DE20103377U1 - Vollkunststoff-Crimpkontakt - Google Patents
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Description
BESCHREIBUNG
Die Erfindung betrifft ein Kopplungselement zur Verbindung eines Lichtwellenleiters mit einem Anschlußelement oder dergleichen.
Lichtwellenleiter (auch als Glasfasern, Glasfaserkabel, Lichtleiter, Lichtleitfasern bezeichnet) werden zur schnellen Datenübermittlung mit Hilfe modulierten Lichtes eingesetzt. Gegenüber Kupferleitungen beispielsweise liegen die Datenübertragungsraten um ein Vielfaches höher, und auch die Anfälligkeit gegenüber elektromagnetischen Störimpulsen ist deutlich geringer.
Lichtwellenleiter können aus Glas und/oder Kunststoff. Sie verfügen häufig über einen zylindrischen Kern (Core) aus Quarzglas und einen diesen umgebenden Mantel (Cladding) aus einem Material (Glas oder Kunststoff) mit einem gegenüber dem Kern niedrigeren Brechungsindex. Kern und Mantel bilden die Lichtwellenleiterfaser. Auf den Mantel wird zum Schutz dieser Faser vor Beschädigungen und äußeren Einflüssen eine Hüllschicht aufgebracht, die als "Buffer" (Coating) bezeichnet wird. Diese Hülle besteht beispielsweise aus Kunststoff (z.B. Polyamid), Gold oder Aluminium und bestimmt wesentlich die mechanischen, thermischen und chemischen Eigenschaften des Lichtwellenleiters. Darüber hinaus können noch weitere Schichten vorhanden sein, beispielsweise eine Schicht aus Kunststoffgarn zur Zugentlastung und ein umgebender Kabelmantel.
Häufig besteht die Notwendigkeit, Lichtwellenleiter miteinander zu verbinden. Dies kann durch lösbare (Stecker) oder feste Verbindungen (Spleiß) geschehen. Darüber hinaus sind regelmäßig am Ende von Lichtwellenleitern auch andere Anschlußelemente, wie z.B. Steckverbindungen und dergleichen anzubringen.
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2 -
Der Crimp-Spleiß ist eine übliche mechanische Verbindung zweier Lichtwellenleiter. Er ist gegenüber aufwendigeren Verbindungen wie dem Klebe- und dem Fusions- bzw. Schmelzspleiß vergleichsweise kostengünstig und wird daher bei Reparaturarbeiten häufig eingesetzt. Bisher ist es bekannt, hierfür metallene Crimphülsen einzusetzen, in die die Lichtwellenleiter geführt werden und die mit Hilfe von speziellen Crimpzangen in einer Weise verpreßt werden, daß eine dauerhafte Verbindung mit dem Lichtwellenleiter gebildet wird.
Metallene Crimphülsen werden darüber hinaus bisher auch dazu verwendet, um Stecker auf einem Lichtwellenleiter zu befestigen. Ein solcher Stecker ist beispielsweise aus DE 29722248 bekannt.
Die Verwendung von herkömmlichen Kopplungselementen ist insbesondere in der Medizintechnik sowie in der Hochspannungs- und Höchstfrequenztechnik störend. Darüber hinaus ist die Handhabung, insbesondere beim Anschluß eines Steckverbinders an einen Lichtwellenleiter, umständlich.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, ein Kopplungselement zur Verbindung eines Lichtwellenleiters mit einem Anschlußelement wie zum Beispiel einem weiteren Lichtwellenleiter zur Verfügung zu stellen, das die Nachteile der bekannten Kopplungselemente vermeidet und leicht zu handhaben ist.
Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe gelöst durch ein Kopplungselement, das aus einem plastisch verformbaren Kunststoff besteht und durch Verpressen mit dem Lichtwellenleiter verbindbar ist.
