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Die
vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Verbindersystem für Faseroptik-Steckkontakte, wobei
jeder Steckkontakt einen Steckerkörper aufweist, in dem ein Faseroptik-Kern untergebracht
ist und der mit einer langgestreckten Stifthülse versehen ist, welche nach
vorn über
den Steckerkörper
vorsteht und den Endbereich des Faseroptik-Kernes zentral aufnimmt,
wobei das System einen zweiteiligen Normstecker für gedruckte
Schaltungen mit einem Steckergehäuse
aufweist, welcher in ein Steckdosengehäuse eingeschoben ist, und wobei
diese Gehäuseteile
Gitter sowie mehrere, einander gegenüber liegende Hohlräume für voneinander
getrennte Kontakte aufweisen und ein hohler vorderer Steckergehäuse-Einsatz
drehbar in eine Höhlung
eingebracht ist und mit einem hohlen rückwärtigen Steckergehäuse-Einsatz
in der Höhlung
des Steckergehäuses
verschraubt ist, so dass die Einsätze in Verbindung miteinander
sind. Der vordere hohle Steckergehäuse-Einsatz ist mit einem Kragen
versehen, der an einer Innenschulter anliegt, die um die genannte
Höhlung
angeformt ist, ein hohler Steckdosengehäuse-Einsatz ist in einer Höhlung des
Steckdosengehäuses
angebracht, welche der genannten Höhlung des Steckergehäuses gegenüber liegt,
und eine lose Richthülse
liegt in mindestens einer der beiden genannten Einsätze, nämlich dem
vorderen Steckergehäuse-Einsatz und dem Einsatz
des Steckdosengehäuses,
um eine Aufnahme von Stifthülsen zweier
Faseroptik-Steckkontakte mit stirnseitig ausgerichtetem Kontakt
zu bewirken, die jeweils in den genannten hinteren Steckergehäuse-Einsatz
und den hohlen Steckdosen-Einsatz eingesteckt sind.
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Derartige
Systeme werden üblicherweise
zur optischen Kupplung optischer Fasern miteinander benutzt. Sie
erfordern jedoch eine präzise
Umgebung zur genauen frontalen Ausrichtung der Stifthülsen der
Faseroptik-Steckkontakte.
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Das
Dokument EP-A-0'398'161 offenbart ein solches
Verbindersystem, wie es oben definiert ist, und das Dokument wird
als Beschreibung des nächstliegenden
Standes der Technik angesehen.
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Das
Dokument DE-A-4'420'859 zeigt ein Verbindersystem,
welches dem oben angegebenen System ähnlich ist, wobei ein hohles
Zwischenstück
die Ausrichtung der Stifthülsen
zweier optischer Steckkontakte gestattet.
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Die
Patentschrift US-A-5'195'905 offenbart eine
Verbindungsvorrichtung mit zwei rohrförmigen Körpern, von denen jeder mit
einem Leiter zur Übertragung
elektrischer, photonischer oder fluidischer Signale verbunden ist.
Die rohrförmigen
Körper
sind dazu ausgebildet, ineinander gesteckt und vorübergehend
voneinander getrennt zu werden. Die Körper sind mit automatischen
Verriegelungsvorrichtungen beim Eingriff und, zwecks Trennung, mit
handbetätigten
Mitteln zur Entriegelung versehen.
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Das
Dokument EP-A-0'045'271 beschreibt eine
Vorrichtung, die ein Ausrichten der Stifthülsen zweier optischer Steckkontakte
im Inneren eines Kupplungs-Ausrichtungsteiles erlaubt.
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Aufgabe
der vorliegenden Erfindung ist es, die Verwendungsmöglichkeiten
dieser Faseroptik-Steckkontakte mittels eines Verbindungssystems zu
erweitern, welches universell verwendbar, preisgünstig und leicht herzustellen
ist und dabei eine hochqualitative Leistungsfähigkeit der Faseroptik gewährleistet.
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Das
Verbindungssystem gemäss
vorliegender Erfindung ist im kennzeichnenden Teil des Patentanspruches
1 definiert.
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Nach
einer Ausführungsform
kann der erste Bereich des rohrförmigen
Hülsengehäuses mit Presssitz
im genannten ersten Bereich des vorderen Steckergehäuse-Einsatzes
montiert sein.
