DE3914978A1 - Lichtwellenleiter-steckverbindung - Google Patents
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Description
Die Erfindung betrifft eine Lichtwellenleiter-Steckverbindung nach
dem Oberbegriff des Anspruches 1.
Lichtwellenleiter haben Bedeutung bei der Signalübertragung, und
dabei wiederum vor allem bei der digitalen Signalübertragung
erlangt. Die Lichtwellenleiter müssen dabei an Schnittstellen
gegebenenfalls mit einem weiteren Lichtwellenleiter zu einer
geschlossenen Lichtwellenleitung 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 Lichtwellenleiter sollen
dabei unmittelbar in axialer Verlängerung zueinander ausgerichtet
sein, so daß das im Lichtwellenleiter übertragene Licht aus dem
aus- und sofort im benachbarten nächsten Lichtwellenleiter
eintreten kann.
Neben der vorstehend genannten Dreh- bzw. Schraubverbindung
kommt auch eine Steckverbindung in Betracht, wobei an der
Schnittstelle die beiden Lichtwellenleiter beispielsweise über ein
stecker- und buchsenförmiges Kopplungsglied in entsprechender
Justierung und Ausrichtung zueinander ineinander steckbar sind,
so daß die beiden Lichtwellenleiter-Enden wieder unmittelbar in
axialer Ausrichtung zueinander zur Fortpflanzung des Lichtes
ausgerichtet sind.
Bei vielfältigen Einsatzzwecken, beispielsweise zur Überwachung
von Generatoren, Motoren etc., können zur Rückmeldung verschie
dener Betriebsdaten derartige Lichtwellenleiter eingesetzt werden.
In einer komplexen Steuerungs- und Überwachungseinrichtung wer
den aber neben dem Lichtwellenleiter auch zusätzliche elektrische
Stromversorgungskabel sowie möglicherweise auch noch elektrische
Steuer- und Meldesignale übertragende Steuerleitungen benötigt.
Am gefährdensten aber sind die Lichtwellenleiter, die vor allem
bei ungeschützter Verlegung auch im Freien bei nicht sachgemäßer
Handhabung gegebenenfalls nicht nur beschädigt, sondern sogar
durchtrennt oder bei zu großen Zugkräften an der Schnittstelle im
Steckbereich gelöst werden können.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es von daher, die Nach
teile nach dem Stand der Technik zu überwinden und eine siche
rere und vor allem auch leichter handhabbare Lichtwellenleiter-
Steckverbindung zu schaffen.
Die Aufgabe wird erfindungsgemäß entsprechend den im kennzeich
nenden Teil des Anspruches 1 angegebenen Merkmalen gelöst. Vor
teilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprü
chen angegeben.
Durch die vorliegende Erfindung wird eine Integration unter
schiedlicher Steckverbindungs-Systeme zur Übertragung nicht nur
von Lichtsignalen über Lichtwellenleiter, sondern auch zur
gleichzeitigen Übertragung beispielsweise einer Versorgungs
spannung gewährleistet. Erfindungsgemäß ist dazu eine integrierte
Steckverbindung vorgesehen, die eine mehrpolige Stecker-Buchsen-
Verbindung, beispielsweise zur Übertragung von Drehstrom oder
auch von Wechselstrom oder Gleichstrom und eine zusätzliche
Schnittstelle für einen integrierten Lichtwellenleiter zur Über
tragung von Lichtsignalen umfaßt. Somit fällt die Verlegung eines
separaten Lichtwellenleiters weg. Zudem wird das Lichtwellenlei
ter-Kabel durch diese integrierte Lösung auch sehr viel geschütz
ter verlegt, wobei sich der weitere erfindungsgemäße Vorteil er
gibt, daß der eigentliche Lichtwellenleiter integriert im Kabel
baum, d.h. intergriert in dem gegebenenfalls mehrphasigen Kabel
mitverlegt sein kann, was einen zusätzlichen Schutz für den
Lichtwellenleiter darstellt.
In einer besonders bevorzugten Ausführung kann für die elektri
sche mehrpolige Steckverbindung ein herkömmlicher Stecker einge
setzt werden. Die elektrische Lichtwellen-Steckverbindung wird
dabei bevorzugt in der zentralen Mitte untergebracht und vorge
sehen.
