DE69315457T2

DE69315457T2 - Schaltvorrichtung und -verfahren für optische Fibern

Info

Publication number: DE69315457T2
Application number: DE69315457T
Authority: DE
Inventors: Masayuki Nishimura; Kazuhito Saito; Tohru Yamanishi
Original assignee: Nippon Telegraph and Telephone Corp; Sumitomo Electric Industries Ltd
Current assignee: Nippon Telegraph and Telephone Corp; Sumitomo Electric Industries Ltd
Priority date: 1992-02-26
Filing date: 1993-02-26
Publication date: 1998-04-09
Anticipated expiration: 2013-02-27
Also published as: AU3379793A; JPH0634898A; AU661891B2; US5504825A; EP0558025B1; JP3186293B2; US5386485A; DE69315457D1; US5613021A; EP0558025A1; ES2112345T3; CA2090363C; CA2090363A1

Description

HINTERGRUND DER ERFINDUNG

Gebiet der Erfindung

Diese Erfindung betrifft eine Schaltvorrichtung für optische Fasern und ein Verfahren zum selektiven Schalten einer Kopplung zwischen einer Vielzahl von ersten optischen Fasern und einer Vielzahl von zweiten optischen Fasern, die jeweils miteinander gekoppelt sind.

STAND DER TECHNIK

Seit kurzem findet man zunehmende Entwicklungen im Gebiet der optischen Kommunikation. Wenn man die vorhandenen Umstände betrachtet, daß eine optische Kommunikation in Hauptleitungen eingeführt wird, ist es dringend erforderlich, große Verdrahtungsnetze zum Koppeln einer Anzahl von optischen Fasern in Matrixanordnungen aufzubauen, die sich von dem herkömmlichen Punkt-zu-Funkt-Relaisübertragungssystem unterscheiden.
Eine herkömmliche Schaltvorrichtung für optische Fasern umfaßt, obwohl hier nicht dargestellt, eine Vielzahl von Führungsschienen, die senkrecht zueinander angeordnet sind, und Schiebeanschlüsse, die verschiebbar auf den Führungsschienen angebracht sind, und optische Fasern, die jeweils an den jeweiligen Schiebeanschlüssen befestigt sind, wodurch die Schiebeanschlüsse zum Koppeln von erforderlichen optischen Fasern verschoben werden (siehe "1x1000 Optical Switch for 10-Fiber Ribbon", Spring General Conference of The Institute of Electronics, Information and Communication Engineers (1989) , Seiten 4-238).
In dieser Schaltvorrichtung für optische Fasern werden überschüssige Abschnitte von optischen Fasern, die an die Schiebeanschlüsse geführt werden, durch einen Längeneinstellmechanismus für optische Fasern angepaßt, der außerhalb angeordnet ist.
Andererseits umfaßt eine andere herkömmliche Schaltvorrichtung für optische Fasern, obwohl nicht dargestellt, eine Anzahl von ersten optischen Fasern, die in einer Matrix auf einer Seite einer Kopplungsplatte angeordnet sind, und eine Anzahl von zweiten optischen Fasern, die in einer Matrix auf einer anderen Seite der Kopplungsplatte angeordnet sind, wobei die ersten und die zweiten optischen Fasern miteinander gekoppelt werden.
Beim Umschalten einer gewählten der zweiten optischen Fasern wählt ein Betreiber herkömmlicherweise eine benötigte Faser der zweiten optischen Fasern, zieht die gewählte zweite optische Faser aus der Kopplungsplatte heraus und koppelt die gewählte zweite optische Faser mit einer erforderlichen der ersten optischen Fasern.
Die herkömmlichen Schaltvorrichtungen für optische Fasern, die den oben beschriebenen Aufbau aufweisen, weisen die folgenden Nachteile auf.
Wenn eine Vielzahl von optischen Fasern gekoppelt werden muß, verstopfen zunächst die optischen Fasern die Seiten der Kopplungsplatte, was dazu führt, daß der Kopplungsbetriebswirkungsgrad herabgesetzt wird und eine fehlerhafte Kopplung häufig stattfindet.
Insbesondere beim Schalten eines Schiebeanschlusses auf einen erforderlichen Schiebeanschluß wird die Verstopfung einer Vielzahl von optischen Fasern unvermeidbar ein ernsthaftes Problem.
Zweitens kann das Problem der oben beschriebenen Verstopfung dadurch gelöst werden, daß ein ausreichender Raum sichergestellt wird, der für die Kopplung ausreichend ist, aber ein unbevorzugtes Bereitstellen eines großen Raums macht die Größe der Vorrichtungen groß.
Gemäß einer Erhöhung einer Anzahl der Schiebeanschlüsse im Zusammenhang mit derjenigen einer Anzahl von koppelnden optischen Fasern müssen drittens die Führungsschienen erweitert werden, was hinsichtlich der Festigkeit der Vorrichtungen ein Problem darstellt.
Viertens wird es ohne die Führungsschienen sehr schwierig, eine Verbindungskraft der Verbinder aufrechtzuerhalten, und der Stau von benachbarten optischen verursacht Probleme.
Da fünftens eine optische Hauptfaser, die mit einem Schiebeanschluß verbunden ist, mit einer Faser einer Anzahl von optischen Fasern gekoppelt wird, die auf einer Verbindertisch in einer Matrix angeordnet sind, können die Vorrichtungen auf der Seite von Teilnehmern nicht auf eine optische Kommunikation mit großer Kapazität angepaßt werden.
Da ein Betreiber eine beliebige der zweiten optischen Fasern wählt und ihre Verbindung umschaltet, ist sechstens die Wartung so ineffizient, daß hohe Betriebskosten nicht vermieden werden können.
Wenn ein Betreiber eine erforderliche zweite optische Faser wählt und umschaltet, besteht schließlich eine beträchtlich hohe Wahrscheinlichkeit, daß die anderen optischen Fasern, die nicht gewählt worden sind, beschädigt werden.
Die JP-A-58 014 807 offenbart eine Speichereinrichtung eines Längenteils einer optischen Faser, bei der eine erste und eine zweite Vielzahl von optischen Fasern mit einer Verbinderbasis verbunden sind, und eine Aufnahmebasis zum Speichern eines ringförmig gewickelten überschüssigen Längenteils einer optischen Faser.
Eine Aufgabe dieser Erfindung besteht darin, eine Schaltvorrichtung für optische Fasern bereitzustellen, die die oben beschriebenen Probleme lösen kann.

ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG

Die obige Aufgabe wird durch eine Schaltvorrichtung für optische Fasern mit den Merkmalen der Ansprüche 1 oder 2 und durch ein Verfahren, das im Anspruch 12 beschrieben ist, gelöst. Vorteilhafte Ausführungsformen sind in den abhängigen Ansprüchen beschrieben.
Eine erste Ausführungsform dieser Anmeldung betrifft eine Schaltvorrichtung für optische Fasern umfassend eine Vielzahl von ersten optischen Fasern, die mit einer Oberfläche einer Kopplungsplatte in einer verbunden sind, und eine Vielzahl von zweiten optischen Fasern, die in einer anderen Oberfläche der Kopplungsplatte verbunden und jeweils mit den ersten optischen Fasern gekoppelt sind, wobei die ersten optischen Fasern und die zweiten optischen Fasern jeweils einander gegenüberliegend angeordnet sind und selektiv geschaltet werden, um anderen der optischen Fasern gegenüberzuliegen, wobei die Vorrichtung umfaßt eine Längeneinstelleinrichtung für optische Fasern zur Behandlung von überschüssigen Abschnitten der zweiten optischen Fasern; eine Aufteilungseinrichtung zum Unterteilen der anderen Oberfläche der Kopplungsplatte in eine Vielzahl von Zeilen; eine Schalteinrichtung, die entlang der Zeilen zum Herausziehen einer gewählten der zweiten optischen Fasern in einer Richtung senkrecht zu der anderen Oberfläche der Kopplungsplatte bewegbar ist und zum Verbinden der herausgezogenen gewählten optischen Faser an einer Position auf der anderen Oberfläche der Kopplungsplatte, auf die die gewählte zweite optische Faser umgeschaltet werden soll, um so die gewählte zweite optische Faser mit einer gewählten der ersten optischen Fasern zu koppeln.
Eine zweite Ausführungsform dieser Anmeldung betrifft ein Schaltverfahren für optische Fasern, bei dem eine Vielzahl von ersten optischen Fasern in einer Oberfläche einer Kopplungsplatte in einer Anordnung verbunden sind, eine Vielzahl von zweiten optischen Fasern in einer anderen Oberfläche der Kopplungsplatte in einer Anordnung verbunden und jeweils mit den ersten optischen Fasern gekoppelt sind und eine Längeneinstelleinrichtung für optische Fasern zum Behandeln von überschüssigen Abschnitten der zweiten optischen Fasern vorgesehen ist, und die ersten optischen Fasern und die zweiten optischen Fasern, die jeweils einander gegenüberliegen, durch eine Schalteinrichtung selektiv geschaltet werden, um mit anderen der optischen Fasern gekoppelt zu werden, wobei das Verfahren die folgenden Schritte umfaßt: Herausziehen einer gewählten zweiten optischen Faser in einer Richtung im wesentlichen senkrecht zu der Kopplungsplatte, um die gewählt zweite optische Faser von der zugehörigen der ersten optischen Fasern zu entkoppeln; Aufnehmen der gewählten zweiten optischen Faser in die Langeneinstelleinrichtung für optische Fasern und Positionieren eines Endes der gewählten zweiten optischen Faser in der Nähe der Längeneinstelleinrichtung für optische Fasern; Halten des Endes der gewählten zweiten optischen Faser durch die Schalteinrichtung, um die zweite optische Faser an eine Position auf der Kopplungsplatte zu ziehen, an die die gewählte optische Faser geschaltet werden soll, und Koppeln der gewählten zweiten optischen Faser mit einer gewählten der ersten optischen Fasern, die in der Kopplungsplatte verbunden sind.
Eine dritte Ausführungsform dieser Anmeldung betrifft eine Schaltvorrichtung für optische Fasern umfassend eine Vielzahl von ersten optischen Fasern, die in einer Oberfläche einer Kopplungsplatte in einer Anordnung verbunden sind, und eine Vielzahl von zweiten optischen Fasern, die in einer anderen Oberfläche der Kopplungsplatte verbunden sind und jeweils mit den ersten optischen Fasern gekoppelt sind, wobei die ersten optischen Fasern und die zweiten optischen Fasern, die jeweils einander gegenüberliegen, selektiv umgeschaltet werden, um anderen der optischen Fasern gegenüberzuliegen, wobei die Vorrichtung umfaßt eine Vielzahl von Halteeinheiten für optische Fasern, die in der Kopplungsplatte zum Halten der zweiten optischen Fasern in voneinander in einem bestimmten Abstand angeordneten Zeilen enthalten sind; eine Aufteilungseinrichtung zum Unterteilen einer anderen Oberfläche der Kopplungsplatte in eine Vielzahl von Zeilen; eine Schiebeeinrichtung zum Verschieben einer der Halteeinheiten für optische Fasern, die zu einer gewählten der zweiten optischen Fasern gehört, in eine Richtung der Zeilen der zweiten optischen Fasern zwischen der zugehörigen der Zeilen und ihrer benachbarten, um die gewählten zweiten optischen Fasern zu verschieben; und eine Schalteinrichtung, die zwischen der zugehörigen Zeile und ihrer benachbarten bewegbar ist, zum Herausziehen der gewählten zweiten optischen Faser, die zwischen den Zeilen in einer Richtung senkrecht zu der anderen Oberfläche der Kopplungsplatte verschoben und mit der herausgezogenen gewählten zweiten optischen Faser in einer Position der anderen Oberfläche der Kopplungsplatte verbunden wird, an die die gewählte zweite optische Faser geschaltet werden soll, und Koppeln der gewählten zweiten optischen Faser mit einer gewählten der ersten optischen Fasern.
Eine vierte Ausführungsform dieser Anmeldung betrifft eine Schaltvorrichtung für optische Fasern umfassend eine Vielzahl von ersten optischen Fasern, die in einer Oberfläche einer Kopplungsplatte in einer Anordnung verbunden sind, und eine Vielzahl von zweiten optischen Fasern, die in einer anderen Oberfläche der Kopplungsplatte verbunden und jeweils mit den ersten optischen Fasern gekoppelt sind, wobei die ersten optischen Fasern und die zweiten optischen Fasern, die jeweils einander gegenüberliegen, selektiv umgeschaltet werden, um anderen der optischen Fasern gegenüberzuliegen, wobei die Vorrichtung umfaßt eine Vielzahl von Halteeinheiten für optische Fasern, die in der Kopplungsplatte zum Halten der zweiten optischen Fasern in zueinander in einem bestimmten Intervall angeordneten Zeilen enthalten sind; eine Aufteilungseinrichtung zum Unterteilen der anderen Oberfläche der Kopplungsplatte in eine Vielzahl von Zeilen; eine Schiebeeinrichtung zum Verschieben einer der Halteeinheiten für optische Fasern, die zu einer gewählten der zweiten optischen Fasern gehört, in einer Richtung der Zeilen der zweiten optischen Fasern in die zugehörige Zeile und ihre benachbarte hinein; eine Schalteinrichtung, die zwischen den Zeilen bewegbar ist, zum Herausziehen der gewählten zweiten optischen Faser in einer Richtung senkrecht zu der anderen Oberfläche der Kopplungsplatte und zum Verbunden der herausgezogenen gewählten zweiten optischen Faser mit einer Position auf der anderen Oberfläche der Kopplungsplatte, damit die gewählte zweite optische Faser so umgeschaltet wird, daß diese mit einer gewählten der ersten optischen Fasern gekoppelt wird; und eine Freigabeeinrichtung, um den zweiten optischen Fasern zu ermöglichen, mittels eines Freigabeknopfes, der von den anderen Oberflächen der Halteeinheiten für optische Fasern vorsteht, aus der Kopplungsplatte herausgezogen zu werden.