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Der
hintere Steckergehäuse-Einsatz
und der hintere Einsatz des Steckdosengehäuses können jeweils eine innere querliegende
kreisförmige
Nut zur Aufname einer Klinke aufweisen, während jeder der genannten Faseroptik-Steckkontakte
in einen Stecker eingebaut ist, der zum Einführen in den genannten hinteren
Einsatz des Steckergehäuses
oder den rückwärtigen Steckdosengehäuse-Einsatz
eingerichtet ist, wobei der genannte Stecker radial bewegliche elastische
Klinken zum Eingriff in die genannten Nuten zur Aufnahme einer Klinke
aufweist. Gemäss
einer weiteren Ausführungsform
befinden sich schrägstehende
Flächen
an den genannten Klinken, und Wandungen können derart am genannten Stecker vorgesehen
sein, dass sie die Klinken gegen deren Elastizität beaufschlagen. Eine Sicherungshülse, welche
eine Längsbewegung
auszuführen
in der Lage ist, kann auf dem genannten Stecker vorgesehen sein,
wobei die genannten Wandungen mit der genannten Sicherungshülse verbunden
sind. Eine innere Längsnut
kann sowohl im genannten hinteren Steckergehäuse-Einsatz als auch am hinteren Steckdosen-Gehäuseeinsatz
angebracht sein, wobei ein radialer Zapfen auf der genannten Sicherungshülse vorgesehen
ist, der gleitend in die genannten Nuten einsetzbar ist.
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Diese
und weitere Aufgaben, Eigenschaften und Vorteile der vorliegenden
Erfindung gehen ohne weiteres aus der folgenden Einzelbeschreibung
hervor, die unter Bezugnahme auf die anliegenden Zeichnungen gegeben
wird, welche schematisch und lediglich als Beispiel eine bevorzugte,
jedoch nur erläuternde
Ausführungsform
der Erfindung wiedergeben.
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1 zeigt
einen Querschnitt der bevorzugten Ausführungsform des Verbindersystems
gemäss vorliegender
Erfindung.
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2, 3 und 4 stellen
jeweils eine Hinteransicht, eine Seitenansicht und eine Vorderansicht
des Steckergehäuses
eines normalen zweiteiligen Verbinders dar.
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5, 6 und 7 stellen
jeweils eine Vorderansicht, eine Seitenansicht und eine Rückansicht
des Steckdosengehäuses
des genannten normalen zweiteiligen Verbinders dar.
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8, 9 und 10, 11 zeigen
jeweils teilgeschnittene Seitenansichten und Draufsichten zweier
Einzelheiten in 1.
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12 stellt
eine Längsansicht
einer Einzelheit in 1 dar.
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13, 14–15, 16–17, 18–19, 20 sind
jeweils teilgeschnittene Seitenansichten und Draufsichten weiterer
Einzelheiten aus 1.
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Das
Verbindersystem, das in 1 gezeigt ist, weist einen normalen
zweiteiligen Verbinder für gedruckte
Schaltungen auf. Beim gezeigten Beispiel ist dieser Verbinder ein
Verbinder gemäss
DIN 41612. Der Verbinder enthält
ein Ste ckergehäuse 1, welches
herausnehmbar in ein Steckdosengehäuse 2 eingeführt ist.
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Das
Steckergehäuse 1 (2–4)
besitzt eine Vorderfläche 3 und
eine Hinterfläche 4,
Gitter 5 und mehrere Hohlräume 6 für einzelne
Kontakte (nicht gezeigt). Jeder Hohlraum 6 ist an der Hinterfläche 4 von
einer Aussenschulter 7 umgeben und weist innere Längsrippen 8 auf,
die an der Vorderfläche 3 in
einer Aussennut 9 enden, die rund um den Hohlraum 6 angebracht
ist.
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Das
Steckdosengehäuse 2 (5–7) besitzt
eine Vorderfläche 10 und
eine Hinterfläche 11, Gitter 12 sowie
mehrere Hohlräume 13 für einzelne Kontakte
(nicht dargestellt), welche jeweils den Hohlräumen 6 des Steckergehäuses 1 gegenüber liegen. Jeder
Hohlraum 13 weist eine Innenschulter 14 auf und
enthält
aussen Rippen 15, welche um den Hohlraum an der Hinterfläche 11 des
Steckdosengehäuses 2 angeformt
sind.
