DE2646010A1

DE2646010A1 - Magnetische kupplungsvorrichtung fuer verbindungsstecker

Info

Publication number: DE2646010A1
Application number: DE19762646010
Authority: DE
Inventors: Ernst Bachel
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 1976-10-12
Filing date: 1976-10-12
Publication date: 1978-04-13
Also published as: DE2646010B2; DE2646010C3

Description

Magnetische Eupplungsvorrichtung für Verbindungsstecker
Die Erfindung betrifft eine Kupplungsvorrichtung für Verbindungsstecker, insbesondere für die Verbindung von Lichtwellenleitern.
Im allgemeinen werden die einzelnen Steckerteile einer Verbindungsanordnung, z.B, von Ein- oder Mehrfachsteckern, durch gegenseitige Verschraubungen oder durch Bajonettverschli;lsse zusammengefügt und gesichert. Vielfach werden die Verbindungsanordnungen auch nur durch Reibungskräfte gehalten, die oft durch entsprechende Federkonstruktionen verstärkt werden. Der Aufbau solcher Steckerteile ist mitunter recht aufwendig, wenn dabei hohe Präzision gefordert wird. Meistens ist außerdem erforderlich, daß die Handhabung solcher Stecker möglichst einfach ist. So wird beispielsweise bei Verbindungsanordnungen für Lichtwellenleiter eine sehr große Genauigkeit gefordert, wobei das Verschlußsystem möglichst einfach gestal-tet sein muß, um störende Einflüsse bei der Montage auf die eigentliche Verbindung der Lichtwellenleiter zu verhindern.
Die Aufgabe der Erfindung besteht also darin, für Steckerteile einer Verbindungsanordnung ein Kupplungssystem zu finden, das in einfacher Weise zu handhaben ist und das unabhängig von der Verbindungsanordnung der Ubertragungsleuungen gestaltet ist. Die Aufgabe der Erfindung wird nun dadurch gelöst, daß Magnete in den sich gegenüberliegenden Stirnflächen der zu verbindenden Steckerteile ringförmig angeordnet sind.
Das Wesentliche der Kupplungsanordnung für Verbindungsstecker sind die in der Trennebene angeordneten ringförmigen Magnete. Diese ringförmigen Magnete sind derart gepolt, daß sich nach dem Zusammensetzen der beiden Steckerteile ein gemeinsames Kraftlinienfeld ausbildet, so daß durch die dabei wirkenden magnetischen Kräfte die Steckerteile fest aneinandergepreßt werden. Durch die ringförmige Anordnung der Magnetbereiche mit ihren wechselnden Polungen in der Trennungsebene ergeben sich zwischen diesen Magnetbereichen magnetisch neutrale Zonen. Da die Steckerteile im Kupplungsbereich vollkommen identisch aufgebaut sind, liegt es hahn, die neutralen Zonen der Steckerteile zunächst in axialer Richtung zur Deckung zu bringen und dann erst zusammenzufügen. Nachdem sich die beiden Stirnflächen berühren, werden die Magnetbereiche entgegengesetzter Polung durch eine drehung übereinander gebracht. Hierdurch erfolgt der Aufbau des magnetischen Kraftlinienfeldes über die ringförmig angeordneten Magnete beider Steckerteile in der Weise, daß sich diese Steckerteile gegenseitig anziehen und miteinander verbunden bleiben. Die Trennung dieser Steckerteile erfolgt durch eine Rückdrehung in die magnetisch neutrale Zone, in der sie sich dann ohne Mühe abziehen lassen. Die Steckvorgänge lassen sich noch durch Anbringen von Markier- und Führungshilfen an den Steckerteilen verbessern. Weiterhin kann der Drehwinkel durch die Verwendung von mehrfach gepolten, ringförmigen Magneten der Steckerteile beim Zusammenfügen verkleinert werden. Die Einfachheit einer solchen magnetischen Kupplung wird anhand eines Linsensteckers auf dem Gebiet der Bichtwellenleiter-Dechnik, auf das die Anwendung nicht beschränkt ist1 näher erläutert.
Die Figuren 1 und 2 zeigen die ringförmigen Magnete mit ihren in der Ringebene wechselnden Polungen und in der Figur 3 wird eine perspektivische Darstellung für das Zusammenfügen der beiden Kupplungssysteme in der neutralen Zone angedeutet. Die Figuren 4 und 5 lassen den Verlauf der magnetischen Feldlinien erkennen und in der Figur 6 wird der Einsatz eines solchen magnetischen Eupplungssystems in einem linsenstecker der Lichtwellenleiter-Uechnik gezeigt.
Das Prinzip der Kupplungsvorrichtung gemäß der Erfindung geht aus Figur 1 hervor. Daraus ist ersichtlZich,,daß Magnete 2 wechselnder Polung ringförmig angeordnet sind. Das gesamte Magnetsystem ist in diesem Ball auf einem Ring 1 aus magnetisierbaren Material eingebettet, wodurch die Wirksamkeit der magnetischen Kräfte erhöht wird. Die Einbettung der Magnete 2 im Ring 1 aus magnetisierbarem Material geht besonders aus Figur 2 hervor. Es sind jedoch auch ähnliche Ausführungen möglich9 die in der gleichen Weise wirken.
Ein derartiges Kupplungssystem ist nun in Steckerteile der verschiedensten Ausführungen für die Übertragung von licht, Strom, Gas oder Flüssigkeit einsetzbar, da es unabhängig von den Übertragungselementen ist. Wichtig ist jedoch dabei, daß die zu verbindenden Steckerteile dasselbe Kupplungssystem aufweisen. Die wechselnde Polung der Magnete 2 in der Trennungsebene kann auf verschiedene Weise erreicht werden, die beide zum gleichen Ziel führen.
