ОПТИЧЕСКИЙ МОДУЛЬ ДЛЯ МОДУЛЬНО ВЫПОЛНЕННЫХ ПРОМЫШЛЕННЫХ ШТЕКЕРНЫХ СОЕДИНИТЕЛЕЙ
OPTICAL MODULE FOR INDUSTRIAL PLUG-IN CONNECTORS OF MODULAR DESIGN

Изобретение относится к модулю, который вставляют в корпус промышленного штекерного соединителя и который содержит по меньшей мере один оптоволоконный штекерный соединитель.
Из уровня техники известны также и другие модули, которые содержат, например, электрические контактные элементы или пневматические контакты. Такими модулями оснащают корпуса промышленных штекерных соединителей. За счет этого могут производиться различные вариации промышленных штекерных соединителей. Промышленные штекерные соединители также известны специалистам, как штекерный соединитель Han, который поставляет фирма HARTING.
Уровень техники
DE 102010051816 А1 раскрывает патрон, в котором необратимо зафиксирован оптоволоконный штекерный соединитель. Патрон запрессовывается в корпус штекерного соединителя.
Также в WO 2007119036 А1 показан оптоволоконный штекерный соединитель, металлический обод 32 которого необратимо приклеен в теле корпуса.
ЕР 1792217 А1 раскрывает абонентский штекерный соединитель, который имеет специальный корпус, вследствие чего штекерный соединитель имеет хорошую так называемую пригодность к сборке в полевых условиях. В данном случае световод обрамлен так называемым металлическим ободом. При соединении двух штекерных соединителей соответствующие торцы световодов (оптоволоконных кабелей) прижимаются друг к другу. Посредством этого интерфейса передаются световые сигналы. Такой штекерный соединитель также кратко называют оптоволоконным штекерным соединителем.
Соединение вышеупомянутого оптоволоконного штекерного соединителя должно быть произведено очень точно. Торцы световода должны быть направлены очень точно по отношению друг к другу. Это означает, что большая часть (>95%) площадей поверхностей торцов должна быть перекрыта для обеспечения хорошей передачи сигналов. Кроме того, торцовые поверхности не могут быть наклонены по отношению друг к другу.
При необходимости параллельного соединения нескольких оптоволоконных штекерных соединителей следует обращать внимание на точную направленность каждого отдельного соединения оптоволоконного штекерного соединителя.
Предмет заявки
Целью изобретения является создание модуля со встроенным оптоволоконным штекерным соединителем, который может быть смонтирован в корпусе штекерного соединителя. Посредством этого модуля штекерный соединитель становится более невосприимчивым по отношению к воздействиям окружающей среды, таким как загрязнение, пыль, сотрясение или вибрации.
Указанная цель достигнута в модуле, выполненном с возможностью обратимой фиксации в корпусе промышленного штекерного соединителя, имеющем крепежные средства, обеспечивающие возможность фиксации модуля непосредственно в корпусе промышленного штекерного соединителя, и/или фиксируемом посредством крепежных средств в крепежной раме, которая, в свою очередь, является фиксируемой в корпусе промышленного штекерного соединителя. Предлагаемый в изобретении модуль содержит по меньшей мере один обратимо заблокированный в нем оптоволоконный штекерный соединитель и по меньшей мере один обратимо заблокированный в нем адаптер, соединенный с оптоволоконным штекерным соединителем и содержащий оптически преобразующий (изображающий) элемент.
Соответствующий изобретению модуль предусмотрен для вставления его в корпус промышленного штекерного соединителя. Модули могут быть размещены в корпусе штекерного соединителя непосредственно или посредством так называемой шарнирной рамы. В ЕР 2537212 А1 раскрыт корпус штекерного соединителя, который имеет несколько посадочных мест для модулей. ЕР 860908 В1 показывает, например, шарнирную раму, посредством которой модули могут быть размещены в корпусе штекерного соединителя.
