DE10211507B4

DE10211507B4 - Winding process for an internally unwinding optical fiber coil

Info

Publication number: DE10211507B4
Application number: DE2002111507
Authority: DE
Inventors: Rainer Schenk; Hans Spengler
Original assignee: LFK Lenkflugkoerpersysteme GmbH
Current assignee: MBDA Deutschland GmbH
Priority date: 2002-03-15
Filing date: 2002-03-15
Publication date: 2004-06-09
Anticipated expiration: 2022-03-16
Also published as: DE10211507A1

Abstract

Wickelverfahren für eine innenabwickelnde Lichtwellenleiterspule (3), die auf einer Wickelmaschine mit einer steuerbaren Verlegerichtung gewickelt wird, wobei
a) der Wickelkörper (1) der Wickelmaschine in axialer Richtung von zwei Anlaufscheiben (2) begrenzt ist, an denen der Lichtwellenleiter beim Wickeln der Lichtwellenleiterspule (3) in die nächsthöhere Wickellage aufsteigt,
b) die Verlegerichtung erst nach dem erfolgten Aufsteigen des Lichtwellenleiters auf die neue Wickellage eingestellt wird,
c) Trennschichten (4) eine Verklebung der gewickelten und verklebten Lichtwellenleiterspule (3) mit den Anlaufscheiben (2) verhindern und
d) die Lichtwellenleiterspule (3) auf seitlich herausziehbaren Entformlagen (5) gewickelt wird.Winding method for an internally unwinding optical fiber coil (3), which is wound on a winding machine with a controllable laying direction, wherein
a) the winding body (1) of the winding machine is limited in the axial direction by two thrust washers (2), on which the optical fiber rises when the optical fiber coil (3) is wound into the next higher winding position,
b) the laying direction is only set to the new winding position after the optical waveguide has risen,
c) separating layers (4) prevent the wound and glued optical fiber coil (3) from sticking to the thrust washers (2) and
d) the optical fiber coil (3) is wound on laterally removable mold layers (5).

Description

Die Erfindung betrifft ein Wickelverfahren für eine innenabwickelnde Lichtwellenleiterspule.The invention relates to a winding process for one inner unwinding optical fiber coil.

Zur störungsfreien, bidirektionalen Datenübertragung zwischen einem ferngesteuerten Flugkörper und seiner Steuereinheit werden Lichtwellenleiterspulen eingesetzt. Es ist bekannt, dazu innenabwickelnde Lichtwellenleiterspulen zu verwenden, bei denen der Lichtwellenleiter im Betrieb von der inneren Oberfläche der Spule abgewickelt wird. Insbesondere werden innenabwickelnde Lichtleiterspulen für den Unterwassereinsatz verwendet.For trouble-free, bidirectional data transfer between a remote-controlled missile and its control unit fiber optic coils are used. It is known about this to use internally unwinding optical fiber coils where the optical fiber in operation from the inner surface of the Coil is unwound. In particular, internally unwinding optical fiber coils are used for underwater use used.

Bekannte Wickelverfahren für Lichtwellenleiterspulen erzeugen Spulen mit konisch ausgebildeten Seitenbereichen Diese sind für den Innenabzug nicht brauchbar, denn beim Innenabzug wird jeweils die untere stützende Lage abgezogen und die konischen Seitenbereiche werden dadurch instabil. Beim Abzug können deshalb im Seitenbereich mehrere Lagen auf einmal unkontrolliert herausgezogen werden, wodurch der Lichtwellenleiter zerstört wird.Known winding processes for optical fiber coils produce coils with conical side areas are for the internal trigger is not usable, because the internal trigger is the lower supportive Layer is subtracted and the conical side areas become unstable. When deducting therefore several layers at once in the side area uncontrolled be pulled out, whereby the optical fiber is destroyed.

