DE3112078A1 - Hybrid-steckverbindung fuer optische und elektrische leiter - Google Patents

Hybrid-steckverbindung fuer optische und elektrische leiter

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DE3112078A1
DE3112078A1 DE19813112078 DE3112078A DE3112078A1 DE 3112078 A1 DE3112078 A1 DE 3112078A1 DE 19813112078 DE19813112078 DE 19813112078 DE 3112078 A DE3112078 A DE 3112078A DE 3112078 A1 DE3112078 A1 DE 3112078A1
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Wilhelm Dipl.-Ing. 7302 Ostfildern Ludolf
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HIRSCHMANN RADIOTECHNIK
RICHARD HIRSCHMANN RADIOTECHNISCHES WERK 7300 ESSLINGEN
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Description

  • Hybrid-Steckverbindung für optische und elektrische Leiter
  • Die Erfindung betrifft eine Hybrid-Steckverbindung zum lösbaren Verbinden zweier gleicher Kabel mit jeweils wenigstens einem elektrischen und einem optischen Leiter über Steckelemente, die einen Isolierkörper zur Aufnahme und Führung der Leiter sowie deren Halte- und Kontaktteile aufweisen.
  • Derartige Steckverbindungen mit mehreren Lichtwellenleitern und Kupferadern in einem gemeinsamen Steckkörper sind aus der Praxis, z.Bw durch die Stecker der "N6RB'-Serie der Anmelderin bekannt.
  • Sie ermöglichen es, zugleich optische Signale und beispielsweise Versorgungsspannungen für angeschlossene Einrichtungen (Repeater, Terminals usw.) über ein einziges Kabel mit lösbaren Verbindungsstellen zu übertragen.
  • Diese bekannten Hybrid-Steckverbindungen sind jeweils aus einem mdnnlichen und einem weiblichen Steckelement aufgebaut, was zwangsläufig eine gewisse Typenvielfalt und damit den Nachteil einer aufwendigen Herstellung und Lagerhaltung, sowie Schwierigkeiten für den Anwender bedingt, der stets zusammenpassende Steckelemente bereithalten muß. Außerdem ist bei diesen Steckverbindungen kein zuverlässiger Schutz der Stirnkontaktflächen der optischen Leiter gegeben bzw. nur mit teueren und aufwendigen Einrichtungen wie z.B. Teleskophülsen erreichbar.
  • Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Hybrid-Steckverbindung der eingangs genannten Art zu schaffen, bei der auf möglichst einfache und kostengünstige Weise eine Typenreduzierung und zugleich ein sicherer Schutz der optischen Kontaktflächen bei offener Steckverbindung, sowie eine exakte Kontaktierung aller zu verbindender Leiter gewährleistet ist.
  • Diese Aufgabe isterfindungsgem dadurch gelöst, daß die Steckelemente identisch (geschlechtslos) ausgebildet und mittels eines AnpalAstückes verbindbar sind, welches auf die Isolierkörper aufsteckbar und daran vorzugsweise rastend befestigbar ist, im aufgesteckten Zustand die bei montiertem Kabel von den Isolierkörpern abragenden freien Endteile der optischen Leiter bzw. der Kontaktteile der elektrischen Leiter vollständig umfaßt und stirnseitig überragt und eine Achsialf&hrung für die Endabschnitte der zu verbindenden optischen Leiter, sowie Kontaktmittel zur leitenden Verbindung zusammengehöriger Kontaktteile der beiden Steckelemente aufweist. Dabei sind die elektrischen Kontaktmittel (z.B. Stifte) korrespondierend zu den elektrischen Kontaktteilen (z.B. Buchsen) der Steckelemente ausgebildet.
  • Durch die von rein elektrischen und rein optischen Steckverbindung en (z.B. Steckerserie "SMA" der Anmelderin) an sich bekannte geschlechtslose Ausführung der Steckelemente wird in vorteilhafter Weise zur Kabelmontage nur noch eine einzige Art von Steckelementen benötigt, sodaB bei der Konfektionierung und Montage der Steckverbindungen nicht mehr auf die richtige Zuordnung der Steckelemente zu achten ist. Bei diesen identischen Steckelementen stehen jedoch die Kontaktteile über die Stirnfläche der Isolierkörper vor und sind dadurch bei gelösten Steckverbindungen gegen Beschädigungen ungeschützt. Dieser Nachteil ist besonders schwerwiegend bei den optischen Leitern, da bereits geringfügige Kratzer in den Stirnkontaktflächen der Fasern eine merkliche Dämpfungserhöhung hervorrufen. Dieser Nachteil ist durch die erfindungsgemäße Ausbildung des AnpaBstücks auf einfache und kostengünstige Weise sicher vermieden. AuRerdem ist durch die Achsialführung auch der mögliche Radialversatz der zu verbindenden Fasern und somit die dadurch hervorgerufene Dämpfung gering.
