DE2943180A1

DE2943180A1 - Lichtleiter-steckverbinder

Info

Publication number: DE2943180A1
Application number: DE19792943180
Authority: DE
Inventors: Anton Ernst 7111 Neckarsulm Bauer; Gerhard 6927 Bad Rappenau Billmann; Jörg 7101 Untergruppenbach Rathke; Joachim Schimanek; Georg Werner Schrott; Hans 7100 Heilbronn Wodok
Original assignee: Bunker Ramo Corp
Current assignee: Amphenol Corp
Priority date: 1979-10-25
Filing date: 1979-10-25
Publication date: 1981-05-14
Also published as: CA1172078A; US4696537A; DE2943180C2

Description

BESCHREIBUNG

Die Erfindung betrifft einen Steckverbinder für ein eine Ummantelung aufweisendes Lichtleiterkabel, mit einer Silikon-beschichteten Lichtleiterfaser und einem ein Kabelende umfassendes Gehäuseteil.

Bei den bisher vorgeschlagenen Verarbeitungstechniken wie etwa Kleben zum Anschluß eines Lichtleiterkabels an Steckverbinder treten erhebliche Schwierigkeiten auf. Die Lichtleiterfaser wandert innerhalb des Klebebereiches beim Bewegen des Kabels und durch Temperatureinflüsse, so daß sie über die polierte Stirnfläche des Steckers unbrauchbar vorsteht.

Aufgabe der Erfindung ist es, einen Lichtleiter-Steckverbinder zu schaffen, der die eingangs beschriebenen Schwierigkeiten beseitigt, Insbesondere soll die Fassung im Steckverbinder so erfolgen, daß sich das Lichtleiterende nicht gegenüber dem Steckverbinder verschiebt.

Diese Aufgabe wird durch einen Lichtleiter-Steckverbinder der eingangs beschriebenen Art gelöst, der gemäß der Erfindung dadurch gekennzeichnet, ist, daß der Steckverbinder ein sich in Längsrichtung des Lichtleiterkabels erstreckendes Element aufweist, welches an zwei in Längsrichtung des Lichtleiterkabels einen Abstand aufweisenden Stellen mit diesem zugfest verbunden ist.

Weitere Merkmale und Zweckmäßigkeiten der Erfindung ergeben sich aus der Beschreibung von Ausführungsbeispielen an Hand der Figuren. Von den Figuren zeigen:

Fig. T eine Gesamtansicht des Steckverbinders mit fertiggestelltem Lichtleiteranschluß;

Fig. 2 einen Schnitt durch die Spannzange in Figur 1;

130620/0084

Fig. 3 eine Draufsicht auf die Spannzange in Figur 2;

Fig. 4 einen Schnitt durch die in Figur 1 gezeigte Quetschhülse vor dem Anquetschen;

Fig. 5 eine weitere Ausführungsform des Lichtleiter-Steckverbinders .

In Figur 1 ist ein Lichtleiter-Steckverbinder 10 gezeigt, in den ein Lichtleiterkabel 20 eingebracht ist. Das Lichtleiterkabel 20 weist eine Lichtleiterfaser 21 auf, die von einer Silikonbeschichtung 22, einem Fluorkunststoffmantel 23, einem Mantel 24 aus einem Geflecht zur Zugentlastung und einem Außenmantel 25 umgeben ist. Der Lichtleiter-Steckverbinder 10 weist einen Steckverbinderkörper mit einem vorderen Teil 1 auf, in das ausgehend von seiner plan polierten Stirnfläche 33 eine Bohrung 35 eingebracht ist, deren Durchmesser etwas kleiner als der Außendurchmesser der Silikonbeschichtung 22 ist. An die Bohrung 35 schließt sich eine Bohrung 34 an, deren Durchmesser dem Außendurchmesser des Fluorkunststoffmantels 23 entspricht. Die Lichtleiterfaser 21 mit der sie umgebenden Silikonbeschichtung 22 ist in die Bohrung 35 eingepreßt, während im Bereich der Bohrung 34 eine Fixierung durch Verkleben des Fluorkunststoffmantels 23 in der Bohrung erreicht ist. Die Gestalt des vorderen Teiles 1 ist im wesentlichen zylindrisch, wobei sich an einen Steckbereich 30 ein Anschlagbereich größeren Durchmessers 31 und ein Bereich 32 mit einem Durchmesser, der zwischen den beiden vorgenannten liegt, anschließt.

