DE2757078C3 - Werkzeug zum Zertrennen von Lichtleiterfasern - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein in der Hand zu haltendes Werkzeug zum Zertrennen von Lichtleiterfasern nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Derartige Werkzeuge sind begannt (»Deuxieme Colloque Europeen sur les transmissions par fibres optiques«, Paris, 27-30 September 1976, S. 167-174; »Splicing of Optical Fiber Cable on Site«, H. Murata et al., Procedures of the Fiber Communication Conference, London, September 1975, S. 93). Bei diesem bekannten Werkzeug muß die Kupplung in Form eines Verbindungsgestänges zwischen einem der Griffelemente und der zugehörigen Faserklemmvorrichtung ganz präzise auf den Durchmesser der zu zertrennenden Lichtleiterfaser abgestimmt werden, weil nach Erreichen einer bestimmten Andruckkraft der Klemmvorrichtung an die zugehörige Faserstützfläche das dieser zugeordnete Backenglied durch die Klemmvorrichtung verschwenkt wird und die Bewegung des Schneidblattea auf die zu trennende Faser zu durch das Zusammenpressen der Griffelemente bewirkt wird.

Aufgabe der Erfindung ist es demgegenüber, dieses bekannte Werkzeug derart abzuwandein, daß eine präzise Abstimmung auf den Durchmesser der zu trennenden Faser überflüssig wird.

Diese Aufgabe wird durch die im Kennzeichenteil des Anspruchs 1 aufgeführten Maßnahmen gelöst. Durch eine dritte, nicht mit den beiden Backengliedern bewegbare Faserstützfläche wird gewissermaßen ein fester Punkt im System geschaffen, relativ zu dem einerseits die beiden Backenglieder bewegt werden können und andererseits auch das Schneidblatt. Durch die Kupplung der Griffelemente mit den Backengliedern über eine radial zur Drehachse verlaufende Führung wird erreicht, das unabhängig vom von der Faserklemmvorrichtung zurückgelegten Weg die Kraft von den Griffelementen auf die Backenglieder übertragen wird, sobald die Klemmvorrichtungen mit ausreichender Kraft an der zu trennenden Faser anliegen, und durch das manuelle Auslösen des Schneidblattes (unabhängig von den Griffelementen) wird schließlich erreicht, daß das Schneidblatt auf die zu trennende ίο Faser zu bewegt werden kann, sobald die Faser gespannt ist, unabhängig davon, welcher Schwenkweg der Griff elemente dazu nun erforderlich ist

Spezielle Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den Ansprüchen 2 bis 4; Einzelheiten einer '5 Ausführungsform der Erfindung ergeben sich aus der folgenden Beschreibung in Verbindung mit der Zeich nung:

F i g. 1 zeigt ein erfindungsgemäßes Werkzeug zum Zertrennen von Lichtleiterfasern.

Fig.2 zeigt das Werkzeug der Fig. 1 in seiner Stellung für die Faserklemmung

Fig.3 zeigt das Werkzeug der Fig.2 in seiner Stellung zur Faserspannung, wobei die Schneide auf die Lichtleiterfaser herabgeht

Fig.4 ist eine Seitenansicht des Werkzeuges nach F i g. 1, teilweise entlang der Linie aufgeschnitten.

Fig.5 ist eine Rückansicht des Werkzeuges nach F i g. 1 vor der Absenkung des Schneidblattes auf die

I .ichtleiterfaser.

Fig.6 ist eine Rückansicht des Werkzeuges nach F i g. 1 nach der Absenkung des Schneidblattes auf die Lichtleiterfaser.

In den Fig. 1, 4 und 5 wird die Vorderansicht, die Seitenansicht und die Rückansicht eines erfindungsgemäßen Werkzeuges zum Zertrennen von Lichtleiterfasern gezeigt. In F i g. 1 ist das gesamte Werkzeug mit 10 bezeichnet. Es besitzt zwei Backenglieder 12, 14, diese sind miteinander für eine trennende Drehbewegung um eine Drehachse 16 verkoppelt. Bei der bevorzugten Ausführungsform ist die Backe 12 an einer Gegenplatte

II befestigt, während das Backenglied 14 für eine Drehbewegung gegenüber der Backe 12 beispielsweise mittels eines Bolzens befestigt ist.

Die Backenglieder 12,14 sind nachgiebig aufeinander zu gedrängt, beispielsweise durch eine Zugfeder 18. Die Backenglieder müssen sich dabei nicht notwendig berühren, sie brauchen voneinander nur einen geringeren Abstand aufzuweisen als bei der nachfolgenden trennenden Drehbewegung des Backengliedes 14.

