DE2063297A1 - Faseroptikbundel Endanschluß - Google Patents

Description

DR. MÖLLER-BORß Dl PL-PHYS. DR. MAN ITZ Dl PL-CHEM. D R. DEUFEL DIPL-ING. FINSTERWALD DIPL-ING. GRÄMKOW

PATENTANWÄLTE

We/si - G- 2123

GENEHiIL KOTOES C0KP0RATI0E Detroit, Michigan,
U.S.A.

Fu^eraptikbiin&e-l-Endai'ischluß

Di?.· 3j:-fia:laü3 bebrifft End 0.1EChIiIu je für FaseroptikoLLaü oi j ad ffassropfaikban^Glariordiiungci, in weichen oin an oi-i End j ο in.» ε Farjeropbikbündols £'-i:r:Lupbor Anschluß aar Verbindung luii; einem augohörigen Liii^^n- odex¹ Sockel-Körooi' i-'ic^'.bildob ist, und kv; ar verzug:; v/o ic ο durch Eiri- z-JyACα in oiuo darin go-bildubo OiTnUu^', gogc-L. welche er ν ο ι.¹ ν i β g ο 1 b ist;.

Ps. ;£·ορί";:ΊJzw.oi-dauuyou worcL-jn dazu v^cv/uiido b , L'clrb von ο in'".■£■ I/icht-i'.iollt; an oino /on dor Ll-ohfaqusllG aribfernbe οι j Li j zu !■·>■! ben. Ii.. Krai"bi'atiL'i'iOUg'..:ri konn-.-a -^r;i.e beinpioln-•JO.L.":·. .'ti:: AriZ'iipje-jlorifinto /' rwexid -. ·./-.;ιΛΐ-·;·η, ή,ι anzuzeigen, ■;i jus, 'Δ:ν, i'-rr.vachburr.i'sbirnu durohG^bi/'mnt; L.:f7 und auch dazu, μ;·! It! r.;·,,.-UH*.fiy;;, ,'Johalboc odor ähitllchs.- a α bulouchten.

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fcAD ORIGINAL

Dr. Mülljr Bora Dr. Manitx Dr. Deufsl ■ Oipl. l,ig. Finslarwolil Dipl. Ing. Grflmkow

Braunichw»!!), Am BOryarpcirk 8 8 Mönihaii Ώ, Robart Koth Slrcißj 1 7 Stullonrl - Bad Connilnll

Telefon (05Jl) 2 84 87 Telefon (CBII) 2251 10, Γ.ιΙοχ «Ϊ050 mbpril Markljlrafle i, Telefon (0711) Ü72il

Faseroptikanordnungen umfassen normalerweise ein Faseroptikbündel, Plastiklinsen- oder -Sockel-Körper, welche jeweils zu den Lichtquellen und zu den entfernten Stellen, zu welchen das Licht übertragen werden soll, benachbart angeordnet sind und Endanschlusse, welche an den entgegengesetzten Enden der Faseroptikbündel befestigt sind, um die Enden an den Linsen- oder Sockel-Körpern anzubringen. Das Faseroptikbündel, umfaßt eine "Vielzahl von Plastikoder Glas-Fasern oder Kernen, von denen jeder mit einer ™ Substanz überzogen ist, welche einen geringeren Lfchtbrechungsindex als die Faser oder der Kern aufweist sowie eine undurchsichtige fLexible äußere Hülle oder Hülse, die gewöhnlich aus Plastikmaterial besteht, welche die Fasern oder Kerne als Schutz umgibt.

Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, einen wirtschaftlichen Endanschluß für ein Faseroptikbündel zu schaffen, welcher aus Flachmaterial hergestellt und in Spulenform aufgewickelt werden kann und v/elcher an ein Faseroptikbündel gekrimpt v/erden kann, ohne die LJ.chtübertragungseigenschaften des Bündels zu beeinträchtigen und ohne sich von dem Bündel zu lösen, wenn er axialen Schubbelastungen ausgesetzt wird.

