BEAM WAVEGUIDE CONNECTING DEVICE, IN PARTICULAR FOR PLUG-IN UNITS

Abstract: 1. A light waveguide plug-in device with male and female components, where the male component has a guide section adjacent its free end to facilitate insertion into a hollow, cylindrical guide body of the female component, and where the hollow, cylindrical guide body (2) can be connected to a main body (3) of the female component (1) with clamping surfaces (4, 5) at right angles to the axis of the plug-in device between the guide body (2) and the main body (3), and where a stop ring (6) is provided to be inserted between the clamping surfaces (4, 5) and has an opening (7) smaller in diameter than the outer diameter of the guide section (8) of the male component (9), characterized in that the guide section (8) is provided with an annular shoulder (10) which matches the opening (7) of the stop ring (6), and that there are provided both a first main body (3) in the form of a light waveguide guide element (3a), connected to the guide body (2) when the stop ring (6) is removed, and a second main body for exchange with the first main body and forming a base body (3b) for an electro-optical component (11) connected to the guide body (2) when the stop ring (6) is inserted.

Description: Lichtwellenleitersteckvorrichtung, insbesondere für die Einschubtechnik Die Erfinuiig bezieht sich auf eine Lichtwellenleitersteckvorrichtung mit einem stift- und einem buchsenseitigen Teil, bei der das stiftseitige Teil mit einem seinem freien Ende benachbarten Führungsabschnitt in einen hohlzylindrischen Führungskörper des buchsenseitigen Teils einschiebbar ist.. Eine solche Lichtwellenleitersteckvorrichtung ist z.B. aus dem DE-GM 78 17 996 bekannt. Bei dieser bekannten Lichtwellenleitersteckvorrichtung sind beide Teile der Steckvorrichtung mit Lichtwellenleiterführungselementen versehen, die jeweils eine zur Aufnahme eines Endabschnitts eines Lichtwellenleiters vorgesehene Bohrung aufweisen. Beim Zusammenfügen der beiden Teile der Steckvorrichtung wird durch Führungsmittel dafür gesorgt, dass die Bohrungen der beiden Lichtwellenleiterführungselemente miteinander fluchten. Die in den Bohrungen fixierten Lichtwellenleiter-Endabschnitte sind daher beim Zusammenfügen der beiden Teile der Lichtwellenleitersteckvorrichtung koaxial aufeinander ausgerichtet, so dass beim Zusammenstossen der Stirnflächen der beiden Lichtwellenleiterendabschnitte ein möglichst verlustfreier Übergang der Lichtsignale von dem einen Lichtwellenleiterendabschnitt auf den anderen Lichtwellenleiterendabschnitt gewährleistet ist. Einer der beiden Teile der Lichtwellenleitersteckvorrichtung ist bei derartigen Lichtwellenleitersteckvorrichtungen häufig an einem Einschub befestigt, während der andere Teil gestellseitig fixiert ist. Befindet sich in dem Einschub ein Lichtsender (z.B. LED) oder ein Lichtempfänger (Foto Rt 1 Obh / 19.4.1982 diode), so muss dieser zunächst über einen kurzen Lichtwel lenleiterabschnitt mit dem einschubseitigen Teil der Steck vorrichtung verbunden werden. Es entstehen dadurch zwei Koppelstellen, nämlich zwischen dem elektrooptischen Element (LED oder-fotodiode) und dem kurzen Lichtweltenleiter- abschnitt und zwischen dem kurzen Lichtwellenleiterabschnitt und dem weiterführenden Lichtwellenleiter, der im gestell seitigen Teil der Steckvorrichtung endet. Es ist aber erwünscht, eine