DE3914978C2 - Steckverbindung - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Steckverbindung zur Herstel­ lung sowohl einer elektrischen Verbindung als auch einer Lichtwellenleiterverbindung gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Lichtwellenleiter haben Bedeutung bei der Signalübertra­ gung, und dabei wiederum vor allem bei der digitalen Si­ gnalübertragung erlangt. Die Lichtwellenleiter müssen dabei an Schnittstellen gegebenenfalls mit einem weiteren Lichtwellenleiter zu einer geschlossenen Lichtwellenlei­ tung zusammengekoppelt werden, was mittels einer Lichtwellenleiter-Anschlußverbindung erfolgen kann. Dazu kann das Ende eines jeden Lichtwellenleiters in einem Kunststoffkörper gehalten und verankert werden, wobei die beiden Kunststoffkörper an der jeweiligen Schnittstelle der beiden Lichtwellenleiter über einen Drehverschluß fest miteinander verbunden werden können. Die beiden Licht­ wellenleiter sollen dabei unmittelbar in axialer Verlänge­ rung zueinander ausgerichtet sein, so daß das im Licht­ wellenleiter übertragene Licht aus dem in der Regel aus Glasfaser bestehenden Lichtleiter aus- und sofort im be­ nachbarten nächsten Lichtwellenleiter eintreten kann.

Bei vielfältigen Einsatzzwecken, beispielsweise zur Über­ wachung von Generatoren, Motoren etc., können zur Rückmel­ dung verschiedener Betriebsdaten derartige Lichtwellenlei­ ter eingesetzt werden. In einer komplexen Steuerungs- und Überwachungseinrichtung werden aber neben dem Lichtwellen­ leiter auch zusätzliche elektrische Stromversorgungskabel sowie möglicherweise auch noch elektrische Steuer- und Meldesignale übertragende Steuerleitungen benötigt.

Aus der DE 32 27 770 C2 ist eine Steckverbindung gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 bekannt, bei welcher ein Lichtwellenleiteranschluß in einem Stecker in Höhe des Steckersockels endet, während der gegenüberliegende Licht­ wellenleiteranschluß zentral innerhalb einer Steckdose mit einer ebenfalls in Sockelhöhe endenden Lichtaustrittsöff­ nung vorgesehen ist. Ist der Stecker in die Steckdose eingesteckt, liegen die Lichtwellenleiteranschlüsse ledig­ lich mit ihren Stirnseiten aneinander an.

Nachteilig ist bei dieser bekannten Lichtwellenleiter­ verbindung, daß die Lichtwellenaustrittsflächen häufig nicht mit der gewünschten Präzision aufeinanderliegen und miteinander fluchten, so daß unerwünschte Verluste in diesem Bereich auftreten.

Aus der DE 88 03 966 U1 ist eine zweiteilige, mehrpolige elektrische Kupplungsvorrichtung bekannt, bei welcher die Lichtwellenleiter innerhalb der stromführenden Stecker­ stifte angeordnet sind. Problematisch ist hierbei jedoch, daß beim Einstecken und Herausziehen des Steckers häufig Funken an den Spitzen der stromführenden Steckerstifte auftreten, die für die Lichtwellenleiter im offenen Spit­ zenbereich schädlich sind. Darüber hinaus ist die mecha­ nische Schwächung der Steckerstifte aufgrund ihrer hohlen Ausführung manchmal unerwünscht.

Weiterhin ist aus der DE 32 48 608 A1 eine Steckverbindung mit einem Stecker bekannt, bei dem das Lichtwellenleiter­ element innerhalb des Kunststoff-Tragkörpers endet und nicht über dessen Frontseite hinausragt. Auch diese be­ kannte Steckverbindung ist, ähnlich wie die Steckverbin­ dung der DE 32 27 770 C2, bezüglich der sicheren und ver­ lustfreien Verbindung der Lichtwellenleiter nicht optimal.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Steckverbindung gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 zu schaffen, bei der die Lichtwellenleiterverbindung zwischen Stecker und Buchse auf besonders exakte, sichere und ver­ lustarme Weise ausgeführt ist.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Merkmale des Anspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Ausführungsformen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.

Erfindungsgemäß besteht die Lichtwellenleiterverbindung aus einem in der Zentralachse des Steckers und der Buchse angeordneten Pilotstecker und einer Pilotbuchse, die bei ineinander gesteckter Stecker-Buchsen-Verbindung ebenfalls ineinander gesteckt sind.