Den Backengliedern 12,14 ist jeweils eine Faserstützfläche 20, 22 zugeordnet, diese Flächen nehmen eine Lichtleiterfaser auf und stützen sie im wesentlichen kreisförmig um die Drehachse 16 herum ab. Eine dritte Faserstützfläche 24, die um die Achse 16 herumlaufend angeordnet ist, liegt zwischen der ersten und zweiten Fläche 20 bzw. 22 und ist an ihren Enden mit diesen Flächen tangential ausgerichtet.

Die Faserstützfläche 24 ist vorzugsweise an dem feststehenden Backenglied 12 befestigt. Die Flächen 20, 22 und 24 sind feinbearbeitet und weitestgehend frei von Scharten, die die Faser nachteilig beschädigen könnten. Die Fläche 24 hat einen geringen Reibungskoeffizienten. Die Fläche 24 kann aus einem geeigneten Metall bestehen, welches eine Sprühbeschichtung mit Teflon aufweist, um den geringen Reibungskoeffizienten zu erreichen.

Das Werkzeug 10 wird mit zwei Griffelementen 34, 36 gehalten, die voneinander einen Abstand aufweisen

und für eine Drehbewegung um die Drehachse 16 ausgebildet sind, diese Drehbewegung wird aufgrund der Kraft erzeugt, die eine zusammendrückende Hand des Benutzers ausübt. Wie in den beiden F i g. 1 und 4 gezeigt ist, sind die Griffelemente 34, 36 jeweils mit einem von zwei Faserklemmgüedern 26, 28 über zwei Verbindungsglieder verbunden. Das Griffelement 36 zieht dementsprechend am Verbindungsglied 40, welches mit seinem anderen Ende über einen Stift 42 mit dem Faserklemmglied 28 verbunden ist Das Klemmglied 28 ist für eine begrenzte Bewegung in einer Führung 41 angeordnet, so daß die Zusammendrückbewegung des Armes 36 durch das Faserklemmglied 28 in eine Bewegung in Richtung auf die Faserstützfläche 22 übersetzt wird. Das Griff element 34 ist in ähnlicher Weise an das Faserklemmglied 26 gekoppelt, welches für eine Bewegung in einer ähnlichen Führung angeordnet ist Ersichtlich bewirkt ein Zusammendrükken der Griffelemente 34,36, wie in F i g. 2 gezeigt, daß eine Lichtleiterfaser 25 sicher auf dta Faserstützflächen gehalten wird. Die Teflonbeschichtung auf der Faserstützfläche 24 dient auch als nachgiebige Polsterung, wenn die Faser gebogen wird.

Wie in F i g. 3 zur größeren Klarheit in übertriebener Weise dargestellt ist, bewirkt ein weiteres Zusammendrücken der Griffelemente 34, 36 eine trennende Drehbewegung der Backenglieder 12, 14, damit wird eine Zugspannung auf die Lichtleiterfaser 25 ausgeübt. Die Trennung der Backenglieder wird durch ein im Uhrzeigersinn ausgerichtetes Drehmoment auf die Backe 14 um die Achse 16 bewirkt, dieses Drehmoment wiederum wird durch die seitlich gegen die Führung 41 gerichtete Kraft des Stiftes 42 erzeugt. Analytisch gesehen, wird die zusätzliche Druckkraft gegenüber der Achse 16 zerlegt, und zwar in eine im wesentlichen radiale Komponente, die die Kraft zur Fasersicherung ausübt, und in eine umlaufende Komponente, die das Drehmoment im Uhrzeigersinn ausübt.

Das Gegendrehmoment, welches durch die gespannte Feder 18 erzeugt wird, wird durch die umlaufende Komponente überwunden, wenn die Klemmvorrichtung 28 die Lichtleiterfaser 25 sichert und eine zusätzliche manuelle Druckkraft auf den Griff 36 ausgeübt wird.

Die Faserklemmglieder 26, 28 besitzen jeweils eine Faserkontaktfläche 30,32, die vorzugsweise aus Gummi geformt ist. Die Klemmkraft und die Nettospannung, die auf die Faser ausgeübt werden, hängen in einer komplexen Weise von den Reibungskoeffizienten der Faser, aes Gummis und der Faserstützflächen ab. Werden die Griffelemente 34, 36 stärker zusammengedrückt, so wächst die auf die Faser ausgeübte Spannung zwischen den zwei Greifbereichen. Da die Faser nicht elastisch ist, werden die Reibungskoeffizienten so ausgewählt, daß ein gewisser Schlupf möglich ist, dementsprechend wird die induzierte Spannung begrenzt. Es wurde herausgefunden, daß ein mit Kohlenstoff gefülltes Butylgummi einen geeigneten Reibungskoeffizienten hat.