Das erfindungsgemäße Kopplungselement macht die bisher übliche Verwendung einer metallenen Crimphülse überflüssig. Dadurch ist es nicht nur kostengünstig in der Herstellung, sondern
auch weniger umständlich in der Handhabung. Es ist problemlos in der Medizintechnik, aber auch in der Hochspannungs- und Höchstfrequenztechnik einsetzbar. Das erfindungsgemäße Kopplungselement kann zur Verbindung von Anschlußelementen (beispielsweise Steckverbindern), die ebenfalls vollständig aus Kunststoff sind, an einen Lichtwellenleiter verwendet werden, so daß vollständig metallfreie Verbindungen möglich sind. Ein in das Anschlußelement integriertes Kopplungselement nach der.Erfindung kann sogar direkt auf dem Lichtwellenleiter fixiert werden, ohne daß weitere Komponenten benötigt werden. Darüber hinaus ist das Kopplungselement wesentlich besser an hochpolige Steckverbinder anpaßbar als bisherige Elemente.
In einer bevorzugten Ausführungsform ist das erfindungsgemäße Kopplungselement durch Verpressen kraft- und formschlüssig mit dem Lichtwellenleiter verbindbar. Hierdurch wird verhindert, daß sich die Verbindung zwischen dem Lichtleiter und dem Anschlußelement (beispielsweise einem anderen Lichtleiter oder einem Steckverbinder) bei mechanischer Beanspruchung leicht löst.
Nach zahlreichen Vorversuchen hat sich herausgestellt, daß Polyethersulfon, insbesondere mineralisch gefülltes Polyethersulfon, die notwendige plastische Verformbarkeit aufweist, um nach dem Verpressen eine kraft- und formschlüssige Verbindung mit dem Lichtwellenleiter zu bilden.
Der Lichtwellenleiter ist bevorzugt ein Volladerkabel, kann aber beispielsweise auch ein Hohlader- oder Kompaktaderkabel sein.
In einer Ausführungsform ist das Kopplungselement durch Verpressen ebenfalls mit dem Anschlußelement verbindbar, wobei auch hier eine kraft- und formschlüssig Verbindung bevorzugt ist. Das Anschlußelement kann ein weiterer Lichtwellenleiter, insbesondere ein Volladerkabel, sein. In diesem Fall dient das
Kopplungselement zur Verbindung zweier Lichtwellenleiter durch einen Crimp-Spleiß. Das Anschlußelement kann aber auch beispielsweise ein Steckverbinder oder ein Blindverschluß sein.
In einer besonders vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung weist das Kopplungselement selbst ein Steckelement auf. Steckelement und Kopplungselement können aus demselben Kunststoff bestehen und in einem Stück gefertigt werden. Hierdurch werden Herstellungskosten eingespart. Darüber hinaus wird die Verwendung eines separaten Steckverbinders überflüssig und es muß lediglich die Verbindung zum Lichtwellenleiter hergestellt werden. Dadurch ist die Handhabung bei dieser Ausführungsform besonders einfach.
Zur Veranschaulichung wird die Erfindung im folgenden anhand von drei Ausführungsbeispielen und von Zeichnungen näher erläutert. Es zeigt:
Fig. 1. Eine Verbindung von zwei Lichtwellenleitern mit Hilfe des Kopplungselements in einer schematischen Seitenansicht.
Fig. 2. Eine Verbindung von einem Lichtwellenleiter und einem Steckverbinder mit Hilfe des Kopplungselements in einer schematischen Seitenansicht.
Fig. 3. Eine Verbindung von einem Lichtwellenleiter und einem an das Kopplungselement angeformten Steckelement in
einer schematischen Seitenansicht. 30
Fig. 4 Den schematischen Aufbau eines handelsüblichen Lichtwellenleiters in einer räumlichen Darstellung (Seitenansicht).
In Fig. 1 ist die Verbindung eines Lichtwellenleiters 1 mit einem Anschlußelement 3 dargestellt, wobei das Anschlußelement
3 ebenfalls ein Lichtwellenleiter ist. Die beiden Lichtwellenleiter werden in das zylindrische Kopplungselement 2 ein- und gegeneinandergeführt. Das Kopplungselement 2 kann hierzu in besonderer Weise ausgestaltet sein, um eine präzise Ausrichtung der Faserenden zueinander zu ermöglichen. Durch Verpressen (Crimpen) werden beide Lichtwellenleiter kraft- und formschlüssig in dem Kopplungselement 2 fixiert. Das Verpressen kann von wenigstens zwei, bevorzugt aber vier oder sechs auf den Querschnitt des Kopplungselements verteilten Seiten erfolgen (Vierkant- oder Sechseck- bzw.Hexagonalcrimpung).