Lichtwellenleitersteckvorrich-. tung so auszubilden, dass das einschubseitig angeordnete elektrooptische Element (LED oder Fotodiode) unmittelbar mit dem Lichtwellenleiterendabschnitt gekoppelt werden kann, der im anderen Teil der Steckvorrichtung endet, also ge stellseitig vorgesehen ist. Andererseits soll der dann das elaktrooptische Element enthaltende Teil der Steckvorrichtung auch unkompliziert iur.Aufnahme eines Lichtwellenleiterendabschnittes umgerüstet werden können, d-a sonst zu viele voneinander verschiedene Teile auf Lager gehalten werden müssen. Aufgabe vorliegender Errindungist es daher, eine- Lichtwel lenleitersteckvorrichtung der eingangs genannten Art so weiterzubilden, dass der eine Teil der Steckvorrichtung mög lichstunkompbiziert einerseits zur Aufnahme eines elektro- optischen Elementes und andererseits zur Aufnahme eines Lichtwellenleiterendabschnittes umgerüstet werden kann, und dass in jedem dieser Einsatzfälle optimale Steckbedingungen vorhanden sind. EP!indungSemäss ergibt sich die Lösung dieser Aufgabe da durch, dass der hohlzylindrische Führungskörper mit einem Hauptkörper des buchsenseitigen Teils unter Bildung von Klemmflächen zwischen Führungs- und Hauptkörper verbindbar ist, dass ein zwischen die Klemmflächen einsetzbarer Stopp ring vorgesehen ist, dessen Öffnung im Durchmesser kleiner ist als der Aussendurchmesser des Führungsabschnittes des stiftseitigen Teils dass der Führungsabschnitt mit einer auf die Öffnung des Stoppringes abgestimmten ringförmigen Schulter versehen ist, und dass Führungskörper und Hauptkörper bei einer Ausbildung des Hauptkörpers als Lichtwellenleiterführungselement ohne Stoppring und bei einer Ausbildung als Sockelkörper für ein elektrooptisches Bauelement unter Einfügung des Stoppringes miteinander verbunden sind. Durch die wahlweise Einfügung des Stoppringes und die stirnseitige Ausbildung des Lichtwellenleiterführungselementes des stiftseitigen Teils der Steckvorrichtung mit einer ringförmigen Schulter wird erreicht, dass bei Bestückung des buchsenseitigen Teils der Steckvorrichtung mit einem als Diodensockel ausgebildeten Hauptkörper zwischen der am Diodensockel befestigten LED und der Stirnseite des Lichtwellenleiterführungselementes des stiftseitigen Teils der Steckvorrichtung ein Mindestabstand verbleibt, der eine Beschädigung der Diode durch das Lichtwellenleiterführungs-- element des stiftseitigen Teils sicher ausschliesst. Wird dagegen der Hauptkörper des buchsenseitigen Teils der Steckvorrichtung als Lichtwellenleiterführungselement ausgebildet, und der Stoppring weggelassen, so kann das Lichtwel lenleiterführungselement des stiftseitigen Teils der Steckvorrichtung sich mit seiner, dem buchsenseitigen Teil der Steckvorrichtung zugewandten Stirnseite gegen die entsprechende Stirnseite des buchsenseitigen Lichtwellenleiterführungselementes legen, wodurch auch die beiden Stirnflächen der in den beiden Teilen der Lichtwellenleitersteckvorrichtung fixierten Lichtwellenleiterendabschnitte im wesentlichen spaltfrei aneinanderliegen. Weitere Ausges-taltungen der Erfindung sehen vor, dass der hülsenartige Führungskörper mit einem vom stiftseitigen Teil abgewandten Gewindeansatz a-uf den Hauptkörper aufschraubbar ausgebildet ist, dass ein den Führungsabschnitt bildendes zylindrisches Lichtwellenleiterführungselement des stiftseitigen Teils in einer Aussenhülse in Steckrichtung verschiebbar gel-agert