DE3118489A1

DE3118489A1 - Verbinder fuer lichtwellenleiter

Info

Publication number: DE3118489A1
Application number: DE3118489A
Authority: DE
Inventors: Klaus 7100 Heilbronn Maaz; Georg Werner Schrott
Original assignee: Bunker Ramo Corp
Current assignee: Amphenol Corp
Priority date: 1981-05-09
Filing date: 1981-05-09
Publication date: 1982-11-25
Also published as: CA1203406A; DE3118489C2; EP0064749A1; US4740052A

Description

Verbinder Für Lichtwel leiilei tor .

Die Erfindung bezieht sich auf einen Verbinder für eine zentrierte Halterung eines Lichtwellenleiters, sowie auf ein Verfahren zur Herstellung eines solchen Verbinders. Ferner betrifft die Erfindung einen Adapter sowie ein Gehäuse.

Speziell bezieht sich die Erfindung auf einen Steckverbinder zur zentrierten Halterung eines Lichtwellenleiters mit einer von einer Umhüllung umgebenen optischen Faser, vnrsiijiswoisc einer Kunststoffaser, wobei unter Verwendung eines Kunststoffmaterials die im Bereich des Steckverbinders um eine bestimmte Länge über die Umhüllung hinausragende Faser fixiert wird.

Aus der DE-PS 23 52 874 (Nippon Electric Co.) ist bereits ein Lichtleiteranschluß bekannt, bei dem ein Anschlußkörper erhitzt wird um die thermoplastische Kunststoffumhüllung der optischen Faser beim Einsetzen in den Anschlußkörper zu erreichen. Der aus Faser und Kunststoffumhüllung aufgebaute Lichtleiter wird so weit in den Anschlußkörper hineingeschoben, und verläuft dabei durch einen engquerschnittigen Abschnitt, bis eine bestimmte Länge über eine Endfläche des Anschlußkörpers hinausragt. Nach dem Abkühlen erstarrt die thermoplastische Umhüllung und bildet eine feste mechanische Verbindung zwischen der Umhüllung und dem Anschlußkörper. Ferner wird eine an der Endfläche des Anschlußkörpers vorgesehene Vertiefung mit einer Masse angefüllt, so daß das Ende der Faser und der Anschlußkörper eine zuverlässige feste

Verbindung bilden. Gemäß DE-PS 25 24 846 (der Zusatzpatentschrift zur eben genannten Patentschrift) kann eine als thermischer Isolator für den Lichtleiter dienende Führungshülse zur Aufnahme des Lichtleiters vorgesehen sein, so daß dieser beim Einführen in den Hohlraumabschnitt des erwähnten Anschlußkörpers nicht gleich erwärmt und dadurch deformiert wird.

Eine Binde- und Abdichtmasse, z.B. ein Epoxyharz dient dazu, das herausragende Ende der optischen Faser lagefest einzugießen und damit festzuhalten.

Die vorliegende Erfindung hat sich zum Ziel gesetzt, insbesondere einen Verbinder gemäß dem Oberbegriff des Anspruch 1 derart auszubilden, daß dieser in einfacher Weise und kostengünstig herstellbar ist. Insbesondere soll der vorzugsweise als Steckverbinder ausgebildete Verbinder dort eingesetzt werden, wo die Informationsübertragung lediglich auf einem verhältnismäßig niedrigen Qualitätsniveau zu erfolgen hat. Dies ist beispielsweise bei der Kontrolle von Hochspannungsanlagen der Fall, bei denen lediglich die Information "Kurzschluß ja" ode"r"Kurzschluß nein" übertragen werden soll. Auch andere Anwendungen, bei denen die Geschwindigkeit bzw. die Bandbreite des Systems unerheblich ist, sind möglich . Insbesondere ist auch die Verwendung bei hochwertigen Spielzeugen sowie bei Elektronik-Baukästen möglich. Ganz allgemein kann der Stecker auch auf dem Bastelmarkt Verwendung finden.

Unter Vermeidung eines komplizierten Verbinder-Aufbaus aus mehreren Einzelteilen sieht die Erfindung bei einem Verbinder gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 insbesondere vor, daß der ganze Verbinder durch ein einstückiges Kunststoff-Spritzgußteil gebildet ist, welches auf die im Spritzwerkzeug zentriert gehalterte aus der Umhüllung hinausragende Faser sowie einen Teil der daran anschließenden Umhüllung aufgespritzt ist.

Die Erfindung vermeidet somit die Verwendung eines besonderen Anschlußkörpers sowie dessen Erwärmung. Insbesondere wird auch kein Anschlußkörper mit einem einen engen Querschnitt aufweisenden Abschnitt benötigt.

