DE2725458C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen Lichtleitersteckverbinder nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Wegen ihrer spröden Natur und der Bruchneigung bei Biegebeanspruchung dürfen Lichtleiter aus Glas, wie sie in Einzellichtleitern Anwendung finden, bzw. in einem Kabel zusammengefaßte Lichtleiter nicht irgendwie überbeansprucht oder Biegemomenten ausgesetzt werden, während oder nachdem sie zu einem Steckverbinder zusammengefaßt sind.

Wenn die Anschlußelemente der einzelnen Lichtleiter eines Lichtleiterkabels nicht gleichmäßig verlaufend vom Ende des Kabels ausgehend in ihre endgültige Lage gebracht werden, z. B. wenn die einen Abschluß aufweisenden Anschlußelemente der Lichtleiter beim Montieren in einen Steckverbinder übermäßig gebogen und belastet werden, können dadurch Beschädigungen eintreten. Zusätzlich können die Lichtleiter einer übertriebenen Belastung unterworfen werden, wenn ihre Enden, die ein Abschlußelement bilden, gebrochen werden, um vor dem Einbau im Steckverbindergehäuse eine flache Endfläche und/oder eine geschliffene Fläche herzustellen. Die Lichtleiter können weiterhin überbeansprucht werden, wenn der Übergang von im Kabel zusammengefaßten Lichtleitern zu der Endlage der Einzellichtleiter im Steckergehäuse zu kurz ausgeführt ist.

Aus der US-PS 38 71 744 ist ein Steckverbinder für Lichtwellenleiter bekannt, der in einem als Steckerstift ausgebildeten Anschlußelement fixiert und seinerseits mittels eines Klebers in einem hülsenförmigen Verbindungskörper befestigt ist. Dieser weist rückseitig einen rohrförmigen Ansatz auf, in den das Lichtleiterkabel mit seiner äußeren Umhüllung eingeführt und darin durch Kleben befestigt ist. Als zusätzliche Zugentlastung für den Lichtwellenleiter dient ein den Ansatz des Verbindungskörpers und die äußere Umhüllung des Lichtleiterkabels gemeinsam eng umfassender Schrumpfschlauch.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist die Schaffung einer geeigneten Sicherungsart, damit die einzelnen Lichtleiter eines Lichtleiterkabels gleichmäßig geschnitten und Kontakte an ihnen angebracht werden können, so daß die einzelnen Lichtleiter in einer gegen Beanspruchung geschützten Lage in ein Steckverbindergehäuse eingebracht werden können, wobei Mittel für die Festlegung der Lichtleiter vom Austritt derselben aus der Kabelseele bis zur Schnittstelle am Anschlußelement vorgesehen sind, die eine leichte Montage innerhalb der Steckverbinderanordnung gestatten.

Die Aufgabe wird bei einer gattungsgemäßen Einrichtung durch die im Kennzeichen des Anspruchs 1 angegebene Maßnahme gelöst.