ist, dass das Lichtwe.llenleiterführungselement mit einem- quer zur Steckrichtung vorgesehenen Bund an einem Anschlag der Aussenhülse-in Steckrichtung abgestützt ist, dass zwischen dem Bund und-e.iner Endfläche der Aussenhülse eine das- Lichtwellenleiterführungs- element des stiftseitigen Teils umgebende Schraubendruckfeder abgestützt ist, dass die Endfläche durch eine in die Aussenhülse einschraubbare Ringmutter gebildet ist, dass die Ringmutter eine kleinere Lichte Weite aufweist als der Aussendurchmesser des Bundes des LichtwelIenleiterführunssele- mentes des stiftförmigen Teils dass das Lichtwellenleiterführungselement des stiftseitigen Teils im Bereich-der Aussenhülse mit einer Endhülse verschraubt ist, dass die Endhülse einen mit einem gegenüber der lichten- Weite der Ringmutter grösseren Aussendurchmesser-versehenen, und ausserhalb der Aussenhülse vorgesehenen Ringbund aufweist, dass die Endhülse auf der vom buchsenseitigen Teil abgewandten Seite des Ringbundes als Crimphülse ausgebildet ist, dass eine in den Bereich der Crimphülse einschiebb-are Gegenhülse vorgesehen ist, und dass die Aussenhülse an ihrem, dem buchsenseitigen Teil zugewandten Ende gegenüber dem Füh.-. rungsabschnitt einen Abstand zur Bildung. eines Aufnahmespaltes für einen Endbereich des- Führungskörpers aufweist. Durch diese Ausbildung- der Lichtwellenle.itersteck-vorrich- tung wird das Einfügen des Stoppringes wesentlich vereinfacht und der Zusammenbau des stiftförmigen Teils der Steck-vorrichtung, sowie der Anschluss eines Lichtwellenleiterkabels an diesen Teil der Steckvorrichtung wesentlich erleichtert. Nachstehend werden Ausführungsbeispiele derErtindung anhand von drei Figuren noch näher erläutert. Dabei zeigen Fig 1 in Seitenansicht und geschnitten dargestellt, den stiftseitigen Teil der Lichtwellenleitersteckvorrichtung, Fig. 2 in Seitenansicht und geschnitten dargestellt, den buchsenseitigen Teil der Lichtwel lenleitersteckvorricht.ung, wobei der Hauptkörper des buchsenseitigen Teils als Lichtwellenleiterführungselement ausgebildet ist, und Fig. 3 in Seitenansicht und geschnitten dargestellt, den buchsenseitigen Teil einer Lichtwellenleitersteckvorrichtung, bei dem der Hauptkörper als Sockelkörper einer LED ausgebildet ist. Bei der in den Figuren dargestellten Lichtwellenleitersteckvorrichtung handelt es'sich um eine vorzugsweise in der Einschubtechnik verwendete Steckvorrichtung. Deshalb ist bei dem in Fig 1 dargestellten stiftseitigen Teil 9 der Steckvorrichtung das zylindrische Lichtwellenleiterführungselement 13 in Steckrichtung federnd in einer- Aus senhü2se 14 gelagert. Trifft nämlich das Lichtwellenleiterführungselement 13, das z.B. gestellseitig vorgesehen ist, beim Zusammenfügen der beiden Teile der Lichtwellenleitersteckvorrichtung auf den z.B. ebenfalls als Lichtwellenleiterführungselement 3a ausgebildeten Hauptkörper 3 des buchsenseitigen Teils 1 der Steckvorrichtung (Fig. 2), der z.B. einschubseitig angeordnet ist, dann kann das Lichtwellenleiterführungselement 13 elastisch bei einer weiteren Vorwärtsbewegung des Einschubs und damit des buchsenseitigen Teils 1 der Lichtwellenleitersteckvorrichtung zurückweichen. Beim Zusammenfügen der beiden Teile 1, 9 der Lichtwellenleitersteckvorrichtung dringt das zylindrische Lichtwellenleiterführungselement 13, das in einer zu seinem Mantel koaxialen Bohrung einen Glasfaser-Lichtwellenleiter 27 enthält, mit