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Dokumentenidentifikation DE202005016257U1 13.04.2006
Titel Lichtwellenleiterkabel mit Verbindungselement
Anmelder Muschik, Hans, 83620 Feldkirchen-Westerham, DE
Vertreter Neidl-Stippler und Kollegen, 81679 München
DE-Aktenzeichen 202005016257
Date of advertisement in the Patentblatt (Patent Gazette) 13.04.2006
Registration date 09.03.2006
Application date from patent application 17.10.2005
IPC-Hauptklasse G02B 6/36(2006.01)A, F, I, 20051017, B, H, DE

Beschreibung[de]

Die Erfindung betrifft ein Lichtwellenleiterkabel mit Verbindungselement.

Lichtwellenleiter mit einer Einrichtung zum Verbinden der Lichtwellenleiter an zur Weiterleitung von Lichtinformationen geeignete Elemente sind bereits bekannt. Lichtwellenleiter-Kabel beinhalten üblicherweise mehrere Lichtwellenleiterfasern, die im Kabel geschützt durch mindestens einen Kabelmantel sowie mit Zugentlastungen, zusammengefasst sind. Durch diese Schutzmechanismen können die empfindlichen dünnen Lichtwellenleiter-fasern leichter gehandhabt werden und in einem Kabel können sehr viele unterschiedliche Fasern Signale übermitteln.

Beim Einsatz von Lichtwellenleiter-Kabeln müssen die Lichtwellenleiter-Fasern zunächst vereinzelt und dann einzeln mit Komponenten – wie Steckern, Spleissstellen etc. verbunden werden. Da einzelne Lichtwellenleiter-Fasern sehr empfindlich sind, werden diese üblicherweise nach Entfernen des schützenden Kabelmantels über ein Aufteilelement mit einzelnen Schutzrohren versehen – schliesslich können dann Steckelemente, Ferules od. dgl. am Lichtwellenleiterfaserende zum Anschluss angebracht werden.

Dieses notwendige Auffächern des Lichtwellenleiter-Kabelinhalts ist technisch aufwendig und führt häufig zu Brüchen der Fasern, ungenügenden Anschlusswerten und ist zeitaufwendig. In einigen Fällen werden die Orte des Auffächerns vergossen oder mit einer Schutzhülse umgeben, um den empfidlichen Bereich, in dem der Kabelmantel die Fasern nicht mehr schützt, diese aber auch noch nicht von den Schutzrohren vollständig umgeben sind, zu armieren. In jedem Fall werden die einzelnen Kabel individuell mit grossem Aufwand speziell vor Ort in Einzelfasern aufgeteilt, wodurch die Produktionsqualität schwierig zu kontrollieren ist und Fehlerüberprüfung aufwändig.

Ein ferrule (Latin viriola, – kleines Armband) ist ein Ring oder Kappe, die an einem object befestigt ist, um es gegen Beschädigungen, splittern, Abnutzung zu Schützen. Ein Ferrule ist eine Komponente (häufig ein starres Rohr) das zur Ausrichtung und Schutz des abisolierten Endes einer Glasfaser dient.

Ein ferrule wird gemeinsam mit einem Konnektor, der das Faserkabel entwedr mit einem weiteren Kabel oder einem Sender oder Empfänger verbindet, gesehen. Das ferrule hält die Fasern im Konnektor exakt miteinander ausgerichtet. Ferrule können aus Glas, Kunststoff, Metall oder Kerami, sein. z.Zt. wird Keramik für das beste Material gehalten – u. a. deshalb, daKeramik gut an Glas haftet und ihr Ausdehnungskoeffizient demjenigen von Glafasern ähnelt, wodurch diese stabil unter den Umweltbedingungen werden.

Bei den bekannten Lichtwellenleiterkabeln mit Aufteilung und Verbindungselement, üblicherweise als pigtail bezeichnet, wird das Lichtwellenleiterkabel vom Hersteller so geliefert, dass die Lichtwellenleiterfaserenden seitig aufgefächert aus dem Lichtwellenleiterkabel herausschauen. Vom Benutzer des Kabels müssen händisch Mäntel um die Lichtwellenleiter herum angebracht werden und die Lichtwellenleiter mit einem Steckelement versehen werden. Es ist auch möglich, solche aufgefächerten Lichtwellenleiter anwendungsspezifisch herstellen zu lassen. Dies ist aber sehr aufwendig. Bei der Weiterverarbeitung dieser pigtails kann es vorkommen, dass ein Biegeradius eines Lichtwellenleiters unterschritten wird und der Lichtwellenleiter bricht, so dass das gesamte Kabel wertlos ist. Die entsprechende Fehlersuche ist aufwendig und teuer.

