DE2013069A1 - CONNECTING DEVICE FOR FIBER OPERATING FIBERS - Google Patents
CONNECTING DEVICE FOR FIBER OPERATING FIBERSInfo
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Description
Verbindungseinrichtung für Lichtleitfasern Die Erfindung betrifft eine vorteilhafte Weiterbildung der Einrichtung zur Übertragung einer Vielzahl von optisch zu signaliaierenden Zuständen auf eine Schalttafel, ückmeldetafel oder Steuerpult mittels Lichtleitfasern bzv. Licht leitfaserbündel, nach Patent ..... (Patentanmeldung P 12 69 924.o-35), bei der an den Anzeigepositionen der Schalttafel, der Rückmelaetafel oder des Steuerpultes Lichtleitfasern oder Lichtleitfaserbündel enden, die zu einer getrennt angeordneten Lichtsteuergerät führen, das aus einer oder mehreren gemeinsamen Lichtquellen und elektrischen Blenden besteht, die den Lichtweg der einzelnen Lichtleitfasern bzw. Lichtleitfaserbündel unterbrechen.Optical fiber connector The invention relates to an advantageous development of the device for transmitting a large number of States to be visually signaled on a control panel, signaling panel or control panel by means of optical fibers or Light fiber bundle, according to patent ..... (patent application P 12 69 924.o-35), at the display positions on the control panel, the feedback panel or the control panel optical fibers or optical fiber bundles that end into a lead separately arranged lighting control unit, which consists of a or consists of several common light sources and electrical shutters that define the light path interrupt the individual optical fibers or optical fiber bundles.
Die zunehmende Zahl von Informationen, die in arten der Energie-Versorgungsunternehmen, der chemischen Industrie, der Eisen- und Stahlerzeugung und der stahiverarbeitenden Industrie sowie in ähnlich gelagerten Industriezweigen auf Netz- oder Fließbildern auf möglichst engem Raum darzustellen sind, hat Dank der totalen Reflektion des Lichtes in Lichtleitfasern und der großen Flexibilität der Einzelfaser zur Einführung dieser Signal-Übertragungstechnik geführt.The increasing amount of information contained in types of energy utilities, the chemical industry, iron and steel production and steel processing Industry as well as in similar branches of industry on network or flow diagrams are to be shown in as small a space as possible, thanks to the total reflection of the Light in optical fibers and the great flexibility of the single fiber for introduction this signal transmission technology led.
Bei demgemäßen Einrichtungen bestehen die zur Über-Llchleltfasern tragung der Signale verwendeten aus oinem hochbrechenden Kernglas von z.B. 50 um Durchmesser und aus einem niedrigbrechenden Mantelglas von beispielsweise zum Dicke. Eine große Zahl dieser Lichtleitfasern wird zu einem Bündel zusammengefaßt und zum Schutz gegen mechanische Beschädigung mit einem Kunststoffschlauch überzogen.In the case of such devices, there are fibers that are used for overlapping Transmission of the signals used from a high-refractive core glass of e.g. 50 µm Diameter and from a low-refractive cladding glass of, for example, the thickness. A large number of these optical fibers is combined into a bundle and used for Protection against mechanical damage covered with a plastic tube.
Die Herstellung solcher Lichtleitfaserbündel ist verhältnismäßig aufwendig, weil sie hohe Anforderungen an die Reinheit und Blasenfreiheit des Glases stellt.The production of such optical fiber bundles is relatively complex, because it places high demands on the purity and freedom from bubbles in the glass.