  • Besonders zweckmäßig für die praktische Anwendung der Hybrid -Steckverbindung ist ein Aufbau des Anpaßstücks gemäß Anspruch 2.
  • Durch die Trennung in ein auf den ersten Isolierkörper aufgestecktes und daran befestigtes Anpaßteil und ein mit dem zweiten Isolierkörper verbundenes Schutzteil sind sowohl beim vorübergehenden Lösen der Steckverbindung, als auch bei im Lieferzustand bereits konfektionierten Steckelementen oder der Verwendung als Verbindungs- bzw. Verlängerungskabel die Leiter bzw. Kontaktteile beider Steckelemente ohne einen weiteren Arbeitsgang (z.B. Aufstecken oder Abnehmen von Schutzkappen bzw. Adaptern) geschützt.
  • Im Hinblick auf die im Vergleich zu den Ubrigen Steckverbindungsteilen vernachlässigbar geringen Kosten des Schutzteiles ist es sinnvoll, die Isolierkörper der Steckelemente - ob konfektioniert oder nicht - im Lieferzustand jeweils mit einem Schutzteil auszurüsten. Beim Herstellen der Steckverbindung braucht somit lediglich bei einem der beiden Steckelemente das Schutzteil gegen ein Anpas3-teil ausgetauscht zu werden. Bei späteren Steckvorgängen sind dann keine zusätzlichen Teile und/oder Maßnahmen mehr zum Schutz und Verbinden der Kontaktteile erforderlich.
  • Insgesamt ist durch diesen erfinderischen Aufbau mit einfachsten Mitteln ein umfassender Schutz der Leiter bei minimalem Umrüstaufwand dauerhaft sicher gewährleistet und damit sowohl im Hinblick auf die Herstellkosten, als auch für die praktische Handhabung vorteilhaft.
  • Für besonders hochwertige Steckverbindungen der genannten Art ist eine Ausbildung der Achsialführung nach Anspruch 3 günstig, da bei ihr im Gegensatz zu einfachen Bohrungen im Isoliermaterial des Anlaß teils erheblich geringere Fertigungstoleranzen eingehalten werden können. Dadurch ist eine zuerst genaue achsiale Führung der beiden Fasern erreicht, sodaß sowohl die durch Radialversatz der Faserenden als auch die durch deren Reibungskratzer verursachten Dämpfungsverluste auf ein Minimum reduziert sind.
  • Diese Maßnahme ist in vorteilhafter Weise dadurch ergänzbar, daß gemäß Anspruch 4 nicht die Faser selbst, sondern ein mit ihr fest verbundenes Metallrohr in die dazu als Passung bemessene Föhrungs hülse eingeführt wird. Außerdem ist dadurch die Faser vor Be -schädigungen geschützt und bei einer Ausbildung der erfindungsgemäßen Hybrid-Steckverbindung nach Anspruch 5 achsial federnd beweglich. Die Feder ist dabei so dimensioniert, daß diese Beweylichkeit trotz der Passung gewahrleistet ist.
  • Auf diese eise ist auch bei den größten zulässigen Fertigungs -toleranzen ein sicherer Kontakt der Faserstirnflechen erreicht.
  • Eine Ausgestaltung der Erfindung nach Anspruch 6 ermöglicht auf einfache und elegante Weise eine wirksame Zugentlastung der optischen Leiter bei voller Achsialbeweglichkeit der Fasern.
  • Dabei wird zur Klemmung der hochfesten Kewlar-Umhüllung das äußerte Rohr durch Crimpen mit hoher Kraft gegen das Innere gepreßt. Für lose, nicht in Geräte eingebaute Steckverbindungen nach der Erfindung ist eine Ausgestaltung gemäß Anspruch 7 vorteilhaft, weil sie dadurch gegen Beschädigungen geschützt, leicht handhabbar und auf kostengünstige Weise wirksam gegen unbeabsichtigtes Lösen gesichert sind. Dabei erhöht eine nach Anspruch 8 zwischen den Gehäusestirnflächen angeordnete Dichtung die Setriebssicherheit durch weitgehenden Schutz vor Staub und Spritzwasser.
  • Die Figuren zeigen ein Ausführungsbeispiel der erfindungs -gemäßen Hybrid-Steckverbindung als Kabelsteckverbinder für zwei optische und drei elektrische Leiter, die außerhalb der Steckverbindung in einem Kabel zusammengefaßt sind. Dabei stellt Fig. la eine teilweise geschnittene seitliche Ansicht und Fig. lb eine Ansicht der Stirnfläche eines konfektionierten Steckelementes dar.
  • Die Fig. 2, 3 und 4 zeigen jeweils einen Schnitt des Anpaßteils, des Schutzteils und des wesentlichen Abschnitts der zusammenge -fügten Steckverbindung.