In Übereinstimmung mit den prinzipiellen Aspekten der vorliegenden Erfindung ist ein Kabelhalter starr mit der zugfesten Kabelseele eines Lichtleiterkabels verbunden, in dem ein oder mehrere Einzellichtleiter angeordnet sind. Dies hat den Vorteil, daß ein solcher Kabelhalter eine konstante Bezugslänge sichert um die einzelnen Lichtleiter in der richtigen Lage schneiden zu können und damit Enden für die Anschlußelemente zu erhalten. Ein Trägerteil, vorzugsweise in der Form eines Joches weist einen vorderen und einen rückwärtigen oder hin­ teren Abschnitt auf. Der Kabelhalter ist im Steckerge­ häuse so befestigt, daß er, wenn benötigt, vom Steck­ verbindergehäuse wieder getrennt werden kann. Der Ka­ belhalter ist an dem rückwärtigen Abschnitt des Joches an einer vorbestimmten Stelle relativ zum vorderen Ab­ schnitt vorgesehen. Es ist weiterhin vorgesehen, die An­ schlußelemente der einzelnen Lichtleiter wieder entfern­ bar im Steckverbindergehäuse zu befestigen und zwar an dem vorderen Abschnitt des Joches. Innerhalb des Joches sind durch dessen Ausbildungen die Bedingungen geschaf­ fen, so daß die Zwischenstücke der Lichtleiter, zwischen dem Austritt der einzelnen Lichtleiter aus dem Kabel am Kabelhalter und den Enden der Lichtleiter, die ein An­ schlußelement bilden innerhalb des Steckverbinderge­ häuses leicht montiert werden können ohne diese Zwischen­ stücke der Lichtleiter irgendwelchen Belastungen aus­ zusetzen. Die Jochanordnung dient weiterhin der Festle­ gung der Lichtleiter eines Kabels, so daß die zu bilden­ den Anschlußelemente am Ende der einzelnen Lichtleiter flach gebrochen werden können und/oder geschliffen bzw. poliert ohne übermäßige Belastung bzw. Biegung der Licht­ leiter, die durch zu hohe Belastung oder Biegung beschädigt werden könnten. Es ist durch die Joch­ anordnung nach der Erfindung möglich, enge Toleranzgren­ zen einzuhalten und die Einzellichtleiter zu stützen um eine Biegung oder Belastung derselben zu verhindern und zwar auch während des Zusammensteckens oder des Trennens von Steckverbindern bzw. bei anderer Behandlung derselben. Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen sind den Unteransprüchen zu entnehmen.

In Fig. 1 ist der Verbinder im Detail dargestellt und allgemein mit 10 bezeichnet. Der Verbinder 10 weist ein Trägerteil 12 auf, welches mit einem Lichtleitkabel 14 verbunden ist. Das Trägerteil 12 ist innerhalb einer zylindrischen Verbinderhülse 16 befestigt. Auf dem vorderen Ende der Verbinderhülse 16 sitzt eine Kupp­ lungsmutter 18. Diese weist einen radialen, nach innen gerichteten Flansch 20 auf, welcher hinter eine ring­ förmige Schulter 22 der Verbinderhülse 16 greift. In einer hinter dem Flansch 20 in der Verbinderhülse 16 angeordneten Ringnut 26 sitzt ein Haltering 24, welcher ein Zurückweichen der Kupplungsmutter 18 verhindert.

Das Trägerteil 12 ist als Joch ausgebildet und es be­ steht aus einem vorderen Abschnitt 28 und einem rück­ wärtigen Abschnitt 30, die durch zwei sich in Längs­ richtung erstreckende flache Schenkel 31 miteinander verbunden sind. Diese Schenkel 31 weisen einen Ab­ stand zueinander auf, wodurch dazwischen eine Kammer 32 gebildet wird, die sich vom vorderen Abschnitt 28 bis zum rückwärtigen Abschnitt 30 des Jochs erstreckt.

Ein mit dem Lichtleitkabel 14 fest verbundener Kabel­ halter 34 ist im rückwärtigen Abschnitt 30 des Jochs angeordnet. Der Kabelhalter 34 besteht im wesentlichen aus einer zylindrischen Hülse 35 und einem Ring 36.

Wie am besten die Fig. 3 und 4 zeigen, weist das Licht­ leitkabel 14 einen Kabelmantel 37 auf, welcher eine zentrisch angeordnete zugfeste Kabelseele 38 und meh­ rere einzelne Lichtleiter 40 umfaßt, deren Anzahl beim vorliegenden Ausführungsbeispiel sechs sein soll. Die Lichtleiter 40 sind innerhalb des Kabelmantels 37 rund um die Kabelseele 38 herum verteilt angeordnet. Zur Befestigung des Kabelhalters 34 auf dem Lichtleitkabel 14 wird von dessen Ende ein Stück des Kabelmantels 37 ent­ fernt und der Kabelhalter 34 entweder vor oder nach dem Abmanteln rückwärts auf das Lichtleitkabel 14 ge­ schoben. Die Hülse 35 des Kabelhalters 34 ist mit ei­ nem nach außen gerichteten Flansch 44 versehen, der parallele Seiten 46 aufweist.

