DE4207340A1 - Steckverbindung - Google Patents
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Description
Die Erfindung betrifft eine Steckverbindung nach dem Ober
begriff des Anspruchs 1.
In vielen Anwendungsfällen der Elektrotechnik, z. B. in der
Radartechnik, sind in sich abgeschlossene Baueinheiten,
z. B. sogenannte Einschübe, vorhanden, in denen eine Hoch
spannung, z. B. 10 kV, erzeugt wird und/oder in denen ein
Hochspannungssignal mit einem anderen Signal, z. B. einem
NF-Signal (Niederfrequenz-Signal), moduliert wird. Es ist
vielfach zweckmäßig, diese Baueinheiten über geeignete
hochspannungsfeste Kabel und entsprechende Steckverbindun
gen miteinander zu verbinden. Solche hochspannungsfesten
Steckverbindungen, bei denen störende Kriechströme insbe
sondere infolge von Feuchtigkeit vermieden werden, sind be
kannt und derzeit käuflich erhältlich.
Bei diesen Baueinheiten ist es in vielen Fällen zusätzlich
erforderlich, auf Niederspannungsniveau, z. B. 5 V, liegende
Signale, z. B. NF-Steuersignale, in diese Baueinheiten zu
übertragen. Dabei sollten die diese Steuersignale erzeu
genden Einheiten, die ebenfalls über geeignete Kabel ange
schlossen sind, so von den Hochspannung führenden Teilen
entkoppelt sein, daß keine störende und/oder zerstörende
Beeinflussung erfolgt. Es ist naheliegend, zur Übertragung
solcher auf Niederspannungsniveau liegender Steuersignale
einen Lichtwellenleiter sowie dafür geeignete Steckverbin
dungen zu verwenden. Diese sind ebenfalls in einer Viel
zahl bekannt und derzeit käuflich erhältlich. Werden nun
an solche Geräte (Baueinheiten) hohe mechanische und/oder
klimatische Anforderungen gestellt, z. B. ein Arbeitsbe
reich von -40°C bis +100°C, so sind für die genannten
Steuerungen lediglich Glasfaser-Lichtwellenleiter ge
eignet. Derzeit kostengünstig erhältliche Glasfaser-Licht
wellenleiter besitzen einen lichtführenden Kern mit einem
Durchmesser von ungefähr 5 µm bis 40 µm und einen diesen
umgebenden (Glas-)Mantel mit einem Außendurchmesser von
ungefähr 125 µm. Aus diesen Maßen ist ersichtlich, daß
Steckverbindungen für Glasfaser-Lichtwellenleiter mecha
nisch hochgenau sein müssen, um optische Koppelverluste zu
vermeiden, und daher kostenungünstig sind.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine gattungsge
mäße hochspannungsfeste Steckverbindung in kostengünstiger
Weise dahingehend zu verbessern, daß diese Steckverbindung
zur Übertragung optischer Signale geeignet ist.
Diese Aufgabe wird gelöst durch die in dem kennzeichnenden
Teil des Anspruchs 1 angegebenen Merkmale. Vorteilhafte
Ausgestaltungen und/oder Weiterbildungen sind den Unteran
sprüchen entnehmbar.
Ein erster Vorteil der Erfindung besteht darin, daß bei
dem Steckerteil sowie dem Buchsenteil relativ große mecha
nische Toleranzen zulässig sind, ohne daß die optische
Kopplung in störender Weise wesentlich verschlechtert
wird.
Ein zweiter Vorteil besteht darin, daß das Steckerteil an
ein optisches Kabel angeschlossen ist, welches als
(Kabel-)Seele mehrere Glasfaser-Lichtwellenleiter enthält,
so daß vorzugsweise ein Bündel entsteht, dessen Außen
durchmesser im Millimeter-Bereich liegt, also z. B. ein
Millimeter beträgt. Es ist ersichtlich, daß sogar bei ei
nem mechanischen Bruch von einem oder sogar mehreren
Lichtwellenleitern innerhalb des Bündels noch eine zuver
lässige optische Signalübertragung gewährleistet ist. Es
ist vorteilhafterweise unnötig, aus Sicherheitsgründen
(Redundanz) zur Übertragung eines einzigen optischen Steu
ersignales mehrere parallel geschaltete einzelne Glasfa
ser-Lichtwellenleiter und zugehörige Steckverbindungen zu
verwenden.