Bevorzugte Ausgestaltung der Erfindung ergeben sich insbesondere aus den Unteransprüchen.

Die Iirfindung bezieht sich speziell auf einen Steckverbinder, sowie auch auf einen im Zusammenhang damit verwendbaren Adapter sowie ein Gehäuse.

Weitere Vorteile, Ziele und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich insbesondere aus der folgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen anhand der Zeichnung; in der Zeichnung- zeigt:

Fig. 1: einen gemäß der Erfindung ausgebildeten Steckverbinder;
Fig. 2: einen gemäß der Erfindung ausgebildeten Adapter; Fig. 3

und 4: Ausführungsbeispiele eines Gehäuses.

Der in Fig. 1 als Steckverbinder 5 dargestellte Verbinder dient zur zentrierten Halterung eines Lichtwellenleiters, der aus einer optischen Faser 1 sowie einer Umhüllung 3 aufgebaut ist, welch Letztere im vorderen (rechten) Teil in Vorbereitung für die Anbringung des Steckverbinders 5 entfernt ist.

Der Steckverbinder 5 besteht aus einem einstückigen Kunststoff teil, welches vorzugsweise durch ein Spritzgußverfahren auf die freigelegte optische Faser 1 sowie die daran anschließende Umhüllung 3 aufgespritzt ist. Während des Spritzvorg;ings wird die optische Faser 1, vorzugsweise eine Kunst-StOlT₁-ISCr, zentriert im Spritzwerkzeug gehalten. Das Aufbringen des Kunststoffs bildet gleichzeitig die Form des Steckverbinders, was eine kostengünstige Herstellung ermöglicht. Als Kunststoff kommt bei Spritzgußverfahren ein

BAD ORIGINAL

Thermoplast in Frage, der nicht zum Schmelzen der Kun.ststoffaser 1 führt. Ein PVC kann verwendet werden.

Anschließend an den Spritzvorgang wird das in Fig'. 1 gestrichelt gezeigte überstehende Faserstück mit einem handelsüblichen Trenngerät abgetrennt. Als Trenngerät kann beispielsweise das "Automatic Terminator Tool" der Firma Fibre Link verwendet werden. Die Trennfläche hat danach optische Qualität.

Das einstückige Kunststoffspritzgußteil 7 bildet vorzugsweise zwei Teile, das Bedienungsteil 8 und das Rastteil 9, Das Bedienungsteil 8 erleichtert das Erfassen des Steckverbinders 5.

Das Rastteil 9 besitzt ein Rastelement in der Form einer Rastwulst 6. Die Rastwulst 6 kann (was noch zu beschreiben ist) mit einem Adapter 10 sowie einem der Gehäuse 33,34 in Rasteingriff gebracht werden. Der Außendurchmesser des Rastteils 9 ist, wie gezeigt, kleiner als der des Bedienungsteils 8.

Eine Zugentlastung in der Form eines Zugentlastungselements 2 ist an der Umhüllung 3 befestigt und wird ebenfalls vom Kunststoffspritzgußteil 7 mit umschlossen. Die Befestigung des Zugentlastungselements 2 kann durch Kleben oder Crimpen erfolgen. Im dargestellten Ausführungsbeispiel ist eine Messinghülse auf .die Kunststoffumhüllung 3 gecrimpt. Auf diese Weise entsteht im Kunststoffspritzgußteil 7, an beiden Enden der Hülse, eine Hinterschneidung 4, wodurch die Umspritzung bzw. das Kunststoffspritzgußteil 7 fixiert gehalten wird.

Es sei darauf hingewiesen, daß die Rastwulst 6 zur genauen Positionierung des Steckverbinders 5 im Adapter 10 bzw. dem Gehäuse 33,34 dient, in Fig. 2 ist ein Adapter 10 dargestellt. Der Adapter 10 weist einen Adapterkörper 11 auf,

- 10 -

**»r * ν m

VWW * β ·

• · · w e

- 10 -

der von einer zylindrischen Bohrung 14 durchsetzt wird. Schnappringe 12 bzw. 13 sind in der Nähe entgegengesetzt liegender Enden des Adapterkörpers 11 ausgebildet und dienen zur Aufnahme der bereits beschriebenen Rastwulste 6 der Steckverbinder 5, von denen jeweils einer von jeder Seite her in die Bohrung 14 einsetzbar ist, so daß die beiden Enden der Fasern 1 gegenüberliegend etwa mittig innerhalb des Adapterkörpers 11 angeordnet sind.

Um für eine ausreichende Federung bei der lösbaren Schnappverbindung 12 bzw. 13 zu sorgen werden an beiden Enden des Adapterkörpers 11 durch kreuzweise angeordnete Schlitze 19,20;21,22 vier Kreissegmente (z.B. 15,16) gebildet.