Die Litzen der zugfesten Kabelseele 38 werden aufge­ spleißt und über die Hülse 35 zurückgebogen, wie dies Fig. 4 veranschaulicht. Danach wird der Ring 36 des Kabelhalters 34 über die Lichtleiter 40 geschoben und auf die Hülse 35 gedrückt, wobei die Litzen der Kabel­ seele 38 eine Lage zwischen Ring 36 und Hülse 35 er­ halten. Der Ring 36 wird danach an der Hülse 35 be­ festigt, beispielsweise durch Anquetschen. Die Quetsch­ eindrücke sind in Fig. 1 erkennbar dargestellt.

Einer anderen Befestigungsmöglichkeit zufolge können Hülse 35 und Ring in passender Weise kegelartig aus­ gebildet sein, so daß die Litzen der zugfesten Kabel­ seele 38 beim Aufdrücken des Ringes 36 auf die Hülse zwischen ihnen festklemmen. Es ist verständlich, daß der Kabelhalter 34 dadurch eine starre Verbindung mit der zugfesten Seele des Lichtleitkabels 14 erhält. Wenn daher auf das Lichtleitkabel in Längsrichtung ei­ ne Kraft einwirkt, so wird diese vom Kabelhalter auf­ genommen, während die einzelnen Lichtleiter 40 unbe­ lastet bleiben.

Der Kabelhalter 34 stellt somit einen festen Bezugspunkt am Lichtleitkabel 14 dar, von dem aus die einzelnen Lichtleiter 40 sich auf passende Länge schnei­ den lassen, so daß ihre Enden mit Anschlußelementen 48 verbindbar sind, die innerhalb des Trägerteiles 12 in ein­ heitlichem Abstand zum Kabelhalter 34 angeordnet werden können.

Wie Fig. 1 zeigt, erstreckt sich im rückwärtigen Abschnitt 30 des Jochs von dessen Vorderseite 52 bis zur Rückseite 54 in Längsrichtung eine Ausnehmung 50. Diese Ausnehmung 50 ist an der Oberseite 56 des rückwärtigen Abschnittes offen. Die Breite der Ausnehmung ist so bemessen, daß der Kabelhalter 34 von der Oberseite des Joches in die Ausnehmung 50 eingedrückt werden kann. In den rück­ wärtigen Abschnitt 30 ist ferner ein sich quer zur Aus­ nehmung 50 erstreckender Schlitz 58 eingeformt. Dieser oben offene Schlitz 58 unterteilt die Ausnehmung 50. Die Abmessungen des Schlitzes 58 sind so ausgelegt, daß er den Flansch 44 des Kabelhalters 34 aufnimmt. Dessen flache Seiten 46, die an den parallelen Seiten des Schlittens 58 anliegen, verhindern Drehungen des Kabel­ halters und dadurch auch solche des Lichtleitkabels 14 im Joch. Durch die Befestigung des Flansches 44 im Schlitz 58 wird auch die Lage des Kabelhalters 34 zum vorderen Abschnitt 28 des Trägerteiles 12 bestimmt. Wenn nun der Kabelhalter montiert ist und die Anschlußele­ mente 48 im vorderen Abschnitt 28 des Jochs befestigt sind, so liegen die Lichtleiter 40 schlaff und deshalb frei von jeglicher Beanspruchung im Trägerteil.

Aus der Fig. 2 ist zu ersehen, daß der vordere Abschnitt 28 des Trägerteiles 12 bogenförmige Seiten 62 aufweist, deren Krümmungsverlauf komplementär zur Innenwandung der Verbinderhülse 16 ausgebildet ist. An der Vorderseite 66 des Jochs stehen ein Paar Führungszapfen 64 hervor, die sich außen in Verlängerung der gewölbten Seiten 62 des Trägerteiles fortsetzen. Das vordere Ende der Verbinder­ hülse 16 ist mit einem sich nach innen erstreckenden ringförmigen Flansch 68 versehen, dessen Rückseite eine Schulter 70 bildet. Wenn das Joch von hinten in die Ver­ binderhülse 16 eingesetzt wird, dann kommt die Vorder­ seite 66 des Trägerteiles 12 an der rückseitigen Schulter 70 des Flansches 68 zur Anlage, während die Führungs­ zapfen 64 in entsprechende seitliche Führungsnuten 72 des Flansches 68 eingreifen, von denen in Fig. 1 nur eine sichtbar ist. Die Führungszapfen 64 und die Füh­ rungsnuten 72 sorgen für die richtige Lage des Jochs in der Verbinderhülse 16, so daß die mit den Licht­ leitern 40 verbundenen Anschlußelemente 48 eine funktions­ gerechte Position für die stirnseitige Anlage an den Anschlußelementen eines komplementären Verbinders (nicht dargestellt) erhalten.

