Glasfaserkabel sind inzwischen gängiger Standard für die Übertragung hoher Datenraten über große Distanzen. Die größten Probleme für einen optischen Steckverbinder stellen Schmutz und Beschädigungen der optischen Kontaktflächen dar vor allem, wenn die optische Kommunikation in rauen Umgebungsbedingungen oder „outdoor" stattfindet. Ein schwaches oder gar unbrauchbares Signal kann die Folge sein, HARTING umgeht dieses Problem mit seinem PushPull XS SFP Steckverbinder und schafft gleichzeitig weitere Vorteile für den Anwender.

In Applikationen in denen große Datenmengen über große Entfernungen übertragen werden müssen, sind Glasfaserkabel das Mittel der Wahl. Sei es im Bereich der Daten- und Telekommunikation oder der kameragestützten Überwachung von weitläufigen Arealen der Prozessindustrie. Übertragungsraten von mehr als 10Gbit/s oder Entfernungen, die die 100 Meter Marke deutlich übersteigen, machen die Wahl von Lichtwellenleitern (LWL) unumgänglich. Entsprechende LWL-Kabel sind ihren Pendants aus Kupfer unter diesen Aspekten deutlich überlegen. Doch jede Medaille hat bekanntlich zwei Seiten. Die Nutzung der optischen Kommunikation bringt neue Herausforderungen mit sich, die Anwender der elektrischen Datenübertragung so nicht kennen.

Absolute Sauberkeit

In der aktiven Technik (z.B. Switche) ist stets ein sogenannter Transceiver notwendig, der das optische in ein elektrisches, sowie umgekehrt das elektrische in ein optisches Signal umsetzt. Dazu muss das optische Signal jedoch erst aus der Faser des Kabels in den Transceiver (und umgekehrt). Knackpunkt ist dabei die Kontaktstelle, die aus zwei polierten Endflächen der Glasfaser besteht. Diese müssen exakt, sauber und unbeschädigt vor dem Sender oder Empfänger im Transceiver positioniert werden. Ist dieser Kontakt nicht dauerhaft mit leichtem Druck kontaktiert, oder kommen Verunreinigungen oder Beschädigungen der polierten Glasoberflächen ins Spiel, ist das Signal schnell unbrauchbar und die Verbindung „steht“ nicht. Oberstes Ziel muss es also sein, die optische Kontaktfläche des Steckverbinders als potenzielle, offene Verbindungsstelle vor Verunreinigungen und dadurch verursachte Beschädigungen zu schützen.

Bisher?

In der Vergangenheit wurde der Transceiver (SFF) fest mit der Leiterplatte im Gerät verbunden.

Hier fand das optische Signal seinen Weg über eine passive Kupplung durch die Gerätewand. Innerhalb des Gerätes war hier jedoch immer noch ein kurzes Patchkabel, von der Kupplung in der Wanddurchführung nötig.

Im Zuge des Wechsels auf steckbare SFP Transceiver wurden diese für eine leichtere Austauschbarkeit direkt an der Geräteschnittstelle platziert. Ein weiterer Vorteil ist der Entfall der Kupplung und des internen Patchkabels. Doch auch dieser Evolutionsschritt brachte bisher unbekannte Probleme mit sich. Grundsätzlich ist ein SFP Transceiver in allen drei Dimensionen standardisiert, was auf den ersten Blick vollkommen ausreichend ist. Durch unterschiedliche Längen von Transceiver-Gehäusen verschiedener Transceiver-Hersteller verschiebt sich aber die elektrische Steckebene zur Platine und damit der optische Kontaktpunkt jedoch um bis zu 7 Millimeter.

Bisherige Outdoor-Steckverbindergehäuse verfügen daher über zur Anschlussseite weit federnde, verlängerte optische Kontakte, die eventuelle Unterschiede in der Stecktiefe und dem letztendlichen Kontaktpunkt durch Verschiebung im Steckverbinder ausgleichen sollen. Dies führt jedoch zu zweierlei Problemen. Erstes Problem ist die daraus resultierende Stauchung der Fasern im Steckverbinder.

Im schlimmsten Fall kann an dieser Stelle durch das Unterschreiten des Mindestbiegeradius eine Dämpfung des Signals auftreten. Um dieser Problematik entgegenzuwirken, waren bisherige Verbindungslösungen besonders eines: sehr lang. Hierdurch hatte die Faser im Gehäuse ausreichend Platz, um die Stauchung auch unter Einhaltung der Mindestbiegeradien auszugleichen.

Zum zweiten war dieses eine Lösung, die viel Platz kostet und Gehäuse größer werden lässt. Ein erheblicher Faktor in Bezug auf Kosten und Handling im Einsatz.

HARTING umgeht dieses Problem mit eine neue Lösung. Der HARTING PushPull XS SFP Steckverbinder fängt die unterschiedlich tiefen Kontaktpunkte nicht über die Biegung der Faser im Gehäuse ab, sondern über das Gehäuse selbst. Es verriegelt dazu nicht an einem festen Punkt, sondern verfügt stattdessen über mehrere Rastpunkte, die eine sichere Verbindung über eine Strecke von bis zu 8 Millimetern Länge gewährleisten. Damit deckt der XS SFP alle gängigen Transceiver-Längen ab und erlaubt dem Anwender die Verwendung des SFP Transceivers seiner Wahl und garantiert so herstellerunabhängig stets eine sichere Verbindung.

Garantiert sauber!

