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Bezeichnung: Verfahren und Vorrichtung zur
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Herstellung einer Endfassung von LichtleiterbUndeln
Die
Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Herstellung einer
Endfassung von Lichtleiterbündeln.
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Bisher wurden als Endfassung für Lichtleiterbündel vorgefertigte Hülsen
aus Metall oder Kunststoff verwendet, in denen die LichtleiterbUndel durch Kleben
und/oder Quetschen befestigt wurden. Dabei ist für Jede Kabelabmessung eine speziell
dimensionierte HUlse erforderlich und trotzdem ist das Einfädeln der GlasfaserbUndel
in die Hülsen schwierig und zeitraubend, weil die Hülse zur Erlangung einer guten
Packungsdichte das GlasfaserbUndel dicht umschließen muß. Derartige Endhülsen und
Verfahren zur Aufbringung sind z.B. in den folgenden deutschen Offenlegungsachriften
beschrieben: 25 58 445, 23 52 874, 25 47 420, 25 45 258, 25 28 630, 26 43 682, 26
19 567, 26 5o 022, 26 51 768, 26 51 981, 25 57 472.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Herstellung derartiger
Endfassungen durch Vermeidung des Einfädelns der Glasfaserenden zu vereinfachen
und die Packungsdichte zu verbessern, d.h. den Hohlraum zwischen den einzelnen Glasfasern
so klein wie geometrisch möglich zu halten.
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Gelöst wird die gestellte Aufgabe verfahrensmäßig durch die im Kennzeichnungsteil
des Anspruchs 1 angegebenen Merkmale.
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Durch die unter Spannung erfolgende Aufwicklung der Ader werden konzentrische
Kräfte auf die Glasfasern ausgeübt, so daß die Adern dicht aneinander gequetscht
werden, so daß der Zwischenraum zwischen den Glasfasern so klein wie möglich wird.
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Durch die Anzahl der Windungen der Ader wird die Länge der so gebildeten
hUlsenartigen Endfassung bestimmt und durch den Durchmesser bzw. die Zahl der Lagen
der Durchmesser der Fassung.
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Auf diese Weise wird es möglich, die äußeren Abmessungen der
Endnülse
dem Jeweiligen Verwendungszweck anzupassen.
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Zum Aufwickeln können Adern aus beliebigem Material verwendet werden,
beispielsweise auch aus Plastikmaterial, wobei die einzelnen Windungen abschließend
durch Wärmeeinwirkung miteinander verbunden werden können. Diese Kunststoffadern
können mit einer Faserverstärkung aus Kohlenstoffglas oder anderen bekannten Verstärkungseinlagen
versehen sein, um die Zugfestigkeit und damit die Kraft zu erhöhen, mit der die
Lichtleiterfasern zusammengepreßt werden. Vorzugsweise ist Jedoch vorgesehen, die
Endfassung durch aufgewickelten Draht herzustellen, wobei insbesondere Kupferdraht
mit einem Zinnmantel nach der Erfindung angewendet wird, so daß die Möglichkeit
geschaffen wird, eine Verlötung zwischen den einzelnen Windungen einfach durch kurze
Wärmeeinwirkung zu bewirken. Bei nichtverzinntem Draht kann eine Verbindung durch
Eintauchen oder Auftragen metallischer oder nichtmetallischer Verbindungsmittel
bewirkt werden.
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Gemäß einem weiteren Merkmal der Erfindung wird das Glasfaserbündel
vor dem Umwickeln in ein aus Epoxydharz bestehendes Bad getaucht und nach dem Umwickeln
erfolgt eine Aushärtung des Epoxydharzes, wodurch die gegenseitige Lage der Glasfasern
wenigstens am Umfang fixiert wird.
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Die DurchfUhrung des erfindungsgemäßen Verfahrens kann mittels einer
einfachen Vorrichtung geschehen, die erfindungsgemä.ß einen Halter für das Glasfaserbündel
und eine WickelfUhrung aufweist, mit der die Ader unter Spannung auf das gehalterte
BUndel aufgewickelt werden kann. Dabei ist ein axialer Vorschub vorgesehen, durch
den gewährleistet wird, daß die Windungen dicht aneinander zu liegen kommen.
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Nachstehend werden AusfUhrungsbeispiele der Erfindung anhand der Zeichnung
beschrieben. In der Zeichnung zeigen: Fig. 1 einen Längsschnitt einer erfindungsgemäß
ausgebildeten Endfassung; Fig. 2 bis 5 in mehreren aufeinanderfolgenden Schritten
die Herstellung einer erfindusgsgemaß aufgebauten Endfassung flir ein Lichtleiterkabel;
Fig. 6 eine schematische Ansicht einer Wickelvorrichtung; Fig. 7 eine schematische
Ansicht einer anderen AusfUhrungsform einer Wickelvorrichtung.
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In Fig. 1 sind mit dem Bezugszeichen 2 die Lichtleiterfasern bezeichnet,
die mit einem Draht 3 am Ende in eineinhalb Lagen umwickelt sind. Der Draht 3 wird
bei A beginnend aufgewickelt und die letzte Windung endet bei E.