In einer besonders bevorzugten Ausführungsform ist in an sich
bekannter Weise die mehrpolige Steckverbindung in ihrem Zentrum
mit einer sog. Pilot-Steckverbindung versehen, worüber beispiels
weise Meldesignale übertragen werden können. Erfindungsgemäß
wird nunmehr im Zentrum dieser Pilot-Steckverbindung die
elektrische Lichtwellenleiter-Steckverbindung untergebracht. Dabei
dient der Pilotstecker und die Pilotbuchse gleichzeitig als Hülsen
stecker bzw. Hülsenbuchse, in deren Zentralausnehmung das je
weilige Ende des Lichtwellenleiters zu liegen kommt. Dort können
auch die gegebenenfalls vorgesehenen Linsen unmittelbar benach
bart zur Schnittstelle untergebracht sein.
Weitere Vorteile, Einzelheiten und Merkmale der Erfindung ergeben
sich nachfolgend aus dem anhand von Zeichnungen dargestellten
Ausführungsbeispiel. Dabei zeigen im einzelnen:
Fig. 1 eine schematische auszugsweise Längsschnittdarstel
lung durch die erfindungsgemäße Steckverbindung
bei teilweise auseinandergezogener Stecker und
Buchsenkombination;
Fig. 2 eine stirnseitige Frontansicht des in Fig. 1 ge
zeigten erfindungsgemäßen Steckers,
Fig. 3 eine stirnseitige Ansicht der in Fig. 1 gezeigten
erfindungsgemäßen Buchse.
In Fig. 1 ist ausschnittsweise in leicht auseinandergezogener
Stellung ein mehrpoliger Stecker 1 und eine mehrpolige Buchse 3
gezeigt. Der Stecker und die Buchse sind im gezeigten Ausfüh
rungsbeispiel als fünfpolige Steckverbindung beispielsweise zur
Übertragung von Stark- oder Drehstrom ausgebildet, wobei drei
Leiter zur Übertragung der drei Phasen, ein vierter Leiter zur
Übertragung 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 gegenüberlie
genden Radialvorsprünge 7′ versehen. Beim Zusammenstecken
greifen die beiden Radialvorsprünge 7′ in die beiden diametral
gegenüberliegenden Radialausnehmungen 5′ der Buchse 3 ein,
wobei nach dem anschließenden Verdrehen bei ansonsten in fester
und klar definierter Zuordnung des Steckers 1 zur Buchse 3 der
Stecker 1 und die Buchse 3 fest ineinander nach Art eines Bajo
nettverschlusses verklemmt werden können.
Wie an sich bekannt ist, sind die Steckerstifte 1′ zur Herstel
lung der mehrfalzigen Verbindung am Stecker 1 auf einem Kreis in
gleichmäßigen Abständen zueinander angeordnet. Auf der geschütz
ten Rückseite zu den Steckerstiften 1′ sind im Isolierkörper des
Steckers 1 bekanntermaßen Schraubklemmen 10 vorgesehen, an
denen die einzelnen elektrischen und in der Zeichnung nicht
näher dargestellten Leitungen über Schrauben 12 an den Stecker
stiften 1′ angeschlossen werden können. Analoges gilt für die
Buchsenelemente 3′, so daß dies in den Zeichnungen und in der
Beschreibung übergangen werden kann.
Um einen möglichst niedrigen Kontaktwiderstand herzustellen, sind
die einzelnen Steckerstifte 1′ sowie die die Steckerstifte 1′
aufnehmenden Gegenbuchsen 3′ relativ lang ausgebildet.
Im Zentrum der Steckverbindung ist eine der Übertragung von
Meldesignalen dienende elektrisch leitende, in der Regel Nieder
volt-Pilotsteckverbindung 15 mit einem Pilotstecker 15′ und einer
Pilotbuchse 15′ integriert. In diesem Pilotstecker bzw. in der
Pilotbuchse 15′ bzw. 15′′ endet nunmehr jeweils die Lichtwellen
leitung 19. Dazu ist der Pilotstecker bzw. die Pilotbuchse als
Hülsenstecker bzw. Hülsenbuchse ausgebildet. Die jeweils in die
Pilotstecker-Hülse bzw. Pilotbuchsen-Hülse 15′ bzw. 15′′ einge
steckt endende Lichtwellenleitung kann über eine Lichtwellen
leiter-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 Schubspannungen.
Abweichend zu der Lichtwellenleiter-Klemme 21 kann auch an
dieser Stelle jeweils eine Steckverbindung zur Verbindung des
Lichtwellenleiters einmal an dem Pilotstecker 15′ wie aber auch
an der Pilotbuchse 15′′ vorgesehen sein.
