DE4230171A1 - Schalter für Lichtleiter - Google Patents

Description

Schalter für Lichtleiter mit festen und beweglichen Enden von ankommenden bzw. abgehenden Lichtleitern, die jeweils paarweise in gemeinsamen Führungsnuten eines Zentrierkör­ pers axial fluchtend einliegen, wobei die parallel verlau­ fenden Führungsnuten in einer Ebene angeordnet und in eine plane Oberfläche des Zentrierkörpers eingelassen sind.

Ein derartiger Schalter ist z. B. durch die DE 32 03 932 A1 bekannt geworden. Danach ist das feste Lichtleiterende in den Führungsnuten des Zentrierkörpers fixiert gehalten und das bewegliche Ende ist bis zu seiner Stirnfläche an einer den Fixierkörper teilweise überlappenden Zunge befestigt, wobei das bewegliche Lichtleiterende in derselben Führungs­ nut einliegt, wie das feste Lichtleiterende. Die Zunge ist vom Fixierkörper anhebbar und seitlich zu diesem soweit versetztbar gelagert, daß das bewegliche Lichtleiterende in eine benachbarte Führungsnut eingelegt werden kann, in der ein zweites festes Lichtleiterende einliegt. Ein der­ artiger Schalter ist relativ kompliziert aufgebaut, da die Zunge sehr genau vorzentriert werden muß um eine sichere Zentrierung zu erreichen. Trotz geringster Fertigungstole­ ranzen bei der Herstellung und Montage der Schaltzunge ist die Zentriergenauigkeit begrenzt, so daß sich ein solcher Schalter nicht für Monomodefasern eignet, die ein höchstes Maß an Zentriergenauigkeit erfordern.

Ferner ist durch die DE-PS 28 10 858 ein Schalter bekannt geworden, bei dem ein beweglicher Lichtleiter an einer transversal auslenkbaren Schaltzunge befestigt ist, die sich in der Leiterrichtung erstreckt und zwischen zwei Anschlägen bewegbar ist. Das Lichtleiterende überragt die Schaltzunge und legt sich frei federnd an den Grund der Längsrille an. In der gleichen Längsrille die durch an­ einanderliegende Rundstäbe gebildet ist, befindet sich das andere Lichtleiterende. Die beiden Lichtleiterenden sind somit fluchtend ausgerichtet.

In dem Schalter befindet sich eine zweite Längsrille mit einem weiteren feststehenden Lichtleiterende. Die beiden Längsrillen sind mit ihren offenen Seiten einander zuge­ wandt. Das bewegliche Lichtleiterende kann durch eine einfache Hubbewegung der Schaltzunge zwischen den beiden fest stehenden Lichtleiterenden hin und her bewegt werden. Die Auslenkung der Schaltzunge aus der Ruhelage erfolgt durch Anlegen eines magnetischen Feldes in der Art eines Relais. Das bedeutet, daß zur Aufrechterhaltung eines der beiden Schaltzustände eine permanente äußere Einwirkung auf den Schalter erfolgen muß. Um einen bistabilen Schal­ ter zu erhalten, sind Permanentmagnete vorgesehen, deren Magnetfeld durch Elektromagnete zum Umschalten zeitweise überlagert oder kompensiert wird.

Die beiden Führungsrillen sind an getrennten Zentrierkör­ pern ausgebildet, was einen entsprechenden hohen Aufwand bei der Herstellung und der Montage des Schalters mit sich bringt. Ferner muß die Schaltzunge mit dem beweglichen Lichtleiterende genau auf die Längsrillen ausgerichtet werden.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Schalter von einfacher Bauweise zu schaffen, in dem die Lichtlei­ terenden genau aufeinander zentrierbar sind.

Diese Aufgabe wird durch die Erfindung gemäß Anspruch 1 gelöst. Die beweglichen Lichtleiterenden werden in den Führungsnuten nur durch ihre Eigenspannung gehalten.

Das Umsetzelement ist so angeordnet, daß es nur während des Schaltvorgangs die beweglichen Lichtleiterenden beein­ flußt. Die beweglichen Lichtleiterenden können z. B. in einem Abstand von 30 mm derart befestigt werden, daß sich unabhängig von dem Umsetzelement genau definierte Verhält­ nisse hinsichtlich der Ausrichtung ihrer Endabschnitte er­ geben. Da sich das Umsetzelement nach Beendigung des Schalt­ vorgangs nicht mehr im Eingriff mit den Lichtleiterenden befindet, benötigt der Schalter lediglich kurze Schaltim­ pulse zum Umschalten. Die Lichtleiterenden werden in je­ der der beiden Schaltstellungen sicher gehalten, ohne daß dazu eine äußere Einwirkung z. B. in Form eines Haltestroms erforderlich ist.

Durch eine vorteilhafte Weiterbildung der Erfindung nach Anspruch 2 werden die beweglichen Lichtleiterenden in einfacher Weise auf die Führungsnuten ausgerichtet.

Durch die Weiterbildung nach Anspruch 3 kann das Umsetz­ element hinsichtlich der beiden Hubbewegungen schnell und genau betätigt werden.

Durch die Weiterbildung nach Anspruch 4 besteht die gesamte Antriebseinrichtung abgesehen von den beiden Biegewandlern aus einem einzigen Teil, das aus Kunststoff im Spritzguß­ verfahren kostengünstig hergestellt werden kann.

Im folgenden wird die Erfindung anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispieles näher erläutert.

Es zeigen

Fig. 1 schematisiert eine perspektifische Ansicht eines Teils eines Schalters für Lichtleiter mit festen und beweglichen Lichtleiterenden sowie einem Umsetzelement,

Fig. 2 schematisiert das Umsetzelement in einer Stirnansicht mit den beweglichen Lichtleiter­ enden und einer Antriebsvorrichtung.