Um die Verschmutzung der Glasfaserendflächen zu umgehen, wechselt der Transceiver seinen Platz und sitzt nun vormontiert und verriegelt auf dem Steckverbinder. Durch diesen Platzwechsel findet die letztendliche Kontaktierung des optischen Kabels über die elektrischen Kupferkontakte am anderen Ende des Transceivers statt. Die optischen Kontakte können bereits vor der Auslieferung und Montage der Kabel im Freien verbunden und müssen zum „Stecken“ nicht mehr getrennt werden. Dadurch minimiert sich das Risiko einer Verschmutzung oder Beschädigung auf ein Minimum. Staub, Regen oder eine Montage an schwer zugänglichen Stellen sind so kein Problem mehr – da quasi ein optisches Kabel über elektrische Kontakte verbunden wird.

Einfachste Montage

Zur Inbetriebnahme müssen lediglich die Schutzkappen von Steckverbinder und Aufnahme am Gehäuse entfernt werden. Die Schutzkappe des Steckers schützt sogar auch den bereits vormontierten SFP Transceiver. Dann kann der PushPull SPF mit nur einem sicheren Handgriff schnell und sicher verbunden werden. Die schnelle und korrekte Montage wird zusätzlich durch eine farblich eindeutige Kodierung gewährleistet. Diese ist optional in verschiedenen Farben erhältlich und kann einfach und schnell verschiedene zusammengehörige Anschlüsse und Steckverbinder kennzeichnen.

Die endgültige Steckposition wird durch ein deutliches akustisches und haptisches Feedback, durch das Vorschnappen des Verriegelungselementes signalisiert. Ein „Clack“ und der Anwender hat die Sicherheit, dass die Verbindung staub- und wasserdicht hergestellt ist.

Im gesteckten Zustand weist der XS SFP im Gegensatz zu anderen Glasfasersteckverbindern ein deutlich kürzeres Gehäusemaß auf. Dies spart Gewicht und unnötig große Gehäuse der Applikation. Durch das wirklich einfache Stecken und Ziehen ist der PushPull absolut schnell und sicher im Handling und stellt taktil und akustisch immer den sicheren Anschluss und die Abdichtung gegen Fremdkörper und Feuchtigkeit sicher. Durch den kompakten quadratischen Gehäusequerschnitt sind auch hohe Packungsdichten mehrerer Verbindungen auf Gehäusen ohne weiteres möglich.

Immer optisch?

Neben den beschriebenen Vorteilen bei der optischen Übertragung bringt der PushPull XS einen weiteren Vorteil mit sich. Aufgrund des großen Längenausgleichs können sowohl optische (LC) als auch elektrische (RJ45) Transceiver im gleichen SFP Schacht verwendet werden. Dies gibt dem Anwender selbst die Möglichkeit zu entscheiden, ob eine klassische, kupferbasierte Verkabelung genutzt werden soll oder ob auf eine zukunftssichere und hochperformante optische Verkabelung gesetzt werden soll.

Und wofür?

Lichtwellenleiter kommen ursprünglich aus dem Bereich der Telekommunikation. Hier sind hohe Übertragungsraten über große Entfernungen schon länger im Einsatz. Durch die gegenwärtige Digitalisierung nahezu aller Bereiche des Alltags und der Produktion von Wirtschaftsgütern werden diese Anforderungen auch mehr und mehr in andere Anwendungen verlagert. Durch seine Eigenschaften eignet sich der XS SFP besonders gut für Anwendungen in der Prozessindustrie wie Raffinerien, großen Chemiewerken oder Bergbauanlagen. Hier spielt die hochauflösende, kameragestützte Prozessüberwachung über Ethernet-Netzwerke und die Erweiterung der Datennetzwerke in Unternehmen eine immer größere Rolle.

Der Bergbau hat in Deutschland eine lange Tradition. Aber auch hier hält die Moderne ihren Einzug. Sei es im untertägigen Abbau von Steinkohle, Kalisalz oder Erzen, die Prozessüberwachung von Fördermaschinen in Echtzeit wird auch hier zur Produktivitätssteigerung immer weiter vorangetrieben. Dazu müssen Erfassungsgeräte unter der Erde mit der Unternehmenszentrale an der Oberfläche verbunden werden. Auch Fördermengenmessung, die Erfassung von Fahrzeugen unter Tage, WLAN, Telefonie, sicherheitsrelevante Systeme und vieles mehr benötigen Ethernet und bedürfen langer Übertragungsstrecken mit hoher Bandbreite. Gerade untertage herrschen raue Arbeitsbedingungen für den Anschluss der Datentechnik unter staubigen Bedingungen. Das gleiche gilt für die Rohstoffgewinnung über der Erde. In Deutschlands Westen kommen im Braunkohletagebau riesige Bagger zum Einsatz, deren Größe für eine zuverlässige Ethernet-Übertragung via Kupferkabel problematisch ist. Doch auch hier wird eine hochauflösende, kameragestützte Prozessüberwachung möglich, die aufgrund der Leitungslängen für optische Übertragungen prädestiniert ist. Anlagenbetreiber haben so stets die Möglichkeit, ein mobiles Abbaugerät in dieser Größenordnung mit neuester Kameratechnik zu überwachen. Ethernet und Glasfasern machen hochauflösende Bilder in Echtzeit möglich. Im Bergbau, sowohl übertage als auch untertage, kann der neue PushPull seinen Schutz der optischen Kontakte und seine Robustheit voll ausspielen. Eine unkomplizierte Lösung für die optische Ethernet-Verkabelung unter den widrigsten Bedingungen.

Der XS SFP punktet in allen Belangen: