DE10021882A1 - LWL-Klemme - Google Patents

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Klemme für Lichtwellenleiter, die mittels einer Klemmfeder in einem Leitungseinführungskanal des Klemmengehäuses festgeklemmt werden. Es wird zu diesem Zweck die bekannte Käfigzugfederanschlußtechnik verwendet, und es wird vorgeschlagen, das Klemmschenkelendstück der Klemmfeder mit einer dort ausgestellten Klemmlasche als Klemm- und Schubelement für den Lichtwellenleiter auszubilden, in der Weise, daß das Klemmschenkelendstück über eine Gleitkurve im Klemmengehäuse gesteuert wird und die Klemmlasche in sich und/oder in ihrem Anstellwinkel alpha zum Klemmschenkelendstück federnde Eigenschaften aufweist. DOLLAR A

Description

Die Erfindung betrifft eine Klemme mit einem Klemmengehäuse und einem in dem Klemmen­ gehäuse vorhandenen Leitereinführungskanal zum Anschließen eines Lichtwellenleiters (= LWL) an die Signalübertragungsfläche (Signaleingangsfläche oder Signalausgangs­ fläche) des Signalports eines optoelektronischen Wandlers (im Regelfall eine gut modulierbare Si-Diode als Empfänger oder als Sender) oder an die Stirnfläche eines zweiten, auf Länge geschnittenen Lichtwellenleiters.

Klemmen dieses Typs für Lichtwellenleiter sind z. B. aus der DE 29 07 705 C2 bekannt und folgen in ihrem grundsätzlichen Aufbau dem Aufbau der Klemmen für elektrische Kupferleiter. Das ist naheliegend, denn im Bereich der Daten- und Signalübertragungstechnik sind die Lichtwellenleiter die technologischen Nach­ folger der herkömmlichen Kupferleiter. In der Fachwelt spricht man von einem übertragungs­ technischen Äquivalent, das sich zwischen einem Glas-Lichtwellenleiter und einem Kupfer-Leiter mit 1 : 1000 darstellt, d. h. mit 1 kg Glas können dieselben Übertragungsleistungen erreicht werden wie mit 1000 kg Kupferleitung. Dieses über­ tragungstechnische Äquivalent wird bei einem Lichtwellenleiter, wenn dieser aus relativ leichtem Kunststoff gefertigt ist, noch un­ günstiger zu Lasten der herkömmlichen Kupfer­ leiter.

Im Prinzip sind Lichtwellenleiter genau so zu klemmen wie Kupferleiter. In beiden Fällen werden für die Klemmen Klemmengehäuse mit einem Leitereinführungskanal verwendet, in den der Leiter eingesteckt und mittels einer der bekannten Bauformen von Klemmfedern ge­ klemmt wird. Vergleiche hierzu die Bauform einer sogenannten Käfigzugfeder gemäß Fig. 4 der DE 27 60 179 C2 für einen Kupferleiter mit derselben Bauform einer Käfigzugfeder gemäß Fig. 5 der DE 198 31 851 C1 für einen Lichtwellenleiter.

Nachteilig ist jedoch bei der in der DE 198 31 851 C1 beschriebenen Käfigzug­ feder, daß diese nicht in der Lage ist, die Stirnfläche des auf Länge geschnittenen und in den Leitereinführungskanal der Klemme ein­ geführten Lichtwellenleiters gegen die Signal­ übertragungsfläche des Signalports des optoelektronischen Wandlers zu drücken, wie dies funktionsgemäß bereits in der DE 29 07 705 C2 als notwendig erkannt ist.