Ein dritter Vorteil besteht darin, daß es in kostengünsti
ger Weise möglich ist, ein Steckerteil herzustellen, das
als Winkelstecker ausgebildet ist, denn solche Winkelstec
ker sind in der Elektrotechnik vielfach erforderlich.
Die Erfindung wird im folgenden anhand von Ausführungsbei
spielen unter Bezugnahme auf schematisch dargestellte Fi
guren näher erläutert. Es zeigen:
Fig. 1 einen schematisch dargestellten Schnitt durch ein
erstes Ausführungsbeispiel,
Fig. 2 einen schematisch dargestellten Schnitt entspre
chend Fig. 1, jedoch mit der Änderung, daß das
Steckerteil als Winkelstecker ausgebildet ist.
Fig. 1 zeigt eine an sich hochspannungsfeste Steckverbin
dung, die z. B. für eine Hochspannung von ungefähr 20 kV
ausgelegt ist. Die Steckverbindung besteht aus einem Buch
senteil 1, das aus einem elektrisch isolierenden Material,
z. B. Kunststoff oder Keramik, besteht. Das Buchsenteil 1
hat z. B. eine Länge L von ungefähr 15 mm und einen Innen
durchmesser von ungefähr 5 mm. Die mechanischen Abmessun
gen, insbesondere die Länge L, sind abhängig von der anzu
wendenden Hochspannung. In dieses Buchsenteil 1 ist ein
Steckerteil 2 eingeführt. Dieses besteht ebenfalls aus ei
nem elektrisch isolierenden Material, z. B. Kunststoff, und
hat einen Außendurchmesser von ungefähr 3 mm. Zwischen dem
Buchsenteil 1 und dem Steckerteil 2 befindet sich ein
topfförmiges Dichtungsteil 3, das aus einem gummielasti
schen Material, z. B. Silikon, hergestellt ist und minde
stens eine der dargestellten ringförmigen Verdickungen
aufweist, welche in dem dargestellten zusammengesteckten
Zustand eine Abdichtung, insbesondere gegen Feuchtigkeit,
zwischen dem Buchsenteil 1 und dem Steckerteil 2 bewirkt.
Letzteres hat in axialer Richtung z. B. eine Länge von un
gefähr 25 mm. Das Steckerteil 2 geht über in ein Kabel 4, 5,
das aus einer (Kabel-) Seele 5 besteht, die z. B. aus
einem Bündel von ungefähr 60 der eingangs erwähnten Glas
faser-Lichtwellenleiter besteht, so daß die Seele 5 eine
kreisförmige Querschnittsfläche mit einem Durchmesser von
ungefähr einem Millimeter besitzt. Die Seele 5 ist umgeben
von einem (Kabel-)Mantel 4, der z. B. ebenfalls aus Kunst
stoff besteht und z. B. einen Außendurchmesser von ungefähr
2 mm besitzt. Es ist vorteilhaft, den Mantel 4 und das
Steckerteil 2 aus dem selben Kunststoff als eine Einheit
herzustellen, z. B. zu spritzen. Dadurch werden störende
Übergangsstellen an dem Steckerteil-Mantel-Übergang ver
mieden. Die Seele 5 ist bis an das Ende 8 des Steckerteils
2 durchgezogen und bildet dort eine optische Fläche, in
die Licht ein- und/oder auskoppelbar ist. Der Fläche
gegenüber ist in dem Buchsenteil 1 ein elektro-optisches
Sende- und/oder Empfangsbauelement 6 mit seinen elektri
schen Anschlüssen 7 angebracht. Das Sende- und/oder
Empfangsbauelement 6 kann z. B. ein Fototransistor (nur
Empfangsbauelement) oder eine lichtemittierende Diode (nur
Sendebauelement) oder eine Kombination aus beiden sein
(Sende- und/oder Empfangsbauelement). Zur Vermeidung opti
scher Koppelverluste zwischen der Endfläche der Seele 5 in
dem Steckerteil 2 und dem Sende- und/oder Empfangselement
6 ist es zweckmäßig, eine entsprechende optische Anpassung
durchzuführen. Dieses kann in vielfältiger Weise erfolgen
und ist einem Fachmann an sich bekannt. So kann die Fläche
8 beispielsweise als plane Fläche oder als Linsenfläche
ausgeführt sein. Ebenso kann die Lichtein-/Austrittsfläche
des Sende- und/oder Empfangsbauelementes 6 als plane Flä
che oder Linsenfläche ausgeführt sein. Diese Flächen kön
nen für das benutzte Licht entspiegelt sein, wodurch be
sonders geringe optische Koppelverluste entstehen.
