DE102006052432A1

DE102006052432A1 - Vorrichtung zum Spleißen von Lichtwellenleitern

Info

Publication number: DE102006052432A1
Application number: DE200610052432
Authority: DE
Inventors: Rainer Kossat; Christian Heidler; Doris Präcklein
Original assignee: CCS Technology Inc
Current assignee: Corning Research and Development Corp
Priority date: 2006-11-07
Filing date: 2006-11-07
Publication date: 2008-05-08

Abstract

Eine Vorrichtung (1000) zum Verspleißen von Lichtwellenleitern umfasst Messeinheiten zum Erfassen von Störeinflüssen aus der Umgebung auf die Spleißvorrichtung. Bei einer Messeinheit (400a) zum Ermitteln der Luftdichte wird die Drehgeschwindigkeit eines Schaufelrades (410) in einem Luftströmungskanal (450) ermittelt. Bei einer weiteren Ausführungsform der Messeinheit (400b) wird die Temperaturänderung eines erhitzten Drahtes (460) in einem Luftströmungskanal (450) ermitteln. Zum Ermitteln einer vorherrschenden Windstärke lässt sich die Drehgeschwindigkeit eines Schaufelrades (410, 3010) oder die Auslenkung eines Lichtbogens zwischen Elektroden (21, 22) erfassen. Zur Feststellung einer Erschütterung der Spleißvorrichtung ist ein Beschleunigungssensor (60) vorgesehen. In Abhängigkeit von den ermittelten Umgebungskenngrößen lassen sich Spleißparameter einstellen oder ein Warnhinweise an eine Bedienperson ausgeben.

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Spleißen von Lichtwellenleitern, bei der sich Einflüsse aus der Umgebung der Vorrichtung erfassen lassen und sich ein Spleißprozess in Abhängigkeit von den erfassten Umgebungseinflüssen steuern lässt.
Beim Spleißen von Lichtwellenleitern werden die miteinander zu verspleißenden Lichtwellenleiter jeweils in eine Haltevorrichtung eingelegt und aufeinander ausgerichtet. Der eigentliche Spleißvorgang erfolgt durch ein Erwärmen von Endbereichen der zu verspleißenden Lichtwellenleiter. Dazu wird im allgemeinen ein Lichtbogen zwischen Spleißelektroden gezündet, wodurch die Enden der zu verspleißenden Lichtwellenleiter erwärmt werden. Steuerparameter, wie beispielsweise der zwischen den Elektroden fließende Spleißstrom oder die Zeitdauer, während der der Lichtbogen gezündet wird, müssen dabei so gewählt werden, dass eine nach dem Spleißen an der Verbindungsstelle der beiden Lichtwellenleiter auftretende Dämpfung möglichst gering ist.
Die Dämpfung an der Spleißstelle beziehungsweise die Qualität des Spleißes ist weiterhin von zahlreichen Einflüssen, die sich aus der Umgebung des Spleißgerätes auf den Spleißvorgang auswirken, abhängig. Die Vorrichtung zum Spleißen der Lichtwellenleiter sollte beispielsweise an einem Ort aufgestellt werden, an dem das Spleißgerät möglichst keinen großen Erschütterungen ausgesetzt ist. Dadurch kann gewährleistet werden, dass die Lichtwellenleiter während des gesamten Spleißvorgangs exakt aufeinander ausgerichtet sind.
Neben mechanischen Einflüssen auf das Spleißgerät beziehungsweise den Spleißvorgang wirken sich auch Witterungseinflüsse, wie beispielsweise die am Spleißort vorherrschende Windgeschwindigkeit oder die am Spleißort vorherrschende Luftdichte, auf den Spleißvorgang aus. Obwohl die eigentliche Spleißeinrichtung einer Spleißvorrichtung von einer Schutzhaube abgedeckt ist, kann dennoch ein Windstrom, der an Öffnungen der Spleißvorrichtung, an der die Lichtwellenleiter der Spleißeinrichtung zugeführt werden, in die Spleißeinrichtung eindringt, ein Flackern des Lichtbogens bewirken, so dass die Qualität des Spleisses verschlechtert wird, indem an der Spleißstelle beispielsweise eine erhöhte Dämpfung auftritt.
Bei einer zu hohen Windgeschwindigkeit ist im allgemeinen ein Spleißvorgang überhaupt nicht mehr möglich. In einem solchen Fall ist es erforderlich, eine Bedienperson vorab auf das möglicherweise verschlechterte Spleißergebnis beziehungsweise auf eine möglicherweise hohe Dämpfung an der Spleißstelle der zu verspleißenden Lichtwellenleiter aufmerksam zu machen.
Andere Witterungseinflüsse, wie beispielsweise Änderungen der Luftdichte, lassen sich kompensieren, indem die Steuerparameter zur Steuerung des Spleißvorganges entsprechend angepasst werden. Eine Möglichkeit zur Anpassung von Steuerparametern an die herrschende Luftdichte besteht beispielsweise darin, die Höhe, auf der sich die Spleißvorrichtung während des Spleißens befindet, manuell über eine Tastatur einzugeben. In Abhängigkeit von der Höheninformation werden Steuerparameter, wie beispielsweise die Stromstärke eines Spleißstromes, der sich zwischen den Spleißelektroden einstellt, modifiziert.
Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, Einflüsse aus der Umgebung einer Vorrichtung zum Spleißen von Lichtwellenleitern zu erfassen, um in Abhängigkeit von den erfassten Umgebungskenngrößen einen Spleißprozess anzupassen. Als Umgebungskenngrößen sollen dabei insbesondere die vorherrschende Luftdichte, die vorherrschende Windstärke am Spleißort sowie Erschütterungen auf die Vorrichtung zum Spleißen der Lichtwellenleiter erfasst werden.
Die Aufgabe in Bezug auf die Vorrichtung zum Spleißen von Lichtwellenleitern wird gelöst durch eine Vorrichtung mit einer Steuereinheit zur Steuerung eines Spleißprozesses und einer Messeinheit zur Messung einer Luftdichte. Die Steuereinheit steuert den Spleißprozess in Abhängigkeit von der gemessenen Luftdichte.
