Vor Zutritt entsprechenden Lichtes behält der Klebstoff seine flüssige oder viskose Ei­ genschaft bei, so daß der Klebstoff beim Montageprozeß noch ohne weiteres von dem Lichtwellenleiterende 20 (Fig. 1) durchdrungen werden kann und dabei das Lichtwellenleiterende benetzt. Um ein vorzeitiges, unbeabsichtigtes Aushärten des Klebstoffs zu verhindern, ist zumindest die Steckbaugruppe bis zum Montagezeitpunkt von einer lichtundurchlässigen Ver­ packung 60 umgeben. Vorzugsweise können auch alle weiteren, für die Montage des Steckverbinders erforderlichen Einzel­ teile oder Komponenten in der Verpackung 60 enthalten sein.

Fig. 3 zeigt den erfindungsgemäßen Steckverbinder im mon­ tierten Zustand, in dem die Steckbaugruppe 28 vollständig auf den Stoppring 10 aufgeschoben ist und mit Rasthaken 65 hinter entsprechenden Ausnehmungen 68 (vgl. Fig. 1) des Stopprings 10 verrastet. Dabei durchdringt das von dem Klebstoff 50 benetzte Lichtwellenleiterende 20 die Aufnahme 32. Wie in Fig. 3 schematisch dargestellt, wird die Anordnung kurzzeitig (eine Bestrahlungszeit von ca. 1 Minute hat sich als ausrei­ chend erwiesen) mit Licht 70 bestrahlt, das die Aushärtung des Klebstoffs 50 initiiert bzw. bewirkt. Vorzugsweise ist das Licht 70 Licht im sichtbaren Bereich und somit besonders einfach zu erzeugen und gefährdungsfrei zu handhaben. Zumin­ dest der frontseitige Teilrahmen 40, der Steckerstift 30 und das Stiftlager 34 sind aus einem Material gefertigt, das für die Lichtwellenlänge des Lichtes 70 durchlässig ist, so daß das Licht 70 bis zum Klebstoff 50 in der Aufnahme 32 vordrin­ gen kann. Da die Windungen der Feder 35 beabstandet sind, kann das Licht 70 problemlos auch in den von der Feder umge­ benden Bereich eindringen.

Mit dem erfindungsgemäßen Steckverbinder ist ein feldmontier­ barer Steckverbinder geschaffen, der bei der Verlegung oder Reparatur von Lichtwellenleitern oder Lichtwellenleiterkabeln vor Ort äußerst schnell und ohne wesentliche Beeinträchtigung der Gesamtinstallation zu montieren ist. Die Montage des Steckverbinders erfordert nur wenige Arbeitsschritte und ein­ fach zu handhabende Arbeitsmittel.

Claims (1)

1. Feldmontierbarer Lichtwellenleiter-Steckverbinder mit:

• a) einer Steckbaugruppe (28), die zumindest einen frontseiti­ gen Teilrahmen (40) und einen darin angeordneten Stecker­ stift (30) mit einer Aufnahme (32) für ein Lichtwellenlei­ terende (20) umfaßt, und
• b) einer Klebstoffmenge (49), die das Lichtwellenleiterende (20) in der Aufnahme (32) fixiert,

dadurch gekennzeichnet, daß

• a) die Klebstoffmenge (49) von einem lichtaushärtbaren Kleb­ stoff (50) gebildet ist, der vorab in den Bereich der Auf­ nahme (32) eingebracht ist,
• b) die Steckbaugruppe (28) für Licht (70) derjenigen Licht­ wellenlängen transparent und/oder lichtdurchlässig gestal­ tet ist, die eine Aushärtung des Klebstoffs (50) initiie­ ren und/oder bewirken, und
• c) der Klebstoff (50) nach dem Einbringen des Lichtwellenlei­ terendes (20) in die Aufnahme (32) durch Lichtzufuhr aus­ gehärtet ist, wobei
• d) das aushärtungsinitiierende und/oder aushärtungsbewirkende Licht (70) sichtbares Licht ist und
• e) die Steckbaugruppe (28) bis zum Montagezeitpunkt in einer lichtundurchlässigen Verpackung (60) gelagert ist.