Der Anschluß gemäß der Erfindung ist so ausgebildet, daß er an ein Opbikfaserbündel gekrimpt v/orden kann, daß er verhältnismäßig hohen axialen Schubbelastungen standhalten kann, ohne von ck. ν Pias t L Ichtill ο deu Faaeroptikbündels g3~ löufc odor abgjobroxf t zn ',/erden und daß av ein iiiinimaloo Ausmaß an radialem. .D^uck auf das Bund υ 1 der Fasern oder Kerrie ausübt, io daß diu Lieh tuber bcagungsfähigkeit en des Faüoropbikbündels aicht nachteilig beeinflußt werden.

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Darüber hinaus kann der Anschluß geiüäß der Erfindung sehr wirtschaftlich aus flachem Streifenmaterial hergestellt werden, kann in einer Massenproduktion in Spulenform hergestellt werden und kann leicht mit einer zugehörigen Linse oder einem zugehörigen Sockel verbunden werdon.

Genäß der Erfindung zeichnet sich ein/sHjhluß zur Verbindung eines Faseroptitiüiidels mit einer äußeren flexiblen Hülle mit einem Linsen- oder Sockelkörper dadurch aus, daß der Anschluß als ein unitäres im wesentlichen rechtaskiges Teil aus einem flachen Streifenmaterial ausgestanzt und in eine U-förmige Quersclinittsforni gebracht wird, daß dieses Teil auf seinem gekrümmten Umfang wenigstens eine Reihe von Öffnungen aufweist, deren Kanten einen Grat besitzen, welcher davon um eine Entfernung radial nach innen vorspringt, welche ungefähr- die Hälfte der Stärke der Hülle darstellt, so daß dann, wenn das Toil an das Faseroptikbündel gekrimpt wird, um darauf eine axial geschlitzte Hülle zu bilden, der Grat sich teilweise in die Hülle einschneidet, um den Anschluß daran zu befestigen, ohne einen schädlichen radialen Druck auf 'das Faserbündel auszuüben und daß die Länge der Öffnungsreihe entlang dem gekrümmten Umfang wenigstens 50 % der Länge des gekrümmten Umfangs ist.

Der Grundgedanke der Erfindung besteht darin, einen scharfen radial nach innen gerichteten Grat an dem Anschluß auszubilden, welcher in die äußere Hülle des Bündels einschneidet, während er allenfalls einen geringen radialer. Druck auf das Bündel ausübt. Die Tiefe des Grates sollte etwa der halben Stärke der äußeren Hülle entsprechen. Außerdem sollte die Umfangsausdehnung des Grates verhältnismäßig groß sein.

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Die Erfindung wird nachfolgend beispielsweise an Hand ' der Zeichnung beschrieben; in dieser zeigt:

Fig. 1 eine F as erop ti Ic anordnung, welche eine orfindungsgemäße Ausführungsform darstellt und deren Anwendung als Indikator für den Zustand einer .Lampenbirne veranschaulicht,

Fig. 2 einen erfindungsgemäßen Anschluß in seiner P flachen ausgestanzten Form,

Fig. 3 einen Anschluß in geformtem Zustand bevor er an ein Faseroptikbündel gekrimpt wird,

Fig. 4- einen Anschluß, wiLcher an ein Faseroptikbüiidel

gekrimpt ist und mit einer zugehörigen Linse verbunden ist,

Fig. 5 einen vergrößerten Teilschnitt entlang der Linie 5-5 der Fig. 4- und

. Fig. 6- einen Aufriß der Fig. 5₅ wie er in der .Richtung

des Pfeils 6-6 gesehen ist.

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Die Fig. 1 der Zeichnung stellt eine Faseroptikanordnung 10 dar, welche dazu verwendet wird, von einer Lampenbirne 12 eines Automobils ausgehendes Licht zu einer sichtbaren Linse 14 zu übertragen, welche auf dem Fahrzeug an einer von der Lainpenbirne 12 entfernten Stelle angeordnet ist. Me Faseroptikanordnung 10 umfaßt ein Faseroptikbündel 15, ein Paar von Linsen 16 und 14, die jeweils zur Lampenbirne 12 und zur entfernten Stelle benachbart angeordnet sind und Endanschlüsse 18, welche so ausgebildet sind, daß sie. an die entgegengesetzten Enden des Faseroptikbündels 15 gekrimpt sind und mit ihren zugehörigen Linsen 16 und 14 verbunden sind.