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Diese
Strukturen des Verbinders nach DIN 41612 sind normalisiert und benötigen keine
weitere Beschreibung.
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Ein
vorderer hohler Steckergehäuse-Einsatz 16 (1 und 17, 18)
sowie ein hinterer hohler Steckergehäuse-Einsatz 17 (1 und 19, 20)
sind in Verbindung miteinander in einem der Hohlräume 6 des
Steckergehäuses 1 zusammengesetzt.
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Der
vordere Steckergehäuse-Einsatz 16 weist
einen ersten Bereich 18 mit einem Aussengewinde 19 sowie
einen zweiten Bereich 20 im Gleitsitz im Hohlraum 6 auf.
Der zweite Bereich 20 besitzt einen grösseren Durchmesser als der
erste Bereich 18, und der erste Bereich endet in einem
verkleinerten Loch 22. Der zweite Bereich 20 endet
in einem Kra gen 21, der zur Anlage an der Aussennut 9 des
Hohlraumes 6 eingerichtet ist. Vorzugsweise weist der zweite
Bereich 20 längsgerichtete
Aussennuten 23 für
einen Eingriff der inneren Längsrippen 8 des
Hohlraumes 6 auf.
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Der
hintere Steckergehäuse-Einsatz 17 besitzt
einen ersten Bereich 24 mit einem Innengewinde 25,
das dazu eingerichtet ist, eine Schraubverbindung mit dem Aussengewinde 19 des
ersten Bereiches 18 des vorderen Steckergehäuse-Einsatzes 16 einzugehen,
sowie einen zweiten Bereich 26, der drehbar in den Hohlraum 6 eingebaut
ist und in einem Kragen 27 endet, der so ausgebildet ist,
dass er gegen die Aussenschulter 7 des Hohlraumes 6 zum
Anschlag kommt. Vorzugsweise weist der hintere Steckergehäuse-Einsatz 17 eine
ringförmige
innere Quernut 28 zur Aufnahme einer Klinke und ausserdem
eine längsgerichtete
Innennut 29 auf, deren Zweck weiter unten erklärt wird.
Der Kragen 27 ist mit Querschlitzen 30 für einen
Schraubendreher versehen.
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Auf
folgende Weise wird der Zusammenbau des vorderen Steckergehäuse-Einsatzes 16 mit
dem hinteren Steckergehäuse-Einsatz 17 verwirklicht.
Der vordere Steckergehäuse-Einsatz 16 wird
von der Vorderseite 3 des Steckergehäuses 1 her in den Hohlraum 6 eingebracht
und durch die Einführung des
hinteren Steckergehäuse-Einsatzes 17 von
der Hinterseite 4 des Steckergehäuses 1 her in den
Hohlraum 8 in Eingriff mit dem Einsatz 17 gebracht.
Das Aufschrauben des Gewindes 25 des hinteren Steckergehäuse-Einsatzes 17 auf
das Gewinde 19 des vorderen Steckergehäuse-Einsatzes 16 mittels
eines in die Schlitze 30 eingesetzten Schraubendrehers
ermöglicht
den Zusammenbau der beiden Steckergehäuse-Einsätze.
Die Winkelstellung der Anordnung wird durch Eingriff der inneren
Längsrippen 8 des Hohlraumes 6 in
die Aussennuten 23 des vorderen Steckergehäuses-Einsatzes 16,
die sich in Längsrichtung
erstrecken, gewählt
und fixiert. Die Die Positionierung der Anordnung in der Länge wird
durch den Kragen 21 des vorderen Steckergehäuse-Einsatzes 16 fixiert,
der in der Nut 9 verbleibt, die um den Hohlraum 6 herum
gebildet ist, und durch den Kragen 27 des hinteren Steckergehäuse-Einsatzes 17,
der an der Aussenschulter 7, die um den Hohlraum 6 angebracht
ist, zum Anschlag kommt.
