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Verfahren zum Spleißen von Glasfaser-Bündeladern
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und Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens.
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Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Spleißen von Glasfaser-Bundeladern
nach dem Oberbegriff des Anspruches 1 , sowie eine Vorrichtung zur Durchfuhrung
des Verfahrens.
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Bevor die Glasfasern zweier miteinander zu verspleißender Bündel in
einer Spleißvorrichtung aufeinander ausgerichtet und beispielsweise durch Schweißen
miteinander verbunden werden können, werden sie, eingelegt in eine andere Vorrichtung,
durch Anritzen senkrecht zu ihrer Achse und Ziehen der Glasfasern in Achsrichtung
getrennt, so daß an den Trennstellen ein exakter 900 Bruch entsteht, dessen plane
Oberfläche eine gute Qualität aufweist.
Eine solche Vorrichtung
zum Trennen ist beispielsweise aus dem DE-Gm 82 13 866 bekannt. Die einzelnen Glasfasern
mit ihren exakt planen Trennflächen werden dann in eine Spleißvorrichtung eingelegt
und so ausgerichtet, daß sich zwei Glasfaser-Bündeladern mit ihren vorher in der
Trennvorrichtung hergestellten exakt planen Trennflächen gegenüberliegen. Die Glasfaserenden
liegen dabei in mit V-förmigen Nuten versehenen Halteplatten und sind in den V-förmigen
Nuten durch Niederhalter fixiert.
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Die Halteplatten selbst sind innerhalb der Spleißvorrichtung auf Verschiebetischen
angeordnet, die eine Feinpositionierung der Glasfaserenden zueinander durch Mikromanipulatoren
gestatten. Nach der genauen Ausrichtung der sich gegenüberliegenden Glasfaserenden
der beiden Bündeladern werden die Glasfasern an den stumpf aneinanderliegenden exakt
planen Trennflachen verschweißt.
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Abgesehen davon, daß die einzelnen Glasfasern aus der Trennvorrichtung
entnommen und in die V-förmigen Nuten in der Halteplatte der Spleißvorrichtung wieder
eingelegt und ausgerichtet werden müssen, wobei beim Entnehmen und Wiedereinlegen
die präparierten Endflächen verschmutzen können und alle Endflächen auf gleicher
Hohe wieder fluchten müssen, was einen großen Zeitaufwand erfordert und den Spleißvorgang
verteuert, ist es sehr schwierig die einzelnen Glasfasern für den Trennvorgang torsionsfrei
einzuspannen, da sie sich beim Andrücken in die V-förmigen Nuten leicht um ihre
Achse drehen können.
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Der Erfindung liegt deshalb die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zum
Spleißen von Glasfaser-Bündeladern nach dem Oberbegriff des Anspruches 1 anzugeben
und eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens zu schaffen, bei der die einzelnen
Glasfasern in der Spleißvorrichtung. exakt
getrennt werden und bei
der die einzelnen Glasfasern, die beim Einlegen in die V-förmigen Nuten leicht rollen
können, torsionsfrei eingespannt sind.
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Diese Aufgabe wird durch die im Anspruch 1 angegebenen Verfahrensschritte
gelöst.
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Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen
enthalten.
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Die Erfindung wird anhand eines Beispieles beschrieben.
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In den Zeichnungen zeigt : Fig. 1 eine schematische Darstellung der
Spleißvorrichtung nach der Erfindung, in Sicht auf eine Stirnseite einer Halteplatte,
Fig. 2 zwei sich gegenüberliegende Halteplatten der Vorrichtung nach Fig. 1 unter
Weglassung mehrerer Details der Vorrichtung, in Draufsicht, Fig. 3 eine Darstellung
der Halteplatten nach Fig. 2, die seitlich um eine V-förmige Nut gegeneinander verschoben
sind, in Draufsicht, Fig. 4 beide Halteplatten der Vorrichtung in der Darstellung
nach Fig. 3 mit abwechselnd in die V-förmigen Nuten eingelegten Fasern zweier Bündeladern,
in Draufsicht, Fig. 5 beide Halteplatten der Vorrichtung in der Darstellung nach
Fig. 4 mit in abwechselnder Reihenfolge leicht angeschmolzenen Faserenden, in Draufsicht,
Fig.
