DE2646010B2 - Magnetische Kupplungsvorrichtung für Verbindungsstecker - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Kupplungsvorrichtung für Verbindungsstecker, insbesondere für die Verbindung von Lichtwellenleitern.

Im allgemeinen werden die einzelnen Steckerteile einer Verbindungsanordnung, ζ. B. von Ein- oder Mehrfachsteckern, durch gegenseitige Verschraubungen oder durch Bajonettverschlüsse 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 einfach ist. So wird beispielsweise bei Verbindungsanordnungen für Lichtwellenleiter eine sehr große Genauigkeit gefordert, wobei das Verschlußsystem möglichst einfach gestaltet sein muß, um störende Einflüsse bei der Montage auf die eigentliche Verbindung der Lichtwellenleiter zu verhindern.

Aus der US-Patentschrift 38 08 577 ist eine magnetische Kupplung bekannt, welche ringförmige Magnete aufweist, die sich beim Zusammenfügen gegenseitig anziehen, wobei durch entsprechende Führungen die Positionierung gewährleistet wird. In der US-Patentschrift 36 93 133 wird ebenfalls eine magnetische Kupplung beschrieben, die als Kupplungsteile topfförmige Magnete verwendet Durch das deutsche Gebrauchsmuster 18 46 680 ist eine Kupplung bekannt, bei s der ein Kupplungsteil einen Magneten und ein Kupplungsteil magnetisierbares Material aufweist, so daß sich die beiden Kupplungsteile beim Zusammenfügen ebenfalls gegenseitig anziehen. Beim Trennen all dieser genannten Verbindungsanordnungen ist eine

ίο Kraft nötig, die größer sein muß als die magnetische Anziehungskraft, welche die Kupplungsteile zusammenhält.

Die Aufgabe der Erfindung besteht nun darin, für Steckerteile einer Verbindungsanordnung ein Kupplungssystem zu finden, das in einfacher Weise zu handhaben ist und das unabhängig von der Verbindungsanordnung der Übertragungsleitungen gestaltet und ohne Kraftaufwand zu trennen ist. Die Aufgabe der Erfindung wird nun dadurch gelöst, daß ringförmige Magnete mit mehreren, in der Ringebene die Polung wechselnden Magnetbereichen in den sich gegenüberliegenden Stirnflächen der zu verbindenden Steckerteile angeordnet sind.

Das Wesentliche der Kupplungsanordnung für Verbindungstecker 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

JO 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 nahe, 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 Magretbereiche 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 Stekkerteile beim Zusammenfügen verkleinert werden. Die Einfachheit einer solchen magnetischen Kupplung wird anhand eines Linsensteckers auf dem Gebiet der Lichtwellenleiter-Technik, auf das die Anwendung nicht beschränkt ist, näher erläutert.

Die Fig. 1 und 2 zeigen die ringförmigen Magnete mit ihren in der Ringebene wechselnden Polungen und

bo in der F i g. 3 wird eine perspektivische Darstellung für das Zusammenfügen der beiden Kupplungssysteme in der neutralen Zone angedeutet. Die F i g. 4 und 5 lassen den Verlauf der magnetischen Feldlinien erkennen und in der Fig. 6 wird der Einsatz eines solchen

•>5 magnetischen Kupplungssystems in einem Linsenstekker der Lichtwellenleiter-Technik gezeigt.

Das Prinzip der Kupplungsvorrichtung gemäß der Erfindung geht aus F i g. 1 hervor. Daraus ist ersichtlich,