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Ein
hohler Einsatz 31 des vorderen Steckdosengehäuses ( 1 und 15, 16)
und ein hohler Einsatz 32 im hinteren Steckdosengehäuse (1 und 13, 14)
sind in Verbindung miteinander in einem Hohlraum 13 des
Steckdosengehäuses 2 zusammengebaut,
welches dem Hohlraum 6 gegenüber liegt, indem der vordere
Steckergehäuse-Einsatz 16 mit
dem hinteren Steckergehäuse-Einsatz 17 zusammengebaut
ist.
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Der
vordere Einsatz 31 des Steckdosengehäuses weist einen ersten Bereich 33 auf,
welcher drehbar im Hohlraum 13 angeordnet und zum Anschlag
gegen die Innenschulter 14 des Hohlraumes 13 ausgebildet
ist, wobei der genannte erste Bereich 33 ein Innengewinde 34 aufweist.
Der vordere Einsatz 31 des Steckdosengehäuses besitzt
einen zweiten Bereich 35, der einen kleineren Durchmesser
als der erste Bereich 33 aufweist, sowie Querschlitze 36 für einen
Schraubendreher. Der zweite Bereich 35 des vorderen Einsatzes 31 des
Steckdosengehäuses ist
dazu eingerichtet, beim Zusammenbau des Steckergehäuses 1 mit
dem Steckdosengehäuse 2 in den
zweiten Bereich 20 des vorderen Steckergehäuse-Einsatzes 16 einzugreifen.
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Der
hintere Einsatz 32 des Steckdosengehäuses besitzt einen ersten Bereich 37,
der sich im Gleitsitz in der Höhlung 13 befindet
und der mit einem Aussengewinde 38 versehen ist, das mit
dem Innengewinde 34 des ersten Bereiches 33 des
vorderen Einsatzes 31 des Steckdosengehäuses verschraubbar ist. Der
hintere Einsatz 32 des Steckdosengehäuses weist noch einen zweiten
Bereich 39 auf, der einen viereckigen Kragen 40 bildet,
welcher zwischen den Aussenrippen 15 eingesetzt wird, die
an der rückwärtigen Fläche 11 des
Steckdosengehäuses 2 um
den Hohlraum 13 herum gebildet sind. Vorzugsweise besitzt
der hintere Einsatz 32 des Steckdosengehäuses eine
innere kreisförmige
Quernut zur Aufname einer Klinke 41 und eine innere Längsnut 42, deren
Zweckbestimmung weiter unten beschrieben ist.
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Der
Zusammenbau des vorderen Einsatzes 31 des Steckdosengehäuses mit
dem hinteren Einsatz 32 des Steckdosengehäuses wird
verwirklicht, indem von der Vorderseite 10 des Steckdosengehäuses 2 her
der vordere Einsatz 31 des Steckdosengehäuses in
die Höhlung 13 eingesetzt
wird, und indem der hintere Einsatz 32 des Steckdosengehäuses von der
Hinterfläche 11 des
Steckdosengehäuses 2 her
in den Hohlraum 13 eingeführt wird. Das Aufschrauben des
Gewindes 34 des vorderen Einsatzes des Steckdosengehäuses 31 auf
das Gewinde 38 des hinteren Einsatzes 32 des Steckdosengehäuses mittels
eines in die Schlitze 36 eingeführten Schraubendrehers ermöglicht den
Zusammenbau der beiden Einsätze
des Steckdosengehäuses.
Die Winkelstellung der Anordnung wird durch das Eintreten des viereckigen
Kragens 40 des hinteren Einsatzes 32 des Steckdosengehäuses in
die Rippen 15 des Steckdosengehäuses 2 gewählt und
dort fixiert. Die Längsposition
der zusammengebauten Einheit wird durch den viereckigen Kragen 40 des
hinteren Einsatzes 32 des Steckdosengehäuses fixiert, der an der rückwärtigen Fläche 11 des
Steckdosengehäuses 2 zum
Anschlag kommt, sowie durch den ersten Bereich 33 des vorderen
Einsatzes 31 des Steckdosengehäuses, der sich gegen die Innenschulter 14 des
Hohlraumes 13 abstützt.
