DE3109996C2 - Connectors for fiber optic cables - Google Patents
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Abstract
Bei dem Steckverbinder (1) wird ein mit einer Aufnahme (3) für zwei Faserendhülsen (4) versehener Steckerkörper (2) verwendet, an dem zwei diametral angeordnete Gewindestutzen (5) hervorstehen. Diese tragen je eine Überwurfmutter (6), mit denen die Stirnflächen der Faserendhülsen (4) zur gegenseitigen Anlage gebracht werden. Eine elastische Kopplung wird dadurch sichergestellt, daß zwischen dem z.B. aus einem in eine Nut (14) eingesprengten Federring bestehenden Bund (11) jeder Faserendhülse (4) und den Überwurfmuttern (6) ein axial federnder Ring (12) beigelegt ist. Die Stirnflächen der kopplungsseitig konischen Faserendhülsen (4) werden durch eine elastische, radialsymmetrisch angreifende Zentrieranordnung zur Deckung gebracht. Letztere besteht z.B. aus einem federnd gelagerten Kugeltripel oder einem Ring (8), dessen Innendurchmesser kleiner ist als der Stirnflächendurchmesser der die zentrisch festgelegten Lichtleiter enthaltenden Fa ser endhülsen (4). Die Zentrierelemente sind lose in einer innerhalb des Steckerkörpers (2) umlaufenden Nut (7) angeordnet.The connector (1) uses a connector body (2) which is provided with a receptacle (3) for two fiber end sleeves (4) and on which two diametrically arranged threaded connections (5) protrude. These each have a union nut (6) with which the end faces of the fiber end sleeves (4) are brought into mutual contact. An elastic coupling is ensured by adding an axially resilient ring (12) between the collar (11) of each fiber end sleeve (4), which e.g. The end faces of the conical fiber end sleeves (4) on the coupling side are brought into congruence by an elastic, radially symmetrical centering arrangement. The latter consists, for example, of a spring-loaded triple ball or a ring (8), the inner diameter of which is smaller than the face diameter of the fiber end sleeves (4) containing the centrally fixed light guides. The centering elements are loosely arranged in a groove (7) running around inside the plug body (2).
Description
Steckverbinder der erwähnten Art werden in der optischen Nachrichten-Übertragungstechnik allgemein zur lösbaren Kopplung der Enden von Lichtwellen leitenden Kunststoff- oder Glasfasern verwendetConnectors of the type mentioned are common in optical communications technology used for the detachable coupling of the ends of plastic or glass fibers that conduct light waves
Aus der DE-OS 23 14 687 ist eine Verbindungsvorrichtung für optische Fasern bekannt, bei der innerhalb eines als Schraubenmutter ausgebildeten Verbindergehäuses zwei metallene Druckplatten mit dazwischen liegender Platte aus Silikonkautschuk angeordnet sind. Die Plattenanordnung durchsetzt wenigstens eine Aufnahmebohrung, deren Durchmesser mindestens so groß ist wie derjenige der optischen Faser. In diese Aufnahmebohrung werden die beiden miteinander zu koppelnden blanken Faserenden eingesteckt und die Plattenanordnung danach durch Eindrehen eines mit Außengewinde versehenen Ringes in das Verbindergehäuse zusammengepreßt, wobei mehrere in die Druckplatten eingesetzte Paßstifte für ein planparalleles Zusammenpressen der elastischen Platte sorgen. Hierbei entsteht eine radiale Materialverdrängung, welche die Faserenden in der Aufnahmebohrung axial ausrichtet und fixiert. Wird die auf die Druckplatten wirkende Kraft aufgehoben, können die optischen Fasern wieder separiert werden.From DE-OS 23 14 687 a connecting device for optical fibers is known in which within of a connector housing designed as a screw nut, two metal pressure plates are arranged with a plate made of silicone rubber in between. The plate arrangement penetrates at least one receiving bore, the diameter of which is at least as large is like that of optical fiber. The two bare fiber ends to be coupled to one another are inserted into this receiving bore and the plate arrangement is then pressed together by screwing an externally threaded ring into the connector housing, several into the pressure plates Inserted dowel pins ensure that the elastic plate is compressed plane-parallel. This creates a radial material displacement, which axially aligns and fixes the fiber ends in the receiving bore. Becomes the force acting on the pressure plates removed, the optical fibers can be separated again.
