DE2430194C3 - Form zum HeiBverbinden eines Bündels optischer Fasern - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Form zum Heißverbinden eines Bündels optischer Fasern entsprechend dem Oberbegriff des Patentanspruchs.

Lichtleitende Platten, welche durch Heißverbinden optischer Fasern hergestellt werden, werden zur Übertragung von Bildern, z. B. als Frontplatte einer Kathodenstrahlröhre oder einer Feldebnungslinse, verwendet. Für diese Anwendungsfälle werden lichtleitende Platten, welche frei von Verzerrungen des übertragenen Bildes sind, benötigt. Um diese Anforderungen zu erfüllen, ist es wünschenswert, die herkömmlichen Formen zum Heißverbinden zu verbessern, die beim Herstellen von Platten aus optischen Fasern verwendet werden.

Bei der gattungsgemäß, aus der DE-OS 18 13 368 bekannten Form liegt das Faserbündel an vier Wänden an, wobei allerdings zwei Wände fest miteinander unter Bildung eines festen Winkels miteinander verbunden sind, indem beim Pressen des Bündels die Fasern in die Ecke des Wickels gedrückt werden. An den das Faserbündel berührenden Flächen der festen Wände liegen jeweils eine bewegliche Wand an, die entlang der besagten Fläche gleiten können und mit einer rechtwinklig dazu liegenden Fläche am Bündel anliegen. Im Winkel zu den Flächen der festen Wände ist eine vierte Wand angeordnet, die in einer Ebene an den beweglichen Wandelementen und am Faserbündel anliegt. Auf dieses letztgenannte Wandelement wird ein Druck ausgeübt, der in die Spitze des Winkels der festen Wände gerichtet ist. Dabei gleiten die Wandteile entlang den Flächen der miteinander verbundenen Wandteile in Richtung des Inneren des Formhohlraumes. Dadurch, daß nicht alle Seitenwände beim Ausüben eines Drucks gegeneinander verschiebbar sind, ergibt sich ein wesentlicher Nachteil, der darin besteht, daß sich kein gleichmäßiges Zusammendrücken der Faserbündel insbesondere im Winkeleckbereich der fest miteinander verbundenen Wandteile ergibt. Dieser Bereich wird nicht im ausreichenden Maße komprimiert. Außerdem wird durch die spezielle Anordnung der Gleitflächen hinsichtlich der Reibung ein erheblicher Kraftaufwand erforderlich, um das Faserbündel zusammenzudrücken.

Aus der DE-AS 15 96 717 ist eine Form zur Herstellung von faseroptischen Bildübertragungsvorrichtungen bekannt, bei der mehrere Blendenbacken um das Faserbündel angeordnet sind, die über einen mit Steuerkurve versehenen äußeren Ring dadurch in Richtung auf das Innere des Bündels gedrückt werden, indem dieser Ring gedreht wird. Die so beschriebene Form ist außerordentlich kompliziert und kann insbesondere beim Arbeiten im Vakuum keine Anwendung finden.

Daher besteht die Aufgabe der Erfindung darin, eine Form der im Oberbegriff des neuen Patentanspruchs genannten Gattung zu schaffen, mit der ein festes gleichmäßigen Zusammenpressen eines Bündels optischer Fasern mit geringstmöglicher Druckausübung

ίο möglich ist

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch die sich aus dem kennzeichnenden Teil des Patentanspruchs ergebenden Merkmale gelöst
Dadurch, daß alle das Faserbündel begrenzenden Wände beim Zusammenpressen des Bündels beweglich sind, erfolgt ein über den gesamten Bündelquerschnitt gleichmäßiges Zusammenpressen der Fasern, ohne daß hier ein infolge der Reibung erheblicher Kraftaufwand erforderlich wäre. Durch dieses gleichmäßige Zusammenpressen des Fasernbündels sind die durch ein derartiges Faserbündel übertragenen Bilder frei von Verzerrungen.

Im folgenden wird die Erfindung anhand eines Ausführungsbeispiels unter Bezugnahme auf die Zeichnung näher erläutert Es zeigt

F i g. 1 eine perspektivische Darstellung einer herkömmlichen Form zum Heißverbinden bei der Herstellung von Platten aus optischen Fasern,

F i g. 2 eine Darstellung, welche die Verzerrung eines durch eine lichtleitende Platten übertragenen Bildes veranschaulicht, welche unter Verwendung der herkömmlichen Form zum Heißverbinden erzeugt ist,

F i g. 3 eine Vorderansicht eines Ausführungsbeispiels der erfindungsgemäßen Form zum Heißverbinden optischer Fasern bei der Plattenherstellung,

F i g. 4 eine Seitenansicht der in F i g. 3 gezeigten Form, und

F i g. 5 einen Schnitt der in F i g. 3 gezeigten Form entlang der Achse der optischen Fasern.

"to Wie in F i g. 1 gezeigt ist, wurden lichtleitende Platten dieser Art bisher im allgemeinen hergestellt, indem optische Fasern 2 in einer Form 1 angeordnet wurden, die aus einer unteren Seitenfläche und seitlichen Flächen besteht, so daß die Seitenflächen der optischen Fasern entlang der Wand der Form ausgerichtet sind, dann ein Preßteil 3 auf der oberen Fläche dieser Form eingesetzt wurde, die optischen Fasern bis zur Erweichung erwärmt wurden und dann Druck auf das Preßteil zum Verbinden der Fasern aufgebracht wurde.

Bei einem solchen Vorgehen haben jedoch die optischen Fasern, die in der Nähe der Seitenflächen der Form vorhanden sind, aufgrund der zwischen den Fasern und der Wand der Form beim Aufbringen des Druckes auftretenden Reibung Schwierigkeiten beim Fließen.

