DE2932754C3 - Einspannvorrichtung für Lichtwellenleiter zur Herstellung von unlösbaren Verbindungen - Google Patents

Description

gekennzeichnet durch folgendes Merkmal:

e) jedes Fixierteil (3) weist zwei zu beiden Seiten der Führungsnut (6) verlaufende Längsschlitze (16) auf, die zur Aufnahme von Seitenstegen eines U-förmigen Querschnitt aufweisenden, die Spleißstelle der Lichtwellenleiter bis in die Aussparung (8) überdeckenden Trägers als Spleißschutzverbinder (17) dienen.

2. Vorrichtung nach Ansprucn 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Fixierieile (3) V-Nuten (5) aufweisen, die erheblich tiefer :jid als der Durchmesser der zu zentrierenden Lichtwellenleiter.

3. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß jeweils getrennt schwenkbare, die V-Nuten (5, 6, 7) überdeckende Klappen (9 bzw. 10) über dem Fixierteil (3) und der Halterung (4) angebracht sind.

4. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die V-Nut (5) für das Lichtwellenleiterende jedes Fixierteils (3) in Richtung Aussparung (8) zu einer Führungsnut (6) für die Umhüllung erweitert wird.

5. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß jede Klappe (9) der Fixierteile (3) eine der V-Nut (5) angepaßte Ausformung (II) aufweist.

6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die der V-Nut (5) angepaßte Ausformung (11) der Klappe (9) des Fixierteils (3) im Bereich der erweiterten Nut (6) entfällt.

7. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß justierbare Elektroden (15) einer Glimmentladungsstrecke zwischen den beiden Fixierteilen (3) angeordnet sind.

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Herstellung unlösbarer Verbindungen von faserförmigen Lichtwellenleitern mil

a) einer ersten Trägerplatte und

b) zwei Einspannvorrichtungen für die zu verbindenden Lichtwellenleiter, enthallend je ein Fixierteil für den nackten Lichtwellenleiter und je eine

ι Halterung für dessen Umhüllung, wobei die Einspannvorrichtungen auf der ersten Trägerplatte mittelbar über eine zweite bzw. dritte Trägerplatte befestigt sind und sich in einer Achse gegenüber stehen, wobei mindestens eine der Einspannvor-Ki richtungen in Achsrichtung bewegbar is_H

c) einer zwischen Fixierteil mit den Führungsnuten und der Halterung für die Umhüllungen jeder Einspannvorrichtung jeweils die Führungsnut trennenden Aussparung,

ι") d) einem den Spleiß überdeckenden Träger.

Bei der Verbindung von Lichtwellenleitern steht im Vordergrund die justierung der zu verbindenden Lichtwellenleiterenden. Es sind nun verschiedene

>c> Möglichkeiten zur unlösbaren Verbindung von Lichtwellenleitern bekannt, und meist wird die Verbindung durch Kleben an der Stoßstelle in besonderen Führungselementen vorgenommen. Dies hat jedoch den Nachteil, daß zunächst genaue Führungselemente für

r> die Lichtwellenleiterenden geschaffen werden, die dann Bestandteil der Spleißverbindung bleiben. Weiterhin stören u. U. die erforderlichen Aushärtezeiten für den Kleber. Weiterhin <".tf ein Verfahren zur Herstellung einer unlösbaren Verbindung in Lichtwellenleitern nach

Jd der DE-OS 26 33 572 und der US-PS 39 60 531 bekannt. Bei diesem Verfahren werden nur die blanken Lichtwellenleiterenden in Haltevorrichtungen eingeklemmt und mittels Verstellmöglichkeiten an diesen Haltevorrichtungen aufe'iander ausgerichtet und zur

ti Berührung gebracht. Anschließend werden die Faserflächen an der gemeinsamen Stoßstelle durch einen elektrisch erzeugten Lichtbogen bis zum Schmelzen erhitzt und auf diese Weise miteinander verbunden. Da hier nur die blanken Faserenden behandelt werden, sind

w derartige Verbindungen sehr empfic -Mich gegen mechanische Beanspruchungen.