Außerdem ist es nicht ohne weiteres möglich, die Lichtleitfaserbündel am Einsatzort zu kürzen, bzw, zu verlängern. Üblicherweise werden die Lichtleitfaserbündel nur in einigen wenigen Längenabstufungen geliefert, dadurch sind aber der Freizügigkeit im Hinblick auf Änderungen im Netz- bzw. Fließbild sehr enge Grenzen gesetzt, wenn man nicht von Anfang an alle l'ichtleitfaserbtlndel für die Maximallänge auslegt, was unnötig hohe Kosten verursacht und eine unerwünschte Häufung von Lichtl.eitfaserbündel-Schlaufen bewirkt.In addition, it is not readily possible to use the optical fiber bundle to be shortened or lengthened at the place of use. Usually the optical fiber bundles Delivered only in a few lengths, but this gives you freedom of movement in the Very narrow limits with regard to changes in the network or flow diagram set if you don't start with all the fiber optic bundles for the maximum length which causes unnecessarily high costs and an undesirable accumulation of fiber optic bundle loops causes.
Vielfach werden aber auch Netz- und Fließbilder auf Pulten in Bausteintechnik auageführt. Hierbei besteht der wesentliche Unterschied zu den Wandtafeln darin, daß neben der Informationsdarstellung durch optische Anzeigen auch noch elektrische Schaltvorgänge durch die in die Bausteine eingebauten Taster oder Schalter ausgelöst werden sollen. Die große Plexibilität dieser Bausteintechnik ist darin zu sehen, daß die Bausteine über Steckverbindungen mit dem festen Teil der Verdrahtung verbunden sind. Bei Verwendung der Lichtleitertechnik ist bislang diese Bausteintechnik nicht anwendbar, weil Jedes Lichtleitfaserbündel von der Lichteintrittsfläche an dem Lichts teuerge rät bis zur Auetrittsfläche am anderen Ende eine fest montierte Einheit bildet.In many cases, however, network and flow diagrams are also displayed on consoles using modular technology executes. The main difference to the blackboards is that that in addition to the presentation of information through optical displays also electrical Switching processes triggered by the buttons or switches built into the modules should be. The great flexibility of this building block technology can be seen in that the modules are connected to the fixed part of the wiring via plug connections are. When using fiber optic technology, this building block technology has not yet been used Applicable because each optical fiber bundle from the light entry surface to the light Expensive advises a permanently mounted unit up to the step on the other end forms.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Einrichtung eu schaffen, mit der e.mUglich ist, die Länge der für die Verbindung zwischen der Anzeigevorrichtung, z.B. der Schalttafel, und dem Lichtsteuergerät vorgesehenen Lichtleitfaserbündel auf das rationellste Maß zu begrenzen, sowie eine Verbindung mit den bei heutigen Anlagen in zunehmendem Maße zur Anwendung gelangenden steckbaren Bausteinen zu ermöglichen.- Erfindungsgemäß wird die Aufgabe dadurch gelöst, daß die in bestimmten Abmessungen vorhandenen, umhüllten Lichtleitfaserbündel an ihren Enden Buchsen aufweisen, die über entsprechende Verbindungsstücke untereinander oder mit den an der Anzeigevorrichtung bzw. an der Zentraleinheit vorgesehenen Anschlußbuoheen verbunden sind.The invention is based on the object of creating a device eu, with which it is possible to determine the length of the connection between the display device, e.g. the control panel, and the light control unit provided fiber optic bundle to the most rational level, as well as a connection with those at today's To enable systems to be increasingly used pluggable modules. According to the invention the object is achieved in that the existing in certain dimensions, encased optical fiber bundle have sockets at their ends, which have corresponding Connectors with each other or with the on the display device or on the Central unit provided connection units are connected.
Die Erfindung sei anhand einiger Ausführungsbeispiele näher erläutert, und zwar zeigen Figur 1 die erfindungsgemäße Einrichtung in nicht verbundenem Zustand, Figur 2 die Einrichtung für mehrere zusammengefaßte Lichtleitfaserbündel, Figur 3 die Einrichtung in Verbindung mit den für a und b die Schalttafel verwandten Bausteinen, Figur 4 die Binrichtung in Verbindung mit einem Betätigungstaster.The invention will be explained in more detail using a few exemplary embodiments, namely, Figure 1 shows the device according to the invention in the disconnected state, FIG. 2 shows the device for several combined optical fiber bundles, FIG 3 the device in connection with the modules used for a and b the control panel, Figure 4 shows the direction in connection with an actuation button.