Aus diesem Grunde wird ein Bild 6 einer geraden Linie 5, das durch eine lichtleitende Platte 4 übertragen wird, welche durch eine Form der in F i g. 1 gezeigten Art hergestellt wurde, verzerrt, wie in F i g. 2 dargestellt ist.

Der Aufbau der Form und die Heißverbindung der optischen Fasern unter Verwendung dieser Form werden insbesondere mit Bezugnahme auf die F i g. 3 bis 5 beschrieben.

In der Zeichnung ist ein Bündel optischer Fasern mit der Bezugszahl 7 bezeichnet Die in F i g. 3 gezeigte Form besteht aus Wänden 8 und 9 mit geneigten Führungsflächen 8a, Sb bzw. 9a und 9b, welche die obere bzw. untere Wand der Form bilden, und Wänden 10 und 10' mit geneigten Oberflächen 10a, 106 bzw. 10'a, Wb,

welche die Seitenwände der Form bilden. Die geneigten Führungsflächen 10a, lOftund 10'a, lO'ftsind entlang der geneigten Führungsflächen 8a, Sb bzw. 9a, 9b verschiebbar. Zweckmäßig können die Formteile, welche die Form bilden, aus Eisen, Nickel und anderen herkömmlieh verwendeten warmfesten Eisenlegierungen bestehen.

Ein Stempel 11 kann zum Aufbringen eines Druckes auf die obere Wand 8 der Form vorgesehen sein. Der Stempel ist in der durch den Pfeil 12 in Fig 3 ίο bezeichneten Richtung bewegbar. Durch Zusammenbau der oberen Wand 8 der Form, der unteren Wand 9 der Form und der Seitenwände 10, 10', wie es in Fig.3 gezeigt ist, gelangen die geneigten Führungsflächen 8a, Sb der Wand 8 mit den geneigten Führungsflächen 10'a bzw. 10a in Berührung, um die obere Begrenzung der Form zu bilden.

Die geneigten Führungsflächen 9a, 9b der Wand 9 gelangen mit den geneigten Führungsflächen 10'fc bzw. 10Z> in Berührung, und es besteht ein Zwischenraum zwischen den Spitzen 10c; 10'c der verschiebbaren Wände und den Ecken 8c; Sc' der Wand 8 sowie zwischen den Spitzen 10'c, lOc' der verschiebbaren Wände und der Ecken 9e'und 9c der Wand 9. In diesem Stadium werden die Wandteile der Form vorläufig fixiert Gegebenenfalls kann ein Hochtemperaturschmiermittel, z. B. Bornitrid (BN), Graphit, Aluminiumoxid, Magnesiumoxid und Kaolinit, zur Beschichtung der Gleitflächen der Form verwendet werden, wobei Bornitrid bevorzugt wird. Ein Bündel optischer Fasern 7 wird dicht in einen von der oberen Wand 8, der unteren Wand 9 und die verschiebbaren Seitenwände 10, 10' umgebenden Raum gepackt, so daß die Seitenfläche des Bündels optischer Fasern mit der Innenwand des Hohlraumes A in Berührung kommt Zu diesem Zeitpunkt kommen die Stirnflächen der optischen Fasern 7 nicht mit der Wand der Form in Berührung, sondern liegen frei. Die die in dieser Weise geschichteten optischen Fasern enthaltende Form wird in einem Erwärmungsofen angeordnet und auf eine Temperatur erwärmt, bei welcher die optischen Fasern erweicht werden. Dann wird auf den Stempel 11 Druck ausgeübt, um ihn in Richtung des Pfeiles 12 zu schieben.

So wird die Wand 8 nach unten geschoben, und gleichzeitig gleiten die Seitenwände 10,10' entlang'der geneigten Führungsflächen 10a, 10'a bzw. 106,106'nach innen, um die vier Seiten des optischen Faserbündels 7 gleichförmig durch die Wände 8,9,10 und 10' zu pressen und die optischen Fasern so miteinander zu verbinden. Weil diese Verbindung zu einer Verlängerung der optischen Fasern lediglich in ihrer Axialrichtung führt, tritt keine Verschiebung der Anordnung auf, die einem ungleichförmigen Fließen der optischen Fasern zuzuschreiben wäre. Nach dem Verbinden wird der Preßdruck am Stempel 11 entfernt, und der Stempel wird zurückgezogen, worauf der Anzug der Wände der Form automatisch gelöst wird. Daher wird sogar bei Durchführung einer Kühlung in diesem Stadium keine Zerstörung der miteinander verbundenen optischen Fasern durch die Kraft verursacht, welche den unterschiedlichen Wärmeausdehnungskoeffizienten zwischen den optischen Fasern und der Form zugeschrieben werden könnte.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (1)

1. Patentanspruch:

   Form zum Heißverbinden eines Bündels optischer Faser, bei der durch Druckeinwirkung auf eine seitlich an den Fasern anliegende Wand weitere Wände auf die Fasern drücken, wobei die Kraftübertragung über Führungsflächen an den Wänden erfolgt, dadurch gekennzeichnet, daß die Wände (8, 9 bzw. 10, 10') paarweise gegenüberliegend angeordnet sind und zwei gegenüberliegende \Vände (8,9) zwei nach innen geneigte Führungsflächen (8a, Sb bzw. 9a, 9b) aufweisen, die mit nach außen geneigten Führungsflächen (10a, iOb bzw. 10'a, 10'Zy der verbleibenden Wände (10, 10') zusammenwirken.