Solche Verbindungsvorrichtungen haben in der Praxis keine wirtschaftliche Bedeutung erlangt, weil die haarfeinen Faserenden außerhalb der Vorrichtung völSuch connecting devices have gained no economic importance in practice because the hair-fine fiber ends outside the device völ
lig ungeschützt sind und daher leicht abbrechen.lig are unprotected and therefore break off easily.
Ein Steckverbinder für Lichtwellenleiter nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 ist bereits aus der EP Patentanmeldung 0014 936 bekannt Bei dieser Steckverbinderausführung sind die empfindlichen Liditwellen- leiter innerhalb von Faserendhülsen zentrisch festgelegt, wodurch sie den notwendigen mechanischen Schutz erhalten. Als Zentrierelement für die Faserendhülsen wird ein Kugeltripel verwendet, das im PrinzipA connector for optical waveguides according to the preamble of claim 1 is already known from EP patent application 0014 936. In this connector design, the sensitive Liditwellen- conductors are fixed centrally within fiber end sleeves, thus providing the necessary mechanical Get protection. A triple ball is used as the centering element for the fiber end sleeves, which in principle
to zwar sehr gute Zentriereigenschaften aufweist zu seiner Funktion jedoch eine relativ große Anzahl äußerst eng tolerierte Teile benötigt Die Fertigung etlicher Steckerteile mit Toleranzen im Mikrometerbereich ist aber ungewöhnlich kostenintensiv.Although to have very good centering properties, a relatively large number is extremely important for its function closely toleranced parts required The production of a number of connector parts with tolerances in the micrometer range is but unusually expensive.
Aus der DE-OS 28 19 259 ist eine Verbindungsvorrichtung für Lichtleitfasern bekannt bei der die Fasern zentricch in Faserendhülsen fixiert sind, die ihrerseits in einer radialelastisch wirkenden Zentrieranordnung fluchtend aufeinander ausgerichtet werden. HierfürFrom DE-OS 28 19 259 a connecting device for optical fibers is known in which the fibers are fixed centricch in fiber end sleeves, which in turn are in a radially elastic centering arrangement are aligned in alignment with one another. Therefor dient eine Käfiganordnung, die in gleichen Abständen drei von einer federnden Hülse gemeinsam umspannte Stahlstifte enthält Die Stahlstifte bilden ein Dreilinienlager für zwei auf entgegengesetzten Seiten in die Zentrieranordnung eingesteckte Faserendhülsen. Durcha cage arrangement is used, which spanned three of a resilient sleeve at equal intervals Steel pins contains The steel pins form a three-line bearing for two fiber end sleeves inserted into the centering arrangement on opposite sides. By Anpressen der Stahlstifte gegen die zylindrischen Mantelflächen der Faserendhülsen werden deren Stirnflächen und die der Lichtleiterfasern zur Deckung gebracht Weiterhin ist aus der DE-OS 29 38 166 eine VorrichWhen the steel pins are pressed against the cylindrical outer surfaces of the fiber end sleeves, their end faces and those of the optical fibers are brought into congruence Furthermore, from DE-OS 29 38 166 a Vorrich tung zum selbständigen Ausrichten optischer Einfaser leitungen in Steckverbindern entnehmbar, die in Form einer starren Führungshülse eine zylindrische Bezugsfläche für das Zentrieren der Faserendhülsen aufweist. Jede Faserendhülse ist außerdem noch mit einem radialdevice for the independent alignment of optical single fibers Lines in connectors can be removed, which has a cylindrical reference surface in the form of a rigid guide sleeve for centering the fiber end sleeves. Each fiber ferrule is also radial with one elastisch gelagerten Kugeltripel versehen, mit dem die an der Stirnseite frei hervorstehende Lichtleitfaser auf die Achsmitte der Faserendhülse zentriert wird.provided elastically mounted triple balls with which the The optical fiber protruding freely at the end is centered on the axis center of the fiber end sleeve.
