DE2723440B2

DE2723440B2 - Steckverbindung für Lkhtwellenleiter mit axialer und radialer Verspannung eines Gewindes

Info

Publication number: DE2723440B2
Application number: DE2723440A
Authority: DE
Inventors: Dieter Dipl.-Ing. 8021 Neuried Kunze
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 1977-05-24
Filing date: 1977-05-24
Publication date: 1979-03-29
Also published as: NL7805571A; CA1105750A; ATA369578A; IT7823583A0; IT1095631B; DE2723440A1; AT366182B; GB1593699A; FR2392402A1; LU79688A1; BE867427A; US4201445A; DK228378A; JPS53145650A; DE2723440C3

Description

Die Erfindung betrifft eine lösbare Verbindungsanordnung mit Zentrierhülse für in Steckerteilen zentrisch angeordnete Lichtwellenleiter, wobei die Zentrierhülse mit zumindest teilweise in Achsrichtung verlaufenden Schlitzen und mit einem Außengewinde versehen ist, in das an den Steckerteilen befestigte Überwurfmuttern eingreifen.

Für die Verbindung von Lichtwellenleitern sind bereits vielfache Anordnungen und Verfahren bekannt So wird beispielsweise in der deutschen Offenlegungsschrift 22 33 916 eine Anordnung zum Verbinden von Einzellichtwellenleitern beschrieben, bei welcher die Führung der Einzellichtwellenleiter in einem zylindrischen Kapillarrohr erfolgt Die Einzellichtwellenleiter werden von beiden Seiten her ic das Kapillarrohr bis zur gegenseitigen Berührung eingeschoben und an dessen ίο Enden verklemmt Bei einem anderen Ausführungsbeispiel, das in der deutschen Offenlegungsschrift 23 45 273 beschrieben wird, werden zur Zentrierung von Lichtwellenleitern V-förmige Rillen verwendet Infolge der geringen Abmessungen von Lichtwellenleitern ist jedoch eine hohe Genauigkeit in der Fertigung solcher Führungselemente nötig, die sich auch in der Montage durch hohen Zeitaufwand und entsprechende Hilfsgeräte niederschlägt In der DE-OS 25 24 845 wird weiterhin eine Lichtleiterkupplung beschrieben, weiche eine konische Spannhülse mit wenigstens einem Längsschlitz aufweist Durch Einwirkung von Überwurfmuttern auf die konischen Außenfläche der Spannhülse werden die in der Bohrung der Spannhülse angeordneten Anschlußkörper für Lichtleiter ausgerichtet. Bei dieser Vorrichtung muß jedoch sichergestellt sein, daß die beiden Anschlußkörper sich berühren.

Da die Verluste beim Übergang der Lichtwellenleiter weitgehend von Maßtoleranzen der verwendeten Verbindungsanordnung abhängig ist, liegt der vorliegenden Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine lösbare Verbindungsanordnung für Lichtwellenleiter zu schaffen, durch die in einfacher Weise die Toleranzen im Stoßstellenbereich eliminiert werden und mit der beim Kupplungsvorgang nach der stirnseitigen Berührung der Steckerteile zwangsläufig die Ausrichtung, Zentrierung: und Arretierung der Steckerteile und damit auch der Lichtwellenleiter erfolgt. Die gestellte Aufgabe wird nun erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Flankenwinkel der Innengewinde der Überwurfmuttern und des

•Ό Außengewindes der zylindrischen Zentrierhülse ungefähr 90° betragen und daß die Steckerteile Widerlager für die Überwurfmuttern aufweisen, so daß nach der stirnseitigen Berührung der beiden Steckerteile bei weiterer Krafteinwirkung durch die Überwurfmuttern _auf dj_e Widerlager eine auf die Zentrierhülse gerichtete Radialkraft wirksam ist, welche die Zentrierhülse im Bereich der Schlitze die Steckerteile zentrierend und fixierend zusammenpreßt.