Gemäß einer Weiterbildung der erfindungsgemäßen Vorrichtung umfasst die Messeinheit ein erstes Schaufelrad und eine Auswerteeinheit zur Detektion einer Drehgeschwindigkeit des Schaufelrades. Die Steuereinheit steuert den Spleißprozess in Abhängigkeit von der von der Auswerteeinheit detektierten Drehgeschwindigkeit des Schaufelrades.
Gemäß einer anderen Ausführungsform der Vorrichtung zum Spleißen von Lichtwellenleitern umfasst die Messeinheit ein zweites Schaufelrad und eine Antriebseinheit zum Antreiben des zweiten Schaufelrades. Das zweite Schaufelrad ist derart auf das erste Schaufelrad ausgerichtet, dass das erste Schaufelrad durch einen von dem zweiten Schaufelrad infolge einer Drehbewegung hervorgerufenen Luftstrom in eine Drehbewegung versetzt wird.
Das erste und zweite Schaufelrad sind vorzugsweise in einem Luftströmungskanal angeordnet.
Gemäß einer Weiterbildung der Vorrichtung zum Spleißen der Lichtwellenleiter umfasst die Vorrichtung Elektroden zum Zünden eines Lichtbogens für den Spleißprozess. Ein zwischen den Elektroden fließender Strom ist von der Steuereinheit einstellbar. Der zwischen den Elektroden fließende Strom wird von der Steuereinheit in Abhängigkeit von der von der Auswerteeinheit detektierten Drehgeschwindigkeit des ersten Schaufelrades eingestellt.
Bei einer anderen Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung umfasst die Messeinheit einen erhitzbaren Draht und einen Temperatursensor zur Detektion einer Temperatur des Drahtes. Die Steuereinheit steuert den Spleißprozess in Abhängigkeit von der von dem Temperatursensor detektierten Temperatur des Drahtes. Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform umfasst die Messeinheit ein Schaufelrad und eine Antriebseinheit zum Antreiben des Schaufelrades. Vorzugsweise ist der erhitzbare Draht in einem Luftströmungskanal angeordnet. Gemäß einer Weiterbildung der Vorrichtung sind Elektroden zum Zünden eines Lichtbogens für den Spleißprozess vorgesehen. Ein zwischen den Elektroden fließender Strom ist von der Steuereinheit einstellbar. Der zwischen den Elektroden fließende Strom wird von der Steuereinheit in Abhängigkeit von der von dem Temperatursensor detektierten Temperatur des Drahtes eingestellt.
Der Luftströmungskanal ist vorzugsweise rohrförmig ausgebildet. Bei einer Ausführungsform ist der Luftströmungskanal an einem Gehäuse der Vorrichtung zum Spleißen der Lichtwellenleiter angebracht. Der Luftströmungskanal kann auch im Inne ren des Gehäuses der Vorrichtung zum Spleißen der Lichtwellenleiter integriert sein.
Im Folgenden wird eine weitere Vorrichtung zum Spleißen von Lichtwellenleiter angegeben. Die Vorrichtung umfasst eine Messeinheit zum Messen einer Erschütterung der Vorrichtung zum Spleißen der Lichtwellenleiter.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform ist die Messeinheit zum Messen der Erschütterung der Vorrichtung zum Spleißen der Lichtwellenleiter als ein Beschleunigungssensor ausgebildet.
Gemäß einer Weiterbildung der Vorrichtung zum Spleißen der Lichtwellenleiter umfasst die Vorrichtung eine Anzeigeeinheit und eine Steuereinheit zur Steuerung eines Spleißprozesses, die mit der Anzeigeeinheit und dem Beschleunigungssensor verbunden ist. Mittels der Steuereinheit erfolgt auf der Anzeigeeinheit eine Ausgabe, wenn ein von dem Beschleunigungssensor detektierter Beschleunigungswert oberhalb eines Grenzwertes liegt.
Bei einer Weiterbildung der erfindungsgemäßen Vorrichtung umfasst die Vorrichtung eine Sendeeinheit zur Übertragung von Daten an eine externe Empfangseinheit. Die von dem Beschleunigungssensor erfassten Beschleunigungswerte sind mittels der Sendeeinheit an die externe Empfangseinheit übertragbar.
Gemäß einer anderen Ausführungsform der Vorrichtung zum Spleißen der Lichtwellenleiter umfasst die Vorrichtung eine Speichereinheit zur Speicherung der von dem Beschleunigungssensor detektierten Beschleunigungswerte.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform ist die Steuereinheit derart ausgebildet, dass der Spleißprozess bei einer Überschreitung des Grenzwertes der Beschleunigung von der Steuereinheit unterbrochen wird.
Im Folgenden wird eine weitere Vorrichtung zum Spleißen von Lichtwellenleitern angegeben. Die Vorrichtung umfasst eine Messeinheit zum Ermitteln einer Windgeschwindigkeit.
Gemäß einer Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung umfasst die Messeinheit zum Ermitteln der Windgeschwindigkeit ein Schaufelrad und eine Auswerteeinheit zur Detektion einer Drehgeschwindigkeit des Schaufelrades. Das Schaufelrad ist vorzugsweise in einem Luftströmungskanal angeordnet. Der Luftströmungskanal kann beispielsweise rohrförmig ausgebildet sein. Gemäß einer Ausführungsform ist der Luftströmungskanal an einem Gehäuse der Vorrichtung zum Spleißen der Lichtwellenleiter angebracht. Es kann auch sein, dass der Luftströmungskanal im Inneren des Gehäuses der Vorrichtung zum Spleißen der Lichtwellenleiter integriert ist.
Bei einer bevorzugten Ausführungsform umfasst die Vorrichtung eine Anzeigeeinheit und eine Steuereinheit. Mittels der Steuereinheit erfolgt in Abhängigkeit von einer von der Auswerteeinheit detektierten Drehgeschwindigkeit des Schaufelrades eine Ausgabe an der Anzeigeeinheit.