В предложенном модуле может быть заблокирован оптоволоконный штекерный соединитель. Предпочтительным образом блокирование является обратимым таким образом, что оптоволоконный штекерный соединитель может быть заменен или обменен на другой штекерный разъем.
В модуле может быть заблокирован, кроме того, адаптер, который соединен с оптоволоконным штекерным соединителем или же надет на него. Блокирование адаптера также является обратимым.
Оптоволоконный штекерный соединитель и адаптер состоят в функциональном соединении.
Под этим понимают, что выходящий из оптоволоконного штекерного соединителя световой сигнал в конечном итоге испускается посредством адаптера и/или, что поступающий в адаптер световой сигнал направляется в оптоволоконный штекерный соединитель. Понятие световой сигнал часто используют в обиходе. Под световым сигналом специалист понимает оптический сигнал.
Является наиболее предпочтительным, когда модуль имеет крепежные средства, с помощью которого модуль является непосредственно фиксируемым в корпусе промышленного штекерного соединителя и/или модуль является фиксируемым посредством крепежных средств в крепежной раме, причем крепежная рама, в свою очередь, является фиксируемой в корпусе промышленного штекерного соединителя. Фиксация выполнена обратимой. За счет этого отдельные модули могут быть удалены из корпуса штекерного соединителя и заменены на другие.
Предложенный здесь модуль является невосприимчивым к воздействиям окружающей среды, таким как загрязнение и пыль. Кроме того, передача сигналов обеспечена при сотрясении или вибрациях.
В соответствии с изобретением адаптер содержит со вставной стороны оптически преобразующий элемент, который выполняет расширяющее световой луч воздействие на входящий световой сигнал.
Под оптически преобразующим элементом предпочтительно понимают стержневую линзу, особо предпочтительно, однако, сферическую линзу. Последняя показала себя особо невосприимчивой в сильно загрязненных окружающих средах.
Сферическая линза позиционирована таким образом, что выходящий из световода (например, стекловолоконного кабеля) луч света многократного расширяется относительно его исходной величины и параллелизируется.
Когда промышленный штекерный соединитель соединен со вторым промышленным штекерным соединителем, причем оба промышленных штекерных соединителя содержат оптический модуль согласно изобретению, во вставленном состоянии оптические элементы, например предложенные выше сферические линзы, двух модулей направлены по отношению друг к другу таким образом, что выходящий из оптического элемента модуля первого промышленного штекерного соединителя световой сигнал поступает в оптический элемент модуля второго промышленного штекерного соединителя.
Когда параллелизированный свет (световой сигнал) из адаптера наталкивается на сферическую линзу противоположного адаптера, поступающий световой сигнал фокусируется на световоде оптоволоконного штекерного соединителя.
Посредством оптических элементов адаптеров модулей могут быть скомпенсированы небольшие отклонения при позиционировании модулей по отношению друг к другу. Это является особо необходимым в вышеописанном модульном штекерном соединителе, поскольку в данном случае, как правило, должны быть скомпенсированы большие по сравнению с обычными оптическими штекерными соединителями допуски. Конкретно модульная система согласно ЕР 860906 В1 требует модулей с известной компенсацией допусков. Также и модульная система со встроенной в корпус штекерного соединителя рамой, как она показана в ЕР 2537212 А1, имеет эти проблемы с допусками. Эти проблемы разрешены посредством предложенного здесь модуля.
Вышеописанная передача сигналов функционирует без соприкосновения, без физического контакта, посредством так называемого воздушного интерфейса. Также и в том случае, когда сферические линзы немного параллельно (радиально) смещены по отношению друг к другу, за счет расширения светового сигнала обеспечена достаточная для передачи сигналов интенсивность света. Также и в том случае, когда адаптеры немного наклонены осевым образом по отношению друг к другу, имеется в наличии достаточная передача сигналов.
Является выгодным придание модулю такой формы, что равным образом могут быть зафиксированы постоянный, или линейный, или байонетный, или абонентский штекерные соединители. Предпочтительным образом в модуле могут быть зафиксированы по меньшей мере два различных штекерных соединителя оптоволоконного кабеля, например байонетный и абонентский штекерные соединители. За счет этого модуль становится пригодным к использованию разносторонним образом.