'Ein hinteres Teil 2 des Steckverbinderkörpers nimmt das vordere Teil 1 in einer Bohrung 11 auf, deren Durchmesser dem in den hinteren Teil 2 eingesetzten Bereich 32 entspricht. Die Bohrung 11 setzt sich entlang der Längsachse des hinteren Teiles 2 in einer Bohrung 12 kleineren Durchmessers, der dem Außendurchmesser der im weiteren noch näher beschriebenen Spannhülse 6 entspricht, fort. An seiner Außenseite weist das hintere Teil 2 eine Eindrehung 13 auf, die einen Sicherungsring 4 aufnimmt. Eine zur Verbindung mit

130020/0084

pm ι—¹LiZJ ρ= ^ ι—■

dem nicht gezeigten Gegensteckverbinder dienende überwurfmutter 3 wird durch den Sicherungsring 4 und den Randbereich 14 größeren Durchmessers auf dem hinteren Teil 2 gehalten. Der vordere Teil 1, der hintere Teil 2, der Sicherungsring 4 und die überwurfmutter 3 können als Einheit vorgefertigt sein, oder einzeln zusammengefügt werden, wobei das vordere Teil 1 fest in den hinteren Teil 2 des Steckverbinderkörpers eingepreßt wird, überwiegend im Bereich der Bohrung 12 weist das hintere Teil 2 einen zylindrischen Bereich 15 auf, der einen kleineren, der im weiteren noch beschriebenen Quetschhülse 7 entsprechenden Durchmesser hat und zu seinem freien Ende hin abgeschrägt ist. Die Spannhülse 6 ist wie oben erwähnt, in der Bohrung 12 des hinteren Teiles 2 angeordnet. Ihre Mantelfläche ist zylindrisch, währen ihre Bohrung entlang ihrer Längsachse konisch ist. Die Spannhülse 6 ist mit ihrem kleineren Innendurchmesser zum vorderen Teil 1 hin angeordnet und nimmt in sich eine Spannzange 5 auf. Die Spannzange 5 ist, wie auch in Figur 2 und 3 gezeigt, kegelstumpfartig ausgebildet. Entlang ihrer Längsachse weist sie eine durchgehende Bohrung 46 auf, deren Durchmesser dem Außendurchmesser des Fluorkunststoffmantels 23 entspricht. Weiter sind in Längsrichtung vier senkrecht zueinander stehende Längsschlitze 47 ausgenommen, so daß zusammen mit der Bohrung 46 vier Zangenelemente 17 gebildet sind, die durch einen ringförmigen Bereich 16 miteinander verbunden sind. Der Neigungswinkel der Mantelflächen der Zangenelemente 17 und damit der Spannzange 5 entspricht dem der Bohrung der Spannhülse 6. Auf diese Weise ist durch die Spannzange 5 in Verbindung mit der Spannhülse 6 eine sogenannte Klemmkonusverbindung geschaffen.

In Figur 4 ist ein Längsschnitt durch die überlange aus verformbaren Material gefertigte Quetschhülse 7, die wesentlich länger als das vordere Teil 1 des Lichtleiter-Steckverbinders ist, vor dem Anquetschen gezeigt. Die Quetschhülse ist durchgehend zylindrisch und weist einen Innendurchmesser auf, der in etwa dem Außendurchmesser des Bereiches 15 des hinteren Teils 2 entspricht.

130020/0084

ORIGINAL INSPECTED

Im folgenden wird das Einbringen eines Lichtleiterkabels 20 in den Steckverbinder beschrieben. Zunächst wird das Lichtleiterkabel 20 vorbereitet, das heißt, die entsprechenden Ummantelungen werden entsprechend der benötigten Einführtiefen in das vordere Teil, das hintere Teil und die Quetschhülse entfernt. Der Mantel