Gemäß einer Weiterbildung der erfindungsgemäßen Vorrichtung umfasst die Messeinheit zum Ermitteln der Windgeschwindigkeit Elektroden und eine Aufnahmeeinheit zur Aufnahme eines Bildes. Die Aufnahmeeinheit ist derart ausgebildet, dass sich ein Bild eines Lichtbogens zwischen den Elektroden mit der Aufnahmeeinheit aufnehmen lässt.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung umfasst die Vorrichtung eine Auswerteeinheit zur Auswertung des von der Aufnahmeeinheit aufgenommenen Bildes des Lichtbogens. Des Weiteren ist eine Steuereinheit zur Steuerung eines Spleißprozesses vorgesehen. Die Steuereinheit steuert den Spleißprozess in Abhängigkeit von der Auswertung des Bildes des Lichtbogens.
Bei einer anderen Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung umfasst die Vorrichtung eine Anzeigeeinheit. Mittels der Steuereinheit erfolgt in Abhängigkeit des von der Auswertung der Aufnahmeeinheit aufgenommenen Bildes des Lichtbogens eine Ausgabe auf der Anzeigeeinheit.
Im Folgenden wird ein Verfahren zum Betreiben einer Vorrichtung zum Spleißen von Lichtwellenleitern angegeben. In einem Luftströmungskanal wird ein Luftstrom in Richtung auf ein Schaufelrad erzeugt. Eine Drehgeschwindigkeit des Schaufelrades infolge des erzeugten Luftstromes wird ermittelt. Steuerparameter zur Steuerung eines Spleißprozesses werden in Abhängigkeit von der ermittelten Drehgeschwindigkeit des Schaufelrades eingestellt.
Im Folgenden wird eine weitere Ausführungsform eines Verfahrens zum Betreiben einer Vorrichtung zum Spleißen von Lichtwellenleitern angegeben. Gemäß dem Verfahren wird in einem Luftströmungskanal ein Draht erhitzt. In Richtung auf den erhitzten Draht wird in dem Luftströmungskanal ein Luftstrom erzeugt. Eine Temperatur des erhitzten Drahtes wird detektiert. In Abhängigkeit von der ermittelten Temperatur des Drahtes werden Steuerparameter zur Steuerung eines Spleißvorgangs eingestellt.
Im Folgenden wird eine andere Ausführungsform eines Verfahrens zum Betreiben einer Vorrichtung zum Spleißen von Lichtwellenleitern angegeben. Ein Lichtbogen wird zwischen Elektroden der Vorrichtung zum Spleißen von Lichtwellenleitern gezündet. Ein Bild des Lichtbogens wird aufgenommen. Das aufgenommene Bild wird durch Ermitteln einer Auslenkung des Lichtbogens ausgewertet. In Abhängigkeit der ermittelten Auslenkung des Lichtbogens wird ein Signal ausgegeben.
Im Folgenden wird eine andere Ausführungsform eines Verfahrens zum Betreiben einer Vorrichtung zum Spleißen von Lichtwellenleitern angegeben. Eine Drehgeschwindigkeit eines Schaufelrades, das durch eine Luftströmung in eine Drehung versetzt wird, wird ermittelt. Wenn die Drehgeschwindigkeit des Schaufelrades einen Grenzwert der Drehgeschwindigkeit überschreitet, wird ein Signal ausgegeben.
Bei einer anderen Ausführungsform eines Verfahrens zum Betreiben einer Vorrichtung zum Spleißen von Lichtwellenleitern wird eine auf die Vorrichtung zum Spleißen der Lichtwellenleiter einwirkende Erschütterung durch Messen einer Beschleunigung ermittelt. Wenn die Beschleunigung einen Grenzwert übersteigt, wird ein Signal ausgegeben oder es erfolgt das Abspeichern der gemessenen Beschleunigung in einer Speichereinheit.
Weitere Ausführungsformen der Vorrichtung zum Spleißen der Lichtwellenleiter sowie des Verfahrens zum Betreiben der Vorrichtung zum Spleißen der Lichtwellenleiter sind den Unteransprüchen zu entnehmen.
Die Erfindung wird im folgenden anhand von Figuren, die Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung zeigen, näher erläutert. Es zeigen:
1 eine Spleißeinrichtung mit Messeinheiten zum Erfassen von Kenngrößen der Umgebung einer Vorrichtung zum Spleißen von Lichtwellenleitern,
2 eine Vorrichtung zum Spleißen von Lichtwellenleitern mit einer Messeinheit zum Erfassen einer Luftdichte oder einer Windstärke,
3 eine Ausführungsform einer Messeinheit zum Ermitteln einer Luftdichte oder einer Windstärke,
4 eine Ausführungsform einer Messeinheit zum Ermitteln einer Luftdichte,
5 eine Vorrichtung zum Spleißen von Lichtwellenleitern mit einer Ausführungsform einer Messeinheit zum Erfassen einer Windstärke,
6 eine Vorrichtung zum Spleißen von Lichtwellenleitern mit einer Übertragung von Daten an eine Service-Station.
1 zeigt eine Spleißeinheit zum Spleißen von Lichtwellenleitern 11 und 12. Der Lichtwellenleiter 11 ist in einer Haltevorrichtung 51 angeordnet, die in einer vertikalen Richtung y verschiebbar ist. Der Lichtwellenleiter 12 ist in einer Haltevorrichtung 52 angeordnet, die in einer dazu orthogonalen Richtung x verschiebbar ist. Des weiteren ist die Haltevorrichtung 52 auf eine Antriebseinrichtung 13 montiert, mittels der der Lichtwellenleiter 12 in einer horizontalen Richtung z auf den Lichtwellenleiter 11 verschiebbar ist. Zum Ausrichten der Lichtwellenleiter zueinander sowie zur Beobachtung eines Spleißprozesses ist ein Kamerasystem, das aus einer Kamera 31 und einer Lichtquelle 41 sowie einer dazu senkrecht angeordneten Kamera 32 und einer Lichtquelle 42 besteht, vorgesehen.