einem Führungsabschnitt 8 in den hohlzylindrisch ausgebildeten Aufnahmeraum 28 eines hülsenartigen Führungskörpers 2 ein, der mit einem vom stiftseitigen Teil 9 abgewandten Gewindeansatz 12 auf einen im wesentlichen zylindrischen Hauptkörper 3 des buchsenseitigen Teils 1 der Steckvorrichtung aufgeschraubt ist. Der Hauptkörper 3 des buchsenseitigen Teils 1 der Steckvorrichtung kann entweder als Sockel (3b) für ein elektrooptisches Bauelement 11 oder ebenfalls als ein Lichtweilenleiterführungselement (3a) ausgebildet sein Ist der Hauptkörper 3 als Bauelementsockel 3b ausgebildet, so trägt er an seiner Stirnseite 29, die dem stiftseitigen Teil 9 der Steckvorrichtung- zugewandt ist, das elektroop- tische Bauelement, z.B. eine lichtemittierende Diode 11. Die Diode 11 ist an dem Sockel 3 so befestigt, dass ihre optisch aktive Fläche- genau auf die Achse des Aufnahmeraumes 28 des Führungskörpers 2 ausgerichtet ist. Beim Zusammenfügen der beiden Teile 1, 9 der Lichtwellenleitersteckvorrichtung wird daher die Glasfaser 27 automatisch auf die optisch aktive Fläche der LED 11 ausgerichtet. Dabei darf jedoch das Lichtwellenleiterführungselement 13 keinesfalls an der Diode 11 anstossen. Um dies zu verhindern, ist ein Stoppring 6 vorgesehen, der so ausgebildet ist, dass er zwischen Klemmflächen 4, 5 von Hauptkörper 3 und Führungskörper 2 eingefügt und beim Verschrauben dieser beiden Teile miteinander zwischen diesen Flächen eingeklemmt werden kann Die Stirnseite 30 des Lichtwellenleiterführungselementes 13 des stiftseitigen Teils 9 ist mit einer ringförmigen Schulter 10 versehen, wodurch ein im Durchmesser gegen über dem Führungsabschnitt 8 des Lichtwellenleiterführungs- elementes 13 verminderter Teil 31 am Lichtwellenleiterfüh- rungselement 13 gebildet wird, der in die zentrale Öffnung 7 des Stopprings 6 passt. Die Stirnseite des Lichtwellenleiters 27 wird auf diese Weise geführt bis in die nächste Nähe der optisch aktiven Fläche der LED 11 gebracht. Die Ringschulter 10 legt sich dabei gegen den Stoppring 6 und sichert dadurch einen Mindestabstand zwischen dem Lichtwellenleiterführungselement 13 und der LED 11. Ist dagegen der Hauptkörper 3 ebenfalls als Lichtwellenlei terführungselement 3a ausgebildet, in dem ein Lichtwellenleiter 32 entsprechend dem Lichtwellenleiter 27 im Licht welienleiterführungselement 13 angeordnet ist, dann wird beim Zusammenfügen von Führungskörper 2 und Hauptkörper 3 der Stoppring weggelassen. Dadurch kann sich die Stirnseite 30 des Lichtwellenleite.rführungselementes 13 und damit die mit dieser Stirnseite fluchtende Stirnseite des Lichtwellenlei-ters 27 gegen die Stirnseite 33 des ebenfalls als Lichtwellenleiterführungselement 3a ausgebildeten Hauptkörpers 3 des buchsenseitigen Teils der Steckvorrichtung 1 legen. Da der Lichtwellenleiter 32 mit seiner Stirnseite ebenfalls mit der Stirnseite 33 fluchtet, liegen dadurch die Stirnseiten der beiden Lichtwellenleiter 27 und 32 im wesentlichen spaltfrei aneinander. Das spielfreie Aneinanderliegen der Stirnseiten 30 und 33 wird zusätzlich durch eine Schraubendruckfeder 18 sichergestellt, die in einer Kammer 34 der Aussenhülse 14 angeordnet ist, und das Lichtwellenleiterführungselement 13 umgibt. Die Feder 18 stützt sich einerseits an einem quer zur Steckrichtung vorgesehenen Bund 15 des Lichtwellenleiterführungselementes 13 und andererseits an einer Ringmutter 19 ab, die die