Aufgabe der Erfindung ist es, diese Nachteile zu vermeiden.

Diese Aufgabe wird durch ein Lichtwellenleiterkabel mit Verbindungselement mit den Merkmalen des Patentanspruches 1 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen ergeben sich aus den abhängigen Ansprüchen.

Es wird also ein Lichtwellenleiterkabel mit einem mechanisch und optisch stabil an ein Kabelende angebrachten Verbindungselement vorgesehen, in dem die Lichtwellenleiterfasern des Kabels aufgefächert und an Steckerteile, bspw. Buchsen, die im Verbindungsgelement gehaltert sind, angeschlossen sind. In diese Buchsen können einzelnen Fasern eingesteckt werden. Dadurch, dass nun ein normiertes Verbindungselement am Kabelende angebracht wird, kann das Aufteilen des Kabels unter standardisierten Produktionsbedingungen in einer Fabrik erfolgen und das Kabel mit Anschlusselement in einer sicheren Qualität geliefert werden. Es können standardisierte Kabellängen angeboten werden, sowie mit optimierten Werkzeugen gearbeitet werden, wodurch die Qualität verbessert und die Kosten minimiert werden.

Das Lichtwellenleiter-Kabel mit Verbindungselement kann bspw. in allen Anwendungen eingesetzt werden, in denen ein „fan-out" benötigt wird und erhöht die Produktionsgeschwindigkeit und Qualität erheblich.

Eine Fan-Out-Einheit stellt eine Art Mehrfachsteckdose dar, an die mehrere Geräte, bpsw. Rechner, angeschlossen werden können. Die Fan-Out-Einheit kann bspw. zur Erweiterung eines Ethernets eingesetzt werden oder als Stand-alone-Gerät.

Die Fan-out-Einheit bildet keinen Engpaß im Netz, da sie die Übertragungsgeschwindigkeit für die einzelnen angeschlossenen Geräte in keiner Weise beeinträchtigt. Handelsübliche Fan-Out-Einheiten ermöglichen bspw. den Anschluß von vier bis acht Endgeräten. Modular aufgebaute Geräte erlauben auch einen Zugang von bis zu 32 Anschlüssen. Die Verbindung von den Endgeräten zur Fan-Out-Einheit erfolgt über normale Einzelfasern mit Steckern.

Ein Fan-Out-Kabel enthält mehrere Glasfasern und ist nicht dicker als ein herkömmliches Installationskabel. Dadurch eignet es sich ideal für eine unkomplizierte Gebäudeverkabelung. An beiden Enden lassen sich die einzelnen Fasern auf einfache Weise ohne Spleissarbeit aufteilen: an das Verbindungselement können verschiedenste Einzelfasern angesteckt werden.

Ob nun Serververbindungen oder reine Speichernetze, eine hohe Packungsdichte ist in vielen Fällen erforderlich. Bei klassischen Verbindungen bedeutet das einen hohen Aufwand, da die Verbindungen nicht ohne Neukonfektion wiederhergestellt werden können. Erfindungsgemäss wird eine komplette „Plug and go Lösung", vorgeschlagen. Bei der Erfindung kommt ein extrem kompakter Steckverbinder mit Kontakten zum Einsatz. Damit können mehrere Verbindungen verwaltet werden. Somit können mit einem Steckvorgang mehrere Fasern gemeinsam gesteckt werden. Alle Komponenten enthalten eine kontrollierte Endfläche, was zu jeder Zeit für bestes optisches Verhalten sorgt.

Durch diese Erfindung können fertigkonfektionierte Kabel mit bestimmten besonders bevorzugten Längen geliefert werden, welche auch aneinander gesteckt werden können. Insgesamt liefert die Erfindung erhebliche- Kosten und Aufwandsverringerungen für den Verbraucher, wobei die Qualitätssicherung beim Hersteller erfolgen kann.