Zum Spleißen der Lichtwellenleiter 11 und 12 wird mittels der Elektroden 21 und 22 ein Lichtbogen zwischen den beiden Elektroden erzeugt, wodurch die Enden der Lichtwellenleiter 11 und 12 erwärmt werden und nachfolgend miteinander verschmelzen. Das Ausrichten der Lichtwellenleiter durch die Haltevorrichtungen 51, 52 und die Antriebseinrichtung 13 und das Zünden eines Lichtbogens zwischen den Elektroden wird von einer Steuereinheit 10 überwacht und gesteuert.
2 zeigt eine Vorrichtung 1000 zum Spleißen von Lichtwellenleitern. Die in 1 dargestellte Spleißeinrichtung ist auf einer Vorderseite eines Gehäuses G der Spleißvorrichtung unter einer Abdeckung 100 angeordnet. Zur Steuerung der Spleißvorrichtung ist unterhalb der Abdeckung ein Bedienfeld 200 mit Bedientasten 210 angeordnet. Über das Bedienfeld lassen sich Steuerparameter, wie eine Spleißzeit oder ein zwischen den Elektroden fließender Spleißstrom einstellen. Die eingegebenen Steuerparameter beziehungsweise ein von dem Kamerasystem aufgenommenes Bild des eigentlichen Spleißvorgangs lässt sich auf einer Anzeigeeinheit 300 anzeigen, die neben dem Bedienfeld angeordnet ist. An einer Rückseite des Gehäuses G der Vorrichtung zum Spleißen der Lichtwellenleiter ist eine Messeinheit 400a beziehungsweise eine Messeinheit 400b zum Ermitteln einer Luftdichte der Umgebung der Spleißvorrichtung angeordnet. Die Messeinheit ist als ein Luftströ mungskanal ausgebildet, in den Luft aus der Umgebung durch eine Öffnung E1 einströmen und am anderen Ende des Kanals wieder ausströmen kann.
3 zeigt einen Querschnitt durch die Messeinheit 400a in vergrößerter Darstellung. Die Messeinheit umfasst einen Strömungskanal 450, in dem ein Schaufelrad 410 angeordnet ist. Das Schaufelrad 410 ist an eine Auswerteeinheit 420 gekoppelt, mittels der sich eine Drehgeschwindigkeit des Schaufelrades 410 ermitteln lässt. Von einem Schaufelrad 430 lässt sich ein Luftstrom in Richtung auf das Schaufelrad 410 erzeugen. Das Schaufelrad 430 lässt sich zur Erzeugung der Luftströmung in dem Luftströmungskanal 450 von einer Antriebseinheit 440 in eine Drehbewegung versetzen. Die beiden Schaufelräder sind dabei derart ausgerichtet, dass das Schaufelrad 410 durch den von dem Schaufelrad 430 erzeugten Luftstrom angetrieben wird.
Durch die Drehbewegung des Schaufelrades 430 wird Luft an einer Öffnung E1 des Strömungskanals angesogen. Die Drehgeschwindigkeit des Schaufelrades 410 ist neben der Geschwindigkeit, mit der sich das Schaufelrad 430 dreht, insbesondere abhängig von der Luftdichte der über die Öffnung E1 angesogenen Umgebungsluft. Je höher die Luftdichte der Umgebungsluft ist, desto schneller wird sich bei gleich bleibender Drehgeschwindigkeit des Schaufelrades 430 das Schaufelrad 410 drehen. Somit lässt sich über die Drehgeschwindigkeit des Schaufelrades 410 eine Information über die vorherrschende Luftdichte am Ort, an dem sich die Spleißvorrichtung 1000 befindet, ermitteln.
4 zeigt eine weitere Ausführungsform einer Messeinheit 400b zum Ermitteln einer am Aufstellort des Spleißgerätes vorherrschenden Luftdichte. In einem Luftströmungskanal 450 befindet sich ein Schaufelrad 430, das von einer Antriebseinheit 440 in eine Drehbewegung versetzt wird. Hinter dem Schaufelrad 430 ist ein erhitzbarer Draht 460, der an eine Erwärmungseinheit 480 gekoppelt ist, gespannt. Mittels der Erwärmungseinheit 480 lässt sich der Draht 460 auf eine Temperatur erhitzen, die von einem Temperatursensor 470 detektierbar ist.
Bei einer Drehung des Schaufelrades 430 wird eine Luftströmung in Richtung auf den Draht 460 erzeugt. Durch den Luftstrom kommt es zu einer Abkühlung des von der Erwärmungseinheit 480 erhitzten Drahtes. Dabei kühlt der Draht desto schneller ab, je höher die vorherrschende Luftdichte ist. Somit ist die von dem Temperatursensor 470 erfasste Temperaturänderung des Drahtes während einer bestimmten Zeit ein Maß für die am Aufstellort der Spleißvorrichtung vorherrschende Luftdichte.
Der in den 3 und 4 dargestellte Luftströmungskanal lässt sich, wie in 2 dargestellt ist, an einer Rückseite des Spleißgerätes anbringen oder in das Gehäuse G des Spleißgerätes integrieren. Im letzteren Fall sind die Eintritts- beziehungsweise Austrittsöffnungen E' beispielsweise an einer Seitenfläche des Gehäuses G angeordnet.
Bei einer weiteren Ausführungsform wird die Luftdichte mittels eines Biegeschwingers 90 gemessen. Der Biegeschwinger 90 ist gemäß 1 an die Steuereinheit 10 angeschlossen. Bei der Ermittlung der Luftdichte mittels eines Biegeschwingers wird die Messung der Dichte der Luft auf eine elektronische Messung der Schwingungsdauer zurückgeführt. Aus der Schwingungsdauer errechnet die Steuereinheit 10 die Luftdichte. Als Biegeschwinger kann beispielsweise ein hohler, U-förmig gebogener, gläserner Biegeschwinger, der auf elektronischem Wege zu einer ungedämpften Schwingung angeregt wird, verwendet werden.