Jede Freigabeeinrichtung umfaßt eine Ausnehmung, die in der zugehörigen Halteeinheit für optische Fasern ausgespart ist; einen Freigabeknopf mit einer im wesentlichen zylindrischen Form, der in die Ausnehmung eingefügt und durch eine flexible Einrichtung angedrückt wird, um so nach oben und nach unten bewegbar zu sein und so, daß normalerweise ein oberer Teil davon durch die Schalteinrichtung niedergedrückt wird, die von der anderen Oberfläche der zugehörigen Halteeinheit für optische Fasern vorsteht, wenn der Freigabeknopf niedergedrückt wird; einen Verbinderadapter zum Halten einer der ersten optischen Fasern, die innerhalb des Freigabeknopfes angeordnet ist, einen Hülsenhalter, der einen oberen Teil des Verbinderadapters entfernbar bedeckt und eine der zweiten optischen Fasern in einem darin eingebauten Gehäuse koppelt; und eine Buchsen-Festspannvorrichtung, die in den Freigabeknopf eingefügt ist, zum Bedecken des Hülsenhalters und zum Halten der zweiten optischen Faser, die in dem Einfügungsloch gehalten wird, wenn der Freigabeknopf niedergedrückt wird.
Die Buchsen-Festspannvorrichtung umfaßt einen im wesentlichen zylindrischen Hauptkörper aus einem flexiblen Material mit einem offenen Boden; ein Einfügungsloch, das in der Mitte des Hauptkörpers gebildet ist und einen größeren Durchmesser als der Buchsenverbinder auf den einen Enden der zweiten optischen Fasern aufweist; eine Vielzahl von Nuten, die in dem Hauptkörper um das Einfügungsloch herum ausgespart sind; eine Seitenwand des Hauptkörpers, die von den Nuten zum Ausdehnen und Verringern eines Durchmessers des Einfügungslochs aufgespalten ist; und einen geneigten Abschnitt, der auf der unteren Umfangsoberfläche des Hauptkörpers gebildet ist und auf eine geneigte Oberfläche der unteren inneren Umfangsoberfläche des Festspannvorrichtungs-Freigabeknopfs gelegt werden soll, wodurch die Seitenwand gegen die zweite optische Faser gedrückt wird, um diese zu halten, wenn die geneigte Oberfläche des Festspannvorrichtungs-Freigabeknopfs gegen den geneigten Abschnitt gedrückt wird.
Eine fünfte Ausführungsform dieser Anmeldung betrifft eine Schaltvorrichtung für optische Fasern umfassend eine Vielzahl von ersten optischen Fasern, die in einer Oberfläche einer Kopplungsplatte in einer Anordnung verbunden sind; eine Vielzahl von zweiten optischen Fasern, die in einer anderen Oberfläche der Kopplungsplatte in einer Anordnung verbunden sind; eine Längeneinstelleinrichtung für optische Fasern zum Behandeln von überschüssigen Abschnitten der zweiten optischen Fasern; eine Schalteinrichtung zum Schalten einer eine Dreheinrichtung einschließlich einer Vielzahl von Paaren von Dreh-Ergreifungseinrichtungen zum Ergreifen der zweiten optischen Fasern, die von der Längeneinstelleinrichtung für optische Fasern vorstehen; und eine Wähl- und Transporteinrichtung zum Wählen eines der Paare der Dreh-Ergreifungseinrichtungen, die die gewählte zweite optische Faser ergreifen, und zum Transportieren eines überschüssigen Abschnitts der gewählten zweiten optischen Faser an die Längeneinstelleinrichtung für optische Fasern, um diese dort aufzunehmen.
