DE337250T1

DE337250T1 - Vorrichtung zum wickeln einer optischen faser auf eine spule.

Info

Publication number: DE337250T1
Application number: DE198989105884T
Authority: DE
Inventors: George T. Huntsville Alabama 35803 Pinson; James C. Decatur Alabama 35601 White
Original assignee: Boeing Co
Current assignee: Boeing Co
Priority date: 1988-04-11
Filing date: 1989-04-04
Publication date: 1990-05-03
Also published as: EP0337250A1; BR8901694A; JPH0256376A

Claims

M 4936 PATENTANSPRÜCHE

1. Vorrichtung zum Aufwickeln von optischer Faser auf einer Spule mit:

einer Einrichtung zum Halten der Spule, auf der optische Faser aufgewickelt werden soll, wobei die Spule eine Erstreckungsachse besitzt, längs der die aufgewickelte Faser während ihrer Verwendung abgezogen wird;

einer Einrichtung zum Zuführen eines Stranges aus optischer Faser längs der Erstreckungsachse zu der Spule hin, wobei die Faserzuführungseinrichtung der Faser einen gewählten Drall um die Erstreckungsachse erteilt; und

einer Einrichtung mit einem Wickelarm zum Empfangen des zugeführten optischen Faserstranges längs der Erstreckungsachse und zum drehenden Aufwickeln des axial empfangenen Stranges in Form von Windungen auf der Spule.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1 mit einer Einrichtung zur Steuerung der Zugspannung der optischen Faser, während sie von der Aufwickeleinrichtung auf der Spule aufgewickelt wird.

3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Faserzuführungseinrichtung eine mit optischer Faser bewickelte Vorratstrommel besitzt und daß die Zugspannungssteuereinrichtung einen Zugspannungsfühler besitzt, der so angeordnet ist, daß er die Zugspannung in dem optischen Strang zwischen der Faserzuführungseinrichtung und der Empfangs- und der Aufwickeleinrichtung überwacht, ferner

einen Vorratstrommel-Antriebsmotor, eine Vorratstrommel-Schaltkupplung, die den Motor mit der Vorratstrommel wirkungsverbindet und einen Regler, der aufgrund des Zugspannungssensors gleichzeitig den Vorratstrommelmotor und die Vorratstrommel-Schaltkupplung derart steuert, daß eine vorherbestimmte Zugspannung erzielt wird.

4. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Faserzuführungseinrichtung eine mit optischer Faser bewickelte Faservorratstrommel und eine Bremseinrichtung aufweist, die dazu dient, die Vorratstrommel wahlweise freizugeben und anzuhalten.

5. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Faserzuführungseinrichtung eine mit optischer Faser bewickelte Faservorratstrommel mit einer Trommelachse besitzt und daß die Faserzuführungseinrichtung ferner einen Faservorratstrommel-Dreharm aufweist, mit dem die Faservorratstrommel derart um die Abziehachse drehbar gelagert ist, daß die Trommelachse zu der Erstreckungsachse im wesentlichen rechtwinklig ist.

6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorrichtung ferner eine Einrichtung zum Drehen des Vorratstrommel-Dreharms um einen vorherbestimmten Betrag bei jeder Drehung des Aufwickelarms aufweist.

7. Vorrichtung nach Anspruch 1, mit einer Einrichtung zum kontinuierlichen Überwachen der Schwächung des optischen Signals in der Faser, während diese auf die Spule aufgewickelt wird, und mit einer Einrichtung, die unter Steuerung durch die Überwachungseinrichtung die Zuführungseinrichtung und die Aufwickeleinrichtung automatisch anhält,

wenn die Schwächung des optischen Signals einen vorherbestimmten Wert überschreitet.

8. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Spulenhalterung eine Einrichtung zum Empfang eines freien Faserendes von der Spule aufweist und daß die Überwachungseinrichtung ein optisches Zeitbereichsreflektometer umfaßt, das mit dem von der Spulenhalterung empfangenen freien Faserende verbindbar ist.

9. Vorrichtung nach Anspruch 1, die ferner einen Antrieb zum Hin- und Herbewegen der Spulenhalterung längs der Erstreckungsachse besitzt, wobei dieser Antrieb mit der Empfangs- und der Aufwickeleinrichtung derart zusammenwirkt, daß die Spulenhalterung bei jeder Umdrehung des Aufwickelarms über eine vorherbestimmte Strecke längs der genannten Achse bewegt wird, so daß aufeinanderfolgende Lagen von axial satt aneinanderliegenden Windungen aus optischen Fasern gewickelt werden.

10. Vorrichtung nach Anspruch 9 mit einer Einrichtung zum Erfassen von Spalten und Überlappungen bei den auf die Spule aufgewickelten Faserwindungen.

11. Vorrichtung nach Anspruch 11 mit einer automatischen Steuereinrichtung, die mit der Erfassungseinrichtung und der Aufwickeleinrichtung wirkungsverbunden ist und aufgrund jedes Erfassens einer Lücke oder einer Überlappung die Drehrichtung des Aufwickelarms für eine vorgewählte Anzahl von Umdrehungen umkehrt, sowie mit einer der Vorratstrommel zugeordneten Rückwickeleinrichtung, wobei die automatische Steuereinrichtung ferner mit dem Antrieb wirkungsverbunden ist, um aufgrund der Erfassung einer Lücke oder einer Über-

lappung die Strecke einzustellen, über die die Spulenhalterung bei jeder Umdrehung des Aufwickelarms bewegt wird.

12. Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Rückwickeleinrichtung einen in einer Ebene
wickelnden Wickler aufweist.

13. Vorrichtung zum Aufwickeln optischer Faser auf
einer Spule, die eine Außenumfangsfläche hat, wobei die Faser von einer Faserquelle zugeführt wird und ein Anfangsende hat und die Vorrichtung umfaßt:

eine Spulenhalterung, die eine Bremsung der Spule gegen eine Drehbewegung derselben um die Spulenachse bewirkt;

eine um die Spulenachse drehbare Einrichtung zum Wickeln der Faser um die Spule derart, daß das Anfangsende der Faser von der Umfangsflache der Spule frei ist; und

eine mit dem freien Anfangsende wirkungsverbundene Einrichtung zum Überwachen des Grades der Schwächung von optischen Signalen in der Faser, während sie auf die Spule gewickelt wird.

14. Vorrichtung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Überwachungseinrichtung die Faser bei ihrem
Aufwickeln kontinuierlich überwacht.

15. Vorrichtung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Überwachungseinrichtung ein Zeitbereichsreflektometer aufweist.

16. Vorrichtung nach Anspruch 13 mit einer automatischen Steuereinrichtung, die mit der Überwachungseinrichtung

und der Wickeleinrichtung wirkungsverbunden ist, um die Wickeleinrichtung anzuhalten, wenn die durch die Überwachung festgestellte Schwächung des Signals einen vorherbestimmten Wert überschreitet.

17. Vorrichtung zum Aufwickeln einer optischen Faser in Form von einander axial benachbarten Windungen auf eine Spule, wobei die Vorrichtung umfaßt:

eine Einrichtung zum Tragen und translatorischen Bewegen der Spule, die eine Umfangsflache besitzt, auf die die Faser aufgewickelt werden soll;

eine Einrichtung mit einem Aufwickelarm zum Herumwickeln der Faser um die Spule in Windungen, wobei die Wickeleinrichtung mit der Einrichtung zum Tragen und translatorischen Bewegen derart zusammenwirkt, daß auf der Spule einander axial benachbarte Faserwindungen gebildet werden;

eine Einrichtung zum Erfassen des Vorhandenseins von Lücken und Überlappungen bei den gebildeten Windungen; und

eine automatische Steuereinrichtung, die mit der Einrichtung zum Tragen und translatorischen Bewegen, der Wickeleinrichtung und der Erfassungseinrichtung wirkungsverbunden ist, um bei jedem Erfassen einer Lücke oder einer Überlappung die Einrichtung zum Tragen und translatorischen Bewegen und die Wickeleinrichtung anzuhalten.

18. Vorrichtung nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, daß die Erfassungseinrichtung einen oder mehrere der Umfangsflache der Spule zugekehrte optische Sensoren aufweist.

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19. Vorrichtung nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung zum Tragen und translatorischen Bewegen der Spule diese mit einer vorherbestimmten Geschwindigkeit relativ zu der Geschwindigkeit, mit der die Wickeleinrichtung die Faser in Windungen um die Spule wickelt, translatorisch bewegt, und daß die automatische Steuereinrichtung die genannte vorherbestimmte Geschwindigkeit zwecks Kompensation einer erfaßten Lücke oder Überlappung automatisch verstellt.

20. Verfahren zum Herstellen einer mit optischer Faser bewickelten Spule mit folgenden Schritten:

optische Faser, die mindestens ein freies Ende hat, wird von einer Quelle aus der Spule zugeführt;

die optische Faser wird während ihrer Zuführung von der Quelle um die Spule herumgewickelt; und

die Schwächung optischer Signale in der optischen Faser wird in deren einem freien Ende während des Zuführens und Wickeins kontinuierlich überwacht.

21. Verfahren nach Anspruch 20, in dem in einem weiteren Schritt das Zuführen und Wickeln automatisch unterbrochen werden, wenn die durch die Überwachung festgestellte Schwächung des optischen Signals einen vorherbestimmten Wert überschreitet.

22. Verfahren nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, daß beim Wickeln auf der Spule einander axial benachbarte Windungen der optischen Faser gebildet werden und in einem weiteren Schritt die gebildeten Windungen kontinuier-

lieh auf das Vorhandensein von Lücken und Überlappungen zwischen den gebildeten Windungen abgetastet werden.

23. Verfahren nach Anspruch 22, dadurch gekennzeichnet, daß beim Wickeln in einem weiteren Schritt der Spule für jede aufgewickelte Windung der optischen Faser eine axiale Translationsbewegung über eine vorherbestimmte Strecke erteilt wird, wobei das Verfahren folgende automatisch durchgeführten Teilschritte umfaßt:

(i) das Wickeln wird bei jedem Erfassen einer Lücke oder einer Überlappung unterbrochen;

(ii) eine oder mehrere Windungen werden von der bewickelten Spule abgewickelt;

(iii) zur Kompensation der Lücke oder der Überlappung wird der Wert der vorherbestimmten Strecke der translatorischen Bewegung pro gewickelte Windung verändert;

(iv) das Wickeln und Abtasten werden wiederaufgenommen.