  • Die Hybrid-Steckverbindung besteht aus zwei Steckelementen 1, einem Anpaßteil 2 und einem Schutzteil 3. Die Steckelemente 1 sind jeweils aus einem Isolierkörper 4 und einem damit durch eine Schraube 5 fest verbundenen, als Hülse mit Griffrändel 6 ausgebildeten Gehäuse 7 aufgebaut. Die beiden Gehäuse 7 sind bei montierter Steckverbindung über eine Verriegelungseinrichtung 5 fest verbunden, wobei ein zwischen ihren Stirnflächen angeordneter Dichtungsring 9 zur Staub- und Spritzwasserabdichtung zusammengepreßt wird.
  • Die Isolierkörper 4 der Steckelemente 1 weisen jeweils Ausnehmungen drei lo, 11 zur Aufnahme derA elektrischen Leiter 12 mit deren ange -schlossenen Steckbuchsen 13, sowie der beiden jeweils in einer Metallhülse 14 angeordneten optischen Leiter 15 auf.
  • Zur Befestigung sind die Steckbuchsen 13 jeweils mit einem an einem Absatz 16a des jeweiligen Isolierkörpers 4 anliegenden Ringwulst 17, sowie mehreren, einen weiteren Absatz 16b des Isolierkörpers 4 hintergreifenden federnden Rastarmen 18 ausgestattet.
  • Die verbindungsseitigen Endteile der optischen Leiter 15 sind bis auf die Kevlar-Umhüllung 19 abgemantelt. Das nicht abgemantelte Endteil jedes optischen Leiters 15 ist von einem Metallrohr 20 umgeben, über das die freiliegende Kevlar-Umhüllung 19 zurückgebogen ist. Bei der Konfektionierung werden die so vorbereiteten optischen Leiter 15 in die Metallhülsen 14 eingeführt und darin durch Crimpen befestigt. Bei dieser neuartigen Zugentlastung sind wegen der Anordnung der hochfesten Kevlar-Fasern zwischen zwei Metallrohren hohe Crimpkräfte und damit hohe Auszugskräfte er -möglicht ohne die Fasern 21 der optischen Leiter 15 zu belasten oder gar zu beschädigen.
  • Die Metallhölsen 14 sind durch eine Schulter 22 und ein aufgestecktes getrenntes Rastteil 23 mit federnd nach auBen abragenden Rastarmen 24 in den Isolierkörpern 4 befestigt, wobei die Schultern 22 an einem angepaßten Ringbund anliegen und die Rastarme 24 entsprechende Schultern 25 der Isolierteile 4 hintergreifen.
  • Die verbindungsseitigen Endteile der freiliegenden Fasern 21 sind in ein rohrförmiges Halteteil 26 aus Metall eingeklebt, das in der metallhülse 14 zentrisch geführt ist.
  • Eine zwischen je einem Ringbund 27 bzw. 28 des Halteteils 26 bzw.
  • der Metallhülse 14 angeordnete Feder 29 bewirkt, daß die Faserstirnflächen bei montierter Steckverbindung unter Druck aneinander liegen und ein sicherer Kontakt auch bei den größten im Einzelfall zulässigen Fertigungstoleranzen gewährleistet ist. Die durch die beschriebene Zugentlastung ermöglichte Achsialbeweglichkeit der Fasern 21 (zusammen mit dem Halteteil 26) betrugt in dem vorliegenden Ausführungsbeispiel bis zu etwa o,4 mm.
  • Nach Konfektionierung stehen sowohl die optischen Leiter'15, als auch die Steckbuchsen 13 über die Stirnflächen der Isolierkörper 4 vor. Zur Vermeidung von Beschädigungen insbesondere der Faserstirnflächen der optischen Leiter 15 werden die Isolierkörper 4 bereits im Lieferzustand mit einem Schutzteil 3 aus Isolierstoff versehen, wobei zur Befestigung in Nuten 30 der Isolierkörper 4 ver -laufende Rastarme 31 des Schutzteils 3 mit Rastnasen 32 entsprechende Vorsprünge 33 der Isolierkörper 4 hintergreifen.
  • Das Schutzteil 3 weist Ausnehmungen 34 bzw 35 zur Aufnahme der Steckbuchsen 13 bzw. der optischen Leiter 15 auf, umfaßt diese vollständig und übergreift sie stirnseitig soweit, daß ein sicherer Schutz der Kontakte, insbesondere der Faserendflächen gegeben ist.
  • Das Anpaßteil 2 weist zwei in entsprechenden Durchführungen eingespritzte Edelstahiführungshülsen 38 auf, welche als Passung für die darin einführbaren Halteteile 26 der vier optischen Leiter 15 bemessen sind. Auf diese Weise ist, wie bereits beschrieben, eine Minimierung des Radialversatzes und damit der Dämpfung der optischen Steckverbindungsteile erreicht.