In Fig. 2 ist die Verbindung eines Lichtwellenleiters 1 mit einem Anschlußelement 3 dargestellt, wobei das Anschlußelement 3 ein Steckverbinder ist. Zur Montage wird der Lichtwellenleiter 1 entsprechend abgesetzt und von einem Ende 5 in das Kopplungselement 2 eingeführt. Die Lichtwellenleiterfaser 6 wird vom Endabschnitt 7 des Steckverbinders 3 her durch eine Bohrung 8 zum Ende 9 des Steckverbinders 3 durchgeführt und dort gegebenenfalls plangeschliffen. Durch Verpressen wird das Kopplungselement 2, das den Endabschnitt 7 des Steckverbinders 3 und den Kabelmantel 14 des Lichtwellenleiters 1 umschließt, derart eingeschnürt, daß eine kraft- und formschlüssige Fixierung des Kopplungselements 2 auf dem Kabelmantel 14 und dem Endabschnitt des Steckverbinders 3 erreicht wird. Auch Volladerkabel ohne Zugentlastungs-Garnschicht 13 (beispielsweise aus Kevlar) können verwendet werden.
Das Kopplungselement 2 kann auch durch Verpressen direkt auf der Hüllschicht 12 fixiert werden. Dies ist bei Lichtwellenleitern mit stärkerer Hüllschicht ("Buffer") 12, beispielsweise mit einem Durchmesser von 500 pm, möglich. Die Lichtwellenleiterfaser 6 wird hierbei nicht beschädigt.
Fig. 3 zeigt ein Kopplungselement 2, an das ein Steckelement angeformt ist. Zur Montage wird der Lichtwellenleiter 1 entsprechend abgesetzt und mit Kabelmantel 14 vom einen Ende 5
bis zum Anschlag in das Kopplungselement 2 eingeführt. Die Lichtwellenleiterfaser 6 wird durch eine Bohrung 10 zum anderen Ende 11 des Kopplungselements 2 durchgeführt und dort gegebenenfalls plangeschliffen. Durch Verpressen wird ein Teil des Bereichs des Kopplungselements 2, der den Kabelmantel umschließt, derart eingeschnürt, daß eine kraft- und formschlüssige Fixierung des Kopplungselements 2 auf dem Kabelmantel 14 erreicht wird.
Claims (11)
1. Kopplungselement zur Verbindung eines Lichtwellenleiters (1) mit einem Anschlußelement (3) oder dergleichen, dadurch gekennzeichnet, daß das Kopplungselement (2) aus einem plastisch verformbaren Kunststoff besteht und durch Verpressen mit dem Lichtwellenleiter (1) verbindbar ist.
2. Kopplungselement nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Kopplungselement (2) durch Verpressen kraft- und formschlüssig mit dem Lichtwellenleiter (1) verbindbar ist.
3. Kopplungselement nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß es sich bei dem Kunststoff um ein Polyethersulfon handelt.
4. Kopplungselement nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß es sich bei dem Kunststoff um ein mineralisch gefülltes Polyethersulfon handelt.
5. Kopplungselement nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Lichtwellenleiter (1) ein Volladerkabel ist.
6. Kopplungselement nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Kopplungselement (2) durch Verpressen mit dem Anschlußelement (3) verbindbar ist.
7. Kopplungselement nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Kopplungselement (2) durch Verpressen kraft- und formschlüssig mit dem Anschlußelement (3) verbindbar ist.
8. Kopplungselement nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Anschlußelement (3) ein Lichtwellenleiter ist.
9. Kopplungselement nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß das Anschlußelement (3) ein Volladerkabel ist.
10. Kopplungselement nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß das Anschlußelement (3) ein Steckverbinder ist.
11. Kopplungselement nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Kopplungselement (2) ein Steckelement (4) aufweist.
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