Kammer 34 auf der vom Teil 1 abgewandten Seite der Aussenhülse 14 verschliesst und mit dieser verbunden ist. In der vordersten Position des Lichtwellenleiterführungselementes 13 stützt sich der Bund 15 an einem Anschlag 16 der Aussenhülse 14 at < O Die Aussenhülse 14 selbst ist mit Hilfe eines Rastringes 35 (vgl. hierzu Fig. 3), der in einer Eindrehung 36 der Aussenhülse 14 sitzt (in Fig. 1 ist dieser Rastring nicht dargestellt), z.B. in dem Kunststoffgehäuse einer gestellseitigen Steckerleiste fixiert. Das Lichtwellenleiterführungselement 13 ist im Bereich der Kammer 34 m-it einer Endhülse 20 verschraubt, die ausserhalb der Aussenhülse 14 mit einem Bund 21 versehen ist, dessen Aussendurchmesser grösser ist, als die lichte Weite der Ringmutter 19 Auf diese Weise kann die Ringmutter 19 nicht verlorengehen, da sie bei einer Demontage zwischen der feder 1-8 und dem Bund 21 geha-Iten wird. Die Endhülse, 20 geht auf der vom Teil 1 abgewandten Seite des Bundes 21 in eine Crimphülse 22 über, wobei ein den Lichtwellenleiter 27 umgebender Aussenmantel mit einem über eine Gegenhülse 23 zurückgeschobenen Abschnitt zwischen der Crimphülse 22 und der Gegenhülse 23 eingeklemmt werden kann. Am Lichtwellenleiterkabel auftretende Zugkräfte werden dadurch sicher abgefangen. An ihrem, dem Teil 1 zugewandten Ende 24 bildet die Aussenhülse 14 einen ringförmigen Aufnahmespalt 25 für einen End bereich 26 des Führungskörpers 2, wodurch eine zusätzliche Versteifung der Steckvorrichtung gegenüber Kräften, die die beiden Teile 1, 9 der Steckvorrichtung gegeneinander abwinkeln wollen, erreicht wird. 12 Fatentansprüche 3 Figuren Bezugszeichenliste 1 buchsenseitiges Teil. 2 Führungskörper 3 Hauptkörper 3a Lichtwellenleiterführungselement 3b Dioden sockel 4,5 Klemmflächen von 3 und 2 6 Stoppring 7 zentrale öffnung von 6 8 Führungsabschnitt von 13 9 stiftseitiges Teil 10 ringförmige Schulter von 13 11 elektrooptisches Element 12 Gewindeansatz von 2 13 Lichtwellenleiterführungselement 14. Aussenhülse 15 Bund von 13 16 Anschlag von 14 17 Endfläche von 19 18 Schraubendruckfeder 19 Ringmutter 20 Endhülse 21 Bund von 20 22 Crimphülse 23 Gegenhülse 24 Ende der Aussenhülse 25 Aufnahmespalt 26 Endbereich von 2 27 Lichtwellenleiter 28 Aufnahmeraum von 2 29 Stirnseite von 3b 30 Stirnseite von 13 31 im Durchmesser verminderter Teil von 13 32 Lichtwellenleiter 33 Stirnseite von 3a 34 Kammer 35 Rastring 36 Eindrehung für 35

Claims: Patentansprüche 1. Lichtwellenleitersteckvorrichtung mit einem stift- und einem buchsenseitigen Teil, bei der das stiftseitige Teil mit einem seinem freien Ende benachbarten Führungsabschnitt in einen hohlzylindrischen Führungskörper des buchsenseifii- gen Teils einschiebbar ist, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass der hohlzylindrische Führungskörper (2) mit einem Hauptkörper (3) des buchsenseitigen Teils (1) unter Bildung von Klemmflächen (4,5) zwischen Führungs- und Hauptkörper (2,3) ver- bindbar ist, dass ein zwischen die Klemmflächen (4,5) einsetzbarer Stoppring (5? vorgesehen ist, dessen öffnung 17) im Durchmesser kleiner ist, als der Aussendurchmesser des Führungsabschnittes (8) des stiftseitigen Teils (9), d5^ der FührungsGbschnitt t8) mit einer auf die Öffnung (7i des Stopprings (6) abgestimFten ringförmigen Schulter (10) versehen ist, und dass Führungskörper (2) und Hauptkörper (3) bei einer- Ausbildung des Hauptkörpers (3) als