Durch die DE-OS 27 15 443 ist eine Schweißvorrichtung zur stirnseitigen Verbindung von Bündeln optischer Fasern bekannt, welche mit je einer Vielfachhalteklemme für jedes Bündel und einer Richtlehre, in der die von ihrer Umhüllung befreiten Faserenden beider Bündel einander stirnseitig gegenüber liegen, versehen ist. Die zum Schweißen verwendete Mikroplasmaflamme ist auf die Fasern, die in V-Nuten ausgerichtet werden, einzeln ausrichtbar. Die Einstellung und Ausrichtung erfolgt über manuell zu betätigende Einstellvorrichtungen. Hier werden Einspannvorrichtungen für die Umhüllungen der Lichtwellenleiter verwendet, die von dem dazwischen angeordneten

ϊί Fixierteil für die blanken Lichtwellenleiter räumlich durch eine Aussparung getrennt sind. Zur Überbrükkung mechanischer Beanspruchungen wird in diesem Fall ein in Längsrichtung U-förmig ausgebildeter Träger an den Umhüllungen der Lichtwellenleiter angesetzt.

(Λ Die mechanischen Kräfte können von der Stoßstelle wohl abgefangen werden, doch besteht dazwischen kein Schutz des Spleißes und außerdem muß dieser Träger so groß ausgebildet sein, daß er auch die Einspannvorrichtungen des Gerätes überspannt.

*'> Ein weiteres Verfahren zur Verbindung von Lichtleitfaserenden ist in der DEOS 26 40 422 beschrieben, wobei hier die Außenflächen der zu verbindenden Lichtleiterfasern mit einem fokussieren Laserstrahl

einer Wellenlänge, die von den Lichtleitfasern absorbiert wird, bestrahlt wird Für die Führung und Ausrichtung der blanken Lichtleitfasern sind wiederum Manipulatoren zum Halten und Ausrichten angeordnet.

Es stellte sich nun die Aufgabe, eine Vorrichtung zu , schaffen, mit deren Hilfe es möglich ist, bei der Herstellung eines unlösbarer¹ Lichtwellenleiterspleißes auch einen Schutz gegen mechanische Beanspruchungen des gesamten Lichtwellenleiter-Spleißes anzubringen, ohne dzQ eine Veränderung der Spleißlage m vorgenommen werden muß. Die gestellte Aufgabe wird gemäß der Erfindung mit der eingangs beschriebenen Vorrichtung zur Herstellung unlösbarer Verbindungen durch folgendes Merkmal gelöst:

1")

e) jedes Fixierteil weist zwei zu beiden Seiten der Führungsnut verlaufende Längsschlitze auf, die zur Aufnahme von Seitenstegen eines U-förmigen Querschnitt aufweisenden, die Spleißstelle der Lichtwellenleiter bis in die Aussparung überdek- j» kenden Trägers als Spleißschutzverbinder dienen.

Ein wesentlicher Vorteil gegenüber dem genannten Stand der Technik ist nun darin zu sehen, daß nach erfolgter Verbindung der Lichtwellenleiter-Enden sofort ohne Änderung der Spleißlage ein Träger zur Überbrückung mechanischer Beanspruchungen an der Stoßstelle auf den Umhüllungen der Lichtwellenleiter angebracht werden kann. Der Vorgang wird im folgenden näher erläutert. jo

Die Halterungen für die Umhüllungen der Lichtwellenleiter können, obwohl sie gemeinsam mit jeweils einem Fixierteil für die Lichtwellenleiter auf einer Trägerplatte montiert sind, unabhängig von den Fixierteilen betätigt werden. Zwischen den Fixierteilen ü für die Lichtwellenleiterenden und den Halterungen für die Umhüllungen ist eine Aussparung angebracht, die so tief ausgebildet ist, daß sie die Führungsnuten der Lichtwellenleiterenden bzw. der Umhüllungen durchschneidet Die zu verbindenden Lichtwellenleiterenden werden in c;e Führungsnut der Fixierteile eingeführt und durch Schließen einer Klappe in der Führungsnut fixiert Die Führungsnut ist dabei so tief ausgebildet, daß die Lichtwellenleiterenden sicher und ohne optische Hilfsmittel eingeführt werden können. Die Fixierung in den Führungsnuten erfolgt jeweils durch eine Ausformung auf der einzuschwenkenden Klappe, welche in die Führungsnut eintaucht und somit die Lichtwellenleiterenden darin fixiert. Die Führungsnut ist an einer Seite gegen die Aussparung hin erweitert, so daß es möglich ;n ist, die Umhüllung hier teilweise miteinzuführen. Die Umhüllung überspannt nun die Aussparung und wird weiterhin i.i einer nachfolgenden Führungsnut für die Umhüllungen in einer Halterung geführt. Auch über der Führungsnut der Halterung ist jeweils eine schwenkba- ■;-, re Klappe angeordnet, mit der die Umhüllung unabhängig vom Lichtwellenleiterende fixiert wird. Für jedes Lichtwellenleiterende ist eine derartige Einspannvorrichtung, bestehend aus einem Fisierteil für ein Lichtwellenleiterende und eine Halterung für eine ho Umhüllung, vorgesehen. Eine solche Einheit ist jeweils auf einer Trägerplatte montiert, wobei eine dieser Trägerplatten fest und eine zweite mit Hilfe von Manipulatoren bewegbar auf einer Grundplatte angeordnet sind. Nach der Einlegung und Fixierung der h> Umhüllungen erfolgt die erforderliche Ausrichtung der Lichtwcllenlcitcrenden aufeinander mit Hilfe der bewegbaren Einspannvorrichtung. Nach erfolgter Ausrichtung wird die Glimmentladungsstrecke zwischen den beiden Fixierteilen in Betrieb gesetzt, so daß die Lichtwellenleiterenden verschweißen. Anschließend werden die Klappen der Fixierteile geöffnet, wobei die Lage der Spleißverbindung infolge der Einspannung der Umhüllungen sich nicht ändert. Die Fixierieile weisen nun Längsschlitze entlang der Führungsnuten, auf, in welche von oben her Spleißschutzverbinder eingeführt werden. Diese Spleißschutzverbinder weisen U-förmige Gestalt auf und sind in der Länge so bemessen, daß sie den Lichtwcilenleiterspleiß und die Fixierteile überspannen und bis in die Aussparung hineinreichen. In diesen Aussparungen werden nun die Spleißschutzverbinder mit Hilfe einer Zange oder ähnlichem auf die Umhüllungen aufgepreßt, so daß nun mechanische Beanspruchungen vom Spleißschutzverbinder, den empfindlichen Lichtwellenleiterspleiß überbrückend, aufgenommen werden können. Durch zusätzlichen Verguß mit einer aushärtenden Masse im Inneren des Spleißschutzverbinders kann der mechanische Schutz des Lichtwellenleiterspleißes erhöht werden. Weiterhin ist die Führungsnut im Fixiertei! wesentlich tiefer als der Durchmesser der Lichtwellenleiterenden, so daß eine gute Einführung erfolgen kann. Eine flache Nut hingegen hat den Nachteil, daß man nur sehr schwer feststellen kann, ob der Lichtwellenleiter in öder neben der Führungsnut liegt Die über die Führungsnut des Fixierteils schwenkbare Klappe weist deshalb im Bereich der Führungsnut für das freie Lichtwellenleiterende eine der Führungsnut angepaßte Ausformung auf, wie dies bereits beschrieben wurde. Die Klappen sind mit Magneten versehen, die ein problemloses Haften ermöglichen. Zwischen den beiden Fixierteilen können nun entsprechende Verbindungsvorrichtungen für die Lichtwellenleiterenden angeordnet sein und in diesem Ausführungsbeispiel ist eine Glimmentladungsstrecke vorgesehen, mit deren Hilfe die Lichtwellenleiterenden verschweißt werden. Die Erfindung wird nun an Hand eines Ausführungsbeispiels mit Hilfe von ^fünf figuren näher erläutert.

Fig. 1 zeigt die komplette Vorrichtung zur He-stellung unlösbarer Verbindungen in Draufsicht und F i g. 2 zeigt die dazugehörige Längsansicht.

Fig. 3 verdeutlicht durch die Seitenjnsicht ein Fixierteil mit der entsprechenden Einführung eines Spleißschutzverbinders.

F i g. 4 zeigt Einzelheiten im Bereich der Führungsnut im Fixierteil.

F i g. 5 zeigt Einzelheiten im Bereich der Führungsnuten der Halterung für die Umhüllung der Lichtwellenleiter.

Die F i g. I zeigt die beiden Einspannvorrichtungen mit ihren Trägerplatten 1 und 2, wobei die Trägerplatte I fest und die Trägerplatte 2 durch Manipulatoren 14 bewegbar auf einer Grundplatte angeordnet sind. Zwischen den br;den Einspannvorrichtungen sind justierbare Elektroden 15 einer Glimmentladungsstrekke angeordnet, in der die zu verbindenden Lichtwellenleiterenden miteinander verschmolzen werden. Die linke Einspannvor.ichtung ist im geöffneten Zustand und die rechte Einspannvorrichtung im geschlossenen Zustand dargestellt, um die Wirkungsweise besser zu verdeutlichen. Auf jeder Trägerplatte 1 bzw. 2 ist nun eine der Glimmentladungsstrecke nahegelegenes Fixierteil 3 für ein freies Lichtwellenleiterende und eine durch eine Aussparung 8 vom Fixierteil 3 getrennte Halterung 4 für die Umhüllung des Lichtwellenleiters angeordnet. Das gegen die Elektroden gerichtete Ende