Wie in 1 gezeigt, ist die Steuereinheit 10 je nach Ausführungsform der Messeinheit zum Ermitteln der Luftdichte an die Auswerteeinheit 420, die Auswerteeinheit 470 oder den Biegeschwinger 90 angeschlossen. In Abhängigkeit von der von der Auswerteeinheit 420 erfassten Drehgeschwindigkeit des Schaufelrades 410 beziehungsweise in Abhängigkeit von der von dem Temperatursensor 470 detektierten Änderung der Temperatur des Drahtes 460 beziehungsweise anhand der mittels des Biegeschwingers ermittelten Luftdichte verändert die Steuereinheit 10 den Spleißstrom zwischen den Elektroden 21 und 22. Dabei regelt die Steuereinheit den Spleißstrom derart, dass mit zunehmender Höhe beziehungsweise mit abnehmender Luftdichte der zwischen den Elektroden fließende Spleißstrom erhöht wird.
Neben dem Ermitteln der Luftdichte lässt sich mit dem in 2 gezeigten Luftströmungskanal der Messeinheit 400a auch die am Aufstellort der Spleißvorrichtung vorherrschende Windstärke ermitteln. Dazu wird die Antriebseinheit des Schaufelrades 430 deaktiviert. Das Schaufelrad 410 dreht sich in Abhängigkeit von der durch die Öffnung E2 in den Luftströmungskanal 450 einströmenden Umgebungsluft. Je höher die vorherrschende Windgeschwindigkeit ist, desto schneller wird sich das Schaufelrad 410 drehen, dessen Drehgeschwindigkeit von der Auswerteeinheit 420, die an die Steuereinheit 10 angeschlossen ist, erfasst wird.
Wenn zur Erfassung der Windstärke nicht die Messeinheit 400a verwendet werden soll, lässt sich beispielsweise auch ein Luftströmungskanal an der Spleißvorrichtung vorsehen, der lediglich das Schaufelrad 410 und die Auswerteeinheit 420 aufweist. Ein eigens zur Ermittlung der Windstärke vorgesehener Luftströmungskanal kann beispielsweise über oder unter den Messeinheiten 400a, 400b angebracht sein oder über/unter der Eintrittsöffnung E' in das Gehäuse der Spleißvorrichtung integriert sein.
Eine weitere Ausführungsform zum Ermitteln der vorherrschenden Windstärke ist in 5 gezeigt. Die Vorrichtung 1000 zum Spleißen von Lichtwellenleitern enthält bei dieser Ausführungsform eine Messeinheit 3000, die ein Schaufelrad 3010 und eine Auswerteeinheit 3020 aufweist. Das Schaufelrad 3010 ist beispielsweise an einer Rückseite des Gehäuses G der Spleißvorrichtung angeordnet. Die von der vorherrschenden Windstärke abhängige Drehgeschwindigkeit des Schaufelrades 3010 wird von der Auswerteeinheit 3020 erfasst, die an die Steuereinheit 10 angeschlossen ist.
Mittels der Steuereinheit 10 lässt sich ein Warnhinweis auf der Anzeigeeinheit 300 ausgeben, wenn die Auswerteeinheit 420 beziehungsweise die Auswerteeinheit 3020 eine zu hohe Geschwindigkeit des Schaufelrades feststellt. Dadurch kann eine hohe Dämpfung an einer Spleißstelle infolge einer ungenauen Ausrichtung der Lichtwellenleiter zu dem Lichtbogen verhindert werden.
Eine weitere Ausführungsform einer Messeinheit zum Ermitteln der vorherrschenden Windstärke wird im folgenden anhand von 1 beschrieben. Die Messeinheit umfasst die bereits vorhandenen Elektroden 21, 22, mindestens eine der Kameraeinheiten 31 oder 32 sowie mindestens eine der Auswerteeinheiten 80, die zwischen der Kameraeinheit 31 und der Steuereinheit 10 beziehungsweise zwischen der Kameraeinheit 32 und der Steuereinheit 10 angeordnet sind.
Zum Ermitteln der vorherrschenden Windstärke wird zwischen den Elektroden 21 und 22 ein Lichtbogen gezündet. Die Lage des Lichtbogens wird von den Kameraeinheiten 31 beziehungsweise 32 erfasst. In Abhängigkeit von der vorherrschenden Windstärke wird der Lichtbogen aus einer Lage, die er bei einem geringen oder zu vernachlässigenden Windeinfluss annimmt, ausgelenkt. Die Auslenkung beziehungsweise das Flackern des Lichtbogens wird von mindestens einer der Kameraeinheiten 31 und 32 aufgenommen und von der angeschlossenen Auswerteeinheit 80 ausgewertet. Die Auslenkung beziehungsweise Abweichung des Lichtbogens von einer Referenzlage des Lichtbogens ohne Windbeeinflussung beziehungsweise bei geringem Windeinfluss ist ein Maß für die am Ort der Spleißvorrichtung vorherrschende Windstärke.
Die Abweichung des Lichtbogens aus der Referenzlage lässt sich beispielsweise während des Spleißens von den Kameraeinheiten erfassen. Des weiteren besteht die Möglichkeit, vor dem eigentlichen Spleißvorgang die beiden zu verspleißenden Fasern zunächst aus dem Bereich, in dem der Lichtbogen gezündet wird, zu verfahren und den Lichtbogen lediglich zur Erfassung der vorherrschenden Windstärke zu zünden. Wenn von den Auswerteeinheiten 80 eine starke Abweichung des Lichtbogens aus der Referenzlage des Lichtbogens, die dieser ohne Windeinfluss oder bei verschwindend geringem Windeinfluss einnimmt, festgestellt wird, lässt sich mittels der Steuereinheit 10 auf der Anzeigeeinheit 300 ein Warnhinweis ausgeben. Insbesondere wenn die Abweichung der Lage des Lichtbogens vor dem eigentlichen Spleißvorgang erfasst wird, kann eine Bedienperson den Spleißvorgang abbrechen. Das Spleißge rät kann dann beispielsweise in eine Raumrichtung gedreht werden, in der der Spleißprozess weniger von der vorherrschenden Windstärke beeinflusst wird.