daß Magnete 2 wechselnder Polung ringförmig angeordnet sind. Das gesamte Magnetsystem ist in diesem Fall 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 magnetisierbaiem Material geht besonders aus F i g. 2 hervor. Es sind jedoch auch ähnliche Ausführungen möglich, 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 Steckerteiles die neutralen Magnetbereiche des zweiten Steckerteils gegenüberliegen. In dieser Lage lassen sich die beiden Steckerteile unbehindert übereinander setzen. Beim eigentlichen anschließenden Kupplungsvorgang durch ein gegenseitiges Verdrehen werden die entgegengesetzt gepolten Magnetbereiche 2 und 2' der Steckerteile übereinander gebracht. Hierdurch bilden sich die in der Fig.4 angedeuteten magnetischen Feldlinienkreise 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 F i g. 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 magnetisch 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 au? magnetischem Material gebildet werden. Die Wirkungsweise einer solchen Anordnung ist gleich der des ersten Ausführungsbcispieles; allerdings ist die magnetische Feldlinienverteilung etwas anders. In diesem Fall ist erforderlich, daß die ringförmig angeordneten Magneibereiche 2 auf einem Ring 1 aus magnetisierbarem Material angeordnet sind, um den Feldlinienverlauf günstig zu beeinflussen. Die magnetischen Feldlinien verlaufen nun in den in

ίο Achsrichtung magnetisierten Magnetbereichen, über die dazwischenliegende Trennungsebene, über den rückwärtig angebrachten magnetisierbaren Ring ί des ersten Kupplungsteiles, weiter über ein zweites Paar von in Achsrichtung magnetisierten Magnetbereichen 2

ι Ί mit dazwischenliegender Trennungsebene und über den Ring 1 aus magnetisierbarem Material des zweiten Steckerteils. Die F i g. 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 be-

2> schriebenen Art. Außerdem verkleinert sich der für das Kuppeln der beiden Steckerteile erforderliche Drehwinkel.

Das der Erfindung gemäße Prinzip der magnetischen Kupplungsvorrichtung für Verbindungsstecker wird

ίο nun durch den Einsatz in einem Lichtwellenleiter-Linsenstecker, der in F i g. 6 gezeigt wird, verdeutlicht. Der Lichtwellenleiter 8, der mit seiner Umhüllung 7 in einer Bohrung 10 des Steckergehäuses 3 abgefangen wird, ist in einer Justierrichtung 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 bedonders gut für den Einbau einer magnetischen Kupplungsvorrichtung gemäß vorliegender Erfindung. Wie aus Fig.6 nun hervorgeht, ist an der

ίο Stirnfläche des Lichtwellenleiter-Linsensteckers 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 Sleckerteile 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 Ut ein Beispiel für den Einsatz des magnetischen Kupplungssystems auf dem Gebiet der Lichtwellenleiter-Technik, auf die die Erfindung jedoch nicht beschränkt ist.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (7)

Patentansprüche:

1. Kupplungsvorrichtung für Verbindungsstecker, insbesondere für die Verbindung von Lichtwellenleitern, dadurch gekennzeichnet, daß ringförmige Magnete (2) mit mehreren, in der Ringebene die Polung wechselnden Magnetbereichen (N, S) in den sich gegenüberliegenden Stirnflächen der zu verbindenden Steckerteile angeordnet sind.

2. Kupplungsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die ringförmig angeordneten und in der Polung wechselnden Magnetbereiche (N, S) durch einen ringförmigen Magneten (2) mit kreisförmiger Magnetisierungsrichtung gebildet sind.

3. Kupplungsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die ringförmig angeordneten und in der Polung wechselnden Magne'bereiche (N, S) durch ringförmige Magnete (2) mit in Achsrichtung verlaufender, im jeweils benachbarten Magnetbereich (N bzw. S) entgegengesetzt gerichteter Magnetisierungsrichtung gebildet sind.

4. Kupplungsvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die ringförmigen Magnete (2) auf einem Ring (1) aus magnetisierbarem Material angeordnet sind.

5. Kupplungsvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß Markierungen für die magnetisch neutrale Zone in der Ringebene angeordnet sind.

6. Kupplungsvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß zentrierende Führungen an den Steckerteilen angeordnet sind.

7. Kupplungsvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die ringförmigen Magnete (2) in der Stirnfläche eines Linsensteckers (3) für Lichtwellenleiter (8) angeordnet sind.