Schließlich ist in der DE-OS 28 03 670 noch eine Steckverbindung beschrieben, bei der jeweils zwei mitFinally, in DE-OS 28 03 670 a connector is described in which two with tels torusförmiger Dichtungen elastisch ausgebildete Abschnitte des zylindrischen Teiles der Faserendhülsen in einer starren Zentrierhülse an deren zylindrischer Innenfläche ausgerichtet werden. Auch bei dieser aufgezeigten Lösung ist wie auch bei den beiden zuvor er-means of toroidal seals formed elastically Sections of the cylindrical part of the fiber end sleeves are aligned in a rigid centering sleeve on the cylindrical inner surface. In this solution, too, as with the two previously wähnten Lösungen für die Zentrierung der Faserendhülsen eine zylindrische Bezugsfläche erforderlich.solutions mentioned required a cylindrical reference surface for centering the fiber end sleeves.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Steckverbinder gemäß Oberbegriff des Anspruchs 1 zu schaffen, der nur niedrige Herstellungskosten verurThe invention is based on the object of providing a connector according to the preamble of claim 1 create, which only causes low manufacturing costs sacht und sich deshalb für eine Serienproduktion mit großen Stückzahlen eignet. Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die im kennzeichnenden Teil dieses Anspruchs angegebenen konstruktiven Maßnahmen gelöst.gently and therefore in favor of series production large quantities. This object is achieved according to the invention by the characterizing part of this Claim specified constructive measures solved.
nachfolgenden Beschreibung angegeben. Vorteilhaftegiven below. Beneficial
können den Unteransprüchen entnommen werden.can be found in the subclaims.
dargestellten Ausführungsbeispieles wie folgt näher beschrieben. In der Zeichnung zeigtillustrated embodiment described in more detail as follows. In the drawing shows
F i g. 1 einen Steckverbinder mit gekoppelten, in Faserendhülsen festgelegten Lichtwellenleitern, teilweise längsgeschnitten;F i g. 1 partially shows a connector with coupled optical waveguides fixed in fiber end sleeves cut lengthways;
F i g. 2 ein leerer Hülsenkörper mit eingestochener Nut für die Befestigung eines Federringes, im Längsschnitt. In F i g. 1 ist der Steckverbinder allgemein mit 1 be-F i g. 2 an empty sleeve body with a pierced groove for the attachment of a spring washer, in longitudinal section. In Fig. 1 the connector is generally labeled 1
33
Ii zeichnet Er besteht aus einem aus zwei Teilen fest zu- Bund 11 bildende Federring eingesprengt Nach dem % sammengefügten Steckerkörper 2, den axial eine Auf- Einsetzen der Faserendhülsen 4 in den Steckerkörper p nahmebohrung 3 für zwei Faserendhülsen 4 durchsetzt und Anziehen der Überwurfmuttern 6 ist die Stecker- § Die Enden des Steckerkörpers 2 sind als Gewindestut- montage bereits beendet und der Steckverbinder 1 voll zen 5 ausgebildet, welche je eine Übeiriurrmutter 6 5 funktionsfähig. Bedarfsweise kann die Längenabmes- % tragen. Im Innern des Steckerkörpers 1 ist außerdem sung der Faserendhülse 4 so bestimmt werden, daß ihr $■ eine radial umlaufende Nut 7 vorgesehen. Die Nut 7 rückwärtiges Ende genügend weit aus der Überwurf-S dient zur Aufnahme eines radial federnden Ringes 8, der mutter 6 hervorsteht und dadurch die Möglichkeit zum £s das Zentrierelement bildet, welches vor dem Zusam- Befestigen einer Zugentlastung für das Lichtleitkabel *! menfügen des Steckerkörpers 2 lose eingelegt wird. Um io bietetIi distinguished It consists of a two parts fixed to-collar 11 forming spring ring disseminated After% sammengefügten plug body 2, the axially an upward insertion of the ferrules 4 in the plug body receiving bore p interspersed 3 for two ferrules 4 and tightening of the union nuts 6 the plug § The ends of the plug body 2 are already finished as a threaded nut assembly and the plug connector 1 is fully zen 5, each of which has a nut 6 5 working. If necessary, the length dimension can wear %. In the interior of the connector body 1 is also solution of the ferrule 4 are determined so that their ■ $ provided a radially encircling groove. 7 The groove 7 at the rear end far enough out of the union-S is used to accommodate a radially resilient ring 8, the nut 6 protrudes and thus the possibility of forming the centering element, which before fastening a strain relief for the fiber optic cable *! The connector body 2 is inserted loosely. To io offers