Neben Witterungseinflüssen wirken sich insbesondere Stöße durch eine Erschütterung der Spleißvorrichtung auf die Qualität der Spleißstelle aus. Zur Erfassung solcher Erschütterungen, der das Spleißgerät ausgesetzt ist, ist gemäß der in 1 gezeigten Ausführungsform ein Beschleunigungssensor 60 an die Steuereinheit 10 gekoppelt. Mittels des Beschleunigungssensors 60 lässt sich eine Erschütterung der Spleißvorrichtung, die beispielsweise infolge eines Schlages oder eines Stoßes auftritt, erfassen.
Der Beschleunigungssensor kann beispielsweise als ein piezoelektrischer Beschleunigungssensor ausgebildet sein. Bei dieser Art der Ausführung wandelt ein piezokeramisches Sensorblättchen dynamische Druckschwankungen in elektrische Signale um, die entsprechend weiter verarbeitet werden können. Die Druckschwankungen werden durch eine an der Piezokeramik befestigten (seismischen) Masse erzeugt und wirken bei einer Beschleunigung des Gesamtsystems auf die Piezokeramik. Bei mikro-elektro-mechanischen Systemen (MEMs) werden Feder-Masse-Systeme aus Silizium verwendet. Die Federn sind nur wenige um breite Silizium-Stege und auch die Massen werden aus Silizium hergestellt. Durch die Auslenkung bei Beschleunigung kann zwischen dem gefedert aufgehängten Teil und einer festen Bezugselektrode eine Änderung der elektrischen Kapazität gemessen werden. Des weiteren können auch klassische Beschleunigungssensoren eingesetzt werden, die beispielsweise auf einer magnetischen Induktion beruhen. Dabei wird bei der Bewegung der an einer Feder aufgehängten Festmasse durch einen Magneten in eine Spule eine elektrische Spannung induziert.
Anstelle der Verwendung eines Beschleunigungssensors lassen sich Erschütterungen, die auf die Spleißvorrichtung einwirken, auch anhand einer Auswertung des von den Kameraeinheiten 31 und 32 aufgenommenen Kamerabildes feststellen. Infolge einer Erschütterung der Spleißvorrichtung werden die aus den Halterungen 51 und 52 herausragenden Enden der Lichtwellenleiter 11 und 12 aus einer Referenzlage ausgelenkt. Eine Verschiebung der Faserenden aus der Referenzlage ist in einer Größenordnung im Sub-pm-Bereich mittels einer Bildverarbeitung der aufgenommenen Kamerabilder in der Auswerteeinheit 80 detektierbar.
Der mittels Bildverarbeitung der Bilder der Faserenden oder von dem Beschleunigungssensor 60 erfasste Beschleunigungswert lässt sich beispielsweise in der Speichereinheit 70 abspeichern. Die Speichereinheit 70 kann vom Hersteller des Spleißgerätes ausgelesen werden, so dass nachträglich festgestellt werden kann, ob eine Reklamationsforderung gegen den Hersteller begründet ist oder ob die Spleißvorrichtung beispielsweise durch eine starke Erschütterung infolge eines Aufschlages oder eines Stoßes seitens einer Bedienperson beschädigt beziehungsweise unsachgemäß behandelt worden ist.
Des weiteren kann bei einer Überschreitung eines zulässigen Grenzwertes der Erschütterung von der Steuereinheit 10 auch auf der Anzeigeeinheit 300 ein entsprechender Warnhinweis ausgegeben werden, so dass eine Bedienperson die Möglichkeit hat, die Spleißvorrichtung an einer Stelle zu positionieren, an der das Spleißgerät weniger den Erschütterungen ausgesetzt ist.
6 zeigt eine Ausführungsform der Spleißvorrichtung 1000, die mit einer Sendeeinheit 500 ausgestattet ist. Dadurch lassen sich von den Messeinheiten zum Ermitteln der Luftdichte, der vorherrschenden Windgeschwindigkeit oder zum Ermitteln der Erschütterung aufgenommene Kenngrößen an eine Empfangseinheit 2000, beispielsweise an ein Service-Center weiterleiten.

10: Steuereinheit
11, 12: Lichtwellenleiter
13: Antriebseinrichtung
21, 22: Elektroden
31, 32: Kameraeinheiten
41, 42: Lichtquellen
51, 52: Haltevorrichtungen
60: Beschleunigungssensor
70: Speichereinheit
80: Auswerteeinheit
100: Abdeckung
200: Bedienfeld
210: Tasten
300: Anzeigeeinheit
400: Messeinheit zum Ermitteln der Luftdichte
410, 430: Schaufelrad
420: Auswerteeinheit
440: Antriebseinheit
450: Luftströmungskanal
460: Draht
470: Temperatursensor
480: Erwärmungseinheit
500: Sendeeinheit
1000: Spleißvorrichtung
2000: Service-Center
3000: Messeinheit zum Ermitteln einer Windstärke
3010: Schaufelrad
3020: Auswerteeinheit

Claims

Vorrichtung zum Spleißen von Lichtwellenleitern – mit einer Steuereinheit (10) zur Steuerung eines Spleißprozesses, – mit einer Messeinheit (400a, 400b) zur Messung einer Luftdichte, – bei der die Steuereinheit (10) den Spleißprozess in Abhängigkeit von der gemessenen Luftdichte steuert.
Vorrichtung nach Anspruch 1, – bei der die Messeinheit (400a) ein erstes Schaufelrad (410) und eine Auswerteeinheit (420) zur Detektion einer Drehgeschwindigkeit des Schaufelrades umfasst, – bei der die Steuereinheit (10) den Spleißprozess in Abhängigkeit von der von der Auswerteeinheit detektierten Drehgeschwindigkeit des Schaufelrades steuert.
Vorrichtung nach Anspruch 2, – bei der die Messeinheit (400a) ein zweites Schaufelrad (430) und eine Antriebseinheit (440) zum Antreiben des zweiten Schaufelrades umfasst, – bei der das zweite Schaufelrad (430) derart auf das erste Schaufelrad (410) ausgerichtet ist, dass das erste Schaufelrad (410) durch einen von dem zweiten Schaufelrad (430) infolge einer Drehbewegung hervorgerufenen Luftstrom in eine Drehbewegung versetzt wird.