Является наиболее предпочтительным, когда модуль содержит соединительное устройство, которое позиционирует по отношению друг к другу сферические линзы двух противоположных адаптеров различных модулей. При этом может речь идти, например, об элементе в форме цилиндра, который покрывает области сферических линз соответствующих адаптеров. Это соединительное устройство может быть сформировано непосредственно на модуле.
Осуществление изобретения
Вариант осуществления изобретения представлен на чертежах и разъяснен в дальнейшем более подробно. Изобретение не ограничено показанным здесь вариантом осуществления.
Показано на:
Фиг. 1 - схематическое представление двух выровненных по отношению друг к другу по вставным сторонам модулей,
Фиг. 2 - вид сверху на оптоволоконный штекерный соединитель,
Фиг. 3 - перспективный, частично разрезанный вид адаптера,
Фиг. 4 - вид сбоку подробно показанного модуля,
Фиг. 5 - изображение в разрезе модуля, и
Фиг. 6 - перспективный вид двух крепежных рам со вставленными оптическими модулями.
На фиг. 1 наряду с непомеченными штрихом применяются также и помеченные штрихом ссылочные обозначения. Непомеченные штрихом ссылочные обозначения относятся к штекерному соединителю, а помеченные штрихом ссылочные обозначения - к подходящему к нему сопряженному штекерному соединителю. Тем не менее, помеченные штрихом ссылочные обозначения охватывают те же признаки или же конструктивные элементы, что и непомеченные штрихом ссылочные обозначения, и поэтому не представлены отдельно в пунктах формулы изобретения.
Модуль 1, 1' согласно изобретению имеет по существу форму прямоугольного параллелепипеда. Со стороны присоединения в модуле 1, 1' заблокирован оптоволоконный штекерный соединитель 2, в данном случа так называемый абонентский штекерный разъем. Абонентский штекерный разъем стандартным образом применяют для соединений локальной сети и поэтому он является широко распространенным.
Со вставной стороны из абонентского штекерного разъема 2 выступает участок металлического обода 6, в который заделано стекловолокно для передачи сигналов. Стекловолоконный кабель 4 присоединен со стороны присоединения к абонентскому штекерному разъему 2. Для обратимого блокирования в модуле 1, 1' на корпусе абонентского штекерного разъема сформированы два стопорных крючка 7, которые захватывают в подходящие выемки модуля 1, 1'. Для разгрузки натяжения стекловолоконный кабель 4 своей металлической оболочкой 8 обжимается на теле корпуса абонентского штекерного разъема 2.
Со вставной стороны в модуле 1, 1' заблокирован адаптер 3. Адаптер 3 выполнен по существу в форме цилиндра и имеет подобную оболочке область 9, которая предусмотрена для приема выступающих из абонентского штекерного разъема 2 участков металлического обода 6. К этой области присоединяется ободная деталь 10, которая простирается до сферической линзы 11, которая образует, если можно так выразиться, вставной торец адаптера.
Когда оптоволоконные штекерные соединители 2 и адаптеры 3 соединены друг с другом, торцовые поверхности металлического обода 6 штекерного соединителя оптоволоконного кабеля 2 и ободной детали 10 адаптера 3 направлены друг к другу и предпочтительно состоят также в физическом контакте. Посредством металлических ободов 6, 10 заделанные в них стекловолокна или же световоды естественным образом также выровнены по отношению друг к другу.
Со вставной стороны в адаптере 3 расположена сферическая линза 11. Сферическая линза 11 непосредственно присоединена к ободной детали 10.
Как можно увидеть на фиг. 1, сферические линзы 11, 11' противоположных адаптеров 1, 1' выровнены по отношению друг к другу, когда два промышленных штекерных соединителя 5, 5' со встроенными модулями 1, 1' соединяются друг с другом, например, посредством прижимной скобы. Направление вставления промышленных штекерных соединителей 5, 5' обозначено стрелками 12, 12'.