In einem Falle sind die Magnete selbst ringförmig magnetisiert, so daß die magnetischen Kraftlinien in nicht gekuppeltem Zustand im wesentlichen ebenfalls ringförmig verlaufen. Das Aufsetzen des gleich ausgeführten, zweiten Steckerteils erfolgt so, daß den Polen des ersten Steckerteils die neutralen Magnetbereiche des zweiten Steckerteils gegenüberliegen. In dieser Lage lassen sich die beiden Steckerteile unbehindert übereinander setzen. Beim eigentlichen anschließenden Kuppluntsvorgang durch ein gegenseitiges Verdrehen werden die entgegengesetzt gepolten Magnetbereiche 2 und 2' der Steckerteile übereinander gebracht. Hierdurch bilden sich die in der Figur 4 angedeuteten magnetischen Beldlinienkreise 4 aus, wobei sich die Feldlinien über die Trennungsebene hinweg, über ein entgegengesetzt wirkendes Magnetpolpaar, über einen Teil der Ringe und über ein zweites Magnetpolpaar mit dazwischenliegender Trennungsebene erstrecken. Bei der Verwendung von mehrfach gepolten, ringförmigen Magneten bilden sich mehrere derartige Feldlinienkreise aus. Die Figur 3 zeigt in perspektivischer Darstellung, wie die magnetisch neutralen Zonen und die Polbereiche der ringförmig angeordneten Magnete 2 beider Steckerteile gegeneinander verdreht sein sollten, um ein ungehindertes Annähern zu erreichen. Die magnetischen Pole sind dabei mit Nord (N)- bzw. Südpol (S) gekennzeichnet. Da die Polung der Magnete 2 äußerlich nicht erkennbar ist, wird zweckmäßigerweise eine Kennzeichnung für die mangetisch neutralen Zonen angeordnet, die unter Umständen als zentrierende Führungen ausgebildet sein können.
Eine weitere Möglichkeit zur Herstellung der wechselnden Polung der ringförmig angeordneten Magnete 2 ergibt sich durch die Verwendung von Magneten, die in Achsrichtung magnetisiert sind und die in der Ringebene mit wechselnder Polung verteilt sind. Wie im ersten Fall können diese ringförmig angeordneten Magnete auch durch verschiedene Magnetisierungsbereiche eines Ringes aus magnetischem Material gebildet werden. Die ;irkungsweise einer solchen Anordnung ist gleich der des ersten Ausführungsbeispieles; allerdings ist die magnetische Feldlinienverteilung etwas anders. In diesem Fall ist erforderlich, daß die ringförmig angeordneten Magnetbereiche 2 auf einem Ring 1 aus magnetisierbarem Material angeordnet sind, um den Feldlinienverlauf günstig zu beeinflussen.
Die magnetischen Feldlinien verlaufen nun in den in Achsrichtung magnetisierten Magnetbereichen, über die dazwischenliegende Trennungsebene, über den rückwärtig angebrachten magnetisierbaren Ring 1 des ersten Kupplungsteiles, weiter über ein zweites Paar von in Achsrichtung magnetisierten Magnetbereichen 2 mit dazwischenliegender Trennungsebene und über den Ring 1 aus magnetisierbarem Material des zweiten Steckerteils. Die Figur 5 gibt in einem Schnittbild den eben geschilderten Feldlinienverlauf 4 im gekuppelten Zustand der Steckerteile wieder. Außerdem ist die Anordnung der in Achsrichtung magnetisierten Magnetbereiche mit ihren Nord (N)- bzw. Süd(S)-Polen ersichtlich. Bei Verwendung von mehrfach gepolten, ringförmigen Magneten oder Magnetbereichen ergeben sich entsprechend mehrere Feldlinienkreise der beschriebenen Art. Außerdem verkleinert sich der für das Kuppeln der beiden Steckerteile erforderliche Drehwinkel.
Das der Erfindung gemäße Prinzip der magnetischen Eupplungsvorrichtung für Verbindungsstecker wird nun durch den Einsatz in einem Iichtwellenleiter-Linsenstecker, der in Figur 6 gezeigt wird, verdeutlicht. Der Lichtwellenleiter 8, der mit seiner Umhüllung 7 in einer Bohrung 10 des Steckergehäuses 3 abgefangen wird, ist in einer Justiereinrichtung 6 gefaßt und wird hiermit in der Bohrung 5 auf das Linsensystem 9 eingerichtet. Ein derartiger Linsenstecker ist an sich bekannt, doch eignet er sich besonders gut für den Einbau einer magnetischen Kupplungsvorrichtung gemäß vorliegender Erfindung. Wie aus Figur 6 nun hervorgeht, ist an der Stirnfläche des Lichtwellenleiter-Tinsensteckers ein derartiges System mit den ringförmigen Magneten bzw. Magnetbereichen 2 und mit einem Ring 1 aus magnetisierbarem Material eingesetzt. Die Kupplung mit einem zweiten Steckerteil erfolgt in der beschriebenen Weise durch Annähern der beiden Steckerteile in den magnetisch neutralen Zonen und anschließendes gegenseitiges Verdrehen in die Arretierungslage.
Ein großer Vorteil eines derartigen Linsensteckers mit magnetischer Kupplung liegt darin, daß durch die genaue und plane Auflage der Magnetflächen kein Winkelversatz der Steckerachsen auftritt. Dies ist ein Beispiel für den Einsatz des magnetischen Kupplungssystems auf dem Gebiet der Lichtwellenleiter-Technik, auf die die Erfindung jedoch nicht beschränkt ist.
8 Patentansprüche 6 Figuren L e e r s e i t e