Die Linse 16 ist durch ein elastisches Linsengehäuse 20 gehalten, welches seinerseits an einer ringförmigen Seitenwand 21a eines Lampengehäuses 21 befestigt ist, welches die Lampenbirne 12 enthält. Das elastische Linsengehäuse 20 besitzt eine zentrale Öffnung 22, welche an einem Ende mit dem Inneren des Lampengehäuses 21 in Verbindung steht und sich zwischen ihrem Ende in eine ringförmige Rille 23 mit größerem Durchmesser erstreckt. Die Linse 16 besteht aus einem Plastikmaterial, besitzt im allgemeinen zylindrische Form und besitzt eine abgerundete Vorderseite 16a und eine Hückseite 16b, welche mit einem radialen Flansch 24 ausgestattet ist. Die Linse 16 wird an ihrem Gehäuse befestigt, indem sie mit ihrem rückwärtigem Ende zuerst durch, di'e öffnung 22 gepreßt wird, bis der Flansch 24 innerhalb der Rille 23 angeordnet ist, worauf das elastische Gehäuse 20 sich um die Linse 16 herum kontrahiert, um sie sicher an ihrer Stelle zu halten.

Die Linse 14 besitzt eine ähnliclB Konstruktion wie die Linse 16 und ist auf ähnliche Weise innerhalb eines elacti-

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sehen Gehäuses 26 befestigt, welches einen Teil 26a umfaßt, der im Preßsitz innerhalb der öffnung 27 oben auf einem Kotflügel .28 eines Automobils angeordnet ist. Der Teil 26a besitzt eine öffnung 29 da hindurch, durch welche das Faseroptikbündel/Mndurchgeführt ist. Das (nicht dargestellte) Fahrzeug besitzt äußerndem vorzugsweise eine Haube oder Verkleidung 30, welche das Linsengehäuse 26 umgibt und eine vordere öffnung 31 aufwaist, welche gegenüber dem Fahrzeug nach hinten gerichtet ist, so daß der Fahrzeugführer in die Lage versetzt wird-, die Linse 'fr zu beobachten.

Die Faseroptikanordnung 10 dient dazu, von der Lampenbirne 12 ausgesandtes Licht zu übertragen, wenn die letztere eingeschaltet ist, und zwar zur Linse 14,"damit der Fahrzeugführer beurteilen kann, ob die Laoipenbirne an ist oder nicht.

Die Faseroptikanordnung 15 kann herkömmlicher Konstruktion sein und umfaßt vorzugsweise eine Vielzahl von Lichtübertragungspiastik oder -glasfasern oder -kernai32, welche ™ einzeln durch eine Substanz umgeben sind, v/elche einen niedrigeren Lichtbrechungsindex als die Fasern oder Kerne aufweist. Die Vielzahl der Fasern oder Kerne v/erden ihrer Länge nach durch eine flexible äußere Hülle oder Hülse 33 umgeben oder eingekapselt, die vorzugsweise aus Plastikmatex'ial besteht.

Da die Linsen 14 und- 16 eine ähnliche Konstruktion aufweisen, wird nur die in der Fig. 4 dargestellte Linse 16 weiterhin im Detail beschrieben. Die Linse 16 weist eine im allgemeinen zylindrische Form auf und besitzt eine

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zentrale Öffnung 34, in welcher sie Dich von ihrem rücktigüü Ende 16b bis su ihrem vorwärtigom Ende 16a erstreckt. Die Öffnung J4- ist Ln allgemeinen zylindrisch,

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und dex^eii Wand besitzt einer diametral gegenüberstehende Aujneli-ron^en 35, welche darin gebildet sind. Zwischen den ge^enüb^r liegenden Enden der Ausnehmungen 35 sind nach innen gex'ichtete Anschläge, 36 vorgesehen, welche einen integralen Bestandteil mit der Linse 16 bilden, woboi die Anschläge 36 sich verjüngende Rampenflächen 36a aufweisen, welche gegenüber der Linse 15 nach hinten gerichtet sind. Die Linsen 15 und 1Λ sind so ausgebildet, daß sie die EndanSchlüsse 18, welche auf die Enden der Faseroptikbündel 15 gekrimpt sind, aufnehmen, um die letzteren an der Linse zu befestigen, wie nachfolgend eindeutiger beschrieben wird.

