DE29701845U1 - Interface with an opto-electrical converter - Google Patents
Interface with an opto-electrical converterInfo
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Description
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Schnittstelle mit einem opto-elektrischen Wandler, zur Anordnung zwischen zwei Signalübertragungsstrecken, von denen die eine Signale elektrisch per Kabel und die andere Signale optisch per Lichtwellenleiter überträgt.The present invention relates to an interface with an opto-electrical converter, for arrangement between two signal transmission paths, one of which transmits signals electrically via cable and the other signals optically via optical fiber.
Schnittstellen der genannten Art sind auf dem Gebiet der Signalübertragung bekannt. Dabei ist es üblich, die Schnittstelle mit weiteren, für die Signalübertragung sowie für die Signalaufbereitung und/oder -verarbeitung erforderlichen elektrischen und/oder elektronischen Baugruppen zu einer größeren Einheit zusammenzufassen und an einer geeigneten Stelle, z.B. in einem Schaltschrank oder Einschubgehäuse unterzubringen.Interfaces of the type mentioned are known in the field of signal transmission. It is usual to combine the interface with other electrical and/or electronic components required for signal transmission and signal conditioning and/or processing to form a larger unit and to house it in a suitable location, e.g. in a control cabinet or plug-in housing.
Als nachteilig wird bei diesem bekannten Stand der Technik angesehen, daß hinsichtlich der Plazierung der Schnittstelle im Verlauf von Signalübertragungsstrecken erhebliche Einschränkungen bestehen, da die Schnittstelle nur dort plaziert werden kann, wo auch die Möglichkeit besteht, einen entsprechenden Schaltschrank oder ein Gehäuse unterzubringen. In der Praxis führt dies oft dazu, daß Leitungs-Umwege verlegt werden müssen, die den Installationsaufwand bei der Herstellung von Signalübertragungsstrecken vergrößern und dadurch verteuern.A disadvantage of this known state of the art is that there are significant restrictions regarding the placement of the interface in the signal transmission paths, since the interface can only be placed where it is possible to accommodate a corresponding control cabinet or housing. In practice, this often leads to the need to lay detours, which increase the installation effort when creating signal transmission paths and thus make them more expensive.
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Für die vorliegende Erfindung stellt sich deshalb die Aufgabe, eine Schnittstelle der eingangs genannten Art zu schaffen, die die aufgeführten Nachteile vermeidet und bei der insbesondere eine größere Freiheit hinsichtlich der Plazierung im Verlauf von Signalübertragungsstrecken erreicht wird.The object of the present invention is therefore to create an interface of the type mentioned at the outset which avoids the disadvantages listed and in particular achieves greater freedom with regard to placement in the course of signal transmission paths.
Die Lösung dieser Aufgabe gelingt erfindungsgemäß durch eine Schnittstelle der eingangs genannten Art, die dadurch gekennzeichnet ist,This object is achieved according to the invention by an interface of the type mentioned at the outset, which is characterized in that
- daß am schnittstellenseitigen Ende des Lichtwellenleiters ein mit elektrischen Kontakten ausgestatteter Steckverbinder mit einem Steckverbindergehäuse angeschlossen oder anschließbar ist,- that at the interface end of the optical fiber a connector equipped with electrical contacts with a connector housing is connected or can be connected,
- daß der Wandler in dem Steckverbindergehäuse untergebracht ist,- that the converter is housed in the connector housing,
- daß das schnittstellenseitige Ende des Kabels an einen Gegen-Steckverbinder angeschlossen ist, der mit dem Steckverbinder lösbar elektrisch verbindbar ist und- that the interface-side end of the cable is connected to a mating connector which can be detachably electrically connected to the connector and
- daß die elektrische Versorgung des Wandlers über das Kabel und die elektrischen Kontakte des Steckverbinders und Gegen-Steckverbinders erfolgt.- that the electrical supply to the converter is via the cable and the electrical contacts of the connector and mating connector.