Vorrichtung nach Anspruch 3, bei der das erste und zweite Schaufelrad (410, 430) in einem Luftströmungskanal (450) angeordnet sind.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 4, – mit Elektroden (21, 22) zum Zünden eines Lichtbogens für den Spleißprozess, – bei der ein zwischen den Elektroden (21, 22) fließender Strom von der Steuereinheit (10) einstellbar ist, – bei der der zwischen den Elektroden (21, 22) fließende Strom von der Steuereinheit in Abhängigkeit von der von der Auswerteeinheit (420) detektierten Drehgeschwindigkeit des ersten Schaufelrades (410) eingestellt wird.
Vorrichtung nach Anspruch 1, – bei der die Messeinheit (400b) einen erhitzbaren Draht (460) und einen Temperatursensor (470) zur Detektion einer Temperatur des Drahtes umfasst, – bei der die Steuereinheit (10) den Spleißprozess in Abhängigkeit von der von dem Temperatursensor (470) detektierten Temperatur des Drahtes steuert.
Vorrichtung nach Anspruch 6, bei der die Messeinheit (400b) ein Schaufelrad (430) und eine Antriebseinheit (440) zum Antreiben des Schaufelrades umfasst.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 6 oder 7, bei der der erhitzbare Draht (460) in einem Luftströmungskanal (450) angeordnet ist.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 6 bis 8, – mit Elektroden (21, 22) zum Zünden eines Lichtbogens für einen Spleißprozess, – bei der ein zwischen den Elektroden fließender Strom von der Steuereinheit (10) einstellbar ist, – bei der der zwischen den Elektroden (21, 22) fließende Strom von der Steuereinheit in Abhängigkeit von der von dem Temperatursensor (470) detektierten Temperatur des Drahtes eingestellt wird.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 4, 5, 8 oder 9, bei der der Luftströmungskanal (450) rohrförmig ausgebildet ist.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 4, 5 oder 8 bis 10, bei der der Luftströmungskanal (450) an einem Gehäuse (G) der Vorrichtung zum Spleißen der Lichtwellenleiter angebracht ist.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 4, 5 oder 8 bis 10, bei der der Luftströmungskanal (450) im Inneren des Gehäuses (G) der Vorrichtung zum Spleißen der Lichtwellenleiter integriert ist.
Vorrichtung nach Anspruch 1, – mit einem Biegeschwinger (90) zur Messung der Luftdichte, – bei der die Steuereinheit (10) den Spleißprozess in Abhängigkeit von der mittels des Biegeschwinger (90) ermittelten Luftdichte steuert.
Vorrichtung nach Anspruch 13, – mit Elektroden (21, 22) zum Zünden eines Lichtbogens für einen Spleißprozess, – bei der ein zwischen den Elektroden fließender Strom von der Steuereinheit (10) einstellbar ist, – bei der der zwischen den Elektroden (21, 22) fliegende Strom von der Steuereinheit in Abhängigkeit von der mittels des Biegeschwingers (90) ermittelten Luftdichte eingestellt wird.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 14, – mit einer Sendeeinheit (500) zur Übertragung von Daten an eine externe Empfangseinheit (2000), – bei der die ermittelte Luftdichte mittels der Sendeeinheit (500) an die externe Empfangseinheit (2000) übertragbar ist.
Vorrichtung zum Spleißen von Lichtwellenleitern mit einer Messeinheit (60, 31, 80) zum Messen einer Erschütterung der Vorrichtung zum Spleißen der Lichtwellenleiter.
Vorrichtung nach Anspruch 16, bei der die Messeinheit zum Messen der Erschütterung der Vorrichtung zum Spleißen der Lichtwellenleiter als ein Beschleunigungssensor (60) ausgebildet ist.
Vorrichtung nach Anspruch 17, – mit einer Anzeigeeinheit (300), – mit einer Steuereinheit (10) zur Steuerung eines Spleißprozesses, die mit der Anzeigeeinheit (300) und dem Beschleunigungssensor (60) verbunden ist, – bei der mittels der Steuereinheit (10) auf der Anzeigeeinheit (300) eine Ausgabe erfolgt, wenn ein von dem Beschleunigungssensor detektierter Beschleunigungswert oberhalb eines Grenzwertes liegt.
Vorrichtung nach Anspruch 16, – bei der die Messeinheit zum Messen der Erschütterung der Vorrichtung zum Spleißen der Lichtwellenleiter eine Aufnahmeeinheit (31) zur Aufnahme eines Bildes umfasst, – bei der die Aufnahmeeinheit (31) derart ausgebildet ist, dass sich ein Bild eines zu verspleißenden Lichtwellenleiters (11, 12) mit der Aufnahmeeinheit aufnehmen lässt.
Vorrichtung nach Anspruch 19, mit einer Auswerteeinheit (80) zur Auswertung des von der Aufnahmeeinheit aufgenommenen Bildes des Lichtwellenleiters. – mit einer Steuereinheit (10) zur Steuerung eines Spleißprozesses, – bei der die Steuereinheit (10) den Spleißprozess in Abhängigkeit von dem ermittelten Beschleunigungswert steuert.
Vorrichtung nach Anspruch 20, – mit einer Anzeigeeinheit (300), – mit einer Steuereinheit (10) zur Steuerung eines Spleißprozesses, die mit der Anzeigeeinheit (300) und der Auswerteeinheit (80) verbunden ist, – bei der mittels die Steuereinheit (10) in Abhängigkeit von einer von der Auswerteeinheit ermittelten Auslenkung des Lichtwellenleiters aus einer Referenzposition ein Beschleunigungswert detektiert wird, – bei der mittels der Steuereinheit (10) auf der Anzeigeeinheit (300) eine Ausgabe erfolgt, wenn der detektierter Beschleunigungswert oberhalb eines Grenzwertes liegt.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 18 oder 21, – mit einer Sendeeinheit (500) zur Übertragung von Daten an eine externe Empfangseinheit (2000), – bei der die detektierten Beschleunigungswerte mittels der Sendeeinheit (500) an die externe Empfangseinheit (2000) übertragbar sind.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 18 oder 21, mit einer Speichereinheit (70) zur Speicherung der detektierten Beschleunigungswerte.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 18 oder 21, bei der die Steuereinheit (10) derart ausgebildet ist, dass der Spleißprozess bei einer Überschreitung des Grenzwertes der Beschleunigung von der Steuereinheit unterbrochen wird.