6 beide Halteplatten der Vorrichtung in der Darstellung nach Fig. 5 nach dem Anritzen
der Fasern, in Draufsicht, Fig. 7 beide Halteplatten der Vorrichtung, bei der die
Halteplatten nach dem Anritzen und Trennen der Fasern wieder in die in Fig. 2 dargestellte
Ausgangslage seitlich um eine V-fõrmige Nut zuruckverschoben sind, in Draufsicht,
Fig. 8 beide Halteplatten der Vorrichtung in der Darstellung nach Fig. 7, in der
die Enden der Fasern exakt aufeinander ausgerichtet werden, in Draufsicht, Fig.
9 beide Halteplatten der Vorrichtung in der Darstellung nach Fig. 8, in der die
sich gegenuberliegenden Enden der Fasern durch Verschieben einer Halteplatte in
axialer Richtung leicht gestaucht werden, in Draufsicht, Fig.10 beide Halteplatten
der Vorrichtung in der Darstellung nach Fig. 7 nach dem Schweißen der Enden der
Fasern, in Draufsicht.
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In Fig. 1 ist die Vorrichtung nach der Erfindung von einer Stirnseite
her gesehen dargestellt. Auf beispielsweise einer Grundplatte 15 sind zwei Halteplatten
1 und 2 so angeordnet, daß sie sich, wie in den Fig. 2 bis 10 dargestellt, mit einem
Abstand gegenüberliegen. In Fig. 1 ist eine der Halteplatten 1 oder 2 nicht zu sehen,
da sie hinter der im Vordergrund ersichtlichen Halteplatte
liegt.
Die Halteplatten 1 und 2 bestehen aus einem mehrfach unterteilten Grundkörper, der
als Mikromanipulator ausgebildet ist und sich in drei Koordinaten-Richtungen und
einem Drehwinkel verstellen lässt, und zwar mit der Rändelschraube 7 die Höhe (Pfeil
E), mit der Rändelschraube 8 die Seite (Pfeil F), mit der Rändelschraube 9 der Winkel
(Pfeil G) und mit der Rändelschraube 18 die Verstellung in axialer Richtung der
Fasern 4 (Pfeil B).
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Das obere Teil der Halteplatten 1 und/oder 2 ist über ein Gelenk 17
mit dem darunter liegenden Teil verbunden und lässt sich in die Richtungen des Pfeiles
G verstellen.In diesem oberen Teil der Halteplatten 1 und 2 sind V-förmige Nuten
3 eingelassen, in die die Fasern 4 der Bündeladern 13 eingelegt werden. Die in den
V-förmigen Nuten 3 eingelegten Fasern 4 werden auf beiden Halteplatten 1 und 2 durch
Niederhalter 5, die in Richtung des Pfeiles M aufgesetzt und in geeigneter Weise
auf den Halteplatten 1 und 2 befestigt werden, fixiert. Zu der in Fig. 1 dargestellten
Vorrichtung gehört noch ein in den Richtungen des Pfeiles L verschiebbares Schneide-
oder Ritzwerkzeug 6 mit einer entsprechend angeordneten Schneide 6' und eine in
den Richtungen des Pfeiles K verschiebbare Schweißvorrichtung, die beispielsweise
aus den Elektroden 11 und 12 und einem Halter 10 bestehen kann.
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In Fig. 2 sind aus Gründen der übersichtlichkeit nur die Grundplatte
15 und die auf dieser angeordneten Halteplatten 1 und 2 der Vorrichtung nach Fig.