Die Wähl- und Transporteinrichtung umfaßt einen Drehdruckkörper, der verschiebbar an einen Antriebsdrehkörper eines gewählten der Paare von Dreh-Ergreifungseinrichtungen gedrückt werden soll, und eine Einschränkungseinrichtung, die an die anderen der Paare der Dreh-Ergreifungseinrichtungen, die benachbart zu dem gewählten Paar angeordnet sind, gedrückt werden soll, während das gewählte Paar der Dreh-Ergreifungseinrichtungen gedreht wird, um die Drehung der anderen Paare einzuschränken.
Eine sechste Ausführungsform dieser Anmeldung umfaßt eine Schalteinrichtung für optische Fasern umfassend eine Vielzahl von ersten optischen Fasern, die in einer Oberfläche einer Kopplungsplatte in einer Anordnung verbunden sind, und eine Vielzahl von zweiten optischen Fasern, die in einer anderen Oberfläche der Kopplungsplatte verbunden und jeweils mit den ersten optischen Fasern gekoppelt sind, wobei die ersten optischen Fasern und die zweiten optischen Fasern jeweils einander gegenüberliegen, um selektiv umgeschaltet zu werden, so daß sie anderen der optischen Fasern gegenüberliegen, wobei die Vorrichtung umfaßt eine Schalteinrichtung zum Halten einer gewählten der zweiten optischen Fasern, um diese umzuschalten; eine Führungseinrichtung, die zwischen einer der Zeilen der zweiten optischen Fasern auf der anderen Oberfläche der Kopplungsplatte und ihre benachbarte eingefügt werden soll; und eine geführte Einrichtung, die in der Schalteinrichtung enthalten ist und durch die Führungseinrichtung verschiebbar geführt wird.
Gemäß der ersten Ausführungsform dieser Anmeldung mit dem oben beschriebenen Aufbau behandelt die Längeneinstelleinrichtung für optische Fasern überschüssige Abschnitte der zweiten optischen Fasern, um die Verwirrung der zweiten optischen Fasern zu verhindern. Zusätzlich stellt die Aufteilungseinrichtung auf der oberen Oberfläche der Kopplungsplatte eine Vielzahl von Räumen sicher, in welche die Schalteinrichtung eindringt. Infolgedessen können die Nachteile von starken Verringerungen des Kopplungsbetriebs-Wirkungsgrads und das häufige Auftreten von Kopplungsfehlern verhindert werden.
Es ist nicht erforderlich, einen ausreichend großen Raum für die Kopplung bereitzustellen. Infolgedessen kann das Problem gelöst werden, daß die Vorrichtung in ungünstiger Weise entsprechend groß ist.
Gemäß der zweiten Ausführungsform dieser Anmeldung mit dem oben beschriebenen Aufbau behandelt die Längeneinstelleinrichtung für optische Fasern überschüssige Abschnitte der zweiten optischen Fasern, und es wird verhindert, daß die zweiten optischen Fasern miteinander in der Nähe der Kopplungsplatte verwirrt werden. Eine gewählte zweite optische Faser wird vor dem Schaltbetrieb davon aufgenommen, um ihren Schaltbetrieb zu starten. Eine Vielzahl von Aufteilungseinrichtungen unterteilen und sichern die obere Oberfläche der Kopplungsplatte in einer Vielzahl von Räumen, damit die Schalteinrichtung darin eindringen kann.
Infolgedessen können die Nachteile verhindert werden, daß der Kopplungsbetriebs-Wirkungsgrad zu einem großen Ausmaß verringert wird und eine fehlerhafte Kopplung häufig auftritt, und die Nachteile, daß eine gewählte zweite optische Faser mit den anderen zweiten optischen Fasern verwirrt wird, mit dem Ergebnis, daß der Schaltbetrieb erschwert wird, kann gelöst werden.
Ferner kann das Problem gelöst werden, daß die Vorrichtung insgesamt in ungünstiger Weise groß wird.
Gemäß der dritten Ausführungsform dieser Anmeldung mit dem oben beschriebenen Aufbau werden eine Vielzahl von zweiten optischen Fasern in einer Anordnung in Zeilen unterteilt und eine gewählte der Halteeinheiten für optische Fasern wird verschoben. Infolgedessen hat die Schalteinrichtung einen einfacheren Zugriff auf die zweiten optischen Fasern.
