DE3704070A1 - Lwl-einschubsteckverbindung - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine LWL-Einschubsteckverbindung der im Oberbegriff des Patentanspruches 1 angegebenen Art.

Bei derartigen bekannten LWL-Einschubsteckverbindungen müssen die Toleranzen der Präzisionsteile zum Teil unter einem Mikrometer liegen um geringe Dämpfungswerte zu er­ halten. Da beispielsweise die Kuppler in einer Rahmen­ platte und die Stecker an der Rückseite eines Einschub­ gehäuses sitzen, können andererseits beim Herstellen der Steckverbindung aus Toleranzgründen ein Achsversatz und eine Winkelabweichung zwischen Stecker und Kuppler auf­ treten. Wegen ihrer hohen Präzision lassen die bekannten Einschubsteckverbindungen einen Ausgleich dieser Toleranzen nur bei ganz geringen Lageabweichungen zu. Wünschenswert wäre indessen ein wesentlich größerer Toleranzbereich, z. B. Achsversatzwerte bis zu einigen Millimetern sowie Winkelabweichungen bis zu einigen Grad zwischen der Kupplerachse und der Steckerachse.

In den Fig. 1 bis 3 ist eine Einschubsteckverbindung nach dem Stand der Technik dargestellt. Der Stecker­ stift 1 und der Kupplerstift 1′, in denen sich jeweils ein LWL-Ende befindet, werden mit Hilfe der Kuppler­ hülse 2 so zueinander positioniert, daß die beiden Faserenden möglichst gut zusammentreffen. Da bei einer Einmodenfaser bereits ein Versatz von weniger als einem Mikrometer beträchtliche optische Verluste bewirkt, darf das Passungsspiel zwischen der Kupplerhülse 2 und den Stiften 1 bzw. 1′ nicht mehr als etwa einen halben Mikrometer betragen.

Fig. 2 zeigt die sich in der Praxis bei Herstellung der Steckverbindung sich ergebende Lage des Steckers in Bezug auf den Kuppler. Um den Steckerstift 1 in die Kupplerhülse 2 einführen zu können, müssen die jeweiligen Achsen A und B möglichst genau zueinander ausgerichtet werden. Hierzu dienen die Steckervorzentrierhülse 3 und die Kupplervorzentrierhülse 4. Das Passungsspiel zwischen den Zentrierhülsen wird so groß gewählt, daß der zwischen den entsprechenden Befestigungsblechen 5 und 6 zulässige Winkel von z.B. einem Grad während des Steckvorganges ausgeglichen wird. Hieraus folgt, daß in dem Augenblick, in dem der Steckerstift 1 beginnt, in die Kupplerhülse 2 einzudringen, noch ein wenn auch kleiner Versatz existiert. Dieser Versatz wird dadurch ausgeglichen, daß die Kabelabfangung 7, mit der der Steckerstift 1 starr verbunden ist, schwimmend in der Vorzentrierhülse 3 bzw. in dem nicht näher dargestellten Steckergehäuse aufgenommen ist. Dieses Spiel reicht aus, um bei kleinem seitlichen Versatz und geringen Winkeldifferenzen den Steckerstift 1 so auszurichten, daß er in die Kupplerhülse 2 gleitet. Bei größeren Versatzwerten, vor allem bei größeren Winkeldifferenzen, tritt jedoch Selbsthemmung ein. Dieser Fall ist in Fig. 3 dargestellt.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine LWL-Einsteckverbindung der einleitend angegebenen Gattung zu schaffen, die auch bei Achsversatzwerten in der einleitend angegebenen Größenordnung die sichere und beschädigungsfreie Herstellung einer Verbindung bei Einhaltung einer geringen optischen Dämpfung erlaubt.

Diese Aufgabe ist erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß der Steckerstift gegenüber der Steckervorzentrier­ hülse radial elastisch gelagert ist.

In den Unteransprüchen sind verschiedene vorteilhafte Möglichkeiten zur Erzielung dieser radialelastischen Lagerung genannt.