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Ein
rohrförmiger
Hülsenbehälter 43 (1 und 8, 9)
weist einen ersten Bereich 44 auf, welcher in den ersten Bereich 18 des
vorderen Steckergehäuse-Einsatzes 16 eingesetzt
und dort befestigt ist, sowie einen zweiten Bereich 45,
der in de zweiten Bereich 35 des vorderen Einsatzes 31 des Steckergehäuses eingeschoben
ist. Vorzugsweise besitzt der erste Bereich 44 des rohrförmigen Hülstenbehälters 43 eine
gradlinige Rändelung 46 und
ist mit Presssitz in den ersten Bereich 18 des vorderen Steckergehäuse-Einsatzes 16 eingedrückt. Der
zweite Bereich 45 des Hülsenbehälters 43 endet
in einem verkleinerten Loch 47.
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Eine
Richthülse 48 (1 und 10, 11),
vorzugsweise aus keramischem Material, ist schwimmend in das Gehäuse 49 eingeführt, welches im
Hülsenbehälter 43 vorhanden
ist, und zwar zwischen dem verkleinerten Loch 47 und dem
Boden des ersten Bereiches 18 des vorderen Steckergehäuse-Einsatzes 16.
Vorzugsweise besitzt die Richthülse 48 einen
längsgerichteten
Ausschnitt 50, der beim Einsetzen in den Hülsenbehälter 43 ein
Zusammendrücken
durch das verkleinerte Loch 47 ermöglicht.
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Die
Faseroptik-Steckkontakte 51 sind mit einer in Längsrichtung
federbelasteten gestreckten Stifthülse 52 versehen (1 und 12),
die einen Endbereich des (nicht gezeigten) Faseroptikkerns zentral
aufnimmt. Die Faseroptik-Steckkontakte 51 können beliebig
ausgestaltet sein, wobei diese Ausgestaltung kein Teil der vorliegenden
Erfindung ist und daher nicht in Einzelheiten beschrieben wird.
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Jeder
Faseroptik-Steckkontakt 51 ist in einem Stecker 53 (1 und 12)
eingebaut, welcher zum Einsetzen in den hinteren Steckergehäuse-Einsatz 17 oder
den hinteren Einsatz 32 des Steckdosengehäuses eingerichtet
ist, wobei die Stifthülse 52 vom
Stecker nach vorn vorsteht. (nächster Satz
muss umgestellt werden) Der Stecker 53 besitzt radiale,
bewegliche, elastische Klinken 54, die in die Nuten 28 zur
Aufname der Klinken eingreifen können bzw. 41 des
hinteren Steckergehäuse-Einsatzes 17 und
des hinteren Einsatzes 32 des Steckdosengehäuses. Jede
Klinke 54 ist mit schrägstehenden
Flächen 58 versehen.
Eine Sicherungshülse 55 befindet sich
auf dem Stecker 53 und kann sich dort in Längsrichtung
bewegen. Die Sicherungshülse 55 hat
einen rohrförmigen
Bereich 56, der mit mehreren Fenstern 57 versehen
ist, die jeweils den Klinken 54 gegenüber angeordnet sind. Bei der
Rückwärtsbewegung der
Sicherungshülse 55 auf
dem Stecker 53 drückt die
vordere Wandung 59 der Fenster 57 die schrägstehenden
Flächen 58 gegen
die Elastizität
der Klinken 54 nach innen, so dass sich die Klinken 54 radial aus
den Aufnahmenuten 28 bzw. 41 des hinteren Steckergehäuse-Einsatzes 17 und
des hinteren Einsatzes 32 des Steckdosengehäuses zurückziehen können, wodurch
es möglich
ist, die Stecker aus den Einsätzen
herauszuziehen. Der rohrförmige
Bereich 56 der Sicherungshülse 55 trägt weiterhin
einen radialen Stift 60, der mit Gleitsitz in die innere
Längsnut 29 bzw. 42 des
hinteren Steckergehäuses-Einsatzes 17 und
des hinteren Einsatzes 32 des Steckdosengehäuses einsetzbar
ist, wodurch die winkelmässige Stellung
des Steckers gegenüber
den genannten Einsätzen
fixiert ist.