Vorrichtung zum Spleißen von Lichtwellenleitern mit einer Messeinheit (3000, 400a, 21, 22, 31, 32) zum Ermitteln einer Windgeschwindigkeit.
Vorrichtung nach Anspruch 25, bei der die Messeinheit zum Ermitteln der Windgeschwindigkeit (3000, 400a) ein Schaufelrad (410, 3010) und eine Auswerteeinheit (420, 3020) zur Detektion einer Drehgeschwindigkeit des Schaufelrades umfasst.
Vorrichtung nach Anspruch 26, bei der das Schaufelrad (410) in einem Luftströmungskanal (450) angeordnet ist.
Vorrichtung nach Anspruch 27, bei der der Luftströmungskanal (450) rohrförmig ausgebildet ist.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 27 oder 28, bei der der Luftströmungskanal (450) an einem Gehäuse (G) der Vorrichtung zum Spleißen der Lichtwellenleiter angebracht ist.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 27 oder 28, bei der der Luftströmungskanal (450) im Inneren des Gehäuses (G) der Vorrichtung zum Spleißen der Lichtwellenleiter integriert ist.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 25 bis 30, – mit einer Anzeigeeinheit (300), – mit einer Steuereinheit (10), – bei der mittels der Steuereinheit (10) in Abhängigkeit von einer von der Auswerteeinheit (420, 3020) detektierten Drehgeschwindigkeit des Schaufelrades (410, 3010) eine Ausgabe auf der Anzeigeeinheit (300) erfolgt.
Vorrichtung nach Anspruch 25, – bei der die Messeinheit zum Ermitteln der Windgeschwindigkeit Elektroden (21, 22) und eine Aufnahmeeinheit (31) zur Aufnahme eines Bildes umfasst, – bei der die Aufnahmeeinheit (31) derart ausgebildet ist, dass sich ein Bild eines Lichtbogens zwischen den Elektroden mit der Aufnahmeeinheit aufnehmen lässt.
Vorrichtung nach Anspruch 32, – mit einer Auswerteeinheit (80) zur Auswertung des von der Aufnahmeeinheit aufgenommenen Bildes des Lichtbogens, – mit einer Steuereinheit (10) zur Steuerung eines Spleißprozesses, – bei der die Steuereinheit (10) den Spleißprozess in Abhängigkeit von der Auswertung des Bildes des Lichtbogens durch die Auswerteeinheit steuert.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 32 oder 33, – mit einer Anzeigeeinheit (300), – bei der mittels der Steuereinheit (10) in Abhängigkeit des von der Auswertung der Aufnahmeeinheit (31, 32) aufgenommenen Bildes des Lichtbogens eine Ausgabe auf der Anzeigeeinheit (300) erfolgt.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 25 bis 34, – mit einer Sendeeinheit (500) zur Übertragung von Daten an eine externe Empfangseinheit (2000), – bei der die ermittelte Windgeschwindigkeit mittels der Sendeeinheit (500) an die externe Empfangseinheit (2000) übertragbar ist.
Verfahren zum Betreiben einer Vorrichtung zum Spleißen von Lichtwellenleitern, umfassend die folgenden Schritte: – Erzeugen eines Luftstroms in einem Luftströmungskanal (450) in Richtung auf ein Schaufelrad (410), – Ermitteln einer Drehgeschwindigkeit des Schaufelrades (410) infolge des erzeugten Luftstroms, – Einstellen von Steuerparametern zur Steuerung eines Spleißvorgangs in Abhängigkeit von der ermittelten Drehgeschwindigkeit des Schaufelrades (410).
Verfahren zum Betreiben einer Vorrichtung zum Spleißen von Lichtwellenleitern, umfassend die folgenden Schritte: – Erhitzen eines Drahtes (460) in einem Luftströmungskanal (450), – Erzeugen eines Luftstroms in dem Luftströmungskanal (450) in Richtung auf den erhitzten Draht (460), – Detektieren einer Temperatur des erhitzten Drahtes (460), – Einstellen von Steuerparametern zur Steuerung eines Spleißvorganges in Abhängigkeit von der ermittelten Temperatur des Drahtes (460).
Verfahren zum Betreiben einer Vorrichtung zum Spleißen von Lichtwellenleitern, umfassend die folgenden Schritte: – Zünden eines Lichtbogens zwischen Elektroden (21, 22) der Vorrichtung zum Spleißen von Lichtwellenleitern, – Aufnehmen eines Bildes des Lichtbogens, – Auswerten des aufgenommenen Bildes durch Ermitteln einer Auslenkung des Lichtbogens, – Ausgeben eines Signals in Abhängigkeit von der ermittelten Auslenkung des Lichtbogens.
Verfahren zum Betreiben einer Vorrichtung zum Spleißen von Lichtwellenleitern, umfassend die folgenden Schritte: – Ermitteln einer Drehgeschwindigkeit eines Schaufelrades (410), das durch eine Luftströmung in eine Drehung versetzt wird, – Ausgeben eines Signals, wenn die Drehgeschwindigkeit des Schaufelrades einen Grenzwert der Drehgeschwindigkeit überschreitet.
Verfahren zum Betreiben einer Vorrichtung zum Spleißen von Lichtwellenleitern, umfassend die folgenden Schritte: – Ermitteln einer auf die Vorrichtung zum Spleißen der Lichtwellenleiter einwirkende Erschütterung durch Messen einer Beschleunigung, – Ausgeben eines Signals, wenn die Beschleunigung einen Grenzwert übersteigt, oder Abspeichern der gemessenen Beschleunigung in einer Speichereinheit (70).