An der Erfindung ist besonders wesentlich, daß die zu

so verbindenden Lichtwellenleiter in gleichen Steckerteilen zentrisch gefaßt sind und daß die Steckerteile in einer gemeinsamen Zentrierhülse beim axial gerichteten Kupplungsvorgang nach erfolgtem Zusammenstoß der beiden Steckerteile ohne Änderung der Betätigung automatisch zentriert und in dieser Lage fixiert werden. Um dies verwirklichen zu können, sind die Steckerteile mit Überwurfmuttern versehen, die auf ein Außengewinde der Zentrierhülse eingreifen, so daß beim Aufdrehen dieser Überwurfmuttern auf die Zentrierhül-

^b0 se eine axiale Bewegungsrichtung der Steckerteile erreicht wird. Die Zentrierhülse weist eine Bohrung auf, die auch durch Zusammenfügen mehrerer geeigneter Einzelteile gebildet sein kann. In diese Bohrung können die Steckerteile von beiden Seiten her leichtgängig eingeführt und bis zur gegenseitigen Berührung bewegt werden. Um nun die gestellte Aufgabe zu erfüllen, sind die Gewinde mit solchen Flanken versehen, daß sich durch Weiterführung der Schraubbewegung nach der

Berührung der beiden Steckerteile eine auf die Flanken des Gewindes der Zentrierhülse wirkende Radialkraft ausbildet, welche die mit längsverlaufenden Schlitzen versehene und daher federungsfähige Zentrierhülse zusammenpreßt Da dieser Vorgang gleichmäßig verläuft, werden die in der Bohrung befindlichen Steckerteile zentriert, ausgerichtet und schließlich fixiert. Ein besonderes Augenmerk Ist dabei darauf zu lenken, daß die axial und radial wirkenden Kräfte durch die richtige Wahl der Flankenwinkel der Gewinde so aufeinander abgestimmt sind, daß einerseits bei axialer, freier Bewegung keine Hemmung erfolgt, daß jedoch andererseits die nach der Berührung sich auswirkende Radialkraft ausreicht,die Hülsenwandung zusammenzupressen, wodurch die Zentrierung und Fixierung der Steckerteile erfolgt Hierfür eignet sich besonders ein Flanken winkel der Gewinde von etwa 90°. Um die Bewegung in radialer Richtung zu begünstigen, ist das Außengewinde der Zentrierhülse in den Bereichen der längs verlaufenden Schlitze kaum oder gar nicht ausgebildet Die Zentrierhülse selbst kann als geschlossene Hülse mit längs verlaufenden Schlitzen ausgeführt sein; sie kann jedoch auch durch Zusammenfügen mehrerer, entsprechend profilierter Längsteile gebildet werden. Bei Verwendung von zwei prismenförmigen Längsteilen würde dann eine doppel-V-förmige Zentrierbohrung entstehen. Diese Längsteile sind jedoch so bemessen, daß nach dem Zusammenfügen Längsfugen erhalten bleiben, die ebenfalls als längs verlaufende Schlitze zu verstehen sind. Der erforderliche Zusammenhalt der Längsteile wird durch entsprechende Halteelemente, wie Klammern oder Ringe gewährleistet. Bei der geschlossenen Zentrierhülse ist zweckmäßig, die an ihren Enden beginnenden und in Längsrichtung verlaufenden Schlitze um 90° gegeneinander zu versetzen, so daß die Bereiche der Schlitze sich in der Mitte der Zentrierhülse um 90° gegeneinander versetzt überschneiden können. Hierdurch wird eine besonders gute Elastizität der Zentrierhülse erreicht. Bei einer Zentrierhülse aus mehreren Längsteilen ist von besonderem Vorteil, wenn das Außengewinde mehrgängig ausgeführt ist, da dann vollkommen identische Längsteile verwendet werden können. Bei einer derartigen Abstimmung wird außerdem sichergestellt, daß das Gewinde der Überwurfmuttern beim Ansetzen an die Zentrierhülse in allen Gewinden der versetzten Längsteile gleichzeitig einsetzt und wirksam wird. Ein besonders günstiges Ausführungsbeispiel einer mehrfach geteilten Zentrierhülse wäre auch eine zusammensetzung aus drei gleichen Längsteilen, wobei sich eine so Versetzung der längsverlaufenden Schlitze um 120° ergeben würde.