Die Erfindung wird im folgenden anhand der 1 und 2 dargestellt, auf die sie keineswegs eingeschränkt ist. Dabei zeigt:

1 die Verarbeitung eines Lichtwellenleiterkabels nach dem Stand der Technik im Längsschnitt und in der Aussenansicht

2 eine Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Lichtwellenleiterkabels mit Verbindungseinrichtung im Längsschnitt und als Draufsicht auf das Verbindungselement;

3 eine Fan-Out Mehrfachdose mit Lichtwellenleiterkabel mit Verbindungseinrichtung;

4 eine Verbindung von zwei Fan-Out Mehrfachdosen mit einem erfindungsgemässen Lichtwellenleiterkabel mit 2 Verbindungseinrichtungen.

5 eine Steckverbindung zwischen dem Anschlusselement des Lichtwellenleiter-Mehrfaserkabels und einem Verteileranschluss für konfektionierte Einzelfasern;

6 eine weitere Ausführungsform eines Verteileranschlusses, in den ein Anschlusselement 2 mit einer Überwurfmutter zur Befestigung im Verteileranschluss 20

7 einen Querschnitt durch den Verteileranschluss der 5 mit Zentrierschraube, und

8 eine weitere Ausführungform eines Anschlusselementes 2 mit Lichtwellenleiter-Mehrfaserkabel und Enzelfasern.

In 1 wird ein Lichtwellenleiter-Mehrfaserkabel 12 mit einem Mantel 13 und in diesem aufgenommenen einzelnen Fasern 14 aufgeteilt. Dazu wird der Mantel des Mehrfaserkabels 12 an einem Ende teilweise entfernt und die nun freiliegenden einzelnen Fasern mit Schutzrohren versehen. Der empfindliche Aufteilungsbereich wird zunächst mit einem Schrumpfschlauch geschützt, danach wird noch eine Metall-Schutzhülse aufgebracht – bspw. geschraubt etc. Um eine winkelmässige Belastung der Fasern zu vermeiden, ist hier ein Zentrierelement in der Schraubhülse angeordnet, damit der Biegeradius der Fasern nicht unterschritten werden kann.

Diese Aufteilung ist aufwändig und muss für jeden Anwendungsfall neu erstellt werden.

In 2 ist ein erfindungsgemäßes Kabel mit Anschlusselement dargestellt.

Im Anschlusselement 2 sind die Fasern 14 des Kabels 12 aufgeteilt und enden in fest im Anschlusselement befestigten Steckelementen 16, in die dann mit konfektionierten Einzelfasern 18 mit entsprechenden Steckelementen 17 verbunden werden können.

Dadurch, dass erfindungsgemäß nun ein Verbindungselement am Kabel vorgesehen wird, das fest am Kabel vorgefertigt angebracht ist und in einem festen Anschlusselementfeld endet, wird eine Handhabung der Einzelfasern 14 des Kabels 12 durch den Abnehmer des Kabels mit Anschlusselement vollständig vermieden. Das mit Mantel geschützte Kabel und insbesondere dessen empfindlicher Aufteilungsbereich hat stets den vollkommenen Knickschutz und unterliegt daher keiner Gefahr des Bruches von Einzelfasern, da keine Einzelfasern frei liegen.

Dadurch, dass das Anschlusselement fabrikmässig an vordefinierte Längen angebracht wird, kann die Kabel/Anschlusselementeinheit technisch spezifiziert und geprüft werden, bevor eine Installation – bspw. in einer Steckerleiste – erfolgt.

3 zeigt eine Anwendung des erfindungsgemäßen Kabels mit Anschlusselement. Es handelt sich dabei um eine Steckerleiste 100 mit Steckern 110, 110' 110'' etc. als fan-out für eine optische Verteilung.

Das Anschlusselement des Lichtwellenleiter-Kabels wird an das Steckleistengehäuse geführt und dort gehaltert – bspw. mittels eines Kabelbinders, der am Kabelmantel angreift. An das Verbindungselement werden nun Einzelfasern mit Schutzrohr und Steckern angesteckt, die an den jeweiligen Buchsen des Steckleistungsgehäuses enden. Dadurch, dass nun zur Herstellung der Steckleiste nur noch Einzelfasern gehandhabt werden müssen, ist eine einfachere Konfektionierung möglich – bei Breichen eines Lichtwellenleiter-Faser muss nur diese ausgetauscht werden – es muss kein neues Lichtwellenleiter-Kabel eingesetzt werden.

Da bei dieser Ausführungsform die angesteckten Einzelfasern 18 flach im Gehäuse verlaufen, kann bei dieser Steckerleiste eine geringe Bauhöhe bei liechter Handhabung erreicht werden.