des Fixierteils 3 weist nun eine Führungsnut 5 für das von seiner Umhüllung befreite Lichtwellenleiterende auf, wobei die Tiefe der Führungsnut 5 größer ist als der Durchmesser des Lichtwellenleiters, so daß die F.inführung in die Führungsnut 5 gut per Hand ohne optische Hilfsmittel erfolgen kann. Nachdem das Lichtwellenleiterende in das Fixierteil 3 eingeführt ist. wird eine darüber angebrachte Klappe 9 geschlossen, d. h. die Führungsnut 5 wird abgedeckt. Am der Aussparung 8 zugekehrten Ende des Fixkrteils 3 ist die Führungsnut 5 > zu einer Führungsnut 6 für die Umhüllung des l.ichtwellenleiters erweitert. Der l.ichiwellenlciter wird mit seiner Umhüllung so eingebracht, daß die Umhüllung noch in der erweiterten Führungsnut 6 des Fixierteils 3 hineinragt. Die Klappe 9 ist im Bereich der Führungsnut 5 für das freie Lichtwellenleiterende mit einer der Führungsnut 5 angepaßten Ausformung 11 versehen, die im geschlossenen Zustand der Klappe 9 in die Führungsnut 5 eintaucht. Auf diese Weise wird das darin eingeführte Lichtwellenleiterende fixiert. Im Bereich 12 der erweiterten Führungsnut 6 fehlt die Ausformung 11. da die Umhüllung des Lichtwellenlei ters größeren Durchmesser hat, als der Lichtwellenleiter selbst. Die Umhüllung überspannt nun die Aussparung 6 und wird weiterhin einer Führungsnut 7 der Halterung 4 zugeführt. Auch hier ist eine Klappe 10 angeordnet, die im geschlossenen Zustand die Umhüllung des Lichtwellenleiters fixiert. Wichtig ist dabei, daß die Fixierung der Umhüllung unabhängig von der Fixierung des freien Lichtwellenleiterendes erfolgen ■ kann. Die beiden Klappen 9 und 10 müssen dabei fest geschlossen werden können, um eine sichere Fixierung des Lichtwellenleiterendes bzw. der Umhüllung zu gewährleisten. Als Verschlußelemente kommen z. Ei. wie im gezeigten Ausführungsbeispiel Magnete 13 oder -auch andere Verriegelungselemente in Frage. Irn Fixierteil 3 sind nun entlang der Führungsnut 5 zu beiden Seiten Längsschlitze 16 angeordnet, die der Aufnahme von Seitenstegen eines Spleißschut/verbinders dienen. Da die Verbindungsstelle der Lichtwellen- :,. leiter sehr empfindlich gegen mechanische Beanspruchungen ist. wird sie von einem Spleißschutzverbinder überbrückt. Dabei ist wichtig, daß sofort nach Hersteilung der Verbindung in der gleichen Lage dieser Spleißschutzverbinder angebracht wird. Hierzu ist ■■■ nötig, daß die freien Lichtwellenleiterenden zugänglich sind und dies erfolgt durch öffnen der Klappen 9. wobei die Lage infolge der Fixierung in den Halterungen 4 weiterhin erhalten bleibt. Nun kann der Spleißschutzverbinder 17 mit seinen Seitenstegen — wie in der v, F i g. 2 gezeigt wird — die Spleißstelle überbrückend bis in die Längsschlitze «6 von oben eingeführt werden. Der Spleißschutzverbinder ist in seiner Länge so bemessen, daß er bis in die Aussparungen 8 reicht, wo er mit einem Hilfsmittel auf die Umhüllungen der Lichtwellenleiter ü gepreßt wird. Damit ist die Spleißstelle mechanisch überbrückt. Es ist außerdem von weiterem Vorteil, wenn der Spleißschutzverbinder, der im Querschnitt U-förmig ausgebildet ist, mit einem aushärtbaren Material ausgegossen wird, wobei die freien Lichtwellenleiteren- en den mitvergossen werden. Anschließend kann die fertige Spleißverbindung nach dem Offnen der Klappen 10 den Finspannvorrichiungen entnommen werden.

