DE4230171C2

DE4230171C2 - Schalter für Lichtleiter

Info

Publication number: DE4230171C2
Application number: DE19924230171
Authority: DE
Inventors: Detlef Dipl Ing Houdeau; Lothar Prof Dr Ing Kiesewetter; Joachim Dipl Ing Schulze
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 1992-09-09
Filing date: 1992-09-09
Publication date: 1997-10-09
Anticipated expiration: 2012-09-10
Also published as: DE4230171A1

Description

Die Erfindung betrifft einen Schalter für Lichtleiter mit fe sten Enden ankommender Lichtleiter und beweglichen Enden ab gehender Lichtleiter, wobei ein festes und ein bewegliches Ende jeweils paarweise in gemeinsamen Führungsnuten eines Zentrierkörpers axial fluchtend einliegen, wobei die parallel verlaufenden Führungsnuten in einer Ebene angeordnet und in eine plane Oberfläche des Zentrierkörpers eingelassen sind, die festen Enden der ankommenden Lichtleiter in den Führungs nuten des Zentrierkörpers fixiert sind, die abgehenden Licht leiter zum Teil freiragend angeordnet sind, unter Eigenspannung in den Führungsnuten einliegen und im Bereich ihrer be weglichen Enden mittels einer Antriebsvorrichtung aus diesen abhebbar und dadurch aus diesen entfernbar und seitlich um den Teilungsabstand der Führungsnuten versetzbar sind und die Antriebsvorrichtung ein Umsetzelement aufweist, das in Längs richtung der abgehenden Lichtleiter gesehen unmittelbar hin ter dem Zentrierkörper angeordnet ist

Bei durch die DE 32 03 930 A1 und DE 32 03 932 A1 bekannt gewordenen Schaltern ist das feste Lichtleiterende in den Führungsnuten des Zentrierkörpers fixiert gehalten und das bewegliche Ende ist bis zu seiner Stirnfläche an einer den Zentrierkörper teilweise überlappenden Zunge befestigt, wobei das bewegliche Lichtleiterende in derselben Führungsnut einliegt, wie das feste Lichtleiterende. Die Zunge ist vom Zentrierkörper anhebbar und seitlich zu diesem soweit versetz bar gelagert, daß das bewegliche Lichtleiterende in eine benachbarte Führungsnut eingelegt werden kann, in der ein zweites festes Lichtleiterende einliegt. Ein derartiger Schalter ist relativ kompliziert aufgebaut, da die Zunge sehr genau vorzentriert werden muß, um eine sichere Zentrierung zu erreichen. Trotz geringster Fertigungstoleranzen bei der Herstellung und Montage der Schaltzunge ist die Zentrier genauigkeit begrenzt, so daß sich ein solcher Schalter nicht für Monomodefaser eignet, die in höchstes Maß an Zentrier genauigkeit erfordern.

Ferner ist durch die DE-PS 28 10 858 ein Schalter bekannt ge worden, bei dem ein beweglicher Lichtleiter an einer trans versal auslenkbaren Schaltzunge befestigt ist, die sich in der Leiterrichtung erstreckt und zwischen zwei Anschlägen be wegbar ist. Das Lichtleiterende des beweglichen Lichtleiters überragt die Schaltzunge und legt sich frei federnd an den Grund einer Längsrille an. In der gleichen Längrille, die durch an einanderliegenden Rundstäbe gebildet sein kann, befindet sich ein anderes feststehendes 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 Längsrillen 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 l 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 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 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 perspektivische 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 der 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 nachgebildete 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 einem 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 10 weisen in ihren Endabschnitten Einkerbungen auf, die eine Art Foliengelenk bilden, durch die die Stangen 10 seitlich auslenkbar sind.

Claims

1. Schalter für Lichtleiter mit festen Enden ankommender Lichtleiter (4) und beweglichen Enden abgehender Lichtleiter (5), wobei ein festes und ein bewegliches Ende jeweils paarweise in gemeinsamen Führungsnuten (3) eines Zentrierkörpers (2) axial fluchtend einliegen, wobei

a) die parallel verlaufenden Führungsnuten (3) in einer Ebene angeordnet und in eine plane Oberfläche des Zentrierkörpers (2) eingelassen sind,
b) die festen Enden der ankommenden Lichtleiter (4) in den Führungsnuten (3) des Zentrierkörpers (2) fixiert sind,
c) die abgehenden Lichtleiter (5) zum Teil freiragend angeordnet sind, unter Eigenspannung in den Führungsnuten (3) einliegen und im Bereich ihrer beweglichen Enden mittels einer Antriebsvorrichtung aus diesen abhebbar und dadurch aus diesen entfernbar und seitlich um den Teilungsabstand der Führungsnuten (3) versetzbar sind und
d) die Antriebsvorrichtung ein Umsetzelement (7) aufweist,
- d₁) das in Längsrichtung der abgehenden Lichtleiter (5) gesehen unmittelbar hinter dem Zentrierkörper (2) angeordnet ist,
- d₂) das den Führungsnuten (3) nachgebildete Aufnahmenuten (8) mit gleichem Teilungsabstand gleicher Orientierung und gleicher Öffnungsrichtung wie die Führungsnuten (3) aufweist und
- d₃) das im Kopplungszustand die abgehenden Lichtleiter (5) mit den beweglichen Enden freigibt und beim Schalten in die Öffnungsrichtung der Führungsnuten (3) und der Aufnahmenuten (8) anhebbar und senkrecht dazu seitlich versetzbar ist.

2. Schalter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die abgehenden Lichtleiter (5) mit den beweglichen Enden auf der vom Zentrierkörper (2) abgewandten Seite des Umsetzelements (7) oberhalb der Ebene der Führungsnuten (3) auf einem Grundkörper (1) befestigt sind und auf diesem schräg zur Ebene der Führungsnuten (3) unter einem Winkel (α) geneigt herausragen, der eine zu den festen Enden der ankommenden Lichtleiter (4) fluchtende Ausrichtung der beweglichen Enden zuläßt.

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

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