Die mechanische Verbindung zwischen Buchsenteil und Stec
kerteil kann mit Überwurfmutter, Spannbügel oder ähnlichem
erfolgen.
Fig. 2 zeigt eine der Fig. 1 entsprechende Anordnung, le
diglich mit dem Unterschied, daß das Steckerteil 2 als
Winkelstecker ausgebildet ist. Das heißt, das Steckerteil
2 ist in der dargestellten Weise außerhalb des Buchsen
teils 1 um ungefähr 90° abgewinkelt. Dieses ist besonders
kostengünstig herstellbar, da die die Seele 5 bilden
Glasfaser-Lichtwellenleiter sehr gut biegsam sind. Diese
können beispielsweise bis zu einem Radius von ungefähr 3
mm gebogen werden ohne daß ein Bruch des Lichtwellenlei
ters erfolgt.
Ein weiteres Ausführungsbeispiel besteht darin, das in den
Fig. 1 und 2 als Halbleiterbauelement beschriebene
Sende- und/oder Empfangsbauelement 6, 7, durch mindestens
einen Lichtwellenleiter zu ersetzen. Dadurch können z. B.
die übertragenen optischen (Steuer-)Signale unmittelbar an
eine diese verarbeitende Schaltungsanordnung innerhalb der
erwähnten Baueinheit geführt werden.
Da die beschriebenen optischen Steckverbindungen hochspan
nungsfest sind, ist es vorteilhafterweise möglich, diese
zusammen mit einer oder mehreren entsprechend aufgebauten
Hochspannungs-Steckverbindungen in einer Steckereinheit,
z. B. als sogenannten Multifunktionsstecker, aufzubauen. Es
entsteht also eine Steckereinheit, die sowohl eine opti
sche als auch eine elektrische Steckverbindung aufweist.
Eine solche Steckereinheit ist in vorteilhafter Weise
räumlich klein sowie mechanisch robust und zuverlässig ko
stengünstig herstellbar.
Claims (9)
1. Steckverbindung für eine elektrotechnische Anlage, be
stehend aus
- - einem Buchsenteil, das aus einem elektrisch iso lierenden Material besteht,
- - einem Steckerteil, das in das Buchsenteil einführ bar ist und das mit einem Kabel verbunden ist, und
- - einem Dichtungsteil, das zwischen dem Buchsenteil und dem Steckerteil angeordnet ist und eine Ab dichtung insbesondere gegen Feuchtigkeit bewirkt, dadurch gekennzeichnet,
- - daß das Kabel (4, 5) eine Seele (5) enthält, die aus mehreren Glasfaser-Lichtwellenleitern besteht,
- - daß zumindest die Seele (5) bis an das Ende (8) des Steckerteils (2) durchgeführt ist und
- - daß in Verlängerung von der Seele (5) in dem Buch senteil (1) ein elektro-optisches Sende- und/oder Empfangsbauelement (6) angeordnet ist.