Durch die Ausführung der Schnittstelle in Form einer Steckverbindung wird zum einen eine besonders kompakte Bauweise erreicht und zum anderen die Möglichkeit geschaffen, problemlos die Schnittstelle an einer praktisch beliebigen, geeigneten Stelle im Verlauf von Signalübertragungsstrecken anzuordnen. Dies erlaubt neue Anwendungen der Schnittstelle und vereinfacht die Installation von Signalübertragungsstrecken, in deren Verlauf ein Wechsel von elektrischer zu optischer Übertragung und umgekehrt erfolgt. Insbesondere wird mit der Erfindung die Möglichkeit geschaffen, bisher eingesetzte elektrische Übertragungsstrecken ganz oder zumindest strekkenweise durch optische Signalübertragungsstrecken zuBy designing the interface in the form of a plug connection, a particularly compact design is achieved on the one hand and, on the other hand, it is possible to easily arrange the interface at practically any suitable location along the signal transmission lines. This allows new applications for the interface and simplifies the installation of signal transmission lines in which a change from electrical to optical transmission and vice versa takes place. In particular, the invention creates the possibility of replacing previously used electrical transmission lines completely or at least in sections with optical signal transmission lines.
ersetzen. Bisher eingesetzte elektrische Übertragungsstrecken sind zwar mechanisch sehr robust, besitzen aber nur eine begrenzte Längenkapazität und bieten keine galvanische Trennung. Lichtwellenleiter bieten dagegen sehr hohe Übertragungskapazitäten und ermöglichen sehr große Streckenlängen bei klarer galvanischer Trennung. Die erfindungsgemäße Schnittstelle verbindet und die mechanischen Vorteile elektrischer Übertragungsstrecken mit den Vorteilen von optischen Signalübertragungsstrecken, nämlich eine hohe Übertragungskapazität auch bei langen Signalübertragungsstrecken, eine galvanische Trennung und eine hohe mechanische Robustheit. Aufgrund der elektrischen Versorgung des Wandlers über das Kabel sind auch eigene Versorgungsleitungen für die Schnittstelle nicht erforderlich, was weiter zu einer einfachen Installation beiträgt.replace. Although the electrical transmission lines used to date are mechanically very robust, they have only a limited length capacity and do not offer galvanic isolation. Optical fibers, on the other hand, offer very high transmission capacities and enable very long distances with clear galvanic isolation. The interface according to the invention combines the mechanical advantages of electrical transmission lines with the advantages of optical signal transmission lines, namely a high transmission capacity even with long signal transmission lines, galvanic isolation and high mechanical robustness. Due to the electrical supply of the converter via the cable, separate supply lines for the interface are not required, which further contributes to simple installation.
In einer ersten Ausgestaltung der Schnittstelle ist weiter vorgesehen, daß der Lichtwellenleiter fest an den Wandler angeschlossen ist. Diese Ausführung ist insbesondere dann sinnvoll einsetzbar, wenn der Lichtwellenleiter nur geringen mechanischen Belastungen unterworfen wird und deshalb eine hohe Lebensdauer erwarten werden kann.In a first design of the interface, it is also provided that the optical fiber is permanently connected to the converter. This design is particularly useful when the optical fiber is only subjected to low mechanical stress and a long service life can therefore be expected.
Eine alternative Ausgestaltung der Schnittstelle sieht vor, daß der Lichtwellenleiter mittels einer trennbaren optischen Lichtwellenleiterkupplung an den Wandler angeschlossen ist. Diese Ausführung der Schnittstelle ist für Anwendungen gedacht, bei denen der Lichtwellenleiter höheren Beanspruchungen ausgesetzt ist, so daß es häufiger zu Beschädigungen kommen kann, die einen Austausch des Lichtwellenleiters erforderlich machen, wobei dann der Wandler selbst weiterverwendet werden kann. Im Betrieb der Schnittstelle ist ein Lösen der Lichtwellenleiterkupplung allerdings nicht vorgesehen.An alternative design of the interface provides that the optical fiber is connected to the converter by means of a separable optical fiber coupling. This design of the interface is intended for applications in which the optical fiber is subjected to greater stress, so that damage can occur more frequently, making it necessary to replace the optical fiber, in which case the converter itself can continue to be used. However, there is no provision for removing the optical fiber coupling when the interface is in operation.