In der Praxis muß davon ausgegangen werden, daß die von Hand in die Leitereinführungs­ kanäle der Klemmen eingeführten Leiter nicht stets und sorgfältig genug bis zum Endan­ schlag positioniert und in dieser Position gehalten werden, und zwar bis die Klemmstelle zur Festklemmung des Leiters in dem Leiter­ einführungskanal geschlossen ist. Eine geringe Fehlpositionierung der endseitigen Stirnfläche des Lichtwellenleiters in Bezug auf seine konstruktiv vorgegebene Endposition bewirkt bereits einen Spaltabstand in der Größen­ ordnung von Bruchteilen eines Millimeters zwischen der Stirnfläche des Lichtwellenleiters und der Signalübertragungsfläche des Signal­ ports eines Wandlers, und dies reicht aus, um bei der Übertragung der Lichtwellen er­ hebliche Streuverluste und/oder Dämpfungs­ verluste auftreten zu lassen.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Klemme zum Anschließen eines Lichtwellen­ leiters mit den Merkmalen des Oberbegriffs des Anspruches 1 so weiterzuentwickeln, daß in der Praxis mit der Käfigzugfederanschluß­ technik in fast allen Fällen ein dämpfungs- und streuverlustfreier Lichtwellenleiteran­ schluß hergestellt werden kann.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß das Klemmschenkelendstück einer in Art einer Käfigzugfeder ausgeführten Klemmfeder als Klemm- und Schubelementaus­ gebildet ist in der Weise, daß die aus dem Klemmschenkelendstück ausgestellte Klemm­ lasche in sich und/oder in ihrem Anstell­ winkel α zum Klemmschenkelendstück federnde Eigenschaften aufweist, daß weiterhin die Klemmfeder in dem Klemmengehäuse mit einer Vorspannung des Klemmschenkelend­ stücks relativ zum Klemmschenkelrücken ein­ gebaut ist derart, daß das Klemmschenkel­ endstück an einer Gleitkurve des Klemmen­ gehäuses anliegt und daß die Gleitkurve das Klemmschenkelendstück beim Öffnen oder Schließen der Klemmstelle derart steuert, daß die an dem Lichtwellenleiter anliegende Klemmlasche eine Vorschubkraft auf den Lichtwellenleiter in Richtung der Leiter­ einführung ausübt.

Die erfindungsgemäße Lösung gewährleistet, daß selbst bei einem etwas nachlässigen und ungenauen Positionieren des Lichtwellen­ leiters in dem Leitereinführungskanal der Klemme dennoch eine exakte Anlage der Stirn­ fläche des Lichtwellenleiters z. B. gegen die Signalübertragungsfläche des Signalports eines optoelektronischen Wandlers automatisch erzwungen wird. Anhand der nachfolgenden Zeichnungen wird das noch genauer beschrieben.

Dabei ist zudem von Vorteil, daß die Vorschub­ kraft auf den Lichtwellenleiter in Richtung der Leitereinführung auch auf einen bereits geklemmten Lichtwellenleiter während der gesamten Betriebsdauer der Klemme permanent ausgeübt wird, da sich die Klemmfeder auf­ grund ihrer vorhandenen Vorspannungen sowohl im Klemmschenkelrücken (relativ zu der im Klemmengehäuse festgelegten Federwurzel der Klemmfeder) als auch im Klemmschenkelendstück (relativ zum Klemmschenkelrücken) immer selbst nachstellt. So können auch später auftretende Wärmedehnungen des Materials und/oder gelegentlich auftretende erhöhte Zugkräfte auf den Lichtwellenleiter wieder ausgeglichen werden, so daß Störungen in der Qualität der Daten- und Signalüber­ tragung vermieden werden.

Grundsätzlich bietet sich im Rahmen der Lehre der Erfindung an, die Vorspannung des Klemm­ schenkelendstücks relativ zum Klemmschenkel­ rücken der Klemmfeder in die eine oder andere Richtung zu wählen. Bei einer Vorspannung in Richtung der Leitereinführung muß die Gleit­ kurve des Klemmengehäuses das Klemmschenkel­ endstück so steuern, daß dieses beim Öffnen der Klemmstelle entgegen seiner Vorspannung bewegt wird, um sich dann beim Schließen der Klemmstelle in Richtung der Leitereinführung bewegen zu können, um so mittels der aus dem Klemmschenkelendstück ausgestellten und an dem Lichtwellenleiter anliegenden Klemmlasche eine Vorschubkraft auf den Leiter aufbringen zu können.

Der umgekehrte Fall, bei dem das Klemmschenkel­ endstück entgegengerichtet der Leiterein­ führungsrichtung vorgespannt ist (siehe hierzu Anspruch 2) ist in der Praxis ebenfalls sehr gut ausführbar und wird nachfolgend als Ausführungsbeispiel anhand der Zeichnungen genauer beschrieben.

Noch eine weitere Besonderheit muß bei dem Aufbringen von Klemm- und Schubkräften auf einen Lichtwellenleiter beachtet werden. Der Kern des Lichtwellenleiters besteht aus einer Glas- oder Kunststoffaser und diese reagiert auf kleinste Kratzer oder Kerbungen oder sonstige Beschädigungen ihrer Oberflächenbe­ schaffenheit mit erheblich verschlechterten Dämpfungswerten. Deshalb sind der oder die Kernfasern eines Lichtwellenleiters meist durch eine zusätzliche Schutzhülle unterhalb des Außenmantels des Lichtwellenleiters geschützt. Es muß dafür Sorge getragen werden, daß weder die Schutzhülle noch der Außenmantel des Lichtwellenleiters durch das Ansetzen der Klemmkante des Klemm- und Schubelementes durch­ trennt wird. Gleichwohl muß eine Verkrallung der Klemmkante in dem Außenmantel erfolgen, da sonst eine Vorschubkraft auf dect Licht­ wellenleiter in Richtung der Leitereinführung nicht aufzubringen wäre.