Aus US 6,021,974 ist ein Wickelverfahren für eine innenabwickelnde Lichtwellenleiterspule bekannt, die auf einer Wickelmaschine mit einer steuerbaren Verlegeeinrichtung gewickelt wird. Der Wickelkörper ist in axialer Richtung von zwei Anlaufscheiben begrenzt, an denen der Lichtwellenleiter beim Wickeln in die nächsthöhere Wickellage aufsteigt. Dabei erfolgt der Aufstieg der Verlegeeinrichtung erst nach dem Aufsteigen des Lichtwellenleiters. Aber auch bei derart gewickelten Spulen treten die genannten Probleme beim Abwickeln auf, da durch unerwünschte Verklebungen beim Wickeln das störungsfreie Herausziehen des Lichtwellenleiters behindert wird.Out US 6,021,974 a winding method for an internally unwinding optical fiber coil is known, which is wound on a winding machine with a controllable laying device. The winding body is delimited in the axial direction by two thrust washers, on which the optical waveguide rises during winding to the next higher winding position. The installation device only rises after the optical fiber has risen. But even with coils wound in this way, the above-mentioned problems occur during unwinding, since undesired adhesive bonds during winding prevent the optical waveguide from being pulled out without problems.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Wickelverfahren zu schaffen, mit dem kostengünstig innenabwickelnde Lichtwellenleiterspulen herstellbar sind, die ein störungsfreies Abzugsverhalten aufweisen.The invention is based on the object To create winding processes with which inexpensive inner fiber optic coils can be produced who are a trouble free Have deduction behavior.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Merkmale des Patentanspruchs 1 gelöst. Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.This object is achieved by the Features of claim 1 solved. Developments of the invention are in the subclaims specified.

Das erfindungsgemäße Wickelverfahren beruht auf der Verwendung von Anlaufscheiben zu Herstellung eines seitlich eben oder konkav begrenzten Wickelraums. Der Lichtwellenleiter läuft an den Anlaufscheiben an und steigt kontrolliert in eine höhere Wickellage auf, ohne dass er beim Übergang in die andere Wickellage beschädigt wird. Die Anlaufscheiben werden nach dem Wickeln entfernt. Das kontrollierte Aufsteigen des Lichtwellenleiters an den Anlaufscheiben ermöglicht vorteilhaft eine Automatisierung des Wickelverfahrens.The winding method according to the invention is based on the use of thrust washers to produce a side flat or concave limited changing room. The optical fiber runs on the Thrust washers on and rises in a controlled manner to a higher winding position on without him at the transition damaged in the other winding layer becomes. The thrust washers are removed after winding. That controlled Rise of the optical fiber on the thrust washers advantageously allows automation of the winding process.

Eine vorteilhafte Weiterbildung der Erfindung betrifft die Verwendung von Entformlagen, die vor der Wicklung des eigentlichen Spulenkörpers auf den Wickelkörper gewickelt sind und nach Abschluß der Spulenwicklung in axialer Richtung von dem Spulenkörper abgezogen werden. Durch einen dadurch entstehenden Entformungsspalt zwischen der Lichtwellenleiterspule und dem Wickelkörper kann die Spule einfach und beschädigungsfrei von dem Wickelkörper abgenommen werden.An advantageous development of Invention relates to the use of release layers before the winding the actual bobbin on the winding body are wound and after completion of the coil winding are pulled off the bobbin in the axial direction. By a resulting demolding gap between the optical fiber coil and the winding body the coil can be easily and without damage from the bobbin be removed.

Anhand der Zeichnung wird nachstehend ein Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Lösung näher erläutert.Using the drawing below an embodiment the solution according to the invention explained in more detail.

1 zeigt eine herkömmlich gewickelte Lichtwellenleiterspule, 1 shows a conventionally wound optical fiber coil,

2 zeigt ein erfindungsgemäßes Wickelverfahren mit einem seitlich eben begrenzten Wickelraum und 2 shows an inventive winding method with a laterally delimited winding space and

3 zeigt ein Wickelverfahren mit einem seitlich konkav begrenzten Wickelraum. 3 shows a winding process with a laterally concave delimited winding space.

Die in 1 gezeigte Lichtwellenleiterspule 3 wird in bekannter Weise auf einer Wickelmaschine hergestellt, wobei der Beginn einer neuen Wickellage allein durch eine Änderung der Verlegerichtung eingeleitet wird. Da der Lichtwellenleiter beim Lagenwechsel bzw. Richtungswechsel eine Auflage auf einer darunterliegenden Wickellage benötigt, ergibt sich bei den bekannten Wickelverfahren ein Wickelpaket, das an den Seiten ein stark konisches Querschnittsprofil aufweist, in dem mit der untersten Lage beginnend von Lage zu Lage die Windungszahl pro Lage abnimmt.In the 1 shown optical fiber coil 3 is produced in a known manner on a winding machine, the start of a new winding position being initiated solely by changing the laying direction. Since the optical waveguide requires a support on an underlying winding layer when changing layers or changing directions, the known winding methods result in a winding package that has a strongly conical cross-sectional profile on the sides, in which the number of turns per layer starts from layer to layer decreases.