Wie aus Figur 1 hervorgeht, ist das von dem nicht dargestellten Lichtsteuergerät kommende Lichtleitfaserbündel 1, welches für den mechanischen Schutz einen Kunststoffiantel 3 aufweist, am Ende mit einer aufgepreßten Metallbuchse 2 vereehen, auf der der Kunststoffmantel endet, Die Metallbuchse 2 weist einen Flansch 4 und eine Ringnut 5 auf und ist mit einem elastischen Ring 6 versehen, der als otoEda fer wirkt, Das an dem Lichtsteuergerät einfallende Licht tritt an der Fläche 7 aus dem Lichtleitfaserbündel 1 aus. Das zu einer ebenfalls nicht dargestellten Lichtaustrittsfläche, z.B. zur Schalttafel, führende Lichtleitfaserbündel 1' wird am Ende gleichfalls durch eine Metallbuchse 2' zusammengehalten, wobei die Lichtaustrittsfläche des Lichtleitfaserbündels 1' mit 7' bezeichnet ist. Auf die Buchse 2' ist eine zylindrische Hülse 8 aufgepreßt, die so lang ist, daß sie an den elastischen Ring 6 anstößt, bevor die Lichtaustrittsfläche 7 die Lichteintrittsfläche 7' berührt. Erst, wenn dieser Ring 6 etwas zusammengedrückt ist, berühren sich die Flächen 7 und 7'. Der Außendurchmesser der Buchse 2 und der Innendurchmesser der Hülse 8 sind so aufeinander abgestimmt, daß beide Teile ineinander gleiten können. Die Länge der Buchse 2 vom Flansch 4 bis zur Lichtaustrittsfläche 7 und die Länge der Hülse 8 von der Vorderkante bis zur Lichteintrittsfläche 7' sind so bemessen, daß die Flächen 7 und 7' im eingesteckten Zustand aufeinander liegen und im Rahmen der Fertigungstolerzen parallel zueinander stehen, so daß die Achsen 9 und 9' eine Gerade bilden. Dadurch wird gewährleistet, daß an der Kuppelstelle kein ins Gewicht fallender Lichtverlust durch Streulicht auftritt. Dies beruht darauf, daß in den Lichtleitfasern nur Licht transportiert wird, dessen Eintrittswinkel an dem Lichtsteuergerät kleiner als der Winkelao war, wobei mitGfo der größtmögliche Winkel zur optischen Achse bezeichnet wird, bei dem noch totale Reflektion in der Lichtleitfaser erfolgt. wird der Winkel ¢o überschritten, dann findet eine totale Reflektion nicht mehr statt und der unter einem solchen Winkel einfallende Lichtstrahl tritt durch das Mantelglas wieder aus.As can be seen from Figure 1, this is from the light control device, not shown incoming fiber optic bundle 1, which for mechanical protection is a Kunststoffiantel 3 has, at the end of a pressed-on metal bushing 2 on which the Plastic jacket ends, the metal socket 2 has a flange 4 and an annular groove 5 and is provided with an elastic ring 6, which acts as otoEda fer, Das Incident light at the light control device emerges at the surface 7 from the fiber optic bundle 1 the end. The to a light exit surface, also not shown, E.g. to the switchboard, leading fiber optic bundle 1 'also becomes at the end held together by a metal sleeve 2 ', the light exit surface of the Optical fiber bundle 1 'is denoted by 7'. On the socket 2 'is a cylindrical one Sleeve 8 pressed on, which is so long that it abuts the elastic ring 6, before the light exit surface 7 touches the light entry surface 7 '. Only when this ring 6 is slightly compressed, the surfaces 7 and 7 'touch. Of the The outer diameter of the socket 2 and the inner diameter of the sleeve 8 are so on top of one another matched that both parts can slide into each other. The length of the socket 2 from Flange 4 to the light exit surface 7 and the length of the sleeve 8 from the front edge to the light entry surface 7 'are dimensioned so that the surfaces 7 and 7' in the inserted State on top of each other and within the manufacturing tolerances parallel to each other stand so that the axes 9 and 9 'form a straight line. This ensures that at the coupling point there is no significant loss of light due to scattered light occurs. This is based on the fact that only light transports in the optical fibers whose entrance angle on the light control device was smaller than the angle ao, where Gfo denotes the greatest possible angle to the optical axis at which there is still total reflection in the optical fiber. if the angle ¢ o is exceeded, then there is no more total reflection and that under one Incident angle Light beam re-emerges through the cladding glass the end.