In Fig. 4 ist eine LWL-Einschubsteckverbindung nach der Erfindung in einer beispielsweise gewählten Aus­ führungsform schematisch vereinfacht dargestellt. Man erkennt, daß der Steckerstift 1′′ in der Weise beweglich in der Steckervorzentrierhülse 3 gehalten ist, daß er sich im Bedarfsfall um einen fiktiven Punkt drehen kann, der im Inneren des Steckerstiftes liegt. Die Dreh- oder Kippbewegung des Steckerstiftes 1′′ wird hierbei durch das Zusammenwirken der angedeuteten Zentrierflächen einerseits an der Stirnseite des Steckerstiftes 1′′, andererseits an der Stirnfläche der Kupplerhülse 2 eingeleitet.

Als Verbindung zwischen dem Steckerstift 1′′ und der Kabelabfangung 7 dient im Ausführungsbeispiel ein Röhrchen 8, das aus einem Material mit geeignetem Elastizitätsmodul besteht, z.B. aus Stahl oder einem geeigneten Kunststoff, und in dessen Inneren die Faser geführt wird. Dieses Röhrchen 8 ist innerhalb des Steckerstiftes 1′′ fest mit diesem verbunden. Infolge der Elastizität des Röhrchens 8 kann sich der Steckerstift 1′′ jetzt leicht der Lage der Kuppler­ hülse 2 anpassen. Je näher die Verbindungsstelle zwischen dem Röhrchen und dem Steckerstift an der Stiftstirn­ fläche liegt, umso geringer sind die Kräfte, die zur Ausrichtung des Steckerstiftes 1′′ notwendig sind.

Versuche haben ergeben, daß sich eine nach der Erfindung aufgebaute LWL-Einschubsteckverbindung bei einem Axialversatz von 4 Millimetern und einem gleichzeitigen Winkelversatz von 4 Grad leicht zusammenstecken läßt. Die Versuche wurden mit Einmodensteckverbindern durch­ geführt, wobei ein Passungsspiel zwischen Steckerstift und Kupplerhülse von ca. einem halben Mikrometer realisiert wurde.

Wie weitere Versuche gezeigt haben, kann die elastische Lagerung des Steckerstiftes 1′′ auch in anderer Weise verwirklicht werden. Insbesondere kann auf das Röhrchen 8 völlig verzichtet werden, sofern die Faser (also der Lichtwellenleiter) selbst hinreichend dick und elastisch ist.

Claims (6)

1. LWL-Einschubsteckverbindung bestehend aus einem Kuppler, der eine Kupplervorzentrierhülse, eine in dieser zentrisch gehaltene Kupplerhülse und einen die Faser enthaltenden Kupplerstift umfaßt sowie aus einem Stecker, der eine in die Kupplervorzentrierhülse einführbare Stecker­ vorzentrierhülse, eine in dieser vorzugsweise schwimmend aufgenommene Kabelabfangung und einen die Faser enthaltenden Steckerstift umfaßt, dadurch gekennzeichnet, daß der Steckerstift (1′′) gegenüber der Steckervorzentrierhülse (3) radial elastisch gelagert ist.

2. Steckverbindung nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß der Steckerstift (1′′) mit der Kabelabfangung (7) über ein die Faser umschließendes, elastisch biegbares Röhrchen (8) verbunden ist.

3. Steckverbindung nach Anspruch 2, dadurch gekenn­ zeichnet, daß das Röhrchen aus Stahl besteht.

4. Steckverbindung nach Anspruch 2, dadurch gekenn­ zeichnet, daß das Röhrchen aus Kunststoff besteht.

5. Steckverbindung nach Anspruch 2, dadurch gekenn­ zeichnet, daß das Röhrchen aus einer Ummantelung der Faser besteht.

6. Steckverbindung nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß der Steckerstift mit der Kabel­ abfangung über die Faser verbunden ist.