Dieses Problem wird bei dem erfindungsgemäßen Klemm- und Schubelement dadurch gelöst, daß die aus dem Klemmschenkelendstück ausgestellte Klemmlasche benachbart zu ihrer endseitigen Klemmkante eine in Richtung der Klemmkante vorstehende Anlagefläche besitzt, die die Eindringtiefe der Klemmkante in den Außen­ mantel des Lichtwellenleiters begrenzt (Siehe hierzu Anspruch 3). Dieser Eindring­ schutz wirkt bei einer Klemmlasche besonders gut, die gemäß der Lehre der Erfindung in sich und/oder in ihrem Anstellwinkel α zum Klemmschenkelendstück federnde Eigen­ schaften besitzt. Jede Erhöhung der Klemm­ kraft bewirkt ein federndes Ausweichen der Klemmlasche z. B. in ihrem Anstellwinkel α zum Klemmschenkelendstück mit der Folge, daß sich die vorstehende Anlagefläche der Klemmlasche an den Außenmantel des Licht­ wellenleiters anlegt und dadurch die Klemm­ kante der Klemmlasche infolge der Veränderung des Anstellwinkels aus dem Außenmantel des Lichtwellenleiters etwas zurückgezogen wird oder zumindest ein weiteres Eindringen der Klemmkante in den Außenmantel des Lichtwellen­ leiters verhindert wird.

Nachfolgend wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung anhand der Zeichnungen näher be­ schrieben. Es zeigen:

Fig. 1 bis 3 Funktionsschaubilder einer erfindungsgemäßen Klemme in der zeitlichen Abfolge beim Anschließen eines Lichtwellenleiters,

Fig. 4 in perspektivischer Dar­ stellung die Klemmfeder gemäß den Fig. 1 bis 3.

Fig. 1 zeigt in einer vereinfachten Seiten­ ansicht das Klemmengehäuse 5 einer LWL-Klemme, in das ein handelsüblicher optoelektronischer Wandler 6 eingebaut ist, der eine in seinem Signalport versenkt angeordnete Signalüber­ tragungsfläche 7 besitzt. Diese Signalüber­ tragungsfläche steht über die Grundfläche des Signalports vor und hat zum äußeren Umfang des Signalports eine deutliche Randfreiheit, um zu erreichen, daß die lichtwellenleitende Kernfaser des LWL 8 mit einem "dichten" Anlagekontakt an der Signalübertragungsfläche 7 anliegen kann und daran nicht durch evtl. vorstehendes Material des Außenmantels des LWL 8 gehindert wird.

Der LWL 8 ist (wie in Fig. 1 dargestellt) in den Leitereinführungskanal 9 des Klemmen­ gehäuses eingeführt und befindet sich in der Darstellung gemäß Fig. 1 in einer Fehl­ positionierung derart, daß seine endseitige Stirnfläche 10 in einem deutlichen Abstand zur Signalübertragungsfläche 7 positioniert ist, was in der Praxis bei einem in dem Leitereinführungskanal 9 festgeklemmten Lichtwellenleiter vermieden werden muß.

Bevor der LWL in den Leitereinführungskanal des Klemmengehäuses eingeführt werden kann, muß die durch die Klemmfeder 11 gebildete Klemmstelle geöffnet sein. Dies erfolgt in der üblichen und bekannten Weise mittels der Klinge eines Schraubendrehers 12, der über eine Betätigungsöffnung in das Klemmen­ gehäuse axial eingesteckt wird und dadurch den oberen Klemmschenkelrücken der Klemmfeder niederdrückt, wie dies in Fig. 1 dargestellt ist.