Die Erfindung wird nun anhand von Figurrn näher erläutert. F i g. 1 zeigt ein Schnittbild durch die komplette Verbindungsanordnung und in F i g. 2 ist ein dazugehöriger Querschnitt dargestellt, wobei die Zentrierhülse mit ihrer Bohrung aus zwei gleichen, sich mit prismenförmig ausgebildeten Seiten gegenüberliegenden Längsteilen gebildet ist Fig.3 und 4 zeigen dagegen die Ausbildung einer Zentrierhülse in Iängsge- f>o schlitzter Ausführung mit zylindrischem Querschnitt der Bohrung.

In der F i g. 1 ist der Aufbau der gesamten Verbindungsanordnung für zwei gleich aufgebaute Steckerteile 1 mit darin zentrisch angeordneten Lichtwellenleitern 2 erkennbar. Jeder dieser Steckerteile 1 weist ein Widerlager 5 auf, gegen das sich eine Überwurfmutter 3 abstützen kann. Die beiden Steckerteile 1 sind in der Bohrung einer ZentrierhüJse 4 axial bis zur gemeinsamen Stoßstelle eingeführt Dabei ist der Durchmesser der Bohrung so bemessen, daß die Steckerteile 1 zunächst leicht in axialer Richtung bewegbar sind. Die Zentrierhälse 4 weist ein Außengewinde 8 auf, das in der bereits beschriebenen Form ausgeführt ist und in das die Innengewinde 7 der Überwurfmuttern eingreifen. Die gezeigte Zentrierhül- se 4 besteht in diesem Ausfühningsbeispiel aus zwei gleich aufgebauten Längsteilen, die an den sich gegenüberliegenden Seiten eine Prismenform — wie aus Fig.2 ersichtlich ist — aufweisen, so daß in deser hierfür gebildeten Bohrung die Steckerteile 1 geführt werden können. Diese Längsteile sind mit Halteelementen in Form von Ringen 6 zusammengehalten, wobei zwischen diesen Längsteilen längs verlaufende Schlitze 11 erhalten bleiben. Die Flankenwinkel der Gewinde sollen dabei vorzugsweise 90° betragen. Beim gegenseitigen Verschrauben werden die Steckerteile 1 axial in der Bohrung bewegt, bis sie gegen einen Anschlag treffen, das heißt bis sie sich stirnseitig berühren. Dann wirkt die Reaktionskraft auf die Gewindeflanken, die unter 45° zur Achse stehen und es entsteht eine die Steckerteile 1 zentrierende Radialkraft Die F i g. 2 zeigt nun das in F i g. 1 angedeutete Schnittbild, wobei besonders der Querschnitt der aus den beiden Längsteilen gebildeten Zentrierhülse 4 und ein darin geführter Steckerteil 1 mit zentrisch angeordnetem Lichtwellenleiter 2 erkennbar wird. Diese Längsteile der Zentrierhülse 4 weisen seitlich in den Bereichen der Schlitze 11 kein Gewinde auf, wodurch erreicht wird, daß die zentrierende Radialkraft etwa die gleiche Größe erreicht wie die Axialkraft.

In den Fig.3 und 4 wird ein Ausführungsbeispiel gemäß der Erfindung gezeigt bei dem die gleichen Steckerteile i wie beim vorhergehenden Beispiel Verwendung finden. Die Zentrierhülse 9 wird jedoch durch eine Hülse zylindrischen Querschnittes in einem einzigen Stück gebildet. Die Zentrierhülse 9 weist eine Bohrung auf, deren Durchmesser gleich oder etwas kleiner ist als der Durchmesser der einzuführenden Steckerteile 1; sie soll jedoch so beschaffen sein, daß sie auffedern kann. Weiterhin ist diese Zentrierhülse 9 von beiden Enden her mit Schlitzen 11 versehen, die außerdem noch gegenseitig um 90° versetzt angeordnet sind, so daß eine Überschneidung der Schlitze 11 im mittleren Bereich der Zentrierhülse 9 möglich wird. Hierdurch wird eine besondere Elastizität der Zentrierhülse 9 erreicht, wodurch sie durch die auf das Außengewinde 8 wirkenden Radialkräfte zusammenpreßbar ist und auf die eingeführten Steckerteile 1 zentrierend und schließlich fixierend wirken kann. Aus den bereits genannten Gründen ist auch hier in den Bereichen der Schlitze 11 kein Gewinde vorhanden bzw. entsprechend abgearbeitet, wie dies in den Schnittdarstellungen der beiden F i g. 3 und 4 durch die Bereiche 10 gekennzeichnet ist. Die Zentrierhülsen 9 werden bevorzugt aus Metall hergestellt. An der Wirkungsweise dieser Verbindungsanordnung ändert sich nichts, so daß der Kupplungsvorgang ebenfalls in der bereits beschriebenen Weise vor sich geht