Eine typische Anwendung eines erfindungsgemäßen Elements ist beim Anschluss einer Steckerleiste 10. Hier sind optische Stecker mittels einzelner, mit Schutzrohren gemantelter Lichtwellenleiter-Fasern an ein Kabel 12 angeschlossen. Das Kabel 12 endet in einem Verbindungselement 2, in dem die Lichtwellenleiter-Fasern 14 des Kabels 12 aufgefächert in Steckelementen 16 des Verbindungselementes 30 enden. An diese Steckelemente (Buchsen) 16 können nun Einzelfasern 18 angesteckt werden, die an einzelne Dosen angeschlossen werden.

Dadurch, dass nun das Kabel mit einem fertig konfektionierten Verbindungselement 2, das bereits die Auffächerung bietet, endet, ist es möglich, durch einfachstes Anstecken von Fasern 18 mit Schutzrohr eine Verbindung mit den Steckern einer Steckerleiste durchzuführen.

Bisher musste das Kabel selbst bei der Herstellung der Steckerleiste aufgefächert und dessen einzelne Fasern direkt angeschlossen werden – dies war aufwändig und führte zu häufigen Fehlern. Dadurch, dass das Kabel nun unter standardisierten, spezialisierten Bedingungen aufgefächert und mit einem Verbindungselement versehen ist, kann die aufwändige individuelle Bearbeitung des Kabels entfallen.

In 5 ist eine weitere Ausführungsform einer Steckverbindung zwischen dem Anschlusselement 2 des Lichtwellenleiter-Mehrfaserkabels 12 und einem Verteileranschluss 20 für konfektionierte Einzelfasern 18 dargestellt. Es ist im Teilschnitt ersichtlich, wie die Steckelemente 17 in Buchsen mit einer federbelasteten Aufnahme im Anschlusselement 2 eingesteckt werden und durch den Verteileranschluss über die Zentrierschraube auf das Anschlusselement 2 gezogen werden und so die gerichtete Verbindung zwischen den optischen Fasern des Lichtwellenleiter-Mehrfaserkabels und den Einzelfasern 18 sichern. In 7 ist die Verteilerkappe mit Zentrierschraube in der Draufsicht gezeigt.

In 6 ist eine weitere Ausführungsform eines Verteileranschlusses für ein Lichtwellenleiterkabel 12 mit einem Anschlusselement 2 mit einer Überwurfmutter zur Befestigung im Verteileranschluss 20 dargestellt.

8 zeigt eine weitere Ausführungform eines Anschlusselementes 2 mit Überwurfmutter zur Sicherung des Anschlusselementes 2 an einem Patchfeld-Anschluss, wobei die abgehenden Einzelfasern oder Pigtails nur schematisch gezeichnet sind.

In jedem Fall ist ersichtlich, dass durch das erfindungsgemäße Anschlusselement 2 aufwendiges Spleissen der Einzelfasern und Aufteilen eines Lichtwellenleiterkabels vor Ort vermieden und durch einfachstes Stecken von Elementen ersetzt werden kann.

2Verbindungselement 12Kabel (Mehrfaserkabels) 13Mantel 14Fasern 16Steckelementen 17Steckelementen 18Einzelfasern/Fan-Out Schutzrohr 20Verteileranschluss 21Schrumpfschlauch 22Metall-Schutzhülse 23Außerer Schrumpfschlauch 24Zentrierelement 25Vergossen mit Kunststoff 26Feder 27Buchse 100Steckerleiste 110, 110', 110'', etc.Steckern

Anspruch[de]
  1. Lichtwellenleiterkabel (12) mit Verbindungselement (2) zum Verbinden der Lichtwellenleiterfasern (14) an zur Weiterleitung von Licht-Informationen geeignete Elemente, dadurch gekennzeichnet, dass ein mechanisch und optisch stabil an ein Kabelende angebrachtes Verbindungselement (2) vorgesehen ist, in dem die Lichtwellenleiterfasern (14) des Kabels (2) aufgefächert und an fest im Verbindungselement angeordneten Steckelementen (16) befestigt sind.
  2. Steckleiste mit Fan-Out eines Lichtwellenleiterkabels; dadurch gekennzeichnet, dass ein Lichtwellenleiterkabel mit den Merkmalen des Anspruches 1 in die Steckleiste mit dem Verbindungsgelement (2) eingebracht ist, wobei am Verbindungselement Einzelfasern (18) mit Steckern (17) zu den jeweiligen Buchsen angesteckt sind.
Es folgen 6 Blatt Zeichnungen






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