Eine weitere Möglichkeit der Trennung der Signalübertragungsstrecken wird dadurch geboten, daß der Wandler in zwei Wandlerteiler unterteilt ist, die durch trennbare elektrische Verbindungsmittel verbunden sind und von denen der eine Wandlerteil optisch mit dem Lichtwellenleiter und der andere Wandlerteil elektrisch mit den Kontakten des Steckverbinders verbunden ist, und daß zumindest der mit dem Lichtwellenleiter verbundene Wandlerteil vom Steckverbinder abnehmbar ist. Die besonders empfindliche Verbindung zwischen dem Lichtwellenleiter und dem diesem zugeordneten Wandlerteil kann damit stets bestehen bleiben, auch wenn eine Trennung der Signalübertragungsstrecke erforderlich sein sollte. Die Trennung ist hier in den elektrischen Teil des Wandlers verlegt, wo keine besonderen Probleme beim Lösen und Herstellen der Verbindung auftreten können.A further possibility of separating the signal transmission paths is offered by the fact that the converter is divided into two converter dividers, which are connected by separable electrical connecting means, one converter part of which is optically connected to the optical waveguide and the other converter part electrically connected to the contacts of the connector, and that at least the converter part connected to the optical waveguide can be removed from the connector. The particularly sensitive connection between the optical waveguide and the converter part assigned to it can thus always remain, even if it should be necessary to separate the signal transmission path. The separation is here moved to the electrical part of the converter, where no particular problems can arise when making and breaking the connection.
Zur Steigerung der mechanischen Robustheit und Widerstandsfähigkeit der Schnittstelle wird vorgeschlagen, daß der Steckverbinder und der zugehörige Gegen-Steckverbinder eine lösbare gegenseitige mechanische Verriegelung aufweisen. Solche Verriegelungen sind aus der Praxis von elektrischen Steckverbindungen bekannt und können auch hier verwendet werden.To increase the mechanical robustness and resistance of the interface, it is proposed that the connector and the associated mating connector have a releasable mutual mechanical locking mechanism. Such locking mechanisms are known from the practice of electrical connectors and can also be used here.
Eine weitere Maßnahme zur Vermeidung von Störungen oder Unterbrechungen der Signalübertragungsstrecken, die mit der Schnittstelle nach der Erfindung ausgerüstet sind, besteht darin, daß der Steckverbinder und der zugehörige Gegen-Steckverbinder eine Drehsperre aufweisen.A further measure to avoid interference or interruptions in the signal transmission paths equipped with the interface according to the invention is that the connector and the associated mating connector have a rotation lock.
Besonders günstige Herstellungskosten für die Schnittstelle können erreicht werden, wenn gängige Steckverbinder und Gegen-Steckverbinder verwendet werden, die auf dem Markt üblich sind. Besonders geeignet für den hier beschriebenen Verwendungszweck sind standardisierte "XLR"-Stecker bzw. -Buchsen, da diese einerseits die ge-Particularly low manufacturing costs for the interface can be achieved if common connectors and mating connectors that are common on the market are used. Standardized "XLR" plugs and sockets are particularly suitable for the intended use described here, as they have the
forderte mechanische Robustheit aufweisen und andererseits in ihrem Gehäuse ausreichend Platz für die Unterbringung des Wandlers bieten.have the required mechanical robustness and on the other hand offer sufficient space in their housing to accommodate the converter.