  • Außerdem enthalt das Anpaßteil 2 drei Steckerstifte 39, die in ihrem mittleren Abschnitt ebenfalls eingespritzt sind und als leitende Verbindung der jeweils zusammengehörigen Steckbuchsen 13 der beiden Steckelemente 1 dienen.
  • Bei gelöster Hybrid-Steckverbindung liegen die Kontakte, insbesondere die Faserendflächen der optischen Leiter 15 vor Berührung en und dadurch Beschädigungen sicher geschützt im Anpaßteil 2.
  • Bei komplett montierter Steckverbindung greift das an dem anderen Isolierkörper 4 angebrachte Schutzteil 3 bis auf die Rastarme vollständig in eine entsprechende Ausnehmung 40 des Anpaßteils 2 ein, sodaß als Verbindung der beiden Isolierkörper 4 ein vollständig symmetrisches Anpaßstöck entsteht, das beiderseits auf die identischen Isolierkörper 4 paßt. Nach dem Lösen der Steckverbindung sind beide Steckelemente 1 ohne weitere Teile oder Arbeitsgänge geschützt und wieder zusammensteckbar.
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Claims (8)

  1. Patentansprüche 1. Hybrid-Steckverbindung zum lösbaren Verbinden zweier gleicher Kabel mit jeweils wenigstens einem elektrischen und einem optischen Leiter über Steckelemente, die einen Isolierkörper zur Aufnahme und Führung der Leiter, sowie deren Halte- und Kontaktteile aufweisen, dadurch gekennzeichnet, daß die Steckelemente (1) identisch (geschlechtslos) ausgebildet und mittels eines Anpal3stückes (2, 3) verbindbar sind, welches auf die Isolierkörper (4) aufsteckbar und daran vorzugsweise rastend befestigbar ist, im aufgesteckten Zustand die bei montiertem Kabel von den Isolierkörpern (4) abragenden freien- Endteile der optischen Leiter (15) bzw. der Kontaktteile (13) (12) vollstandig umfaßt und stirnseitig überragt und eine Achsialführung für die Endabschnitte der zu verbindenden optischen Leiter [15), sowie Kontaktmittel (39) zur leitenden Verbindung zusammengehöriger Kontaktteile (13) der beiden Steckelemente (1) aufweist.
  2. e. Hybrid-Steckverbindung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, da das Anpaßstück aus einem AnpaBteil (2) und einem von der einen Stirnseite her vollständig in dieses einsteckbaren Schutzteil (3) besteht, welches lediglich Durchführungen (34, 35) fir die Halte- und Kontaktteile (13, 26) der Leiter, sowie Mittel (31, 32) zur vorzugsweise rustenden Befestigung an den Isolierkörpern (4) der titeckelemente (1) aufweist und dabei die daraus herausragenden Endteile der optischen Leiter (1bJ und der Kontakt teile (13) der elektrischen Leiter (lej vollst-.ndig umfaßt und s-t;jinseitig übergreift.
  3. 3. Hybrid-Steckverbindung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dai3 die Achsialführung als fest mit dem Anpaßstück bzw. Anpaf3teil (2) verbundene metallische, vorzugsweise aus Edelstahl bestehende Führungshülse (38) ausgebildet ist.
  4. 4. Hybrid-Steckverbindung nach Anspruch 3, dadurch gekenn -zeichnet, daß die optischen Leiter (15) am verbindungs -seitigen Ende abgemantelt und ihre Fasern (21) jeweils in einem rohrförmigen metallischen Halteteil (26) vorzugsweise durch Einkleben fixiert sind, welches in die als Passung dazu ausgebildete Führungshülse (38) einschiebbar ist.
  5. 5. Hybrid-Steckverbindung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Halteteil (26) mit der Faser (21) bei nichtmontierter Steckverbindung etwas über die Kontaktebene hinausragt und gegen den Druck einer Feder (2) in den Isolierkörper (4) des Steckelementes (1) einschiebbar ist
  6. 6. Hybrid-Steckverbindung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß das ummantelte Endteil jedes optischen Leiters (15) von zwei Metallrohren (14, 20) umfaßt ist, zwischen denen die zurückgebogene Kevlar-Umhüllung (19) des im übrigen abgemantelten Leiterteils, vorzugsweise durch Crimpen festgeklemmt ist.
  7. 7. Hybrid-Steckverbindung nach einem der Ansprüche 1 bis 6,. dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Isolierkörper (4) in vorzugsweise als Griffhülsen ausgebildeten Gehäusen (7) befestigt sind, die miteinander durch eine Verriegelungseinrichtung (E) verbindbar sind.
  8. 8. Hybrid-Steckverbindung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen den Gehäusestirnflächen eine Dichtung (9) vorgesehen ist.
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