Wenn die Lichtleiterfaser 25 gespannt ist, wird ein abwärts bewegbares Schneidblatt 46 manuell aus einer Halterungsstellung über der Faserstützfläche 24, F i g. 2, gelöst und fällt in ' :· .- Faser berührende Stellung, Fig.3. Die Schneide berührt den Umfang der Lichtleiterfaser 25 und erzeugt darin einen Mikrosprung. Die induzierte Zugspannung in der Lichtleiterfa- o5 ser 25 ruft zusammen mit deren Umfangskrümmung eine diametrale Ausbreitung des Sprunges durch die Lichtleiterfaser hervor und ergibt geeignet präparierte Faserenden. Die Schneide 46 ist vorzugsweise ein Diamant, der zu einer scharfen 60°-Kante gehont und in einen gesinterten Metallblock eingeformt ist Für die Schneide können auch andere Materialien verwendet werden, beispielsweise Saphir und Wolframcarbid. Wie weiter unten genauer beschrieben wird, ist die Schneide 46 in einem Schlitten angeordnet, welcher eine Bewegung entlang einer Achse senkrecht zu der Ebene erlaubt, die am Berührungspunkt der Diamantkante auf der Faser tangential zur Faser verläuft Wie ebenfalls weiter unten beschrieben -wird, wird die Schneide 46 vorzugsweise in ihrer festgehaltenen Stellung durch eine Daumenfalle 48 gehalten, die am Werkzeug angeordnet ist, und zwar entsprechend der natürlichen Stellung des Daumens des Benutzers beim Zusammendrücken der Griffe. Eine Drehung der Daumenfalle 48 aus ihrer Position in F i g. 2 in ihre Position in F i g. 3 gibt die Scheide frei, so daß sie unter dem Einfluß der Schwerkraft herabfällt. Vorzugsweise wird jedoch die Geschwindigkeit der Schneide auf eine eingestellte konstante Geschwindigkeit verlangsamt, beispielsweise durch einen Luftzylinder, so daß die Schneide gerade bis auf die Lichtleiterfaser herabgeht

Die Art und Weise, in der die Schneide 46 gesteuert wird, geht aus den F1 g. 4 und 6 noch besser hervor. Fig.4 zeigt eine Seitenansicht des Werkzeuges teilweise geschnitten entlang der Linie 4-4 in F i g. 1. Wie in dieser F i g. 4 gezeigt ist, wird die Schneide 46 von einem Halterungsglied 47 gehalten, welches wiederum für eine vertikale Gleitbewegung in einem vertikalen Schlitz angeordnet ist, der in der Gegenplatte 11 ausgebildet ist Der Rückteil 47A des Halterungsgliedes 47 ist an eine Stange 54 eines Stoßdämpfers 56 gekoppelt. Die Daumenfalle 48 ist mittels eines Stiftes 50, F i g. 1, mit einem Exzenter 60, der in den F i g. 5 und 6 gezeigt ist, auf der Rückseite des Werkzeuges verbunden.

Die Fig.5 und 6 zeigen die Rückseite des Werkzeuges, wenn die Schneide 46 und das Schneidenhalterungsglied 47 in der festgehaltenen Position sind, bzw. in der Position mit Faserberührung. Wie aus einem Vergleich dieser beiden Figuren hervorgeht, bewirkt die Drehung der Daumenfalle 48 gegen den Uhrzeigersinn in F i g. 1 eine entsprechende Drehung des Exzenters 60 in den F i g. 5 und 6 im Uhrzeigersinn. Ein Ende 60Λ des Exzenters 60 berührt ein auswärts gerichtetes Kontaktglied 74, welches dem Verbindungsglied 62 zugeordnet ist. Das Verbindungsglied 62 besitzt an seinem anderen Ende eine kreisförmige Hülse 62A, durch die die Stoßdämpferstange 54 hindurchgeht. Die obere Fläche auf der Hülse 62 hält das Schneidenhalterungsglied 47 in dessen gehalterter Stellung. Es ist deutlich erkennbar, daß eine Drehung des Exzenters 60 im Uhrzeigersinn bewirkt, daß seine Ecke 6OA das Kontaktglied 74 des Verbindungsgliedes 62 herabdrückt. Damit kann das Schneidenhalterungsglied 47, das jetzt nicht mehr festgehalten wird, herabfallen, wie in F i g. 6 gezeigt ist, die Fallgeschwindigkeit wird dabei durch den Stoßdämpfer 56 begrenzt. Die Geschwindigkeit kann durch Einstellung des Stoßdämpfers mittels eines von Hand betätigten drehbaren Rändelrades 58 in bekannter Weise gesteuert werden.