Auch für die oben erwähnte Lichtwellenleiterkupplung wird zweckmäßig eine standardisierte, marktgängige Baueinheit verwendet, wobei hier bevorzugt eine "FSMA"-Steckverbindung zum Einsatz kommt.A standardized, commercially available unit is also used for the above-mentioned fiber optic coupling, whereby an "FSMA" plug connection is preferably used here.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird im folgenden anhand einer Zeichnung näher erläutert. Die einzige Figur der Zeichnung zeigt in auseinandergezogener Darstellung eine Schnittstelle mit kurzen Abschnitten der daran anschließenden optischen und elektrischen Signalübertragungsstrecken .An embodiment of the invention is explained in more detail below with reference to a drawing. The only figure in the drawing shows an exploded view of an interface with short sections of the optical and electrical signal transmission paths connected to it.
Das in der Zeichnung dargestellte Ausführungsbeispiel der Schnittstelle 1 besteht im wesentlichen aus einem Wandler 10, der in das Gehäuse 20 eines Steckverbinders 2 integriert ist und deshalb in der Zeichnung nicht sichtbar ist. Der Steckverbinder 2 besitzt in der Zeichnung nach rechts weisende, innerhalb des offenen Endes des Gehäuses 20 liegende elektrische Kontakte 2', die in einer standardisierten Anordnung und Dimensionierung ausgeführt sind.The embodiment of the interface 1 shown in the drawing essentially consists of a converter 10 which is integrated into the housing 20 of a connector 2 and is therefore not visible in the drawing. In the drawing, the connector 2 has electrical contacts 2' pointing to the right, located within the open end of the housing 20, which are designed in a standardized arrangement and dimensioning.
Mit dem Steckverbinder 2 ist ein Gegen-Steckverbinder 3 elektrisch verbindbar, indem der Steckverbinder 2 und der Gegen-Steckverbinder 3 entsprechend dem Bewegungspfeil zwischen den beiden Teilen ineinandergesteckt werden. Dabei treten die elektrischen Kontakte 2' des Steckverbinders 2 in elektrisch leitende Verbindung mit elektrischen Kontakten 3' im Gegen-Steckverbinder 3. Im vorliegenden Ausführungsbeispiel ist der Steckverbinder 2 ein Stecker und der Gegen-Steckverbinder 3 eine Buchse.A mating connector 3 can be electrically connected to the connector 2 by inserting the connector 2 and the mating connector 3 into one another according to the movement arrow between the two parts. The electrical contacts 2' of the connector 2 come into electrically conductive connection with electrical contacts 3' in the mating connector 3. In the present embodiment, the connector 2 is a plug and the mating connector 3 is a socket.
Zur Sicherung der miteinander verbundenen Steckverbinder 2 und Gegen-Steckverbinder 3 gegen ungewolltes Lösen besitzen beide eine Verriegelung. Diese Verriegelung wird durch eine Verriegelungsdurchbrechung 21 im Gehäuse 20 des Steckverbinders 2 und einen im zusammengesteckten Zustand mit dieser in Eingriff tretenden Verriegelungsnocken 31 am Gegen-Steckverbinder 3 gebildet. Mittels einer auch im zusammengesteckten Zustand von Steckverbinder 2 und Gegen-Steckverbinder 3 zugängliche Entriegelungstaste 31' am Gegen-Steckverbinder 3 kann bei Bedarf die Verriegelung gelöst werden und die Steckverbindung durch Auseinanderziehen getrennt werden. Auch der Gegen-Steckverbinder 3 besitzt ein Gehäuse 30, innerhalb dessen hier allerdings nur die Enden des von rechts kommenden elektrischen Kabels 5 mit den elektrischen Kontakten 3' verbunden sind.To secure the interconnected connector 2 and mating connector 3 against accidental loosening, both have a locking mechanism. This locking mechanism is formed by a locking hole 21 in the housing 20 of the connector 2 and a locking cam 31 on the mating connector 3 that engages with this when plugged together. Using a release button 31' on the mating connector 3 that is also accessible when the connector 2 and mating connector 3 are plugged together, the locking mechanism can be released if necessary and the plug connection can be separated by pulling them apart. The mating connector 3 also has a housing 30, within which, however, only the ends of the electrical cable 5 coming from the right are connected to the electrical contacts 3'.