Die Endanschlüsse 1£ zur Verbindung der Enden der Faseroptikbündel 15 mit ihren zugehörigen Linsen 16 und 14-weisen jeweils ein einstückiges dünnes Iletallteil auf, welches so ausgebildet ist, daß es aus Streifenmaterial gestanzt v/erden kann. Das Streifenmaterial wird zunächst geschnitten und in die in der Fig. 2 dargestellte Form gestanzt und wird dann gebogen oder in die in der Fig. 3 dargestellte Konfiguration gestanzt. Obwohl in der Fig. 2 nur ein einziger Endanschluß dargestellt ist, ist verständlich, daß die Endanschlüsse in der Praxis aus einem flachen Streifenmaterial auegestanzt und in Spu^enfora: aufgewickelt wsrden und daß die einzelnen Endanschlüsse später während d^c Krimpvorganges einzeln von der Spule getrennt werden, und zwar in einer dem Fachmann an sich bekannten Weise. Während des KrimpVorgangge werden die Trägerstreifen, welolio bsnaohbarte Anschlüsse miteinander verbinden, abge-

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trennt und als Schrottmaterial weggeworfen. '

Gemäß der Darstellung in den Figuren 3 und 6 weist der Anschluß eine.im wesentlichen U-fömige Gestalt auf, wie es aus dem Aufriß ersichtlich ist und umfaßt einen vorderen Hauptkprperteil 40 und einen rückwärtigen Schaftteil 42. Der Körperteil 40 umfaßt einen vorderen Abschnitt 40a und einen rückwärtigen Abschnitt 40b. Der vordere Abschnitt 40a umfaßt ein Paar von umfangsmäßig auf Abstand angeordnete radial nach außen gerichtete Verriegelungslappen 44, Vielehe aus dem flachen Streifenmaterial ausgestanzt sind, wie" es in der !Fig. 2 dargestellt ist und welche dann nach außen gebogen worden, wenn der Anschlußkörper in die in den Figuren 3 und 6 dargestellte Form gebracht wird.

Der rückwärtige Abschnitt 40b des Hauptkörperteils 40 umfaßt zwei in Längsrichtung auf Abstand angeordnete Reihen von Öffnungen 50 und 51· Die Öffnungen 50 und 51 in jeder Reihe sind umfangsmäßig auf Abstand um den- fertiggestellten Anschluß angeordnet und sind in der Form von Schlitzen ausgebildet, deren Längsausdehnung quer zum Anschluß verläuft. Den g-esamten peripher cn Kanten der Schlitze 50 und 51 entlang ist das Material des Körperteils nach innen aufgebogen, um spitze oder achaie radial nach innen gerichtete Gratteile 55 zu bilden (vgl.Figuren 2 und 5)· Die Gratteile 55 besitzen sich schneidende Seiten 55a und 55¹Oi welche einen spitzen Winkel definieren, durch dieselben vorzugsweise ein Winkel von 45 oder weniger eingeschlossen wird. Die Ausdehnung der Gradteile 55·, in Umfangsrichtung der Hülse gemessen, übersteigt

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iür jede Reihe der öffnungen den Umfang des Anschlusses, Korn er an dac "Faseroptikbiindel 15 angekrimpt wird.

Dor Endaruchluß 18 isb ijo ausgebildet, daß er an das Brxl^ des FaisorDptikbündGls 15 gekrimpt worden soll, v/obei das letztere innerhalb des U-förmigen Körperteils •K3 dos Aiischlasses 18 angeordnet wird und der Anschluß dann an das Ende den Faseroptikbündols 15 gewalzt oder Z'AzrliApt wird. Wenn djr Anschluß 10 an das Faseroptikbliixd.;l 15 3-krimpt wird, nltiiat ur eine zylindrische oder iu, x^resentlichoii zylindrische- Form fin, welche einen axial gerichtobon Schlitz 5^ äufwaisb.

