DE2430091A1

DE2430091A1 - Anschlusselement fuer lichtleitende kabel

Info

Publication number: DE2430091A1
Application number: DE2430091A
Authority: DE
Inventors: John S Clanton; Ian E Robb
Original assignee: Deutsche ITT Industries GmbH
Current assignee: TDK Micronas GmbH
Priority date: 1973-06-29
Filing date: 1974-06-22
Publication date: 1975-01-16
Also published as: FR2235549B1; JPS5043948A; CA1007346A; NL7408647A; GB1444064A; FR2235549A1; JPS5039146A; CA1006612A

Description

DEUTSCHE ITT INDUSTRIES GMBH 2430091

Freiburg

I«Robb-J,S*Clanton 3-1/2

Anschlußelement für lichtleitende Kabel

Die Erfindung betrifft ein Anschlußelement für lichtleitende Kabel, bestehend aus einem Verbinderpaar, dessen Hälften jeweils die in Kontaktvorrichtungen mündenden Enden mehrer Kabel aufnehmen, wobei in den Kontaktvorrichtungen der einen Verbinderhälfte Strahlungsquellen und in den Kontaktvorrichtungen der anderen Verbinderhälfte Strahlungsempfänger angeordnet sind.

Elektro-optische Übertragungssysteme werden als Leitungen verwendet über welche Informationen als elektrische Signale an periphere Geräte abgegeben werden in denen vermittels dieser Signale weitere Funktionen ausgelöst werden« In bekannter Weise werden die elektrischen Signale über Koaxialkabel einem Kupplungsverbinder zugeleitet, in dem sie in Lichtenergie umgewandelt und durch ein angeschlossenes lichtleitendes Kabel übertragen werden an dessen anderem Ende wieder eine Umwandlung in elektrische Energie erfolgt. Die Vorrichtungen zur Umwandlung der Licht- in elektrische Energie sind wiederum in einem Kupplungsverbinder angeordnet, von dem Koaxialkabel abgehen. Die Vorteile der Verwendung lichtleitender Kabel bestehen darin^ daß die in Lichtenergie umgewand'elten Signale durch elektromagnetische Interferenzen nicht störend beeinflußt werden können. Aus diesem Grunde finden elektro-optische Übertragungssysteme eine zunehmende Anwendung.

19.6.1974, Ka/Ku ./.

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Es ist Aufgabe der Erfindung ein Anschlußelement für liohtleitende Kabel zu schaffen, das eine einfahe Wartung und Reparatur von elektro-optisehen Übertragungssystemen gestattet, insbesondere im Hinblick auf die empfindlichen und somit störanfälligen Vorrichtungen, welche zur Energieumwandlung benötigt werden.

Die Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Kontaktvorrichtungen jeweils aus einer an einem Ende einen Außenkontakt aufweisenden und einen Innenkontakt ringförmig umgebenden Metallhülse bestehen, die am anderen Ende lösbar mit den jeweils gleichartigen Anschlüssen der Kabel verbindbar sind.

Entsprechend einer vorteilhaften Ausbildung des Anschlußelementes münden die Enden des Kabels der Übertragungsanordnung in je einen Gewindeansatz aufweisende Metallhülsen aus, welche mit den ein Innengewinde enthaltenden freien Enden der Metallhülsen jeder Kontaktvorrichtung durch Einschrauben anschließbar sind.

Gemäß einer weiteren Ausbildung des Anschlußelementes ist der Innenkontakt der einen Kontaktvorrichtung buchsenförmig und ihr Außenkontakt stiftförmig ausgebildet. .■■ ..

Einer anderen vorteilhaften Ausbildung des Anschlußelementes zufolge ist der Innenkontakt der anderen Kontaktvorrichtung stiftförmig und ihr Außenkontakt buchsenförmig ausgebildet.

Gemäß einer anderen Weiterbildung des Ansehlußelementes ist vorgesehen, daß die jeweils ein Metallgehäuse umfassenden Strahlungsquellen und -Empfänger an ihren rückwärtigen Enden Anschlußstifte aufweisen, welche mit den Innenkontakten der Kontakt vorrichtungen durch Anquetschen verbunden sind.