Bi die Federkraft radialsymmetrisch wirksam werden zu Wie teilweise zuvor bereits erwähnt -wurde, erfordern Bi be the spring force radially symmetric effective -was partly mentioned before about how, require
r$ lassen, ist der Innendurchmesser des Ringes 8 kleiner als lediglich die Kopplungsenden der Faserendhülsen 4 und der Stirnflächendurchmesser der am kopplungsseitigen nur einige von mehreren anwendbaren Zentrierelemen-Ende einen Konus 9 aufweisenden Faserendhülse 4, wel- te-Ausführungen Präzisionsabmessungen. Weil jedoch ehe die optische Faser des Lichtleitkabels 10 enthält 15 die überwiegende Anzahl von Einzelteilen in vorteilhaf-Der als Zentrierelement dienende Ring 8 besteht aus ter Weise mit allgemein üblichen Fertigungstoleranzen einem elastischen O-Ring oder entsprechend ringförmig herstellbar ist, eignet sich das Steckerprinzip auch zur I?', gestalteter Formfeder. Verwendung von Leitungsverbindungen zwischen bei-r $ let, the inner diameter of the ring 8 is smaller than merely the coupling ends of the fiber end sleeves 4 and the face diameter of the centering element end that can be used on the coupling side a fiber end sleeve 4 having a cone 9, wel- te versions of precision dimensions. Because, however Before the optical fiber of the light guide cable 10 contains 15 the predominant number of individual parts in an advantageous manner Serving as a centering ring 8 consists of ter way with common manufacturing tolerances an elastic O-ring or can be produced in a corresponding ring shape, the plug principle is also suitable for I? ', Shaped spring. Use of line connections between the two
Weil das Grundlegende der Lösungsidee auf der spielsweise einem Gestellrahmen und Geräteeinschü-Because the fundamentals of the solution idea are based on, for example, a rack frame and
Ί ·. Überlegung beruht, daß das Zentrierel-ment seine 20 ben bzw. für Printplatten, die in entsprechende Bau-1^ funktionssicherste Wirkung dann entfaltet wenn es aus gruppenrahmen einschiebbar sind. In diesen Fällen wird einer radialelastisch angreifenden Anordnung besteht das auch mehrpolig oder anreihbar ausgebildete Stekkann zur cxialen Ausrichtung der Faserendhülsen 4 na- kergehäuse mit seinen Zentrierelementen und der einen türlich auch ein federnd gelagertes Kugeltripel verwen- Hälfte Faserendhülsen 4 bedarfsweise entweder im stadet werden (nicht dargestellt). Das läßt sich z. B. da- 25 tionären Teil einer Einrichtung und die andere Hälfte durch realisieren, daß die drei Kugeln von einer Formfe- Faserendhülsen 4 in den komplementären Einrichtunder umspannt werden, die aus Metall oder dem Ab- gen angeordnet oder umgekehrt Ί ·. Consideration is based on the fact that the centering element unfolds its 20 ben or, for printed circuit boards, the most functionally reliable effect in the corresponding structural 1 ^ when it can be inserted from the group frame. In these cases, there is an arrangement that engages radially and elastically; the plug, which is also multi-pole or lined up, can be used either in the stadet (not shown) for cxial alignment of the fiber end sleeves 4 with its centering elements and, of course, a spring-mounted triple ball ). That can be z. B. the traditional part of a device and the other half by realizing that the three balls are encompassed by a Formfe fiber end sleeve 4 in the complementary device that is made of metal or the other half, or vice versa
schnitt eines elastischen Schlauches hergestellt sein cut of an elastic tube
kann. Hierzu 1 Blatt Zeichnungencan. 1 sheet of drawings
Aus F i g. 1 geht hervor, daß die Faserendhülsen 4 mit 30 ~~~ From Fig. 1 shows that the fiber end sleeves 4 with 30 ~~~