Die Überwurfmuttern 3 der Steckerteile 1 können auch so ausgeprägt sein, daß sie das Gewinde nur an Teilen des Umfanges angeordnet haben, so daß die Überwurfmuttern 3 bei einer ganz bestimmten Winkelstellung zur Zentrierhülse axial auf das Außengewinde der Zentrierhülse aufgesteckt werden können. Die Gewindegänge kommen dann erst bei Drehung zum

gegenseitigen Eingriff. Für die Handhabung ist es außerdem vorteilhaft, wenn die Gewindegänge einseitig gesperrt sind, so daß die Oberwurf mutter nach Drehung um einen bestimmten Winkel einen Anschlag findet. Ebenso kann das Gewinde der Überwurfmutter auch auf nur wenige Zähne abgemagert sein.
Somit ist die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe erfüllt, da beim Kuppeln der Steckerteile die auf die Steckerteile wirkende Radialkraft die unmittelbare Folge der axialen Reaktionskraft ist, die beim Auflaufen der Steckerteile gegen einen Anschlag bzw. gegen den zweiten Steckerteil entsteht und den Zentrier- und Fixiervorgang auslöst.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprache:

1. Lösbare Verbindungsanordnung mit Zentrierhfllse für in Steckerteilen zentrisch angeordnete Lichtwellenleiter, wobei die Zentrierhülse mit zumindest teilweise in Achsrichtung verlaufenden Schlitzen und mit einem Außengewinde versehen ist, in das an den Steckerteilen befestigte Überwurfmuttern eingreifen, dadurch gekennzeichnet, daß die Flankenwinkel der Innengewinde (7) der Überwurfmuttern (3) und des Außengewindes (8) der zylindrischen Zentrierhülse (4) ungefähr 90° betragen und daß die Steckerteile (1) Widerlager (5) für die Überwurfmuttern (3) aufweisen, so daß nach der stirnseitigen Berührung der beiden Steckerteile (1) bei weiterer Krafteinwirkung durch die Überwurfmuttern (3) auf die Widerlager (5) eine auf die Zentrierhülse (4) gerichtete Radialkraft wirksam ist, welche die Zentrierhülse (4) im Bereich der Schlitze (11) die Steckerteile (1) zentrierend und fixierend zusammenpreßt.

2. Lösbare Verbindungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Gewinde der Zentrierhülse (4,9) im Bereich der Schlitze (11) nahezu auf den Kerndurchmesser verringert ist.

3. Lösbare Verbindungsanordnung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Zentrierhülse (4) durch zwei gegeneinander angeordnete Längsteile in Prismenform gebildet ist und daß diese Längsteile durch übergeschobene ringartige Elemente (6) zusammengehalten sind.

4. Lösbare Verbindungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Zentrierhülse durch drei Längsteile gebildet ist und daß diese Längsteile durch Halteelemente zusammengehalten sind.

5. Lösbare Verbindungsanordnung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Zentrierhülse (9) aus einem Stück besteht und von jedem Ende her mit mehreren axial verlaufenden Schlitzen (11) versehen ist.

6. Lösbare Verbindungsanordnung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Schlitze (11) an den Enden der Zentrierhülse gegenseitig um 90° versetzt sind.

7. Lösbare Verbindungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Zentrierhülse (3) um 60° versetzte Schlitze aufweist.

8. Lösbare Verbindungsanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Zentrierhülse (9) eine zylindrische Bohrung aufweist oder daß der Durchmesser dieser Bohrung etwas kleiner ist als der Durchmesser der Steckerteile (1).

9. Lösbare Verbindungsanordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Gewinde (7, 8) mehrgängig ausgeführt sind.