Da die an der Kuppelungsstelle aus der Fläche 7 austretenden Lichtstrahlen alle unter einem winkel austreten der gleich oder kleiner alsCL o ist, entsteht praktisch auch kein streulicht, wenn die Flächen 7 und 7' planparallel aufeinander liegen. Lichtverluste durch evtl. doch austretendes Licht lassen sich durch eine Innenverspiegelung der Hülse 8 weitgehend vermeiden. Wenn die Hülse 8 weit genug auf die Buchse 2 aufgeschoben ist, gleitet ein federnder Rastbügel 10 in d!c Ringnut 5 ein und sichert so die Einrichtung gegen unbeabsichtigtes Lösen. Der Rastbügel 10 wird durch zwei in der Hülse 8 vorgesehene Schlitze 11 geführt und ist durch Nasen gegen Abrutschen gesichert.Since the light rays emerging from the surface 7 at the coupling point all emerge at an angle that is equal to or smaller than CL o practically no scattered light either when the surfaces 7 and 7 'are plane-parallel to one another lie. Loss of light due to light that may emerge can be prevented by a As far as possible, avoid internal mirroring of the sleeve 8. If the sleeve 8 is wide enough is pushed onto the socket 2, a resilient locking clip 10 slides in the annular groove 5 and thus secures the device against unintentional loosening. The locking bracket 10 is passed through two slots 11 provided in the sleeve 8 and is through Lugs secured against slipping.
Zum Schutz gegen mechanische Beschädigung und besonders für den Fall, daß mehrere Lichtleitfaserbiindel gemeinsam miteinander verbunden werden sollen, ist es zweckmäßig, ein oder mehrere Lichtleitfaserbündel in einem gemeinsamen Gehäuse unterzubringen. Die Figur 2 zeigt dazu als AusfUhrungsbeispiel eine Verbindungseinrichtung für vief Lichtleitfaserbündel Die Hülsen 2 bzw. 2' sind in lrägerplatten 12 bzw. 12' eingesetzt, die von den Steckergehäusen 13 bzw. 13' umgeben sind. Durch halbkreisförmige Nulste 20 bzw.To protect against mechanical damage and especially in the event that several optical fiber bundles are to be connected together, it is useful to have one or more optical fiber bundles in a common housing accommodate. For this purpose, FIG. 2 shows a connecting device as an exemplary embodiment for many optical fiber bundles The sleeves 2 or 2 'are in support plates 12 or 12 'used, which are surrounded by the connector housings 13 and 13'. By semicircular Zeros 20 resp.
20' werden die Steckergehäuse 13 bzw. 13' auf den Trägerplatten 12 bzw. 12' festgeklemmt.20 ′, the connector housings 13 and 13 ′ are placed on the carrier plates 12 or 12 'clamped.
Eine besonders varteilhafte Anwendung der Steckverbindung für Lichtleitfaserbündel ergibt sich in der Bausteintechnik für Steuerpulte in Rasterbauweise.A particularly advantageous application of the plug connection for fiber optic bundles results in modular technology for control panels in grid design.