Die erfindungsgemäße Lichtwellenleiterverbindung zeichnet sich somit dadurch aus, daß das Lichtwellenleiter-Verbin­ dungselement nicht bereits an der Stirnfläche des Stecker­ sockels endet, wie dies bei der Steckvorrichtung gemäß DE 32 27 770 C2 der Fall ist, sondern daß in der Zentralachse des Steckers ein über die Sockelstirnfläche hinausragender Pilotstecker vorgesehen ist, der in eine entsprechende Pilotbuchse einführbar ist. Der Pilotstecker sitzt somit innerhalb einer Schiebeführung in der Pilotbuchse, so daß er auch radial genau geführt ist. Die beiderseitigen Enden der Lichtleiter können daher auf sehr genaue Weise aufein­ ander ausgerichtet werden. Streuverluste im Bereich des Lichtwellenleiterübergangs werden vermieden.

Durch die erfindungsgemäße Steckverbindung wird somit eine sehr sichere, langlebige und verlustarme Vorrichtung zum Verbinden von Lichtwellenleitern ermöglicht, die zusätz­ lich zu elektrischen Leitern vorgesehen sind. Die elek­ trische Verbindung kann hierbei zur Übertragung von Dreh­ strom, Wechselstrom oder Gleichstrom dienen. Die Notwen­ digkeit zur Verlegung eines separaten Lichtwellenleiters entfällt. Weiterhin kann das Lichtwellenleiterkabel inte­ griert im Kabelbaum, d. h. integriert in dem ggf. mehrp­ hasigen Stromkabel, mitverlegt sein, was einen zusätzli­ chen Schutz für den Lichtwellenleiter darstellt.

Weitere Vorteile, Einzelheiten und Merkmale der Erfindung ergeben sich nachfolgend aus dem anhand von Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispiel. Dabei zeigen im ein­ zelnen:

Fig. 1 eine schematische auszugsweise Längsschnitt­ darstellung durch die erfindungsgemäße Steckverbindung bei teilweise auseinanderge­ zogener Stecker und Buchsenkombination;

Fig. 2 eine stirnseitige Frontansicht des in Fig. 1 gezeigten erfindungsgemäßen Steckers;

Fig. 3 eine stirnseitige Ansicht der in Fig. 1 ge­ zeigten erfindungsgemäßen Buchse.

In Fig. 1 ist ausschnittsweise in leicht auseinandergezo­ gener Stellung ein mehrpoliger Stecker 1 und eine mehr­ polige Buchse 3 gezeigt. Der Stecker 1 und die Buchse 3 sind im gezeigten Ausführungsbeispiel als fünfpolige Steckverbindung beispielsweise zur Übertragung von Stark- oder Drehstrom ausgebildet, wobei drei Leiter zur Über­ tragung der drei Phasen, ein vierter Leiter zur Übertra­ gung des Nulleiters und eine fünfte Phase für die sog. Erdung dienen.

Sowohl der Stecker 1 als auch die Buchse 3 bestehen aus einem Isolierteil, in der Regel einem Kunststoffteil. Im gezeigten Ausführungsbeispiel ist die Buchse mit zwei gegenüberliegenden Radialausnehmungen 5 versehen, die der festen Verbindung mit dem Stecker 1 dienen.

Dazu ist der Stecker 1 mit einer äußeren Schraubklemme 7 mit zwei nach innen gerichteten, ebenfalls diametral ge­ genüberliegenden Radialvorsprüngen 7′ versehen. Beim Zu­ sammenstecken greifen die beiden Radialvorsprünge 7′ in die beiden diametral gegenüberliegenden Radialausnehmungen 5 der Buchse 3 ein, wobei nach dem anschließenden Verdre­ hen bei ansonsten fester und klar definierter Zuordnung des Steckers 1 zur Buchse 3 der Stecker 1 und die Buchse 3 fest ineinander nach Art eines Bajonettverschlusses ver­ klemmt werden können.

Wie an sich bekannt ist, sind die Steckerstifte 1′ zur Herstellung der mehrfalzigen Verbindung am Stecker 1 auf einem Kreis in gleichmäßigen Abständen zueinander angeord­ net. Auf der geschützten Rückseite zu den Steckerstiften 1′ sind im Isolierkörper des Steckers 1 bekanntermaßen Schraubklemmen 10 vorgesehen, an denen die einzelnen elek­ trischen und in der Zeichnung nicht näher dargestellten Leitungen über Schrauben 12 an den Steckerstiften 1′ ange­ schlossen werden können. Analoges gilt für die Buchsenele­ mente 3′, so daß dies in den Zeichnungen und in der Be­ schreibung übergangen werben kann.

Um einen möglichst niedrigen Kontaktwiderstand herzustel­ len, sind die einzelnen Steckerstifte 1′ sowie die Stec­ kerstifte 1′ aufnehmenden Gegenbuchsen 3′ relativ lang ausgebildet.