Das in der Zeichnung linke Ende des Steckverbinders 2 ist als Lichtwellenleiterkupplung 22 ausgebildet. Mit dieser Lichtwellenleiterkupplung 22 ist das Kupplungsende 42 eines in der Zeichnung von links unten kommenden Lichtwellenleiters 4 verbindbar. Zur Sicherstellung der Verbindung und zur Arretierung des Kupplungsendes 42 relativ zur Lichtwellenleiterkupplung 22 dient eine Überwurfmutter 43, die nahe dem Kupplungsende 42 auf dem Lichtwellenleiter 4 angeordnet ist.The left end of the connector 2 in the drawing is designed as an optical fiber coupling 22. The coupling end 42 of an optical fiber 4 coming from the bottom left in the drawing can be connected to this optical fiber coupling 22. A union nut 43, which is arranged near the coupling end 42 on the optical fiber 4, serves to secure the connection and to lock the coupling end 42 relative to the optical fiber coupling 22.
Das Verbinden des Kupplungsendes 42 des Lichtwellenleiters 4 mit der Lichtwellenleiterkupplung 22 erfolgt dadurch, daß das Kupplungsende 42 im Sinne des daneben eingezeichneten Pfeiles auf die Lichtwellenleiterkupplung 22 konzentrisch aufgesetzt und dann in dieser Stellung mittels der Überwurfmutter 43 gesichert wird, die auf ein passendes Außengewinde 23 am Steckverbinder 2 aufzuschrauben ist.The coupling end 42 of the optical fiber 4 is connected to the optical fiber coupling 22 by placing the coupling end 42 concentrically on the optical fiber coupling 22 in the direction of the arrow shown next to it and then securing it in this position by means of the union nut 43, which is to be screwed onto a suitable external thread 23 on the connector 2.
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Zur Vermeidung von Knickschäden des Lichtwellenleiters 4 ist auf diesem schließlich noch eine Knickschutztülle 44
vorgesehen, die nach Festdrehen der Überwurfmutter 43 im Sinne des weiteren Bewegungspfeiles zum Steckverbinder 2
geschoben wird und dort auf ein passendes Außengewinde
24 aufgeschraubt wird.To avoid damage to the optical waveguide 4 due to kinks, a kink protection sleeve 44 is provided on the latter, which is pushed to the connector 2 in the direction of the further movement arrow after tightening the union nut 43 and is then screwed onto a suitable external thread
24 is screwed on.
Im zusammengebauten Zustand der Schnittstelle 1 wird
eine besonders kompakte und zugleich mechanisch robuste
Baueinheit gebildet, die auch bei schweren Einsatzbedingungen zuverlässig ihre Funktion erfüllt. Dabei verkraftet
die Schnittstelle 1 auch häufige Umbauten, wie sie
beispielsweise bei Anwendungen im Bereich der Bühnentechnik
auftreten.When interface 1 is assembled,
a particularly compact and at the same time mechanically robust
A structural unit is formed that reliably fulfils its function even under difficult operating conditions. Interface 1 can also cope with frequent modifications, such as
for example in applications in the field of stage technology
appear.
Claims (8)
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| DE29701845U DE29701845U1 (en) | 1997-02-04 | 1997-02-04 | Interface with an opto-electrical converter |
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| DE29701845U1 true DE29701845U1 (en) | 1997-03-20 |
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| Country | Link |
|---|---|
| DE (1) | DE29701845U1 (en) |
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Effective date: 19970430 |
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