Claims

P a t e n t a n s p r ü c h e 1. Kupplungsvorrichtung für Verbindungsstecker, insbesondere für die Verbindung von Lichtwellenleitern, d a d u r c h g e -k e n n z e i c h n e t , daß Magnete (2) in den sich gegenüberliegenden Stirnflächen der zu verbindenden Steckerteile ringförmig angeordnet sind.
2. Kupplungsvorrichtung nach Anspruch 1, d a d u r c h g e -k e n n z e i c h n e t , daß mehrfach gepolte, ringförmige Magnete (2) in der Stirnfläche eines Steckerteils eingesetzt sind.
3. Kupplungsvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß die ringförmigen Magnete (2) in der Ringebene Magnetbereiche (N, S) nnit wechselnden Polungen aufweisen.
4. Kupplungsvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß die ringförmigen Magnete (2) mit den in der Ringebene wechselnden Polung durch in Achsrichtung entgegengesetzt wirkende Magnetbereiche gebildet sind.
5. Kupplungsvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß die ringförmigen Magnete (2) auf einem Ring (1) aus magnetisierbarem Material angeordnet sind.
6. Kupplungsvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß Markierungen für die magnetisch neutrale Zone in der Ringebene angeordnet sind.
7. Fupplungsvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß zentrierende Führungen an den Steckerteilen angeordnet sind.
8. Kupplungsvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß die ringförmigen Magnete (2) in der Stirnfläche eines Linsensteckers (3) ftir Lichtwellenleiter (8) angeordnet sind.