"Jährond dor imachluß 18 an das Ende dec: Faaeroptikbündöls 15 g ikriuipb v:.Lrd, üchneidon die Grat boils 55 entlang den Kexit^u dor üffiiuir^m 50 und 51 i^ die äußere Hülle des Fay crop uikbiiiidelc can, '/ie ..-α. in der Fig, 5 dargeabellb icb, ;.;o daß. dir Grab dan Ana chi uß 18 gegen relative aziai'j Tj-.'-./ogung in Bozug ai:.f das Faseroi^bikbündel 15 ^iohex'l;, .;ährond ntu- v/enic udur gar kein radialer Druck gogon dl- υ Lr "-einen F at.; urn oder Kerne des Faserojrbikbündolr: 15 aurj{3„übt v/ird. Dui'oh Miiilmallnierung solchen r/j'lial nach innen gsrichb&bon Druckes werden die Licht-LLbertragufig^fähigkeiten des Fuüeroptikbündels 15 nicht nachteilig beeinflußt*

Um. die oben genannte Schnibbwirkung zu erzielen, müssen die Grabt; .-ile scharf gespibKb sein und bis zu einer radialen Tiefe einschneiden, welche ungefähr die Half be dor radialen ötärke der Hülse beträgt, auf Vielehe der Anschluß gekrimpt wird. Beispielsweise hab sich gezeigt, daß bei Anwendungen in Automobilen, in welchen Faseropbikbündel von 16 bis 40 Fasern verwendet werden, bei einer

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->- jo

Plastikhüllenstärke der Bündel von etwa 0,5 nun (twentythousands of an inch) sich der Grat um etwa 0,2 mm (.008 inches) bis 0,3 mm (.012 inches) radial nach innen erstrecken sollte. Es hat sich weiterhin gezeigt, daß eine größere Haltekraft gegen axiale Schubbelastungen dadurch erreicht werden kann, daß die Umfangsausdehnung des Grats vergrößert wird. In der bevorzugten Ausführungsform bilden die zwei Öffnungsreihen tatsächlich vier in Umfangsrichtung angeordnete Linien von Gratteilen, deren gesamte Umfangsausdehnung das doppelte des Umfangs des lie ballhulsenanschlusses überschreitet.

Nachdem die Anschlüsse 18 an die entgegengesetzten Enden des Faserorta'kbündels gekrimpt sind, werden sie derart mit ihren linsen 14 und 16 verbunden,, daß sie das Faseroptikbündel 15 an seiner Stelle befestigen. Die Anschlüsse 18 werden dadurch mit ihren jeweiligen Linsen 14, 16 verbunden, daß dieselben in die öffnung 34 darin eingesetzt werden, und zwar so, daß die Anschlüsse 18 so gerichtet sind, daß die nach außen gerichteten Verriegelungslappen 44 in den Ausnehmungen 35 aufgenommen werden. Bai .ihrer Aufnahme innerhalb der Ausnehmungen 35 werden die Varriegelungslappen 44 aus ihrer äußeren normalen Position radial nach innen gebogsn, wenn sie mit der Rampenflache 36a der Anschläge 36 zum Eingriff kommen. Während der Anschluß 18 weiter in die Öffnung 3^zl- eingeführt wird, gleiten die Verriegelungslappen 34 über die Anschläge 36,, bis sie in einer Ausnehmung hinter den Anschlägen 36 angeordnet sind, worauf die Verriogelungslappen gegen ihro normalen äußeren Stellungen zurückspringen und hinter dein Anschlag 36 so angeordnet sind, wie es in der Fig. 4 dargestellt isb. Dies sichert den Endanschluß 18 der Faser-

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optikanordnung 10 gegen oine Bewegung nach rückwärts in Bezug auf die Linsen 14 und 16.