Nach Fig. 1 weist ein Schalter für Lichtleiter einen Grundkörper 1 auf, auf dem ein Zentrierkörper 2 befestigt ist. Dieser besteht z. B. aus einem Siliciumplättchen, in das auf seiner Oberseite parallel Führungsnuten 3 z. B. in einem Ätzverfahren eingeformt sind. Die Enden von ankommen­ den Lichtleitern 4 und abgehenden Lichtleitern 5 sind je­ weils paarweise fluchtend in die Führungsnuten eingelegt. Die festen Enden der ankommenden Lichtleiter 4 sind mittels Klebstoff 6 in den Führungsnuten 3 befestigt. Die abgehen­ den Lichtleiter 5 sind am Grundkörper 1 mittels Klebstoff 6 in einem Abstand befestigt, der eine hinreichende Auslenk­ barkeit seiner freiragenden beweglichen Enden ermöglicht. Sie verlassen die Festlegestelle unter einem schräg zu den Führungsnuten geneigten Winkel α, der unter der Wirkung ihrer Eigenspannung eine Biegelinie ergibt, die koaxial zu den festen Lichtleiterenden endet.

Ein schmales Umsetzelement 7 erstreckt sich unmittelbar neben dem Zentrierkörper 2 quer zu den abgehenden Licht­ leitern 5. Es weist den Führungsnuten 3 nach gebildete Aufnahmenuten 8 von gleichem Teilungsabstand, gleicher Orientierung und Öffnungsrichtung auf. Das Umsetzelement 7 kann mittels einer Antriebseinrichtung entsprechend den dargestellten Pfeilen soweit angehoben werden, daß die beweglichen Enden der abgehenden Lichtleiter 5 aus den Führungsnuten 3 herausgehoben werden. Danach kann das Umsetzelement parallel zur Ebene der Führungsnuten 3 um deren Teilungsabstand seitlich verschoben und sodann wieder abgesenkt werden. Damit werden die beweglichen Enden in die Nachbarnuten bzw. eine Leernut überführt. Dadurch lassen sich die Verbindungen zwischen den ankommen­ den und abgehenden Lichtleitern schaltbar verändern.

Nach Fig. 2 ist das Umsetzelement 7 auf einem Träger­ stück 9 einer Antriebsvorrichtung befestigt. Mit dem Trä­ gerstück 9 sind senkrecht zueinander stehende Stangen 10 einstückig verbunden, die mit ihren freien Enden mit je­ weils einen piezoelektrischen Biegewandler 11 verbunden sind, der sich am Grundkörper 1 bzw. an einer Seitenwand 12 des Schalters abstützt. Die Biegewandler 11 können sich durch Anlegen einer Spannung in der angegebenen Pfeil­ richtung verformen, wodurch das Trägerstück 9 mit dem Um­ setzelement 7 in der gewünschten Weise bewegt wird. Die Stangen 19 weisen in ihren Endabschnitten Einkerbungen auf, die eine Art Foliengelenk bilden, durch die die Stangen 10 seitlich auslenkbar sind.

Claims (4)

1. Schalter für Lichtleiter mit festen und beweglichen Enden von ankommenden bzw. abgehenden Lichtleitern (4, 5), die jeweils paarweise in gemeinsamen Führungsnuten (3) eines Zentrierkörpers (2) axial fluchtend einliegen, wobei die parallel verlaufenden Führungsnuten (3) in einer Ebene angeordnet und in eine plane Oberfläche des Zentrierkör­ pers (2) eingelassen sind, wobei die festen Enden der ankommenden Lichtleiter (4) in den Führungsnuten des Fixierkörpers (2) fixiert sind, wobei die beweglichen Enden unter Vorspannung in den Führungsnuten (3) einlie­ gen und mittels einer Antriebsvorrichtung aus diesen anlegbar und seitlich um den Teilungsabstand der Führungs­ nuten versetzbar sind,
dadurch gekennzeichnet,
daß die beweglichen Enden freiragend angeordnet sind und unter ihrer Eigenspannung in den Führungsnuten gehalten sind,
daß die Antriebsvorrichtung ein Umsetzelement aufweist, das auf der Seite der beweglichen Enden unmittelbar neben dem Führungskörper angeordnet ist und
das den Führungsnuten (3) nachgebildete Aufnahmenuten (8) von gleichem Teilungsabstand, gleicher Orientierung und Öffnungsrichtung aufweist und daß das Umsetzelement im Kopplungszustand die beweglichen Enden freigibt und beim Schalten in die Öffnungsrichtung anhebbar und senkrecht dazu seitlich versetzbar ist.

2. Schalter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die beweglichen Enden auf der dem Umsetzelement (7) abgewandten Seite oberhalb der Ebene der Führungsnuten (3) an einem Fixierkörper befestigt sind und aus diesem schräg zur Ebene der Führungsnuten (3) unter einem Winkel geneigt herausragen, der eine zu den festen Enden der an­ kommenden Lichtleiter (4) fluchtende Ausrichtung der be­ weglichen Endabschnitte ergibt.

3. Schalter nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Umsetzelement (7) mittels piezoelektrischer Bie­ gewandler (11) antreibbar ist, die über gelenkig ausge­ bildete Stangen (10) mit dem Umsetzelement (7) verbunden sind.

4. Schalter nach Anspruch 3,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Stangen (10) für die beiden Antriebsrichtungen und ein Trägerstück (9) für das Umsetzelement (7) einstückig ausgebildet sind und
daß die Stangen (10) an beiden Enden Einkerbungen aufweisen, die eine Querschnittsverjüngung in der Art eines Foliengelenkes ergeben.