je einem Bund 11 versehen sind, zwischen dem und dereach a federal government 11 are provided, between the and the
Überwurfmutter 6 ein elastischer Ring 12 eingefügt ist Dieser Ring 12 kann ebenfalls ein O-Ring sein oder dieUnion nut 6, an elastic ring 12 is inserted. This ring 12 can also be an O-ring or the
Form einer Scheibe aufweisen. Durch Eindrehen der Überwurfmuttern 6 gelangen die Stirnflächen der Fa-Have the shape of a disc. By screwing in the union nuts 6, the faces of the fa-
serendhülsen 4 unter Federwirkung der elastischen Rin-Serendhülsen 4 under the spring action of the elastic ring
Vl ge 12 zur gegenseitigen Anlage. Hierbei wird der in der Vl ge 12 for mutual investment. Here the in the
Nut 7 des Steckerkörpers 2 lagernde Ring 8 geweitet, :: wodurch seine Zentrierkraft entsteht welche die HülsenGroove 7 of the plug body 2 bearing ring 8 widened, :: whereby its centering force arises which the sleeves
auf eine gemeinsame mechanische Achse ausrichtetaligns on a common mechanical axis
F i g. 2 zeigt einen Hülsenkörper 13, in den das Lichtleitkabel 10 unter Anwendung geeigneter Justierverfahren so eingeklebt wird, daß seine optische Faser bezüglich des Hülsenkonus 9 eine zentrische Lage einnimmt Der Hülsenkörper 13 ist mit einer umlaufend in seine Mantelfläche eingeschnittenen Nut 14 versehen, die zur Aufnahme eines Federringes dient Der Federring wird durch Einsprengen in «die Nut 14 befestigt und er bildet den Bund 11 der fertigen Faserendhülse 4.F i g. 2 shows a sleeve body 13 into which the light guide cable 10 is inserted using suitable adjustment methods is glued in such a way that its optical fiber assumes a central position with respect to the sleeve cone 9 The sleeve body 13 is provided with a circumferentially cut into its lateral surface groove 14, which for A spring washer is used to receive a spring washer. The spring washer is fastened by being pressed into the groove 14 and forms the collar 11 of the finished fiber end sleeve 4.
Der Steckverbinder 1 bietet verschiedene Vorzüge. Seine Einzelteile lassen sich kostengünstig als Automatendrehteile herstellen bzw. sind handelsübliche Teile, wie die elastischen Ringe 8, 12 oder die als Bund 11 verwendeten Federringe. Zur Anfertigung der Hülsenkörper 13 genügen Rohrstücke, von denen ein Ende einfach konisch gedrückt wird. Hohe Fertigungsgsnauigkeit ist nur beim Konusdurchmesser erforderlich, dessen Mantelfläche daher geschliffen wird. Alle Maße der übrigen Einzelteile können mit allgemein üblichen Toleranzen hergestellt werden. Trotzdem ist die Koppeiregion durch die elastischen Ringe 8, 12 gegen das Eindringen von Staub und Feuchtigkeit geschützt. Die nach dem Einkleben des Lichtleitkabels 10 in den Hülsenkörper 13 folgende Steckermontage ist nicht nur beim Hersteller, sondern auch beim Anwender möglich und sehr einfach vornehmbar. Auf jeden Hülsenkörper 13 werden lediglich zuerst die Überwurfmutter 6, danach der elastische Ring 12 geschoben und anschließend der denThe connector 1 offers various advantages. Its individual parts can be used inexpensively as automatic turned parts produce or are commercially available parts, such as the elastic rings 8, 12 or the collar 11 used spring washers. For the manufacture of the sleeve body 13 pipe pieces are sufficient, one end of which is simply pressed conically. High manufacturing accuracy is only required for the cone diameter The outer surface is therefore ground. All dimensions of the remaining individual parts can be made with generally accepted tolerances getting produced. Nevertheless, the coupling region is prevented from penetrating by the elastic rings 8, 12 protected from dust and moisture. After gluing the fiber optic cable 10 into the sleeve body 13 The following connector assembly is not only possible and very easy for the manufacturer, but also for the user easily manageable. On each sleeve body 13 are only first the nut 6, then the elastic ring 12 pushed and then the the
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Owner name: ALCATEL SEL AKTIENGESELLSCHAFT, 7000 STUTTGART, DE |
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