1 in Draufsicht dargestellt. In die Halteplatten 1 und 2 sind V-förmige Nuten 3
eingearbeitet und zwar in jeder Halteplatte 1 und 2 für n zu verspleißende Adern
2n V-förmige Nuten 3. Der Grund für das Vorsehen der doppelten Anzahl von V-formigen
Nuten 3 gegenüber der Anzahl der zu verspleißenden Adern wird später in Fig. 4 und
5 näher erläutert.
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In Fig. 3 ist die eine Halteplatte 2 gegenüber der anderen Halteplatte
1 in Richtung des Pfeiles A um eine V-förmige Nut 3 verschoben. Diese StelLung der
beiden Haiteplatten 1 und 2 untereinander dient als Ausgangsposition für das Einlegen
der Fasern 4 der Bündeladern 13 in die V-förmigen Nuten 3 in den beiden Halteplatten
1 und 2.
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In Fig. 4 sind die in die V-förmigen Nuten 3 eingelegten Fasern 4
als durchgehende Linien und die Nuten 3 in den Halteplatten 1 und 2 zum Unterschied
dazu in gestrichelten Linien dargestellt, da diese beiden Partien nicht auseinanderzuhalten
wären. Auf der Halteplatte 2 aufliegend ist nur ein Adernbündel 13 dargestellt.
Auf der Halteplatte 1 sind von dem anderen Adernbündel 13 nur die vorderen Enden
der Fasern 4 gezeichnet. Das Einlegen der Fasern 4 erfolgt so, daß in der Halteplatte
1 die erste V-fõrmige Nut 3 freibleibt, die erste Faser 4 des einen Adernbundels
13 wird in die zweite V-förmige Nut 3 der Halteplatte 1 eingelegt, ragt mit seinem
Ende über den Abstand zwischen den Halteplatten 1 und 2 und liegt noch ein ganzes
Stück in der ersten Nut 3 der Halteplatte 2.
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Von dem ersten Adernbundel 13 werden dann die Fasern 4, jeweils eine
V-förmige Nut 3 uberspringend, in die vierte, sechste, achte und zehnte V-förmige
Nut 3 in der Halteplatte 1 eingelegt. Von dem zweiten Adernbundel 13 werden dann
die Fasern 4 in die noch nicht mit Fasern 4 des ersten Adernbündels 13 belegten
V-förmigen Nuten 3 der Halteplatte 2 eingelegt. Die letzte V-förmige Nut 3 auf der
Halteplatte 2 bleibt frei. Nach dem Einlegen der Fasern 4 der beiden Adernbündel
13, werden dann die beiden Niederhalter 5 auf den Halteplatten 1 und 2 befestigt.
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Die in die V-förmigen Nuten 3 beider Halteplatten 1 und 2 eingelegten
Fasern 4 sind damit in den V-förmigen Nuten 3
fixiert. Dann wird
eine der Halteplatten 1 oder 2 ein kleines Stück in Richtung des PfeiLes B verfahren
und die in den V-förmigen Nuten 3 fixierten Fasern 4 beider A-dernbündel 13 somit
leicht gespannt.
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Wie in Fig. 5 dargestellt, werden die in den V-förmigen Nuten 3 fixierten
Fasern 4 dann an den mit x bezeichneten StelLen leicht angeschmolzen. Die mit x
bezeichneten Anschmelzstellen liegen jeweils in Richtung jedes Endes 14 der einzelnen
Fasern 4 in der Nahe der Kanten der Haiteplatten 1 und 2 in denen das auslaufende
Ende 14 in der V-förmigen Nut 3 fixiert ist, so daß in fortlaufender Reihenfolge
nur jede zweite Faser 4 der Halteplatte 1 und in der Halteplatte 2 die erste, dritte,
fünfte, siebente und neunte Faser 4 an den mit x bezeichneten Stellen leicht angeschmolzen
ist.
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In Fig. 6 ist dargestellt, daß zwischen den beiden Reihen der mit
x bezeichneten Stellen die Ritzlinie R verläuft.