2. Steckverbindung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich
net, daß die Seele (5) an dem Ende (8) des Steckerteils
(2) eine Fläche besitzt, die eine optische Kopplung zu dem
Sende- und/oder Empfangsbauelement ermöglicht.
3. Steckverbindung nach Anspruch 1 oder Anspruch 2, da
durch gekennzeichnet, daß zumindest die Seele (5) an dem
Ende (8) eine optische plane Fläche besitzt.
4. Steckverbindung nach einem der vorhergehenden Ansprü
che, dadurch gekennzeichnet, daß die Seele (5) an dem Ende
(8) eine optische Fläche besitzt, die eine Fokussierung
des in der Seele (5) geführten Lichts auf den elektro-op
tisch relevanten Teil des Sende- und/oder Empfangsbauele
mentes (6) ermöglicht.
5. Steckverbindung nach einem der vorhergehenden Ansprü
che, dadurch gekennzeichnet, daß die Seele (5) an dem Ende
(8) eine optische plane Fläche besitzt und daß das Sende
und/oder Empfangsbauelement (6) eine fokusierende Linse
besitzt, die eine optimale optische Kopplung zwischen der
Seele (5) und dem elektro-optisch relevanten Teil des
Sende- und/oder Empfangsbauelements (6) ermöglicht.
6. Steckverbindung nach einem der vorhergehenden Ansprü
che, dadurch gekennzeichnet, daß das Buchsenteil (1) und
das Steckerteil (2) eine hochspannungsfeste Bauform besit
zen.
7. Steckverbindung nach einem der vorhergehenden Ansprü
che, dadurch gekennzeichnet, daß das Steckerteil (2) als
Winkelstecker ausgebildet ist.
8. Steckverbindung nach einem der vorhergehenden Ansprü
che, dadurch gekennzeichnet, daß in einer Baueinheit meh
rere nebeneinander angeordnete Hochspannungsstecker ange
ordnet sind und daß das Buchsenteil (1) ein Bestandteil
der Baueinheit ist.
9. Steckverbindung nach einem der vorhergehenden Ansprü
che gekennzeichnet zur Verwendung im Hochspannungsteil ei
ner Radaranlage.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19924207340 DE4207340A1 (de) | 1992-03-09 | 1992-03-09 | Steckverbindung |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19924207340 DE4207340A1 (de) | 1992-03-09 | 1992-03-09 | Steckverbindung |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE4207340A1 true DE4207340A1 (de) | 1993-09-16 |
Family
ID=6453533
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE19924207340 Withdrawn DE4207340A1 (de) | 1992-03-09 | 1992-03-09 | Steckverbindung |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE4207340A1 (de) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP1091224A2 (de) * | 1999-10-08 | 2001-04-11 | Visteon Global Technologies, Inc. | Glasfaserverbindungsstecker mit Dichtungen |
EP0896689B1 (de) * | 1996-05-03 | 2006-12-13 | Telefonaktiebolaget LM Ericsson (publ) | Angewinkelter opto-mechanischer stecker |
-
1992
- 1992-03-09 DE DE19924207340 patent/DE4207340A1/de not_active Withdrawn
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP0896689B1 (de) * | 1996-05-03 | 2006-12-13 | Telefonaktiebolaget LM Ericsson (publ) | Angewinkelter opto-mechanischer stecker |
EP1091224A2 (de) * | 1999-10-08 | 2001-04-11 | Visteon Global Technologies, Inc. | Glasfaserverbindungsstecker mit Dichtungen |
EP1091224A3 (de) * | 1999-10-08 | 2004-01-02 | Visteon Global Technologies, Inc. | Glasfaserverbindungsstecker mit Dichtungen |
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
8127 | New person/name/address of the applicant |
Owner name: DAIMLER-BENZ AEROSPACE AKTIENGESELLSCHAFT, 80804 M |
|
8141 | Disposal/no request for examination |