LichtwellerI- leiterführungselement (3a) ohne Stoppring (6) und bei einer Ausbildung als Sockelkörper (3b) für ein elektpooptisches Bauelement (11) unter Einfügung des Stopprings (6) mitein- ander verbunden sind 2. Lichtwellenleitersteckvorrichtung nach Anspruch 1, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t dass der hülsenartige Führungskörper (2) mit einem vom sti-ftseit- gen Teil (9) abgewandten Gewindeansatz (12) auf den Hauptkörper (3) aufschraubbar ausgebildet ist. 3. Lichtwellenleitersteckvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 oder 2, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass ein den Führungsabschnitt (8) bildendes zylindrisches Lichtwellenleiterführungselement (13) des stiftseitigen Teils (9) in einer Aussenhülse (14) in Steckrichtung verschiebbar ge lagert ist. 4. Lichtwellenleitersteckvorrichtung nach Anspruch 3, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass das Lichtwelienleiterführungselement (13) mit einem quer zur Steckrichtung vorgesehenen Bund (15) an einem Anschlag (16) der Aussenhülse (14) in Steckrichtung abgestützt ist. 5. Lichtwellenleitersteckvorrichtung nach Anspruch 4, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass zwischen dem Bund (15) und einer Endfläche (17) der Aussenhülse (14) eine das Lichtwellenleiterführungselement (13) des stiftseitigen Teils (9) umgebende Schraubendruckfeder- (18) abgestützt ist. 6. Lichtwellenleitersteckvorrichtung nach Anspruch 5, d a d u r c h g e k e n 2 z e i c h n e t, dass die Endfläche (17) durch eine in die Aussenhülse (14) einschraubbare Ringmutter- (19) gebildet ist 7. Lichtwellenleitersteckvorrichtung nach Anspruch 6, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass die Ringmutter (19) eine kleinere lichte Weite aufweist als der Aussendurchmesser des Bundes (15) des Lichtwellenleiterführungselementes (13) des stiftförmigen Teils (9). 8. Lichtwellenleitersteckvorrichtung nach Anspruch 7, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass das Lichtwellenleiterführungselement (13) des stiftseitigen Teils (9) im Bereich der Aussenhülse (14) mit einer Endhülse (20) verschraubt ist. 9. Lichtwellenleitersteckvorrichtung nach Anspruch 8, d a d u rc h g e k e n n z e i c h n e t, dass die Endhülse (20) einen mit einem gegenüber der lichten Weite der Ringmutter (19) groberen Aussendurchmesser versehenen, und ausserhalb der Aussenhülse (14) vorgesehenen Ringbund (21) aufweist. 10. Lichtwellenleitersteckvorrichtung nach Anspruch 9, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass die Endhülse (20) auf der vom buchsenseitigen Teil (1) abge wanten Seite des Ringbundes (21) als Crimphülse (22) ausgebildet ist. 11. Lich-twellenleitersteckvorrichtung nach Anspruch 10, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass eine in den Bereich der Crimphülse (22) einschiebbare Gegenhülse (23) vorgesehen ist. 12. Lichtwellen-leitersteckvorrichtung nach Anspruch 11, d a d u r c h g e- k e n n z e i c h n e t , dass die Aussenhülse (14) an ihrem, de buchsenseitigen Teil (1) zugewandten Ende (24-) gegenüber dem Führungsabschnitt einen Abstand zur Bildung eines Aufnahmespaltes (25) für einen Endbe-reich (26) des Führungskörpers (2) a-ufweist.

Inventors: SCHON, JOSEF, DIPL.-ING., Schön, Josef, Dipl.-Ing.
Applicants: SIEMENS AKTIENGESELLSCHAFT BERLIN UND MUNCHEN
Application year: 1983
Main classification: G02B6
IPC codes: G02B6