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Nach
dem Zusammenbau des Steckergehäuses 1 und
des Steckdosengehäuses 2 sowie
dem Einsetzen der Stecker 53 in den hinteren Steckergehäuse-Einsatz 17 und
dem hinteren Einsatz 32 des Steckdosengehäuses treten
die Stifthülsen 52 der Faseroptik-Steckkontakte 51 in
die schwimmende Richthülse 48 ein,
während
das Eintreten der Klinken 54 in die klinkenaufnehmenden
Nuten 28 und 41 sowie der Eintritt der radialen
Stifte 60 in die Längsnuten 29 und 42 die
Positionierung sowohl in Längsrichtung
als auch winkelmässig
der Stecker 53 im hinteren Steckergehäuse-Einsatz 17 und
im hinteren Einsatz 32 des Steckdosengehäuses bestimmen
und sichern. Auf diese Weise wird eine frontale Ausrichtung der Stifthülsen erzielt.
Die winkelmässige
Stellung der Stifthülsen
wird durch den Stift 60 und die Längsnuten 29 und 42 im
Hinblick auf die winkelmässige Stellung
bestimmt, die für
den vorderen Steckergehäuse-Einsatz 16 und
den hinteren Einsatz 32 des Steckdosengehäuses gewählt wurde.
Der Klinkenmechanismus der Stifte 53 gestattet durch Einschieben
und Zurückziehen
eine einfache Selbstverriegelung und Trennung der Stecker 53 gegenüber den Einsätzen 17 und 32.
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Es
stehen Varianten zur Verfügung.
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Beispielsweise
kann das Verbindersystem mit anderen zweiteiligen Verbindern betrieben
werden als denjenigen gemäss
DIN 41612, wobei die Ausgestaltung der vorderen und hinteren Steckergehäuse-Einsätze und
der vorderen und hinteren Steckdosengehäuse-Einsätze derart anzupassen ist, dass
sie zu den verfügbaren
Ausgestaltungen der Verbinder passen, damit die gleichen Resultate
wie die beschriebenen erzielt werden können.
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Obwohl
zwei Stecker zwecks frontaler Ausrichtung der Stifthülsen zweier
Faseroptik-Steckkontakte gezeigt und beschrieben wurden, kann das
Verbindersystem für
so viele Paare von Faseroptik-Steckkontakten verwendet werden, wie
der Standardverbinder gegenüber
liegende Hohlräume
aufweist.
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Obschon
die beschriebene Anordnung der Stecker wegen der Leichtigkeit und
Sicherheit der selbstverriegelnden Betätigung durch Einschieben und
Zurückziehen
bevorzugt ist, können
andere Stecker verwendet werden, welche die Faseroptik-Steckkontakte aufweisen,
beispielsweise Stecker mit Clips zur Längspositionierung des Steckers
in den Einsätzen
oder Stecker mit anderen Verriegelungsmitteln als diejenigen mit
der gezeigten Sicherungshülse
mit Fenstern, oder auch noch Stecker ohne den Stift zur Winkelpositionierung.
Es ist ebenfalls möglich,
die beschriebenen Stecker wegzulassen, wobei der Körper der
Faseroptik-Steckkontakte unmittelbar in die Einsätze eingeführt und dort positioniert wird.
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Der
Kragen 40 des hinteren Einsatzes 32 des Steckdosengehäuses kann
eine andere Form als die Form eines Vierecks aufweisen, er kann
beispielsweise sechseckig sein.
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Der
vordere Einsatz 31 des Steckdosengehäuses kann ohne zweiten Bereich 35 ausgeführt werden,
der in den zweiten Bereich 20 des vorderen Steckergehäuses-Einsatzes 16 eintritt,
wobei letzterer einen entsprechend verminderten Innendurchmesser
aufzuweisen hat, um den rohrförmigen
Hülsenbehälter 43 präzise aufnehmen
zu können.
die gezeigte Ausführungsform
wird jedoch bevorzugt wegen der Präzision der Ausrichtung, welche
sie den Einsätzen
des Steckergehäuses
und des Steckdosengehäuses
verleiht.
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Es
ist ebenfalls möglich,
den rohrförmigen Hülsenbehälter 43 zur
Aufnahme der schwimmenden Richthülse 48 wegzulassen,
wobei letztere unmittelbar in einem der vorderen Steckergehäuse-Einsätze 16 und
der vorderen Einsätze 31 der
Steckdosengehäuse
oder aber in beiden gelagert werden kann.