Между вставленными друг в друга адаптерами 3, 3' модулей 1, 1' отсутствует какое-либо соприкосновение. Передача сигналов в данном случае производится посредством воздушного интерфейса. Промышленные штекерные соединители 5, 5' уплотнены в соединенном состоянии посредством уплотнения (не показано). Таким образом, пыль не может проникать и увеличивать ширину воздушного интерфейса, тем самым препятствуя передаче сигналов.
Как уже изложено выше, выходящий из стекловолокна или же стекловолоконного кабеля луч света расширяется и параллелизируется. Соответствующий параллельный световой сигнал 13, 13' принимается сферической линзой 11, 11' противоположного адаптера 3, 3' и проецируется на стекловолокно оптоволоконного штекерного соединителя 2, 2'. Затем световые сигналы могут быть преобразованы посредством электрооптического преобразователя в электрические сигналы.
Фиг. 4 и 5 показывают конкретный вариант осуществления соответствующего изобретению модуля, причем фиг. 5 показывает секущую плоскость А-А на фиг. 4.
Модуль 1 оснащен зубьями 14, которые могут захватывать в выемки вышеупомянутой шарнирной рамы для промышленного штекерного соединителя. Кроме того, предусмотрены стопорные крючки 15, с помощью которых можно блокировать модуль непосредственно в промышленном штекерном соединителе. Зуб 14 и стопорные крючки 15 могут быть использованы при блокировании и/или фиксировании также одновременно или, наоборот, в зависимости от выполнения корпуса штекерного соединителя или же шарнирной рамы.
Сущность изобретения относится к модулю 1, который вставляется в корпус промышленного штекерного соединителя 5 и в котором заблокирован по меньшей мере один оптоволоконный штекерный соединитель 2. В модуле 1, кроме того, заблокирован адаптер 3, который окружает переднюю часть металлического обода 6 оптоволоконного штекерного соединителя 2 и состоит тем самым в функциональном соединении с оптоволоконным штекерным соединителем 2. Посредством содержащейся в адаптере 3 сферической линзы 11 световой сигнал расширяется и параллелизируется, вследствие чего он может быть без соприкосновения передан на сопряженный штекер.
Сущность изобретения относится к модулю, который может быть вставлен в корпус промышленного штекерного соединителя 5, причем в модуль 1 может быть вставлен по меньшей мере один оптоволоконный штекерный соединитель 2, и причем в модуль 1 может быть вставлен по меньшей мере один адаптер 3, который соединен с оптоволоконным штекерным соединителем 2, и причем адаптер 3 содержит оптически преобразующий элемент 11. Во вставленном состоянии оптические элементы 11, 11', например предложенные выше сферические линзы, двух модулей 1 выровнены по отношению друг к другу таким образом, что выходящий из оптического элемента 11 модуля первого промышленного штекерного соединителя 5 световой сигнал поступает в оптический элемент 11' модуля 1' второго промышленного штекерного соединителя 5'.
Фиг. 6 показывает две крепежные рамы 18, в которых в каждом случае обратимо зафиксированы по два оптических модуля 1 посредством зубьев 14. Оптические модули 1 соединены с противоположными оптическими модулями 1' для передачи сигналов. Крепежные рамы 16, 16' могут быть зафиксированы в корпусе штекерного соединителя (не показан) посредством винтов 17, 17'.
СПИСОК ССЫЛОЧНЫХ ОБОЗНАЧЕНИЙ:
1 Модуль
2 Оптоволоконный штекерный соединитель
3 Адаптер
4 Стекловолоконный кабель
5 Промышленный штекерный соединитель
6 Металлический обод
7 Стопорный крючок
8 Металлическая оболочка
9 Подобная оболочке область
10 Ободная деталь
11 Сферическая линза
12 Направление вставления
13 Световой сигнал
14 Зуб
15 Стопорный крючок
16 Крепежная рама
17 Винт