Hier wird durch die erfindung die Möglichkeit geschaffen, Bausteine mit Lichtleitern und elektrischen Kontakten zu bestücken, und die Bausteine steckbar auszuführen, eo daß Jederzeit ohne Eingriff in die Verkabelung des Pulses Bausteine, die eine größere Anlageneinheit umfassen, beispielsweise ein Schaltfeld, ausgewechselt werden können. (Figur 3a und b) Figur 3a enthält als Beispiel die Draufsicht auf das Blindschaltbild eines steckbaren Bausteines eines Feldes einer Schaltanlage mit Dreifach-Sammelschiene und Ümgehungsschiene. In der Frontplatte 14 sind die Anzeigepositionen für das Blindschaltbild vorgesehen, die durch das über die Lichtleitfaserbündel übertragen Licht ausgeleuchtet werden. Sie dienen zur Kennzeichnung der Stellung von Schaltgeräten. Ferner ist als Beispiel ein Taster 15 vorgesehen, der zu Steuer- oder Quittierzwecken benötigt wird. Die nicht im Blindschaltbild liegenden Lichtleitfaserbündel 1+ dienen zur Meldung allgemeiner Art, wie zua Beispiel Meßwertwahl, Schutzanregung usw.Here, the invention creates the possibility of building blocks to be equipped with optical fibers and electrical contacts, and the modules are pluggable to carry out, eo that at any time without interfering with the cabling of the pulse modules, which comprise a larger system unit, for example a control panel, replaced can be. (Figure 3a and b) Figure 3a contains an example of the top view the mimic diagram of a pluggable module in a panel of a switchgear with triple busbar and bypass bar. In the front panel 14 are the Display positions for the mimic diagram provided by the over the fiber optic bundle transmitted light are illuminated. They serve to identify the position of switching devices. Furthermore, a button 15 is provided as an example, which is used to control or for acknowledgment purposes. The fiber optic bundles not in the mimic diagram 1+ are used for general reporting, such as, for example, measured value selection, protection pickup etc.
In dem sehexatischen Schnitt durch einen Baustein mit der Bestückung der Frontplatte 14 nach Figur 3a sind in Figur 3b in der Frontplatte t4 die LichtleitfaserbUndel 1 in der gleichen Weise durchgesteckt und befestigt, wie dies-in den bekannten Tafeln üblich ist. Außerdem ist im Bausteingehäuse 16 der Taster 15 befestigt. Die Rückwand 17 des Bausteines trägt für die neun Lichtleitfaserbündel die Steckerteile, an denen auSerdex elektrische Kontakte vorgesehen sind, An diesen Steckerteilen sind die Leitungen 18 angeschlossen, die die Verbindung mit Kontaktfedersätzen 19 des Tasters 15 herstellen.In the visual section through a component with the assembly of the front plate 14 according to FIG. 3a are the optical fiber bundles in FIG. 3b in the front plate t4 1 pushed through and fastened in the same way as this in the known panels is common. In addition, the button 15 is fastened in the module housing 16. The back wall 17 of the module carries the connector parts for the nine optical fiber bundles on which In addition to electrical contacts, these are the Lines 18 connected that make the connection with contact spring sets 19 of button 15.
Im Steckergehäuse 13 ist eine Platte 12 befestigt, welche die Buchsenteile trägt. Die Leitungen 21 stellen die elektrischen Anschlüsse für die in dem Schutzmantel der Lichtleitfasern untergebrachten Adern dar.In the connector housing 13, a plate 12 is attached, which the socket parts wearing. The lines 21 provide the electrical connections for those in the protective jacket the cores accommodated in the optical fibers.