Tn den Figuren 3 und 4 ist jeweils ein Gehäuse (Receptacle) oder Buchsenteil 33,34 gezeigt. Das Gehäuse 33 gemäß Figur 3 kann mittels einer Vierlochbefestigung angeschraubt werden, während das Gehäuse 34 gemäß Figur 4 nach Hindurchstecken durch eine Öffnung anschließend mit einer Mutter 36 befestigt wird.

Ähnlich wie beim Adapter 10 sind bei den beiden Gehäusen 33,34 jeweils Schnappverbindungen 32 vorgesehen. Durch kreuzweise angeordnete Schlitze 21,22 werden ebenfalls vier Kreissegmente gebildet, um eine ausreichende Federung bei der lösbaren Schnappverbindung vorzusehen.

Hohlräume 33 dienen z.B. zur Aufnahme eines Senders oder

Empfängers, welch letztere durch Ankleben befestigt sein können.

An Stelle eines Spritzgußverfahrens kann auch ein Gießverfahren beispielsweise unter Verwendung eines Gießharzes (Epoxy-Harz), zur Herstellung des Verbinders 5 eingesetzt werden.

Ferner kann als optische Faser auch eine Glasfaser benutzt wrrdcMi. Als Kunststoffmate ri al kommt auch Polyacryl in Trage.

- 11 -

BAD ORlG'

- 11 -

Vorzugsweise sind die nicht näher mit Bezugszoichcn versehenen die Schnappverbindung ermöglichenden Hi ntorschiie i durigen beim Adapter 10 und den Gehäusen 33,34 so'nusgölogt, daß sie durch "gewaltsames Entformen" herstellbar sind.

Die optische Faser 1 kann auch eine PCS-Faser sein.

ORIGINAL

31 184bO

1 optische Faser

2 Zugentlastung, Zugentlastungseleraent

3 Umhüllung

4 Hinterschneidungen

5 Verbinder

6 Rastelement, Rastwulst

7 Kunststoffteil, Kunststoffspritzgußteil

8 Bedienungsteil

9 Rastteil

10 Adapter

11 Adapterkörper

12 Schnappringe

14	Bohrung ι	Schnappring
	F • Kreissegmente I	Gehäuse
ι«:	ι . Vert iefungen ι	Gc hiEi use
H) Ί	I	Mutter
2()( 21 f	- Schii tzc
22 J	I
3 2
33
34
:■>()

Claims

3118433

P Λ T HNTANS I¹ R O C Il Is

1.-"Verbinder zur zentrierten Halterung eines Lichtwellenleiters , der mindestens eine von einer Umhüllung umgebene optische Faser aufweist, die im Bereich des Verbinders um eine bestimmte Länge über die Umhüllung hinausragt, wobei unter Verwendung eines Kunststoffmaterials eine Fixierung des Faserendes erreicht wird, dadurch gekennzeichnet, daß der ganze Verbinder (5) durch ein einstückiges Kunststoffteil (7) gebildet ist, welches auf die im Spritz-.bzw. Gieß-Werkzeug zentriert gehalterte aus der Umhüllung (7>) hinausragende Faser (1) sowie einen Teil der daran anschließenden Umhüllung (3) aufgespritzt bzw. aufgegossen ist.

2. Verbinder nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Endfläche der Faser nicht umspritzt ist.

Ti. Verbinder nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet , daß das Kunststoffteil (7) ein Kunststoff-Spritzgußteil ist.

4. Verbinder nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die optische Faser (1) eine Kunststofffaser ist.

5. Verbinder nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß am vorderen Ende des einstückigen Kunststoffteils (7) ein Rastelement f6) ausgebildet ist.

-X.BAD ORIGINAL

• ·

2 -

6. Verbinder nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Rastelement in der Form einer Rastwulst (6) ausgebildet ist.

7. Verbinder nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet , daß das einstückige Kunststoffteil (7) am vorderen Ende einen das Rastelement (6) aufweisenden Rastteil (9) und daran anschließend ein Bedienungsteil (8) aufweist.

8. Verbinder nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet , daß eine Zugentlastung (2) vom Kunststoffteil (7) umschlossen wird.

9. Verbinder nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet , daß das Rastteil (9) einen kleineren Außendurchmesser aufweist.als das Bedienungsteil (8).

10. Verbinder nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Rastteil (9) im wesentlichen im Bereich der freigelegten optischen Faser (1) ausgebildet ist, während das Bedienungsteil (8) im wesentlichen im Bereich der noch vorhandenen Umhüllung (3) anschließend an das Rastteil (9), vorgesehen ist.