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Entsprechend einer weiteren Ausbildung des Anschlußelementes weisen die Metallgehäuse der Strahlungsquellen und -Empfänger eine mechanische sowie elektrisch leitende Verbindung mit den Metallhülsen der Kontaktvorrichtungen auf.

Eine weitere vorteilhafte Ausbildung des Anschlußelementes besteht darin, daß die mit den Enden mehrerer Kabel verbunden Kontaktvorrichtungen jeweils von Kupplungsteilen zusammengefaßt gehalten innerhalb von Verbindern lagern, deren freie Enden in genormte koaxiale Verbinder einsetzbar sind.

Das Anschlußelement wird anhand eines in Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispieles wie folgt näher beschrieben. In den Zeichnungen zeigt:

Fig. 1 das Prinzip der Übertragungsanordnung, schematisch dargestellt;

Fig. 2 ein mit Verbindungselementen versehenes Lichtleitkabel, teilweise geschnitten dargestellt in der Seitenansicht;

Fig. 3 die'mit Anschlußelementen versehene Übertragungsanordnung vor der Verbindung mit Koaxialkabelanschlüsse aufweisenden Kupplungshälften, teilweise geschnitten dargestellt;

Fig. 4 ein Kupplungsteil des Anschlußelementes für Lichtleitkabel, teilweise geschnitten dargestellt, in der Seitenansicht.

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In der Fig. 1 ist eine elektro-optische Übertragungsanordnung allgemein mit 10 bezeichnet. Sie besteht aus mehreren, zu einem Kabel 12 zusammengefaßten Lichtleitfasern 20, deren Enden mit koaxialen Kontaktvorrichtungen 14, 16 verbunden sind. Die einzelnen Lichtleitfasern 20 des Kabels 12 selbst sind in bekannter Weise aus durchscheinendem Kunststoff oder Quarz hergestellt. Die eine Kontaktvorrichtung 14 weist einen Innenkontakt 22 und einen Außenkontakt 24 auf. Ferner ist eine Strahlungsquelle 26, wie beispielsweise eine Licht abgebende Diode, innerhalb der Kontaktvorrichtung 14 vor den Stirnflächen der Lichtleitfasern 20 angeordnet. Die Strahlungsquelle 26 ist einerseits mit dem Innenkontakt 22 und andererseits mit dem Außenkontakt 24 elektrisch verbunden. Die am anderen Ende des Licht leitenden Kabels 12 angeordnete Kontaktverrichtung 16 ist eben falls mit einem Innenkontakt 28 und einem Außenkontakt 30 versehen, an welche der aus einer Photodiode bestehende, lichtempfindliche Strahlungsempfänger J2 elektrisch angeschlossen ist.

Zur weiteren Verbindung der Kontaktvorrichtung 14 dient das Buchsenteil 34 einer Koaxialkupplung, das auch einen Innenkontakt 36 und einen Außenkontakt 38 aufweist. Nach hergestellter Verbindung befindet sich der Innenkontakt 36 sowie der Außenkontakt 38 des Buchsenteiles 34 mit dem Innenkontakt 22 sowie dem Außenkontakt 24 der Kontaktvorrichtung l4 in Eingriff. Das elektrische Eingangssignal wird über die Innenkontakte 36, 22 der Licht abgebenden Strahlungsquelle 26 zugeleitet, welche über die Außenkontakte 24, 38 mit einer Erdungsschaltung verbunden ist.

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Am entgegengesetzten Ende der elektro-optischen Übertragungsanordnung 10 ist die andere Kontaktvorrichtung 16 mit dem Steckerteil 40 einer Koaxialkupplung verbunden, das wiederum einen Innenkontakt 42 und einen Außenkontakt aufweist. Der Innenkontakt 42 steht in Eingriff mit dem Innenkontakt 28 der Kontaktvorrichtung 16, deren Außenkontakt 30 mit dem Außenkontakt 44 des Steckerteiles 4o verbunden ist. Erhält die Kontaktvorrichtung 14' durch das Buchsenteil 3²^ ein elektrisches Eingangssignal, so wird die Strahlungsquelle 26 aktiv. Ihre abgegebene Strahlungsenergie überträgt sich durch die gebündelten Lichtleitfasern 20 auf den lichtempfindlichen Strahlungsempfänger 32, der die Strahlungsenergie wieder in elektrische Energie umwandelt,und das so entstehende elektrische Ausgangssignal in der bekannten Weise dem Steckerteil 40 zuleitet.