Der vordere Abschnitt 28 des Jochs weist eine im wesent­ lichen flache Oberseite 76 und parallel dazu eine flache Unterseite 78 auf. Drei sich in Längsrichtung erstrecken­ de Rillen 80 halbkreisförmigen Querschnitts sind auf der Oberseite 76 und drei gleiche Rillen 82 sind auf der Un­ terseite 78 in den vorderen Abschnitt 28 eingeformt. Ober- und Unterseite 76, 78 werden jeweils von einer in ihrer Ausführung identischen Kappe 84 abgedeckt. Jede dieser Kappen weist eine gewölbte Außenseite 86 auf, die in ihrem Krümmungsverlauf sich an den Bogen der äußeren Seite 62 des vorderen Jochabschnittes anschließt, so daß der mit beiden Kappen 84 versehene Abschnitt 28 eine zylin­ drische Form erhält. Das vordere Ende des Jochs ist somit komplementär zum Innern der Verbinderhülse 16 ausgebil­ det. Jede Kappe 84 enthält an ihrer flachen Innensei­ te 88 drei eingeformte Rillen 90, die in Abmessungen und Anordnung den zuvor beschriebenen Rillen 80, 82 gleichen und mit diesen zusammen sechs Kammern 92 für die Auf­ nahme von Anschlußelementen 48 bilden, welche mit den sechs Lichtleitern 40 des Lichtleitkabels 14 verbunden sind.

Jede Kammer 92 enthält eine ringförmige Nut 94, welche zur Aufnahme des äußeren Bereiches eines O-Ringes 96 dient, der jeweils in einer ringförmigen Nut 98 des Anschlußelementes 48 befestigt ist. In den Kammern 92 nehmen die Anschlußelemente 48 einen losen Sitz ein. Die elastischen O-Ringe 96 bilden eine Art kardanische Auf­ hängung, welche den Anschlußelementen genügend Bewegungs­ spielraum gestattet, sich beim Kuppeln des Verbinders auf die komplementären Anschlußelemente auszurichten. Das heißt, der O-Ring und seine Anordnung erlaubt den Anschlußelementen sich in axialer und seitlicher Richtung zu bewegen und außerdem auch Drehbewegungen um seine Längsachse auszuführen. Wenn nun der Verbinder 10 mit seinem Gegenstück in Eingriff gebracht wird, entsteht zwischen den Stirnflächen der jeweils miteinander fluchtenden Anschlußelemente ein axial wirkender Druck, der die Anschlußelemente in ihren Kammern 92 etwas nach rückwärts verschiebt, wodurch die O-Ringe 96 zusammenge­ drückt werden. Die Kompression der O-Ringe bewirkt nun ihrerseits einen axialen Toleranzausgleich und sorgt dafür, daß die Stirnflächen der Anschlußelemente unter federndem Druck stets gegenseitig anliegen.

Zur Gewährleistung der richtigen axialen Lage der Kappen 84 am Joch dienen an diesen seitlich angeformte Führungs­ zapfen 100, die in entsprechende Führungsnuten 102 des Jochs eingreifen.