11. Verbinder nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet , daß die Zugentlastung durch ein Zugentlastüngselement (2) gebildet ist, welches an der Umhüllung (3) beispielsweise durch Kleben oder Crimpen befestigt ist.

12. Verbinder nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet , daß das Zugcnt1astungselement eine durch Crimpen an der Umhüllung (.V) befestigte Hülse (2) ist, wodurch im Kunststoffseil (S) Hi ntcrschneidüngen (4) gebildet werden, die das Kunststoff Π r i 1 (7 ) Π χ i oren.

BAD ORIGINAL

β ·

^; 3118483

13. Verbinder nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet , daß als Kunststoffmaterial für das Kunststoffspritzgußteil C?) ein Thermoplast verwendet wird.

14. Verbinder nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet , daß die optische Faser eine Kunststoff-Faser (1) mit einem verhältnismäßig großen Durchmesser ist, beispielsweise in der Größenordnung von 500μ und größer.

15. Verbinder nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet , daß die optische Faser eine Glasfaser ist.

16. Verbinder nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet , daß dieser aus Polyacetal besteht.

17. Verbinder nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche,·dadurch gekennzeichnet , daß das Kunststoffteil (7) aus einem Gieß-Epoxyharz besteht.

18. Verfahren zur Herstellung eines Verbinders insbesondere nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch folgende Verfahrensschritte:

1. an sich bekanntes Entfernen eines Teils der Umhüllung (3) im Bereich des Lichtwellenleiterendes,

2. Zentrieren und Haltern der Faser (1) in einem Kunststoff-■ gießwerkzeug,

3. Umspritzen der Faser CO sowie eines Teils der sich daran anschließenden Umhüllung (3) mit Kunststoff zur Bildung des Verbinders.

19. Verfahren nach Anspruch 12, dadurch gekennzei ch η ο t , daß nach Schritt (1) ein Zugnetlastungse lenient. (2)

31 1 8ASG

auf der Umhüllung (3) befestigt wird.

20. Verfahren nach Anspruch 18 und/oder 19, dadurch gekennzeichnet, daß bei Schritt (3) in 'Anspruch 18 der Kunststoff, vorzugsweise ein Epoxyharz, durch Gießen au Γge bracht wi rd.

21. Adapter zur Aufnahme zweier Verbinder nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, bestehend aus einem Adapterkörper mit einer zylindrischen Bohrung (14) zur Aufnahme dor Verbinder, dadurch gekennzeichnet , daß zwei diametral entgegengesetzt angeordnete Schnappringe (12,13) im Adapterkörper (10) ausgebildet sind, welche derart ausgebildet und angeordnet sind, daß sie zur Aufnahme der Rastelemente (6) der jeweiligen Rastteile (9) von zwei Verbindern dienen.

22. Adapter nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Schnappringe durch den Rastwülsten (6) entsprechende Vertiefungen (17,18) gebildet sind.

.!3. Adapt cm· nach Anspruch 22, dadurch gekennzeichnet , daß die Schnappringe (12,13) im Bereich von beidseitig am Adapterkörper (11) ausgebildeten Kreissegmenten (1S,16) liegen, die durch kreuzweise angeordnete Schlitze f 1 9,20;21,22) gebildet sind.

24. Adapter nach Anspruch 22 oder 23, dadurch gekennzeichnet, daß der Adapter einteilig (einstückig) vorzugsweise durch Spritzguß hergestellt ist.

25. Gehäuse zur Aufnahme eines Verbinders nach einem od^r mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch g e k e η η ζ e i c h η ο t , daß am Aufnahmcende ein Schnapp ring (32) (Irr.irl airu'.cl) i 1 de t ist, daß er zur Aufnahme des RasteleiiKMits (()) (.Ic¹S Verbinders (S) dient.

.'(). (!cliäir.e nach Anspruch .'..^r>, dadurch j.» e k c: η η 7. c i r h net , daß anschließend an den Schnappring ein Hohlraum

-S-

BAD ORIGINAL

31 ISASD

(33) vorgesehen ist, in dem beispielsweise ein Sender oder Empfänger vorzugsweise eingeklebt ist.

27. Gehäuse nach einem der Ansprüche 25 und/oder 26, dadurch gekennzeichnet , daß kreuzweise verlaufende Schlitze (21,22) am Au fnahiueende des Gehäuses eine gewisse Elastizität für die Aufnahme und Halterung des Verbinders (S) vorsehen.

28. Verfahren nach Anspruch 18 bzw. 20, dadurch g e k e η η zeichnet , daß beim Umspritzen bzw. Umgießen ein Stück der freigelegten Faser (1) übersteht (Fig. 1), um später abgetrennt zu werden.

29. Verfahren nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet , daß die optische Faser eine PCS Faser ist.