Es sollte darauf hingewiesen werden, daß die Schneide alternativ aus ihrer gehaltenen Stellung heraus mittels einer Feder bewegt werden kann, und nicht durch die Schwerkraft, so daß das Werkzeug während des Zertrennens der Faser in jedem Winkel gehalten werden kann, ohne daß der Stoß der Schneide auf die

.i

Faser beeinflußt wird.

Bei der bevorzugten Ausführungsform besitzt der Exzenter 60 zusätzlich einen hakenförmigen Fortsatz 64, welcher in einen auswärts gerichteten Stift 66 auf der Hülse 62Λ eingreift, wenn die Schneide in ihrer die Faser berührenden Stellung ist. Dadurch, daß der Stift 66 in den Exzenter 60 eingreift, ist ein gesperrte Stellung gegeben, die beim Transprt des Werkzeuges und bei seiner Aufbewahrung benutzt werden kann, um die Schneide zu schützen.

Ein Anschlag kann dafür vorgesehen sein, zu verhindern, daß die Schneide die Faserstützfläche 24 berührt und einkerbt

Wenn die Daumenfalle in ihre Anfangsstellung zurückgestellt wird, wird die Exzenterfläche 6OA vom Kontaktglied 74 durch die Drehung des Exzenters 60 gegen den Uhrzeigersinn abgehoben. Ein elastisches Glied, beispielsweise eine Blattfeder 68, ist so an das Schneidenhalterungsglied 47 angekoppelt, daß sie eine aufwärtsgerichtete Kraft ausübt, so daß die Schneide in ihre gehalterte Anfangsstellung zurückkehrt

Obwohl sich herausgestellt hat, daß bei der größten Zahl der Wellenleiterfasern eine Einkerbung durch die Schneide des vorliegenden Werkzeuges unnötig ist, kann es Fälle geben, in denen der Benutzer eine solche Möglichkeit als hilfreich erachtet Die vorliegende Erfindung kann einfach abgewandelt werden, um, falls notwendig, eine Einkerbung zu ermöglichen. Dementsprechend kann ein kleiner Zwischenraum, etwa

0,013 cm, zwischen dem Rückteil ΑΠΑ des Schneidenhalterungsgliedes und der Gegenplatte 11 vorgesehen sein, so daß sich das Halterungsglied seitlich etwas durch den Schlitz in der Gegenplatte hindurch bewegen kann. Ein elastisches Glied, beispielsweise eine kleine schwache Blattfeder, kann in dem neu gebildeten Zwischenraum vorgesehen sein, um eine seitliche Bewegung der Schneide zu verhindern, so lange die Rückteile 47Λ des Schneidenhalterungsgliedes nicht vorgedrückt werden.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (4)

Patentansprüche:

1. In der Hand zu haltendes Werkzeug zum Zertrennen von Lichtleiterfasern, mh zwei um eine Drehachse drehbaren Backengliedern, die federnd aufeinander zu gedrängt sind und je eine gekrümmte Faserstützfläche aufweisen, diesen zugeordneten Faserklemmvorrichtungen, einem auf eine Faserstützfläche zu bewegbaren Schneidblatt und mit dem Faserklemmvorrichtungen gekuppelten Griffelementen, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen den beiden Backengliedern (12, 14) eine dritte, mit den erstgenannten (20,22) ausgefluchtete Faserstützfläche (24) vorgesehen ist, daß das Schneidblatt der dritten Faserstützfläche (24) zugeordnet ist, daß jeweils ein Griffelement über eine etwa in Richtung eines Radius von der Drehachse (16) verlaufende Führung (41) mit einem Backenglied (12,14) gekuppelt ist, und daß das Schneidblatt (46) auslösbar ist

2. Werkzeug nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine Geschwindigkeitsbegrenzung (56) für das Schneidblatt (46) vorgesehen ist.

3. Werkzeug nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Geschwindigkeitsbegrenzung aus einem Stoßdämpfer (56) mit einem durch Flüssigkeitsreibung gedämpften, mit dem Schneidblatt (46) verbundenen Kolben besteht.

4. Werkzeug nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß eine Halterung (62) für das Schneidblatt (46) vorgesehen ist, die mit einer Daumenfalle (48) lösbar ist.