Die genaueren Details der Klemmfeder 11 sind in Fig. 4 dargestellt. Die Klemmfeder ist aus einem flachen Blattmaterial gefertigt und ist mit ihrem rückwärtigen Teil (= Feder­ wurzel 13) in dem Klemmengehäuse festgelegt, und sie besitzt von ihrer Federwurzel aus­ gehend einen Klemmschenkel, der sich zunächst mit seinem Klemmschenkelrücken 14 ein stück­ weit etwa in Richtung und neben dem Leiter­ einführungskanal 9 (siehe Fig. 1) erstreckt und der sich sodann nach einem etwa 90°-Bogen mit seinem Klemmschenkelendstück 15 im wesentlichen quer durch den Leitereinführungs­ kanal 9 (siehe Fig. 1) hindurcherstreckt, wobei das Klemmschenkelendstück 15 im Bereich der Kanalquerung eine Fensterausnehmung 16 auf­ weist, durch die sich der in den Leiterein­ führungskanal eingesteckte LWL 8 hindurcher­ streckt derart, daß die unterseitige Begrenzung der Fensterausnehmung den LWL gegen die ober­ seitige Wandung des Leitereinführungskanals festklemmt, und wobei die unterseitige Be­ grenzung der Fensterausnehmung 16 durch eine aus dem Flachmaterial des Klemmschenkelend­ stücks 15 ausgestanzte Klemmlasche 17 ge­ bildet ist.

Das Klemmschenkelendstück 15 mit der Klemm­ lasche 17 ist nach der Lehre der Erfindung als Klemm- und Schubelement ausgebildet in der Weise, daß die aus dem Klemmschenkelend­ stück ausgestellte Klemmlasche in sich und/oder in ihrem Anstellwinkel α zum Klemmschenkel­ endstück (siehe hierzu Fig. 1) federnde Eigenschaften aufweist, wobei weiterhin die Klemmfeder in dem Klemmengehäuse mit einer Vorspannung des Klemmschenkelendstücks 15 relativ zum Klemmschenkelrücken 14 eingebaut ist derart, daß das Klemmschenkelendstück an einer Gleitkurve 18 des Klemmengehäuses anliegt, wie dies nachfolgend noch näher erläutert wird.

Die in Fig. 4 dargestellte Klemmfeder besitzt endseitig an ihrer Klemmlasche eine Klemm­ kante 19 zur Anlage und Verkrallung in den Außenmantel des LWL 8. Benachbart zu dieser Klemmkante besitzt die Klemmlasche 17 eine in Richtung der Klemmkante vorstehende Anlage­ fläche 20, die die Eindringtiefe der Klemm­ kante 19 in den Außenmantel des LWL begrenzt.

Die Wirkungsweise des Klemm- und Schubelementes (gebildet aus dem vorgenannten Klemmschenkel­ endstück 15 in Kombination mit den speziellen Eigenschaften der Klemmlasche 11) erschließt sich dem Leser aus der Betrachtung der Funktionsabfolge gemäß den Fig. 1 bis 3.

Fig. 1 zeigt die vollständig geöffnete Klemm­ stelle, erkennbar daran, daß die Klinge des Schraubendrehers 12 vollständig in das Klemmen­ gehäuse eingesteckt worden ist. Beim Öffnen der Klemmstelle, d. h. beim Niederdrücken des Klemmschenkelrückens 14 gleitet das Klemm­ schenkelendstück 15 an der Gleitkurve 18 entlang. Um dies zu erreichen, besitzt das Klemmschenkelendstück 15 relativ zum Klemm­ schenkelrücken 14 eine fertigungstechnische Vorspannung und ist mit dieser Vorspannung in das Klemmengehäuse eingebaut, so daß das Klemmschenkelendstück 15 stets an der Gleit­ kurve 18 anliegt und von dieser gesteuert wird.

Die Steuerung ist derart, daß das Klemm­ schenkelendstück 15 der Klemmfeder in Fig. 1 am weitesten nach links (darstellungsgemäß) ausgefedert ist.

Zugleich ist in Fig. 1 die federnd ausge­ bildete Klemmlasche 17 frei von allen äußeren Krafteinwirkungen, so daß der Anstellwinkel α (siehe Fig. 1) relativ klein und die Klemm­ lasche 17 relativ steil gegen den LWL 8 gerichtet ist.

Fig. 2 zeigt ein Zwischenstadium der Funktions­ abfolge, in dem die Klinge des Schrauben­ drehers 12 gerade so weit aus dem Klemmen­ gehäuse zurückgezogen ist, daß die Klemmkante 19 der Klemmlasche 17 zur Anlage an den Außen­ mantel des LWL 8 gekommen ist und sich in dem Außenmantel verkrallt hat. Dabei ist die Klemm­ lasche 17 in ihrem Anstellwinkel α zum Klemm­ schenkelendstück 15 etwas aufgefedert. Das Klemmschenkelendstück 15 liegt an der Gleit­ kurve 18 in einem Bereich der Gleitkurve an, in der diese beginnt, das Klemmschenkelend­ stück 15 darstellungsgemäß nach rechts zu bewegen.