Durch die Verwendung eines als Joch ausgebildeten Trä­ gerteiles 12 können die Anschlußelemente 48 im vorderen Abschnitt 28 entfernbar montiert werden, während der Kabelhalter 34 das Lichtleitkabel 14 an einem vorbe­ stimmten Punkt im rückwärtigen Abschnitt 30 des Jochs fixiert, so daß eine Überbeanspruchung der Lichtleiter vermieden wird durch den allmählichen Übergang von der fixierten Lage zu den beweglichen Anschlußelementen am vorderen Ende des Jochs. Überdies bestimmt das Joch die Beziehung zwischen dem Kabelhalter 34 und den An­ schlußelementen 48, so daß der Einbau in die Verbinder­ hülse 16 ebenfalls keine Überbeanspruchung verursachen kann. Das Joch sorgt weiterhin für die erforderlichen engen Toleranzen, um das Auftreten von Zug- oder Biege­ beanspruchungen der ungeschützten Lichtleiter beim Kuppeln, Entkuppeln und sonstigen Handhabung des Ver­ binders zu vermeiden. Es sei außerdem erwähnt, daß das mit Kappen versehene Trägerteil 12 nach der Montage von Kabelhalter 34 und Anschlußelementen 48 als Werkzeug zur Halterung der Anschlußelemente während des Polierens ihrer Stirnflächen verwendet werden kann, wobei Beschä­ digungen der Lichtleiter ausgeschlossen sind.

Für den Fall, daß der Verbinder 10 dort einsetzbar sein soll, wo ein rauher Betrieb herrscht und Stöße oder erhebliche Vibrationen auftreten, kann eine Bewegungen der einzelnen Lichtleiter 40 verhindernder Haltekörper 104 aus einem Elastomer in der Kammer 32 des Trägerteiles 12 angeordnet werden. Ein derartiger Haltekörper ist dann unmittelbar hinter dem vorderen Abschnitt 28 des Jochs eingesetzt und er erstreckt sich dann rückseitig bis zum Kabelhalter 34. Der Haltekörper 104 weist sechs einge­ formte Schlitze 106 auf, die sich in Längsrichtung er­ strecken. Zwei an der Stirnseite des Haltekörpers neben­ einander hervorstehend angeordnete Stifte 107 ragen in entsprechende Bohrungen 107′ an der Rückseite des vor­ deren Abschnittes 28 und sorgen für die richtige Lage des Haltekörpers 104, dessen Schlitze 106 dann mit den Kammern 92 fluchten. In Fig. 1 ist jedoch nur ein Stift und ein Paar der Schlitze zu sehen. Die Böden 108 der Schlitze verlaufen in rückwärtiger Richtung spitz nach innen, so daß die Lichtleiter vom Kabelhalter 34 zu den im vorderen Abschnitt 28 des Jochs befestigten Anschluß­ elementen einen gleichmäßigen Übergang erhalten.

Die Schlitze 106 sind an den Außenseiten 110 des Halte­ körpers 104 offen, wodurch die Lichtleiter 40 seitlich in diese Schlitze eingelegt werden können. Das Vorderteil des Haltekörpers 104 ist in der Höhe vorzugsweise größer als in seiner vertikalen Ausdehnung, das heißt größer, als in Fig. 1 zwischen den Innenseiten 112 der rückwärti­ gen Teile 114 der Kappen 84 sichtbar ist. Werden nämlich die Kappen auf dem vorderen Abschnitt 28 des Jochs mon­ tiert und dieses in die Verbinderhülse 16 eingesetzt, so wird dabei ein radialer Druck auf den elastischen Hal­ tekörper ausgeübt, wodurch sich dessen Schlitze teilweise schließen und hierbei die Lichtleiter 40 elastisch er­ fassen, welche somit bei rauher Handhabung des Ver­ binders gegen Beschädigungen geschützt sind.

Vor der Montage des Kabelhalters werden zuerst eine Dichtungsmuffe 126, Beilegscheibe 124, Dichtungstülle 122 und ein zusammendrückbarer Dichtungsring 120 auf das Lichtleitkabel 14 geschoben. Nachdem dann das Joch in die Verbinderhülse 16 eingesetzt ist, wird die Dichtungsmuffe 126 auf das rückwärtige Ende der Ver­ binderhülse 16 geschraubt und hierbei die Beilegschei­ be 124 nach vorn gegen das Vorderende der Dichtungstülle 122 sowie gegen den Dichtungsring 120 angedrückt, der seinerseits auf den rückwärtigen Abschnitt 30 des Jochs einwirkt und diesem einen festen Halt gibt. Es sei an­ gemerkt, daß die Dichtugstülle 122 einen Knickschutz für das Lichtleitkabel 14 darstellt.