IXu ein übermäßig weites Einführen des Anschlusses 18 in die Öffnung 34 von jeder der beiden Linsen 14 oder 16 au vermeiden, kommt der Schaftteil 42 jeweils mit dessen rückwärtigen Endflächen zum Eingriff, wie es bei 16b in der Fig. 4- dargestellt ist. Der Schaftteil 42. ist ein flacher Teil, welcher sich tangential sun Körperteil 40 erstreckt, wenn das letztere in dit. Form tiner Hülse um. die Enden dos Faseroptikbündels 15 gekrimpt ist und seine in Seitenrichtung verlaufenden Flügel 42a stehen iu Eingriff mit der rückwärtigen Endfläche der Linsen 14 oder 16. Dieses letztere Ilerkmal ist wichtig, da es die vordere Endfläche des Faseroptikbüiiuels davor bewahrt, in Eingriff mit der Linse am inneren Ende J4a der öffnung 54 gebracht zu werden. Ein solcher Eingriff könnte die Endfläche des Faseroptikbündels schädigen und somit dessen Lichtübertragungsfähigkeiten nachteilig beeinflussen.

- Patentansprüche -

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Claims (5)

1. Pat entan.Sprüche

   Ηϊ) Anschluß zur Verbindung eines Faseroptikbündels mit einer äußeren flexiblen Hülle mit einem Linsen- oder Sockelkörper, dadurch gekennzeichnet , daß der Anschluß als ein unitäres im wesentlichen rechteckiges Teil aus einem flachen Streifenmaterial' ausgestan* und in ein^e U-förmige Querschnitts-form gebracht wird, daß dieses Teil (18) auf seinem gekrümmten Umfang wenigstens eine Reihe von öffnungen (50, 51). aufweist, deren Kanten einen Grat (^) besitzen, welcher davon um eine Entfernung radial nach innen vorspringt, welche ungefähr die Hälfte der Stärke der Hülle (33) darstellt, so daß dann, wenn das Teil (18) , an das Faseroptikbündel (15) gekrimpt wird, um darauf eine axial geschlitzte Hülle zu bilden, der Grat (33^ sich teilweise in die Hülle (33) einschneidet, um den Anschluß (18) daran zu befestigen, ohne einen schädlichen radialen Druck auf das Faserbündel (32) auszuüben und daß die Länge der Öffnungsreihe entlang dem gekrümmten Umfang wenigstens 50 % der Länge des gekrümmten Umfangs ist»
2. 2. Anschluß nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die öffnungen Schlitze (5O₁ 51) sind, deren Längsausdehnung in der Richtung der

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   Krümmung des Teils verläuft.
3. 3. Anschluß nach. Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet , daß der Grat Seiten (55a, ^h) aufweist, welche 3tv;a einen vfinkel von 4-5 ° einschließen.
4. einem der
   ■'4. Abschluß nach/Ansprüche 1 bis 3₅ dadurch g ο k e η η ζ ü i c h η ο t , daß das Teil (1S) an einem Ende desselben einen integralen Flansch (42, 42a) aufweist, welcher sich im wesentlichen tangential vom gekrümmten Umfang des Teiles (18) erstreckt, so daß das Ausmaß begrenzt wird, in welchem das Teil in den Linsen- oder Sockelkörper (14, 16) eingeführt werden kann, nachdem es an das Faceroptikbündel gekrimpt ist.
5. 5. Anschluß nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet , daß er an einem Ende wenigstens einen elastisch verformbaren Verriegelimgslajrpen (44) aufweist, welcher normalorweise vom gekrümmten Umfang des Teils (18) nach außen vorsteht.

   G. Anschluß nach Anspruch 5> dadurch gekennzeichnet , daß er an die äußere flexible Hülle (33)^einGSFaseroptikbündels (32) gekrimpt ist, daß er mit einer Linse (20) zusammengebaut ist, wiche als integralen Bestandteil einen hohlen zylindrischen Sockel (34) mit einer Ausnehmung in deren Innenwand zwischen den Enden des Sockels aufweist, daß der gekrimpte Anschluß (18) mit dem darin befestigten Faseroptikbündel (15) in den Sockel (34) eingesetzt isb, daß der Varrisgelungalappen (44) beim Einatzen des Anschlusses in den

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   Sockel nach innen gebogen wird, jedoch nach dem Einsetzen in elastischen Eingriff mit der Ausnehmung
   steht und daß das weitere Einführen des Anschlusses
   in den Sockel durch einen Anschlag des Flansches (42, 42a) "bei dem offenen Ende des Sockels verhindert ist.

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