24 aus dem Geflecht zur Zugentlastung wird über den Außenmantel

25 umgestülpt. Dann wird der Schrumpfschlauch 8 und die Quetschhülse 7 über den umgestülpten Mantel 24 und die Spannzange 5 und die Spannhülse 6 über den Fluorkunststoffmantel 23 des abisolierten Lichtleiterkabels 20 aufgeschoben. Nun wird das abisolierte Lichtleiterkabel 20 durch das hintere Teil 2, in den das vordere Teil 1 fest eingesetzt ist, und das den Sicherungsring 4 und die überwurfmutter 3 trägt, eingeführt. Die Lichtleiterfaser 21 mit der Silikonbeschichtung 22 wird durch Einpressen in die Bohrung und durch Verkleben des Fluorkunststoffmantels 23 im Bereich der Bohrung 34 in Längsrichtung fixiert. Durch Aufrauhen des Fluorkunststoff mantels 23 wird beim Verkleben, beispielsweise mit Cyanacrylat, eine besonders gute Verbindung erreicht. Dann wird die Spannhülse 6 in die Bohrung 12 des hinteren Teiles 2 eingeführt und mittels des Eingriffs der Spannzange 5 in die Spannhülse 6 das Lichtleiterkabel an seinem Fluorkunststoffmantel 23 im Bereich der Bohrung 12 festgelegt. Durch Eindrücken der Spannzange 5 in die Spannhülse 6 wird durch den gebildeten Klemmkonus ein Preßdruck im wesentlichen senkrecht zur Längsachse auf die Spannzange ausgeübt, wodurch die Spannzange 5 etwas zusammengedrückt und das Lichtleiterkabel 20 am Fluorkunststoffmantel 23 fixiert wird, da gleichzeitig die Spannhülse 6 fest in der Bohrung 12 des hinteren Teils sitzt. Dieser Effekt kann durch das Aufbringen von Klebstoff im Bereich der Spannzange und Spannhülse noch verstärkt werden. Nun wird die Quetschhülse 7 auf der einen Seite auf der} Bereieh 15 des hin^ teren Teils 2 geschoben, während ihr anderes Ende iia Bereich 45 über den Außenmantel 25, über den der Mantel 24 aus einem Geflecht zur Zugentlastung umgestülpt ist, geschoben ist. Auch hier kann znzätzlich noch Klebstoff aufgebracht werden. Dann wird die Quetschhülse

1 30020/0084

j-—,

sowohl im Bereich 15 als auch im Bereich 4 5 über dem Lichtleiterkabel 20 festgequetscht. Durch das Quetschen wird wie in Figur 1 gezeigt, der zylindrische Bereich 15 in dem Druckbereich verformt. Abschließend wird noch der Schrumpfschlauch 8 über die Quetschverbindung geschoben und durch Erwärmen aufgeschrumpft.

Durch die im Abstand voneinander ausgeführten Quetschverbindungen unter Verwendung der überlangen Quetschhülse hat die Lichtleiterfaser mit ihrer Silikonbeschichtung und dem Fluorkunststoffmantel große Bewegungsfreiheit innerhalb der Quetschhülse, also zwischen Bereich 45 auf dem Außenmantel des Kabels und dem Bereich 15.Dadurch wird der durch Bewegung und Temperatureinflüsse auf das Lichtleiterkabel ausgeübte Druck aufgefangen, und eine Zugentlastung geschaffen, so daß die auf die Lichtleiterfaser wirkende Druckbelastung sehr gering ist und somit trotz des niedrigen Reibungskoeffizienten der Silikonbeschichtung 22 die Längenfixierung der Lichtleiterfaser im Steckverbinder und insbesondere in der Ebene der Stirnfläche 33 erhalten bleibt. Durch die beschriebene Anschlußart wird besserer Halt zwischen Lichtleiterkabel und Steckverbinder geschaffen, sowie eine schnellere, einfacherere und sauberere Montage mit sehr genauer Längenfixierung ermöglicht. Ferner kann im Gegensatz zu vollständig vergossenen Steckverbindern ein eventuell defekter Steckverbinder nach Ersatz des defekten Teiles wiederverwendet werden.

In einer anderen nicht gezeigten Ausführungsform wird der Anslchluß mittels Quetschhülse, Spannzange und Spannhülse entsprechend einer Kabelart modifiziert, die eine von der beschriebenen Kabelart abweichende Zahl von Ummantelungen aufweist.

In Figur 5 ist eine weitere Ausführungsform des Lichtleiter-Steckverbinders 10 gezeigt. Die Spannzange 5 ist ähnlich der in Figur 2 gezeigten Spannzange ausgebildet. Die zugehörige Spannhülse 6 jedoch ist sowohl im Außen- als auch im Innendurchmesser durchgehend zylindrisch. Der vordere Teil 1 des Lichtleiter-Steckverbinders ist

1 30020/0084

ORIGINAL INSPECTED

in diesem Falle ebenfalls modifiziert und weist in seinem von der Stirnfläche 33 abgewandten Bereich eine erweiterte, mit einem Gewinde versehene Bohrung 41 auf, in der die Spannzange 5 und die Spannhülse 6 über das Lichtleiterkabel geschoben einbringbar sind. Zur Festlegung und Zugentlastung des Kabels wird eine Druckschraube 40, die ein dem in der Bohrung 41 vorgesehenen Gewinde entsprechendes Aussengewinde trägt, über das Lichtleiterkabel geschoben und verschraubt. Dadurch wird die Spannhülse 5 über die Spannzange 6 in Längsrichtung gedrückt und fixiert so das Lichtleiterkabel.