Die I i g. 2 zeigt nun die gesamte Vorrichtung in einer Seitenansicht. Hieraus geht nun der Aufbau der Finspannvorrichtungen hervor, die ieweils aus einer Trägerplatte 1 b/w. 2. den Fixierteilcn 3 für die freien Lichtwellenleiterende!! und den Halterungen 4 für die Umhüllungen gebildet werden. Die rechte Einspannvorrichtung kann zum Justieren bzw. Ausrichten der Lichlwellenleiterenden aufeinander durch Manipulatoren 14 in ihrer Lage verändert werden. Zwischen dem Fixierteil 3 und der Halterung 4 ist jeweils die Aussparung 8 erkennbar, in der das Aufpressen des Spleißschut/vcrbinders 17 auf die Umhüllungen der l.ichtwellenleitcr erfolgt. In dieser Darstellung sind die Klappen 9 der Fixierteile 3 und die Klappen 10 der I (aliening 4 geschlossen. Zwischen den beiden Fixierteilen 3 ist eine Verbindungsvorrichtung für die Lichtwel lenleiterenden dargestellt. In diesem Ausführungsbeispiel handelt es sich hierbei um justierbare Elektroden 15. Die beiden l.ichtwellenleiterenden werden bis in den Bereich dieser Elektroden 15 geführt, wo sie in der Glimmentladungsstrecke so erhitzt werden, daß sie ineinander schmelzen. Der Spleißschutzverbinder 17 ist über der Vorrichtung angebracht, wobei durch Pfeile die Finsatzrichtung in die Längsschlitze 16 der Fixierteile 3 angedeuiot wird. In der Mitte ist der Spleißschutzverbinder 17 niit einer Aussparung 19 versehen, damit die Elektroden 15 bei der Absenkung des Spleißschutzverbinders 17 nicht entfernt werden müssen. Die beiden Enden des Spleißschulzverbinders 17 sind mit Durchrissen 18 oder Aufrauhungen versehen, um die Haftung au^f den Umhüllungen der Lichtwellenleiter zu erhöhen. In dieser Darstellung ist besonders ersichtlich, daß die Enden des Spleißschutzverbinders 17 für ein Quetschwerkzeug in den Aussparungen 8 frei zugänglich sind.

Fig. 3 zeigt eine seitliche Ansicht auf die Stirnseite eines Fixierteils 3. Hier wird die Anordnung der Längsschlitze 16 neben der Führungsnut 5 deutlich. Außerdem wird die Ausbildung der Klappe 9 mit der Ausformung 11 und dem eingelegten Magneten, der als Verschlußelement dient, gezeigt. Darüber wird wiederum durch einen Pfeil die Einsatzrichtung des Spleißschutzverbinders 17 in die Längsschlitze 16 angedeutet. Daraus wird auch die Lage und das spätere Vergießen des Lichtwellenleiterspleißes zwischen den Seitenstegen des U-förmigen Spleißschutzverbinders J 7 verständlich.

Die F i g. 4 zeigt nun Einzelheiten im Bereich der Führungsnut 5 des Fixierteils 3. Daraus geht hervor, daß die in die Führungsnut 5 eintauchende Ausformunf 11 der Klappe 9 das freie Lichtwellenleiterende 20 im Nutgrund fixiert. Weiterhin sind die beiden Längsschlitze 16 für die Seitenstege des Spleißschutzverbinders 17 ersichtlich.

In F i g. 5 wird die Fixierung der Umhüllung 21 des Lichtwellenleiters 20 in der Halterung 4 dargestellt Dabei wird die Führungsnut 7 durch die Klappe 10 abgedeckt, wobei hervorgeht, daß die Klappe 10 einen kleinen Überstand aufweist, der in die Führungsnut 7 eintaucht und somit die Umhüllung 21 sicher fixiert.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (1)

Patentansprüche:

1. Vorrichtung zur Herstellung unlösbarer Verbindungen von faserförmigen Lichtwellenleitern mit

a) einer ersten Trägerplatte und

b) zwei Einspannvorrichtungen für die zu verbindenden Lichtwellenleiter, enthaltend je ein Fixierteil für den nackten Lichtwellenleiter und je eine Halterung für dessen Umhüllung, wobei die Einspannvorrichtungen auf der ersten Trägerplatte mittelbar über eine zweite bzw. dritte Trägerplatte befestigt sind und sich in einer Achse gegenüber stehen, wobei mindestens eine der Einspannvorrichtungen in Achsrichtung bewegbar ist,

c) einer zwischen Fixierteil mit den Führungsnuten und der Halterung für die Umhüllungen jeder Einspannvorrichtung jeweils die FührungsBo.*. trennenden Aussparung

d) einem den Spleiß überdeckenden Träger,