Im Zentrum der Steckverbindung ist eine der Übertragung von Meldesignalen dienende Pilotsteckverbindung 15 mit einem Pilotstecker 15′ und einer Pilotbuchse 15′′ inte­ griert. In diesem Pilotstecker bzw. in der Pilotbuchse 15′ bzw. 15′′ endet jeweils eine Lichtwellenleitung 19. Dazu ist der Pilotstecker 15′ bzw. die Pilotbuchse 15′′ als Hülsenstecker bzw. Hülsenbuchse ausgebildet. Die jeweils in die Pilotstecker-Hülse bzw. Pilotbuchsen-Hülse einge­ steckt endende Lichtwellenleitung kann über eine Lichtwel­ lenleiter-Klemme 21 fest an dem zugehörigen Pilotstecker bzw. an der Pilotbuchse 15′ bzw. 15′′ gesichert werden und dient damit auch der Aufnahme von Zug- oder Schubspannun­ gen.

Abweichend zu der Lichtwellenleiter-Klemme 21 kann auch an dieser Stelle jeweils eine Steckverbindung zur Verbindung des Lichtwellenleiters sowohl am Pilotstecker 15′ als auch an der Pilotbuchse 15′′ vorgesehen sein.

Mit anderen Worten kann ein vorgefertigtes Lichtwellenlei­ ter-Kabel mit einer Seriensteckverbindung an dem Pilot­ stecker 15′ bzw. an der Pilotbuchse 15′′ angesteckt werden.

Im gezeigten Ausführungsbeispiel endet die jeweilige Lichtwellenleitung kurz vor dem Ende der Pilotstecker-Hülse bzw. dem Boden der Einstecköffnung der Pilotbuchsen-Hülse, wobei hier jeweils in Nachbarschaft zum unmittelba­ ren Lichtwellenleiter-Ende noch eine Linse 23 von bei­ spielsweise 1 bis 5 mm Durchmesser zur Verbesserung des Lichtwellenleitungs-Überganges integriert angeordnet sein kann.

Aus dem geschilderten Aufbau wird auch ersichtlich, daß die jeweilige Lichtwellenleitung 19 integriert in dem mehrpoligen Kabel 25 verlegt ist und auch darüber zusätz­ lich geschützt wird.

Die am Ausführungsbeispiel erläuterte Ausführungsform weist den Vorteil auf, daß vom Prinzip her eine Normsteck­ verbindung verwandt werden kann und dies auch nicht zu Lasten einer gegebenenfalls vorhandenen Pilotsteckverbin­ dung 15 geht.

Claims (6)

1. Steckverbindung, bestehend aus einem Stecker (1) und einer Buchse (3), zur Herstellung sowohl einer elektri­ schen Verbindung als auch einer Lichtwellenleiterverbin­ dung, wobei die elektrische Verbindung über mehrere inein­ ander steckbare Steckerstifte (1′) und Buchsenelemente (3′) erfolgt, dadurch gekennzeichnet, daß die Lichtwellen­ leiterverbindung aus einem in der Zentralachse des Stec­ kers (1) und der Buchse (3) angeordneten Pilotstecker (15′) und einer Pilotbuchse (15′′) besteht, die bei inein­ ander gesteckter Stecker-Buchsen-Verbindung ebenfalls in­ einander gesteckt sind.

2. Steckverbindung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich­ net, daß der Pilotstecker (15′) als Hülsenstecker und die Pilotbuchse (15′′) als Hülsenbuchse ausgebildet sind, in welche die Enden der beiden zu koppelnden Lichtwellenlei­ ter (19) einführbar sind.

3. Steckverbindung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die jeweiligen Enden der Lichtwellenleiter (19) im Stecker (1) und in der Buchse (3) jeweils über eine Lichtwellenleiter-Klemme (21) gehalten und fixiert sind.

4. Steckverbindung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeich­ net, daß die Lichtwellenleiter-Klemme (21) jeweils an dem Hülsenstecker (15′) bzw. der Hülsenbuchse (15′′) sitzt.

5. Steckverbindung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekenn­ zeichnet, daß der Lichtwellenleiter (19) an dem jeweiligen Hülsenstecker (15′) bzw. der Hülsenbuchse (15′′) über eine vorgefertigte Seriensteckverbindung steckbar verbindbar ist.

6. Steckverbindung nach einem der vorhergehenden Ansprü­ che, dadurch gekennzeichnet, daß der jeweilige über die Steckverbindung zu verbindende Lichtwellenleiter (19) in einem mehrphasigen Kabel für die elektrische Steckverbin­ dung integriert verlegt ist.