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Entlang dieser Ritzlinie R wird das Ritz- oder Schneidewerkzeug 6
quer zur Achsrichtung der Fasern 4 in Richtung des Pfeiles L innerhalb des Spleißgerätes
verschoben, wobei die Schneide 6' die Fasern 4 anritzt. Nach dem Anritzen der Fasern
4 werden die beiden Halteplatten 1 und 2, oder nur eine Halteplatte 1 oder 2, während
die andere Halteplatte 1 oder 2 feststeht, so auseinandergezogen bis an den angeritzten
Stellen der Fasern 4 ein glatter 900 Bruch entsteht.
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Danach wird, wie in Fig. 7 dargestellt, die Halteplatte 2 in Richtung
des Pfeiles D um eine Nut 3 wieder zurückverschoben, so daß die Halteplatten 1 und
2 zueinander wieder die in Fig. 2 dargestellte Stellung einnehmen.
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Anschließend wird die Halteplatte 2 soweit in die Richtung des Pfeiles
H verschoben, bis sich die präparierten Enden der Fasern 4 gerade noch nicht berühren.
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Die sich in den V-förmigen Nuten 3 der beiden Halteplatten 1 und 2
gegenuberliegenden Endflächen der Fasern 4 beider Adernbündel 13 werden dann in
der in Fig. 8 gezeigten Stellung unter Zuhilfenahme der Manipulatoren genau aufeinander
ausgerichtet.
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Wie aus Fig. 9 hervorgeht, wird dann durch Verschieben beispielsweise
der Halteplatte 2 in Richtung des Pfeiles H gegen die feststehende Halteplatte 1
eine leichte Stauchung der sich gegenüberliegenden Fasern 4 durchgeführt.
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Wie aus Fig. 10 hervorgeht, werden dann die einzelnen sich gegenüberliegenden
Fasern 4 an den Stellen 16 verschweißt. Das Verschweißen kann sowohl mit der in
Fig. 1 dargestellten Schweißvorrichtung erfolgen oder durch andere bekannte Schweißmethoden.
Die in den V-förmigen Nuten 3 der Halteplatten 1 und 2 liegenden Fasern 4 mit präparierten
Endflächen werden durch Verfahren einer der Halteplatten 1 oder 2 gemeinsam bis
über die Berührung der Endflächen der Fasern 4 der beiden Adernbündel 13 hinaus
mit einer Stauchung von ca. 10 bis 20 um zusammengeführt, wodurch die Fasern 4 zwischen
den Halteplatten 1 und 2 seitlich leicht ausweichen. Die zu verschweißenden Endflächen
der Fasern 4 werden dann nacheinander, beispielsweise mittels eines Lichtbogens,
so erhitzt, daß die zu verschweißenden Endflächen der Fasern 4 erweichen und unter
Zurückspringen in die Ruhelage miteinander verschmelzen.
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Die Verschweißung kann auch so erfolgen, daß zunächst das erste Faserpaar
im separierten Zustand (Abstand 5...10um) zur leichten Verrundung der Endflächen
vorgeschmolzen werden und noch in der Schmelzphase mit einer kleinen Stauchung durch
Verfahren einer der beiden Halteplatten 1 oder 2 zusammengeführt und verschmolzen
wird. Nach Zurückstellung einer der beiden Halteplatten 1 oder 2 auf den Abstand
vor der ersten Verschweißung, folgt die Verschweißung des zweiten Faserpaares und
so fort, bis alle Fasern 4 beider Adernbündel 13 miteinander verschweißt sind. Alle
in den V-förmigen Nuten 3 liegenden Fasern 4, auch die bereits geschweißten, machen
diese Bewegungen mit.
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Die Niederhalter 5 werden dann von den Halteplatten 1 und 2 entfernt,
so daß die an den Stellen 16 verschweißten Fasern 4 der beiden Adernbündel 13 aus
der Spleißvorrichtung entnommen werden können. Die an den Stellen x angeschmolzenen
Enden 14 der Fasern 4 werden dann ebenfalls aus der Spleißvorrichtung entfernt.