In Fig. 3 ist der Endzustand erreicht, erkennbar daran, daß nunmehr der Schrauben­ dreher 12 vollständig aus dem Klemmengehäuse herausgezogen worden ist und demzufolge die Klemmstelle zwischen der Klemmlasche 17 und dem Lichtwellenleiter 8 geschlossen ist. In diesem Zustand ist die Klemmlasche 17 am weitesten nach rechts ausgefedert, d. h. der Anstellwinkel α zum Klemmschenkelend­ stück 15 ist am größten. Dies bringt zu­ gleich die Anlagefläche 20 der Klemmlasche 17 bis zu einer beginnenden Anlage an den Außenmantel des LWL 8 heran, wodurch garantiert ist, daß die Anlagefläche 20 die Eindringtiefe der Klemmkante 19 in den Außenmantel des LWL begrenzt.

Zugleich hat in der Darstellung gemäß Fig. 3 die Gleitkurve 18 das Klemmschenkelend­ stück 15 maximal nach rechts gesteuert, wo­ durch bewirkt ist, daß der LWL 8 mit seiner endseitigen Stirnfläche 10 zur streuverlust­ freien und dämpfungsverlustfreien "dichten" Anlage an die Signalübertragungsfläche 7 des Signalports des optoelektronischen Wandlers 6 gekommen ist.

Claims (3)

1. Klemme
mit einem Klemmengehäuse und einem Leiter­ einführungskanal zum Anschließen eines Lichtwellenleiters (LWL) an die Signal­ übertragungsfläche des Signalports eines optoelektronischen Wandlers oder an die Stirnfläche eines zweiten, auf Länge ge­ schnittenen Lichtwellenleiters,
der erstgenannte Lichtwellenleiter ist in einer Klemmstelle im Leitereinführungskanal mittels einer Klemmfeder festgeklemmt,
die Klemmfeder ist aus einem flachen Blatt­ material gefertigt und ist mit ihrem rück­ wärtigen Teil (= Federwurzel) in dem Klemmen­ gehäuse festgelegt, und sie besitzt von ihrer Federwurzel ausgehend einen Klemmschenkel, der sich zunächst mit seinem Klemmschenkel­ rücken ein stückweit etwa in Richtung und neben dem Leitereinführungskanal erstreckt und der sich sodann nach einem etwa 90°-Bogen mit seinem Klemmschenkelendstück im wesentlichen quer durch den Leitereinführungskanal hindurcherstreckt,
wobei das Klemmschenkelendstück im Bereich der Kanalquerung eine Fensterausnehmung aufweist, durch die sich ein in den Leiter­ einführungskanal eingesteckter LWL hindurch­ erstreckt derart, daß die unterseitige Begrenzung der Fensterausnehmung den LWL gegen die oberseitige Wandung des Leiter­ einführungskanals festklemmt,
und wobei die unterseitige Begrenzung der Fensterausnehmung durch eine aus dem Flach­ material des Klemmschenkelendstücks ausge­ stanzte Klemmlasche gebildet ist, die in Richtung der Leitereinführung aus dem Klemm­ schenkelendstück ausgestellt ist und die bei geschlossener Klemmstelle mit ihrer end­ seitigen Klemmkante an dem LWL anliegt, dadurch gekennzeichnet,
daß das Klemmschenkelendstück (15) mit der Klemmlasche (17) als Klemm- und Schubelement ausgebildet ist in der Weise,
daß die an dem Klemmschenkelendstück ausgestellte Klemmlasche in sich und/oder in ihrem Anstell­ winkel α zum Klemmschenkelendstück federnde Eigenschaften aufweist,
daß weiterhin die Klemmfeder in dem Klemmen­ gehäuse mit einer Vorspannung des Klemm­ schenkelendstücks (15) relativ zum Klemm­ schenkelrücken (14) eingebaut ist derart, daß das Klemmschenkelendstück an einer Gleitkurve (18) des Klemmengehäuses anliegt,
und daß die Gleitkurve das Klemmschenkelend­ stück beim Öffnen oder Schließen der Klemm­ stelle derart steuert, daß die an dem LWL (8) anliegende Klemmlasche (17) eine Vorschubkraft auf den LWL in Richtung der Leitereinführung ausübt.

2. Klemme nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorspannung des Klemmschenkelend­ stücks (15) relativ zum Klemmschenkel­ rücken (14) der Leitereinführungsrichtung entgegengerichtet ist.

3. Klemme nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Klemmlasche (17) benachbart zu ihrer endseitigen Klemmkante (19) eine in Richtung der Klemmkante vorstehende Anlagefläche (20) besitzt, die die Eindringtiefe der Klemmkante in den Außenmantel des LWL begrenzt.