Die elektro-optische Übertragungsanordnung 10 wird anhand der Fig. 2 im Detail wie folgt näher erläutert. Das Kabel 12 der Lichtleitfasern 20 ist in einen Lichteinfall verhindernden Schutzmantel 46 eingehüllt. Die Enden des Kabels 12 sind jeweils mit einer einen Gewindeansatz 50 aufweisenden Metallhülse 48 versehen. Die Befestigung der Metallhülsen 48 an dem Kabel 12 erfolgt mittels eines geeigneten Klebers bzw. Kunstharzes. Ihre Gewindeansätze 50 sind mit Metallhülsen 52 gleichartiger Konstruktion verschraubt, die hierfür ein entsnrechendes Innengewinde aufweisen. In der linken Metallhülse 52 ist die Strahlungsquelle 26 angeordnet. Sie ist von einem zylindrischen Metallgehäuse 54 umgeben, welches klemmend in der Metallhülse 52 steckt. Am rückwärtigen Ende weist das Metallgehäuse 54 der Strahlungsquelle 26 einen nach außen gerichteten Plansch 56 auf. Dieser Plansch 56 liegt an einer von der Metallhülse 52 gebildeten Schulter 58 an. Der klemmen- ' de Eingriff des Metallgehäuses 54 und seines Flansches 56 mit der Metallhülse 52 ergibt eine Erdungsverbindung zwischen

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der Strahlungsquelle 26 und der Metallhülse 52. Sofern erforderlich, kann diese Erdungsverbindung zwischen Gehäuse 54 und Hülse 52 zusätzlich gelötet sein.

In rückwärtiger Verlängerung der Strahlungsquelle 26 erstreckt sich ein Anschlußstift 60. Der Innenkontakt 2S der koaxialen Kontaktvorrichtung 14 ist als Buchse ausgebildet, welche mit dem Anschlußstift 60 durch Quetschen verbunden ist. Den Innenkontakt 22 sowie den Ansehlußstift 6o umgibt ein rohrförmiger Isolierkörper 62. Dieser weist am Ende einen nach außen gerichteten Plansch 66 auf, der im aufgeweiteten Ende 64 des Außenkontaktes 24 steckt. Das rückwärtige Ende der Metallhülse 52 ist, wie bei 68 angezeigt, über das Ende 64 des Außenkontaktes 24 und den Flansch 66 gerollt. Auf diese Weise wird eine elektrische Verbindung hergestellt, welche gleichzeitig die Strahlungsquelle 26 in der Metallhülse 52 festlegt. Das gegenüberliegende Ende 70 des Außenkontaktes 24 ist umfangsmäßig erweitert und mit Längsschlitzen versehen, wodurch federnde Pinger 72 gebildet werden. Der Isolierkörper 62 erstreckt sich durch das erweiterte Ende 70 des Außenkontaktes 24 und mündet ii einen vergrößerten Kopf 74. Die Kontaktvorrichtung 14 am linken Ende des Bündels 12 ist als Koaxialstecker ausgebildet, der in herkömmlicher Weise mit der genormten Buchsenhälfte einer Koaxialkupplungä verbindbar ist.

Die Kontaktvorrichtung 16 am anderen Ende des Kabels 12 umfaßt ebenfalls eine Metallhülse 52, die derjenigen der zuvor beschriebenen Kontaktvorrichtung 14 gleicht. Der Strahlungsempfänger 32 ist jedoch in einem zylindrischen Metallgehäuse 75 angeordnet, das einen kleineren Durchmesser aufweist als die das Gehäuse umgebende Metallhülse 52.