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Fig. 2 zeigt das Ende eines Lichtleiterkabels, bestehend aus dem Kabelmantel
1 und dem LichtleiterbUndel 2. Gemaß Fig. 3 wird zunächst der Kabelmantel 1 Über
einen Abschnitt entfernt, der etwas länger ist al8 die Länge der herzustellenden
Endfassung. Auf das freiliegende LeiterbUndel ist gemäß Fig. 4 eine aus Draht 3
bestehende Lage aufgewickelt, die sich von der Stelle aus erstreckt, wo das BÜndel
2 aus dem Kabelmantel 1 hervortritt. Dann wird das Über die Wicklungslage 3 vorstehende
Ende des GlasfaserbUndels 2 abgeschnitten und die Stirnfläche 8 wird poliert. Der
Draht 3 kann erforderlichenfalls auch noch ein StUck auf dem Kabelmantel aufgewickelt
werden.
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Fig. 5 zeigt die fertige Endhülse mit geschliffener Stirnfläche 8.
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Die Herstellung geht in der Weise vor sich, daß nach Abisolierung
des Kabels das vom Kabelmantel 1 entblößte Ende des Glasfaserbündels 2 in Epoxydharz
getaucht wird und dann in die Wickelvorrichtung gemäß Fig. 6 oder 7 eingelegt wird.
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Diese weist eine Klemmvorrichtung 4 für den Kabelmantel und koaxial
hierzu eine Klemmvorrichtung 5 für das (nicht zu umwickelnde) Ende des Glasfaserbündels
2 auf. Auf der stationären Klemmvorrichtung 5 ist ein Führungsarm 6 drehbar gelagert,
der sich bei jeder Drehung um eine definierte Strecke entsprechend dem Durchmesser
des aufzuwicklenden Drahtes 3 parallel zur Kabellängsachse verschiebt. Diese Translationsbewegung
kann z.B. durch ein Gewinde erzwungen werden. Zur Herstellung der Endhülse wird
ein verzinnter Kupferdraht 3 verwendet, dessen Ende durch eine Klemmvorrichtung
9 ortsfest fixiert wird und der über den drehbaren Arm 6 zu einem Vorratsbehälter
vorzugsweise in Gestalt einer Spule geführt wird.
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Durch in der Zeichnung nicht dargestellte Mittel wird der Draht unter
einer vorbestimmten Spannung gehalten. Wird nun der Arm 6 in Drehung versetzt, so
legt sich Windung um Windung um das Glasfaserbündel. Ist die gewünschte Länge der
Endhlllse erreicht, so bleibt der Arm 6 stehen. Durch kurzzeitiges Erhitzen der
so gebildeten Hülse mittels einer Erhitzungsvorrichtung 7 werden die einzelnen Windungen
der Drahspule zusammengelötet und gleichzeitig wird das die Glasfasern umgebende
Epoxydharz ausgehärtet.
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Nachdem der Draht von der Endhülse abgetrennt ist, kann das Lichtleiterkabel
aus der Haltevorrichtung entnommen werden und anschließend wird das Glasfaserbündel
kurz vor der EndhUlse in bekannter Weise abgetrennt. Durch einen nachfolgenden Schleifvorgang
wird die optische Qualität der Endfläche 8 hergestellt.
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Durch die Vorrichtung können Endhülsen beliebiger Form hergestellt
werden, indem der Arm in bestimmter Weise willkürlich gesteuert wird. Eine solche
Vorrichtung mit willkürlicher Steuerung des Armes 6 zeigt die Figur 7. Wie bei dem
AusfUhrungsbeispiel nach Fig. 6 ist auch hier das Lichtleiterkabel am Mantel mittels
einer Klemmvorrichtung 4 und am LichtleiterbUndel 2 mittels einer Klemmvorrichtung
5 fixiert.
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Der Arm sitzt auf einem konzentrisch zum Lichtleiterkabel angeordnetem
Zahnrad 10, das drehbar auf einer LängsfÜhrung 12 beispielsweise einer Kugelhülse
befestigt ist und das von einem Motor 16 über ein mit ihm kämmendes Zahnrad 11 angetrieben
wird. Der Motor 16 wird von einem Führungsarm 13 getragen, der mit einer Spindelmutter
auf einer Führungsspindel 14 läuft, die von einem feststehenden Motor 15 angetrieben
wird.
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Auf der Klemmvorrichtung 5 ist die Vorratsspule 17 für den Draht 3
befestigt, der über den Federbügel 18 zu dem Arm 6 läuft. Die Klemmvorrichtung 9
für das Drahtende wird hierbei von der Klemmvorrichtung 5 für das Gasfaserbündel
2 getragen.
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Wenn der Motor 16 angeschaltet wird, dann wird der Draht 3 um das
GlasfaserbÜndel 2 gewickelt, wobei der Motor 15 über die Spindel 14 und den FÜhrungsarm
13 die Bewegung des Armes 6 parallel zur Längsachse des Lichtleiterkabels bewirkt.
Durch Xnderung der Drehzahl des Motors 15 kann die Längsverschiebung Jedem Drahtdurchmesser
angeglichen werden. Außerdem kann durch Steuerung der Motordrehrichtung die Form
der Endhälse variiert werden. Die Vorrichtung kann so gestaltet werden, daß sämtliche
Vorgänge des Aufwickelns, des Abschneidens und des Schleifens der Endflächen automatisch
ablaufen. Gemäß dem vorstehenden Ausfthrungsbeispiel wurde eine einzige Ader zur
Bildung der Endhülse aufgewickelt. Es können Jedoch durch gleichzeitig mehrere Adern
aus gleichen oder unterschiedlichen Werkstoffen aufgewickelt werden.