In dem in 2 gezeigtem Wickelverfahren sind auf einem Wickelkörper 1 zwei zueinander beabstandete Anlaufscheiben 2 montiert. Der Abstand der Anlaufscheiben entspricht der axialen Länge der zu wickelnden Lichtwellenleiterspule 3. Die Anlaufscheiben 2 sind auf ihrer zum Wickelraum hinweisenden Oberfläche jeweils von einer Trennschicht 4 bedeckt, die ein einfaches Abnehmen der Anlaufscheiben 2 von dem Wickelkörper ermöglichen soll, nachdem die Lichtwellenleiterspule 3 gewickelt und ihre Wickellagen miteinander verklebt worden sind.In the in 2 shown winding process are on a winding body 1 two spaced thrust washers 2 assembled. The distance between the thrust washers corresponds to the axial length of the optical fiber coil to be wound 3 , The thrust washers 2 are each on their surface facing the changing room of a separation layer 4 covered, which is a simple removal of the thrust washers 2 from the bobbin should allow after the optical fiber coil 3 wrapped and their winding layers have been glued together.

Vor dem Wickeln der Lichtwellenleiterspule 3 ist der Wickelkörper 1 mit mehreren, übereinanderliegenden Entformlagen 5 bewickelt.Before winding the fiber optic coil 3 is the winding body 1 with several, superimposed mold release layers 5 wound.

Die Anlaufscheiben 2 sind im gezeigten Ausführungsbeispiel beispielsweise lotrecht zur Längsachse des Wickelkörpers 1 angeordnet. Die erfindungsgemäße Lösung ist aber auch mit kegelförmig angeordneten Anlaufscheiben 2 ausführbar, die den Wickelraum für die Lichtwellenleiterspule beidseitig konkav begrenzen; siehe 3 The thrust washers 2 are, for example, perpendicular to the longitudinal axis of the winding body in the embodiment shown 1 arranged. However, the solution according to the invention is also with conical thrust washers 2 executable that concave the winding space for the optical fiber coil on both sides; please refer 3

Wichtig für die erfindungsgemäße Lösung ist ein kontrollierter Übergang von einer Wickellage der Lichtwellenleiterspule 3 auf die nächste Wickellage, wozu erfindungsgemäß ein erzwungenes Aufsteigen des Lichtwellenleiters an der jeweiligen Anlaufscheibe 2 beiträgt. Ein anderes erfindungsgemäßes Merkmal zur Erzielung des kontrollierten Übergangs der Wickellagen besteht darin, dass die übliche Änderung der Verlegerichtung beim Übergang zur neuen Wickellage erst nach dem erfolgten Aufsteigen des Lichtwellenleiters an der jeweiligen Anlaufscheibe 2 erfolgt. Die damit erreichbaren Wickelübergänge tragen zu einer schädigungsfreien Wicklung des Lichtwellenleiters bei.What is important for the solution according to the invention is a controlled transition from a winding position Optical fiber coil 3 to the next winding position, for which purpose, according to the invention, a forced ascent of the optical waveguide on the respective thrust washer 2 contributes. Another feature according to the invention for achieving the controlled transition of the winding layers is that the usual change in the laying direction during the transition to the new winding layer only after the optical waveguide has risen on the respective thrust washer 2 he follows. The winding transitions that can be achieved in this way contribute to damage-free winding of the optical waveguide.

Als Trennschichten 4 können beispielsweise dünne Kunststofffolien aus PTFE Verwendung finden. Es können anstelle von Folien aber auch andere Trennmittel Verwendung finden, die ein Verkleben der Anlaufscheiben mit der Lichtwellenleiterspule 3 verhindern; beispielsweise durch das Auftragen einer Trennschicht aus Graphit auf die Anlaufscheiben.As separating layers 4 For example, thin plastic films made of PTFE can be used. Instead of foils, however, other release agents can also be used, which bond the thrust washers to the optical fiber coil 3 prevent; for example by applying a graphite separating layer to the thrust washers.