Durch die Ausrüstung der Bausteine mit der ofindungsgemäßen Steckverbindung wird es ermöglicht, beliebige Frontplattenbestückungen bestehend aus Lichtleitfaserbündeln und elektrischen Organen, wie Schalter, Instrumente, Potentiometer usw. so zusammenzustellen, daß sich die Vorteile der Lichtleittechnik mit denen der Stecktechnik verbinden.By equipping the modules with the plug-in connection according to the invention it is possible to equip any front panel consisting of fiber optic bundles and electrical organs such as switches, instruments, potentiometers, etc. that the advantages of fiber optic technology are combined with those of plug-in technology.
Da die Flexibilität der Lichtleitfaserbündel außerordentlich groß ist, kann man die in den Bausteinen enthaltenen Drucktaster im Bedarfsfall mit einem Lichtleitfaserbündel beleuchten. (Figur 4) Alle zum Verständnis der Funktion nicht erforderlichen Einzelheiten sind hier nicht mehr dargestellt, bzw. nur angedeutet.Because the flexibility of the fiber optic bundle is extremely large is, the pushbuttons contained in the modules can be activated with a Illuminate the fiber optic bundle. (Figure 4) Not all to understand the function necessary details are no longer shown here, or are only hinted at.
Das Lichtleitfaserbündel 1 wird mit der nach Figur 1 ausgebildeten Buchse in die am Taster 15 vorgesehene Hülse 8 eingeschoben, bis die Rastvorrichtung 8 in die Nut 5 einrastet. Die Lichtaustrittsflächen 7 des Lichtleitfaserbündels 1 liegt nun unmittelbar hinter einem in Taster 15 vorgesehenem Lichtstab 22. Beim Betätigen der Taste 15 muß das fest mit der Taste verbundene Lichtleitfaserbündel 1 nach hinten ausweichen können.The optical fiber bundle 1 is formed with that of FIG Socket pushed into the provided on the button 15 sleeve 8 until the locking device 8 engages in groove 5. The light exit surfaces 7 of the optical fiber bundle 1 is now immediately behind a light rod 22 provided in button 15 Pressing the key 15, the fiber optic bundle firmly connected to the key must 1 can move backwards.
Dazu wird die große Flexibilität des Lichtleitfaserbündels 1 ausgenutzt, indem das Lichtleitfaserbündel 1 in ein. Schlaufe gelegt wird, die sich beim Betätigen der Taste etwas vergrößert. Auf diese Weise lassen sich auch Tasten der Bausteine einfarbig und bei Bedarf auch mehrfarbig beleuchten. Das bei dieser Ausführungsform zur Stromübertragung vorgesehene Kontaktpaar 23, 24 ist mit dem Kontakt 23 an der Buchse 2 befestigt, die in Verbindung mit dem aufgrund seiner metallisierten Innenfläche als Leiter anzusehenden Schutzmantel stehen.The great flexibility of the optical fiber bundle 1 is used for this purpose, by placing the optical fiber bundle 1 in a. Loop is placed, which is when pressed the Button slightly enlarged. In this way, the buttons of the building blocks can also be monochrome and, if necessary, also illuminate in multiple colors. In this embodiment for power transmission provided contact pair 23, 24 is attached to the contact 23 on the socket 2, in connection with the due to its metallized inner surface as a conductor protective sheath to be viewed.
Die mit der Erfindung erzielten Vorteile sind insbesondere darin zu sehen, daß in Schaltanlagen, bei denen die optischen und elektrischen Signale von einer Zentraleinheit auf eine entfernt angeordnete Schalttafel übertragen werden, die Verbindungen genau das erforderliche Maß erhalten., so daß kein unnötiger Kostenaufwand entsteht und daß die Lichtleitfasern mit steckbaren Bausteinen der Schaltanlage verbunden werden können.The advantages achieved by the invention are in particular therein see that in switchgear where the optical and electrical signals from a central unit can be transferred to a remote control panel, the connections get exactly the required dimension, so that no unnecessary expense arises and that the optical fibers with pluggable modules of the switchgear can be connected.
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Applications Claiming Priority (1)
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DE (1) | DE2013069A1 (en) |
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