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Das Gehäuse 75 ist mit einem radialen Flansch J6 versehen, der zur Herstellung einer elektrischen Verbindung mit der Metallhülse 52 verlötet ist, wie bei 78 angezeigt. Am rückwärtigen Ende des Strahlungsempfängers 32 ist ferner ein Anschlußstift 80 vorgesehen, der durch. Anquetschen mit einem Innenkontakt 28 verbunden ist. Der Innenkontakt 28 ist als Kontaktstift ausgebildet. Vom Außenkontakt 30 ist der Kontaktstift durch einen rohrförmigen Isolierkörper 8l getrennt. Hinter dem freien Ende 82 des Isolierkörpers 8l sind der Außen- und der Innenkontakt 30, 28 als Buchsenteil ausgebildet, welches mit dem genormten Stecker einer bekannten Koaxialkupplung verbindbar ist.

Zusammenfassend sei nochmals festgestellt, daß die jeweils einseitige Ausbildung der Kontaktvorrichtungen für die Strahlungsquelle 26 und den Strahlungsempfänger 32 als koaxiale Steckverbinderteile die Verbindung mit genormten Koaxialkupplungshälften gestattet. Weil außerdem die mit den Enden des Kabels 12 versehenen Metallhülsen 48 durch Schraubverbindungen an die Metallhülsen 52 der Kontaktvorrichtungen l4, l6 anschließbar sind, wird hierdurch die Instandhaltung und eventuell notwendige Reparaturen der Übertragungsanordnung 10 wesentlich erleichtert.

In der Fig. 3 ist ein elektrisches .Verbindungssystem dargestellt, bei dem eine Mehrzahl elektro-optische Übertragungsanordnungen 10 verwendet wird. Obwohl in der Zeichnung nur zwei Übertragungsanordnungen dargestellt sind, ist jedoch verständlich, daß vermittels dieses Systems so viele Übertragungsanordnungen miteinander verbindbar sind, wie elektrische Kontakte in den Kupplungshälften vorgesehen werden.

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Das Verbindungssystem 90 besteht aus einem elektrischen Verbinder 91, der an einer Montageplatte 92 befestigt ist. Mehrere Koaxialkabel 9^ sind an entsprechende, im Verbinder angeordnete Buchsenteile [54 (nicht dargestellt) angeschlossen. Ein zweiter Verbinder 96 ist an einem Ende mit dem Kupplungsteil 98 der Übertragungsanordnung 10 verbunden, deren anderes ebenfalls ein gleiches Kupplungsteil 98 aufweisendes Ende ineeinem weiteren Verbinder 100 steckt. Dieser Verbinder 100 ist wiederum in einen weiteren Verbinder 104 einsetzbar, welcher an einer Montageplatte 106 befestigt ist. Vom rückwärtigen Ende wegführend, sind die im zweiten Verbinder 104 angeschlossenen Koaxialkabel 107 angeordnet.

Jedes Kupplungsteil 98'besteht aus einer Metallhülse 108 bei der im Bereich ihres freien Endes rinnen eine Gummidichtung 110 angeordnet ist. Die Gummidichtung 110 ist mit einer Anzahl sich in axialer Richtung erstreckende Bohrungen 112 versehen, die jeweils zur Aufnahme einer elektro-optischen Übertragungsanordnung 10 dienen (Fig. 4). Am anderen Ende der Metallhülse I08 befindet sich eine zweite Gummidichtung 114, die sich in das Ende eines mit Außengewinde versehenen Ansatzes II6 des Verbinders 96 bzw. 100 erstreckt. Die Verbindung von Metallhülse I08 und Ansatz 116 sichert eine Kupplungsmutter II8.

Der mit 100 bezeichnete Verbinder stellt eine genormte Ausführung dar, dessen Isolierkörper 120 eine Anzahl Bohrungen 122 aufweist von denen jeweils die am Ende einer Übertragungsanordnung 10- befindliche koaxiale Kontaktvorrichtung 16 aufgenommen wird. Diese Kontaktvorrichtungen l6 sind mit den koaxialen Steckerteilen 40 in Eingriff bringbar, welche in dem Isolierkörper 126 des Verbinders 104 lagern. Die Steckerteile 40 selbst sind mit den Koaxialkabeln 107 verbunden. Wie aus den Zeichnungen hervorgeht, stellt der

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Verbinder loo ein Steckerteil dar, während die andere Verbindungshälfte 104 als Buchsenteil ausgebildet ist.