Mit anderen Worten kann darüber das vorgefertigte Lichtwellen
leiter-Kabel mit einer Seriensteckverbindung an dem Pilotstecker
bzw. an der Pilotbuchse 15′ bzw. 15′′ angesteckt werden.
Im gezeigten Ausführungsbeispiel endet die jeweilige Lichtwellen
leitung kurz vor dem Ende der Pilotstecker-Hülse 15′ bzw. dem
Boden der Einstecköffnung der Pilotbuchsen-Hülse 15′′, wobei hier
jeweils in Nachbarschaft zum unmittelbaren Lichtwellenleiter-Ende
noch eine Linse 23 von beispielsweise 1 bis 5 mm Durchmesser zur
Verbesserung des Lichtwellenleitungs-Überganges integriert ange
ordnet sein kann.
Aus dem geschilderten Aufbau wird auch ersichtlich, daß die je
weilige Lichtwellenleitung 19 integriert in dem mehrpoligen Kabel
25 verlegt ist und auch darüber zusätzlich geschützt wird.
Abweichend vom vorstehend erläuterten Ausführungsbeispiel könnte
grundsätzlich das Lichtwellenkabel auch vom Zentrum der Steck
verbindung versetzt, also zu den Steckerstiften 1′ und den Gegen
buchsen 3′ angeordnet sein. Die am Ausführungsbeispiel erläuterte
Ausführungsform weist aber den Vorteil auf, daß vom Prinzip her
eine Normsteckverbindung verwandt werden kann, und daß dies
zudem auch nicht zu Lasten einer gegebenenfalls vorhandenen
Pilotsteckverbindung 15 geht.
Claims (9)
1. Lichtwellenleiter-Steckverbindung vorzugsweise bestehend aus
einem das Ende eines Lichtwellenleiters (19) aufnehmenden Hülsen
stecker (15′) und das andere Ende des Lichtwellenleiters (19)
aufnehmenden Hülsenbuchse (15′′), dadurch gekennzeichnet, daß
die Lichtwellenleiter-Steckverbindung in einer mehrphasigen
elektrischen Steckerverbindung mit mehreren ineinander steckbaren
Steckerstiften (1′) und Buchsenelementen (3′) integriert ist und
eine gemeinsame Schnittstelle mit der mehrphasigen elektrischen
Steckverbindung bildet.
2. Lichtwellenleiter-Steckverbindung nach Anspruch 1, dadurch
gekennzeichnet, daß die Enden der beiden zu koppelnden Licht
wellenleiter (19) in einem Hülsenstecker (15′) und in einer Hül
senbuchse (15′′) enden, die bei ineinander gesteckter Stecker (1)-
Buchsen (3)-Verbindung ebenfalls ineinander gesteckt sind.
3. Lichtwellenleiter-Steckverbindung nach Anspruch 1 oder 2,
dadurch gekennzeichnet, daß die Enden der beiden zu koppelnden
Lichtwellenleiter (19) in der Zentralachse des Steckers (1) bzw.
der Buchse (3) liegen.
4. Lichtwellenleiter-Steckverbindung nach Anspruch 2, dadurch
gekennzeichnet, daß der Hülsenstecker (15′) im Stecker (1) und
die Hülsenbuchse (15′′) in der Buchse (3) integriert sind.
5. Lichtwellenleiter-Steckverbindung nach Anspruch 2 oder 4,
dadurch gekennzeichnet, daß der Hülsenstecker (15′) und die
Hülsenbuchse (15′′) ebenfalls Teile einer zusammenwirkenden
elektrisch leitenden Pilot-Steckverbindung sind.
6. Lichtwellenleiter-Steckverbindung nach einem der Ansprüche 1
bis 5, dadurch gekennzeichnet, 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.
7. Lichtwellenleiter-Steckverbindung nach Anspruch 6, dadurch
gekennzeichnet, daß die Lichtwellenleiter-Klemme (21) jeweils an
dem Hülsenstecker (15′) bzw. der Hülsenbuchse (15′′) sitzt.
8. Lichtwellenleiter-Steckverbindung nach einem der Ansprüche 2
bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Lichtwellenleiter (19) an
dem jeweiligen Hülsenstecker (15′) bzw. der Hülsenbuchse (15′′)
über eine vorgefertigte Seriensteckverbindung steckbar verbind
bar ist.
9. Lichtwellenleiter-Steckverbindung nach einem der Ansprüche 1
bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß der jeweilige über die Steck
verbindung zu verbindende Lichtwellenleiter (19) in dem mehr
phasigen Kabel für die elektrische Steckverbindung integriert
verlegt ist.
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