Bei Laboruntersuchtungen von nach der ersten Ausführungsform hergestellten Lichtleiter-Steckverbindern ergab sich, daß beispielsweise ein 3 m langes Kabel, das mit 100° C und einer Dauer von 24 Stunden vorgetempert wurde, sowohl nach einer Auslegung des Kabels in Biegeradien von R = 30 mm, als auch nach einer zusätzlichen Wärmebehandlung von 100° C bei der Dauer von 3 Stunden, sowie auch eine Beanspruchung auf Torsion, keinerlei Veränderungen der Lichtleiterfaser gegenüber der Stirnfläche ergaben.

1 30020/0084

ORIGINAL INSPECTED

Claims

29A3180

PATENTANWALT DIPL.-PHYS. LUTZ H. PRÜFER · D-8OOO MÜNCHEN 9O

BL 14-1356 P/PE/bo

AMPHENOL-TUCHEL ELECTRONICS GmbH, 7100 Heilbronn

Lichtleiter-Steckverbinder

PATENTANSPRÜCHE

ί Iy Steckverbinder für ein eine Ummantelung aufweisendes Lichtleiterkabel mit einer Silikon-beschichteten Lichtleiterfaser und einem ein Kabelende umfassendes Gehäuseteil, dadurch gekennzeichnet, daß der Steckverbinder (10) ein sich in Längsrichtung des Lichtleiterkabels (20) erstreckendes Element (7) aufweist, welches an zwei in Längsrichtung des Lichtleiterkabels einen Abstand aufweisenden Stellen (15, 45) mit diesem zugfest verbunden ist.
2. Steckverbinder nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Element (7) eine Hülse aus einem verformbaren Material ist, die an wenigstens einer Stelle an das Lichtleiterkabel (20) zugfest angequetscht ist.

PATENTANWALT DIPL-PHVS LUTZ H.PRÜFER D-8O0O MÜNCHEN SO ■ WPLLROIDERSTR. 8 · TEL. (ΟΘΟ) «40040

1 30020/0084
3. Steckverbinder nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die zugfeste Verbindung mittels eines Klemmechanismus (5, 6) erfolgt ist.
4. Steckverbinder nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Klemmechanismus eine Spannzange (5) und eine diese umfassende Spannhülse ( 6) aufweist.
5. Steckverbinder nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens ein Teil der Ummantelung einen un ter einer der Befestigungsstellen (45) liegenden umgestülpten Bereich aufweist.
6. Steckverbinder nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch ge kennzeichnet, daß die Ummantelung einen Mantel (24) aus einem Geflecht zur Zugentlastung und einen Außenmantel (25) aufweist und der Mantel (24) über den Außenmantel (25) umgestülpt ist.
7. Steckverbinder nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch ge kennzeichnet, daß der Fluorkunststoffmantel (23) der Silikon-be schichteten Lichtleiterfaser C21) mittels eines Klebers mit dem umgebenden Teil (1) des Steckverbinderkörpers verbunden ist.
8. Steckverbinder nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß das dem Kabelende zugewandte Teil (1) des Steckverbinderkörpers eine das Lichtleiterende (21, 22) aufneh mende Bohrung (35) mit einem ersten Durchmesser und eine daran anschließende Bohrung (34) mit einem größeren zweiten Durchmesser zur Aufnahme des Fluorkunststoffmantels (23) des Lichtleiters aufweist.
9. Steckverbinder nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch ge kennzeichnet, daß der Durchmesser der Bohrung(35) kleiner ist, als der Außendurchmesser der Silikonbeschichtung (22) , so daß ein Preßsitz mit dem elastischen Silikon entsteht.
10. Steckverbinder nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß

130020/0084

der Fluorkunststoffmantel (23) mittels Aufrauhens und anschließendem Verkleben mit dem Teil (1) verbunden ist.
11. Steckverbinder nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Quetschstellen (15, 45) der zugfesten Verbindung einen solchen Abstand voneinander aufweisen, daß der Lichtleiter (21, 22, 23) zwischen diesen beiden Stellen (15, 45) eine gewisse Bewegungsfreiheit relativ zum umgebenden Mantel (24) und Außenmantel (25) aufweist.
12. Steckverbinder nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß eine den Klemmechanismus betätigende Druckschraube (40) vorgesehen ist.
13. Steckverbinder für ein eine Ummantelung aufweisendes Lichtleiterkabel mit einer Silikon-beschichteten Lichtleiterfaser und einem ein Kabelende umfassendes Gehäuseteil, gekennzeichnet durch einen Klemmechanismus (5, 6), der das Lichtleiterkabel zugfest mit dem Steckverbinder (10) verbindet.

1 3OQ20/OO64