Die konstruktive Ausführung der Verbinder 91 und 96 sind wiederum denen der Verbinder 104 und 100 ähnlich. Bei einem abgewandelten Ausführungsbeispiel können die Verbinder 96 oder 100 als Buhsenteile ausgebildet sein, während der zugehörige Verbinder 9I und 104 Stecker darstellen. In jedem Falle enthält der Verbinder 96 aber die an ( dem einen Ende der Ubertragungsanordnungen 10 befindlichen Kontaktvorrichtungen 14. Bei gekuppelten Verbindern 91 und 96 gelangen die elektrischen Eingangssignale von den Koaxialkabeln 9^ zum Verbinder 91» dessen Buchsenteile J>K die Signale den Kontaktvorrichtungen lh im Verbinder 96 zuleiten und hier die Strahlungsquellen 26 aktivieren. Die Strahlungsenergie wird von den Lichtleitfasern 20 jedes Kabels 12 durch die Übertragungsanordnungen 10 den Strahlungsempfängern 32 im Verbinder 100 zugeleitet und hier in elektrische Signale umgesetzt. Die elektrischen Signale werden dann von den Kontaktvorrichtungen^? l6 im Verbinder 100 über die Steckerteile 40 des Verbinders lOh an die Koaxialkabel 107 abgegeben.

7 Ansprüche

2 Bl. Zeichnungen

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Claims

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Ansprüche

Anschlußelement für lichtleitende Kabel, bestehend aus einem Verbinderpaar, dessen Hälften jeweils die in Kontaktvorrichtungen mündenden Enden mehrerer Kabel aufnehmen, wobei in den Kontaktvorrrchtungen der einen Verbinderhälfte Strahlungsquellen und in den Kontaktvorrichtungen der anderen Verbinderhälfte Strahlungsempfänger angeordnet sind, dadurch gekennzeichnet, daß die Kontaktvorrichtungen (l4, l6) jeweils aus einer an einem Ende einen Außenkontakt (24, 30) aufweisenden und einen Innenkontakt (22, 28) ringförmig umgebenden Metallhülse (52) bestehen, die am anderen Ende lösbar mit den. jeweils gleichartigen Anschlüssen der Kabel (12) verbindbar sind.
2. Anschlußelement nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,

daß die Enden des Kabels (12) der Übertragungsanordnung (10) in je einen Gewindeansatz (50) aufweisende Metallhülsen (48) ausmünden, welche mit den ein Innengewinde enthaltenden, freien Enden der Metallhülsen (52) jeder Kontaktvorrichtung (14, 16) durch Einschrauben anschließbar sind.
3. Anschlußelement nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Innenkontakt (22) der einen Kontaktvorrichtung (l4) buchsenförmig und ihr Aüßenkontakt (24) stiftförmig ausgebildet ist.

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4. Anschlußelement nach einem der Ansprüche 1 bis 3* dadurch gekennzeichnet, daß der Innenkontakt (28) der anderen Kontaktvorrichtung (l6) stiftförmig und ihr Außenkontakt (30) buchsenförmig ausgebildet ist.
5. Anschlußelement nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die jeweils ein Metallgehäuse (5^> 75) umfassenden Strahlungsquellen und -Empfänger (26, 32) an ζ" ihren rückwärtigen Enden Anschlußstifte (60, 8θ) aufweisen, welche mit den Innenkontakten (22, 28) der Kontaktvorrichtungen (l4, l6) durch Anquetsehen verbunden sind.
6. Anschlußelement nach einem der Ansprüche 1 bis 5» dadurch gekennzeichnet, daß die Metallgehäuse (5^, 75) der Strahlungsquellen und -Empfänger (26, 32) eine mechanische sowie elektrisch leitende Verbindung mit den Metallhülsen (52) der Kontaktvorrichtungen (l4, 16) aufweisen.
7. Anschlußelement nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die mit den Enden mehrerer Kabel (12) verbundenen Kontaktvorrichtungen (l4, 16) jeweils von % KupplungstetLen (98) zusammengefaßt gehalten innerhalb von Verbindern (96, 100) lagern, deren freie Enden in genormte koaxiale Verbinder (91, 104) einsetzbar sind.