Die Entformlagen 5 werden vorzugsweise aus einem Lichtwellenleiter hergestellt. Die einzelnen Entformlagen sind an den Übergängen zwischen ihren Wickellagen voneinander getrennt und werden vorzugsweise alle von einer Seite her auf den Wickelkörper gewickelt. Dadurch ist ein kräfteminderndes, seitliches Herausziehen der Entformlagen 5 zwischen der verklebten Lichtwellenleiterspule 3 und dem Wickelkörper 1 im Sinne des Richtungspfeils 6 möglich, nachdem die Anlaufscheiben 2 von dem Wickelkörper 1 abgenommen sind. Durch das Herausziehen der Entformlagen 5 entsteht zwischen dem Wickelkörper und der Innenfläche der Lichtwellenleiterspule 3 ein Entformungsspalt, der wiederum ein einfaches und beschädigungsfreies Abnehmen der Lichtwellenleiterspule 3 von dem Wickelkörper 1 ermöglicht.The demoulding positions 5 are preferably made from an optical fiber. The individual release layers are separated from one another at the transitions between their winding layers and are preferably all wound onto the winding former from one side. This is a force-reducing, lateral pulling out of the release layers 5 between the glued fiber optic coil 3 and the winding body 1 in the direction of the arrow 6 possible after the thrust washers 2 from the bobbin 1 are decreased. By pulling out the release layers 5 arises between the winding body and the inner surface of the optical fiber coil 3 a demoulding gap, which in turn enables easy and damage-free removal of the optical fiber coil 3 from the bobbin 1 allows.

Die Entformlagen 5 können beispielsweise so ausgebildet sein, dass sie mit ihrer letzten Wickellage auch die erforderliche Führungsrille für das Wickeln der Lichtwellenleiterspule 3 bilden. Anstelle eines Lichtwellenleiters können auch alle anderen wickelbaren Materialien zur Herstellung der Entformlagen Verwendung finden; beispielsweise dünne Drähte aus Stahl, Kunststoff oder Kupfer.The demoulding positions 5 can, for example, be designed such that with their last winding position they also have the guide groove required for winding the optical waveguide coil 3 form. Instead of an optical waveguide, all other windable materials can also be used to produce the release layers; for example thin wires made of steel, plastic or copper.

Das erfindungsgemäße Wickelverfahren lässt sich durch das Verwenden eines entsprechenden Wickelkörpers für das Wickeln von zylindrischen oder von konischen Lichtwellenleiterspulen verwenden.The winding method according to the invention can be by using an appropriate winding body for winding cylindrical or use of conical fiber optic coils.

Claims

Winding process for an internally unwinding optical fiber coil ( 3 ), which is wound on a winding machine with a controllable laying direction, with a) the winding body ( 1 ) of the winding machine in the axial direction of two thrust washers ( 2 ) at which the optical waveguide is wound when winding the optical waveguide coil ( 3 ) rises to the next higher winding layer, b) the laying direction is only set to the new winding layer after the optical fiber has risen, c) separating layers ( 4 ) a gluing of the wound and glued optical fiber coil ( 3 ) with the thrust washers ( 2 ) prevent and d) the optical fiber coil ( 3 ) on laterally removable mold release layers ( 5 ) is wrapped.

Winding method according to claim 1, characterized in that the thrust washers ( 2 ) are flat and perpendicular to the longitudinal axis of the winding body ( 1 ) are arranged.

Winding method according to claim 1, characterized in that the thrust washers ( 2 ) are conical and the winding space for the optical fiber coil ( 3 ) limit concave on both sides.

Winding method according to one of claims 1 to 3, characterized in that the release layers ( 5 ) are wound from an optical fiber.

Winding method according to one of claims 1 to 3, characterized in that the release layers ( 5 ) are wound from a thin wire made of steel, plastic or copper.

Winding method according to one of claims 1 to 5, characterized in that the last winding layer of the demolding layers ( 5 ) the guide groove for winding the optical fiber coil ( 3 ) forms.

Winding method according to one of claims 1 to 6, characterized in that the individual release layers ( 5 ) separated from each other and all demoulding positions ( 5 ) are wound from one side.

Winding method according to one of claims 1 to 6, characterized in that the separating layers ( 4 ) are designed as thin plastic films made of PTFE.