Daraus folgt, daß bei der verwirklichten Erfindung die individuellen Glasfasern einzelner Lichtleiter oder Licht­ leitkabel keinen Belastungen ausgesetzt sind, weder wäh­ rend noch nach ihrer Montage im Verbinder. Die Erfindung gestattet weiterhin eine Montage des Verbinders ohne Spezialwerkzeuge oder einen hohen Grad besonderer Fähig­ keiten zu erfordern.

Obwohl der vorliegende Verbinder am Anwendungsbeispiel für Lichtleitkabel mit einer zentrisch angeordneten zugfesten Kabelseele und sechs Übertragungskanälen be­ schrieben wurde, kann der Verbinder ebenso auch für Kabel verwendet werden, deren zugfeste Kabelseele nicht zentrisch angeordnet ist und bei Kabeln, die weniger oder eine größere Anzahl Lichtleiter enthalten, einschließlich der nur aus einem Lichtleiter bestehenden Kabel.

Claims (6)

1. Steckverbinder für ein eine zugfeste Kabelseele aufweisendes Lichtleitkabel, das wenigstens einen Lichtwellenleiter enthält, der endseitig in einem hülsenförmigen Anschlußelement fixiert und innerhalb einer Verbinderhülse zugentlastet gehalten ist, dadurch gekennzeichnet, daß das Anschlußelement (48) mittels eines O-Ringes (96) auswechselbar im vorderen Abschnitt (28) eines in der Verbinderhülse (16) liegenden Trägerteiles (21) befestigt ist, dessen rückwärtiger Abschnitt (30) eine Ausnehmung (50) und einen auswechselbar in die Ausnehmung (50) eingesetzten Kabelhalter (34) aufweist, mit dem die Kabelseele (38) des Lichtleitkabels (14) fest verbunden ist.

2. Steckverbinder nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Trägerteil (12) als Joch ausgebildet ist, das aus in Längsrichtung sich erstreckenden Schenkeln (31) besteht, die den vorderen Abschnitt (28) und den rückwärtigen Abschnitt (30) miteinander verbinden und das die Schenkel (31) einen seitlichen Abstand zueinander aufweisen und dadurch eine offene Kammer (32) bilden, in die ein Lichtleiter (40) des Lichtleiterkabels (14) sich erstreckt.

3. Steckverbinder, dadurch gekennzeichnet, daß der vordere Abschnitt (28) eine Oberseite (76) mit Rillen (80) und eine Unterseite (78) mit Rillen (82) aufweist, die sich in Richtung des rückwärtigen Abschnitts (30) erstrecken, und daß Ober- und Unterseite (76, 78) jeweils von einer in ihrer Ausführung identischen Kappe (84) abgedeckt sind, die auf ihrer der Ober- und Unterseite (76, 78) zugeordneten Abflachung mit den dort angeordneten Rillen (80) bzw. (82) fluchtende Rillen (90) aufweist.

4. Steckverbinder nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Kabelhalter (34) aus einer Hülse (35) mit nach auswärts sich erstreckendem Flansch (44) besteht.

5. Steckverbinder nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß im rückwärtigen Abschnitt (30) senkrecht zu dessen Längsrichtung ein sich erstreckender Schlitz (58) angeordnet ist, der die Ausnehmung (50) unterteilt und den Flansch (44) aufnimmt.

6. Steckverbinder nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß in der Kammer (32) des Trägerteils (12) ein Haltekörper (104) aus Elastomer zwischen dem vorderen Abschnitt (28) und dem Kabelhalter (34) eingesetzt ist, der sechs eingeformte Schlitze (106) aufweist, die durch zwei an der Stirnseite des Haltekörpers (104) angeordnete Stifte (107), die in entsprechende Bohrungen (107′) der Rückseite des Abschnittes (28) einrasten, mit den Kammern (92) fluchtend gehalten werden.