Zusätzlich kann die Schalteinrichtung einen Zugriff auf eine gewählte der zweiten optischen Fasern ohne ein Kontaktieren der zweiten optischen Fasern ausführen. Infolgedessen ist es möglich, daß der Stau der optischen Fasern beim Koppeln von vielen der optischen Fasern effektiv verhindert werden kann.
Gemäß der vierten Ausführungsform dieser Anmeldung mit dem oben beschriebenen Aufbau wird eine Kraft, die beim Niederdrücken des Freigabeknopfes radial nach innen auf die Seitenwand der Buchsen-Festspannvorrichtung gewirkt hat, entfernt oder geschwächt und die Buchsen-Festspannvorrichtung nimmt ihre ursprüngliche Konfiguration wieder an, und der Klemmzustand der Buchsen-Festspannvorrichtung der gewählten zweiten optischen Faser wird freigegeben.
Infolgedessen kann der Nachteil beseitigt werden, daß eine gewählte zweite optische Faser aus der Kopplungsplatte aufgrund einer Ursache herausgezogen wird, mit dem Ergebnis, daß ihre Kopplung mit einer ersten optischen Faser freigegeben wird.
Gemäß der fünften Ausführungsform dieser Anmeldung mit dem oben beschriebenen Aufbau wählt die Schalteinrichtung eine der zweiten optischen Fasern, und die Wähl- und Transporteinrichtung transport die gewählte zweite optische Faser an die Längeneinstelleinrichtung für optische Fasern, um darin aufgenommen zu werden, wodurch die gewählte zweite optische Faser automatisch umgeschaltet wird. Infolgedessen wird der Schaltbetriebs-Wirkungsgrad zu einem großen Ausmaß verbessert, und die Betriebskosten können verringert werden. Zusätzlich kann der Wartungsbetriebs-Wirkungsgrad zu einem großem Ausmaß verbessert werden.
Ferner bremst die Einschränkungseinrichtung perfekt die Drehung der Dreh-Ergreifungseinrichtungen, die diejenigen der zweiten optischen Fasern ergreifen, die nicht gewählt worden sind. Infolgedessen können die nicht-gewählten zweiten optischen Fasern ohne einen Ausfall von Beschädigungen abgehalten werden.
Gemäß der sechsten Ausführungsform dieser Anmeldung mit dem oben beschriebenen Aufbau wird die Schalteinrichtung durch die Führungseinrichtung anstelle eines Betreibers geführt, um eine der zweiten optischen Fasern zu wählen und diese umzuschalten. Infolgedessen ist es möglich, den Schaltbetriebs-Wirkungsgrad und den Wartungsbetriebs-Wirkungsgrad zu verbessern.
Zusätzlich kann angenommen werden, daß beim Wählen einer benötigten der zweiten optischen Fasern und beim Umschalten dieser die anderen zweiten optischen Fasern, die nicht gewählt worden sind, von Beschädigungen ohne einen Ausfall abgehalten werden können.
Die vorliegende Erfindung läßt sich vollständigere aus der eingehenden nachstehend aufgeführten Beschreibung und den beiliegenden Zeichnungen verstehen, die nur für Illustrationszwecke beigefügt sind und nicht als die vorliegende Erfindung beschränkend angesehen werden.
Weitere Anwendungsmöglichkeiten der vorliegenden Erfindung ergeben sich aus der ausführlichen nachstehend aufgeführten Beschreibung. Jedoch sollte verstanden werden, daß die ausführliche Beschreibung und spezifische Beispiele nur für Illustrationszwecke aufgeführt sind, während sie bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung anzeigen, weil verschiedene Änderungen und Modifikationen innerhalb des Grundgedankens und des Umfangs der Erfindung einem Durchschnittsfachmann aus dieser ausführlichen Beschreibung offensichtlich sein werden.

KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN

In den Zeichnungen zeigen:
Fig. 1 eine allgemeine perspektivische Ansicht der Schaltvorrichtung für optische Fasern gemäß der ersten Ausführungsform dieser Anmeldung;
Fig. 2A, 2B und 2C Ansichten, die die Schritte des Schaltverfahrens für optische Fasern gemäß der zweiten Ausführungsform dieser Anmeldung zeigen;
Fig. 3 eine allgemeine perspektivische Ansicht, die die Ausführungsform der Fig. 2A-2C erläutert;
Fig. 4 eine allgemeine perspektivische Ansicht einer Schaltvorrichtung für optische Fasern gemäß der dritten Ausführungsform dieser Anmeldung;
Fig. 5 eine Draufsicht, die einen Zugriff einer Roboterhand erläutert;
Fig. 6 eine vertikale Querschnittsansicht eines Hauptteils einer Schaltvorrichtung für optische Fasern gemäß der vierten Ausführungsform dieser Anmeldung;
Fig. 7 eine perspektivische Ansicht eines Erscheinungsbilds einer Buchsen-Festspannvorrichtung, die in der Schaltvorrichtung für optische Fasern gemäß der vierten Ausführungsform verwendet wird;
Fig. 8 eine allgemeine perspektivische Ansicht der Schaltvorrichtung für optische Fasern gemäß der vierten Ausführungsform;
Fig. 9 eine allgemeine perspektivische Ansicht einer Schaltvorrichtung für optische Fasern gemäß einer fünften Ausführungsform dieser Anmeldung;
Fig. 10 eine Querschnittsanschicht eines Hauptteils der in Fig. 9 gezeigten Ausführungsform;
Fig. 11 eine allgemeine Ansicht der Schaltvorrichtung für optische Fasern gemäß einer anderen Ausführungsform;
Fig. 12 eine allgemeine perspektivische Ansicht einer Schaltvorrichtung für optische Fasern gemäß der sechsten Ausführungsform dieser Anmeldung;
Fig. 13 eine perspektivische Ansicht der Kopplungsplatte einer Schaltvorrichtung für optische Fasern gemäß der sechsten Ausführungsform der Erfindung;
Fig. 14 eine Querschnittsansicht eines Kopfs eines Schaltroboters der Ausführungsform in Fig. 12;
Fig. 15 eine Ansicht, die einen Herausziehzustand einer zweiten optischen Faser in der Schaltvorrichtung für optische Fasern gemäß der in Fig. 12 gezeigten sechsten Ausführungsform erläutert;
Fig. 16 eine Ansicht, die eine Anlage eines geführten Hebels des Schaltrotobers in einer Führungsnut zeigt, die zu der in Fig. 12 gezeigten sechsten Ausführungsform gehört;
Fig. 17 eine perspektivische Ansicht, die einen Zusammenhang zwischen einer Hand des Schaltroboters und einer zweiten optischen Faser erläutert, die zu der sechsten Ausführungsform gehören;
Fig. 18 eine Draufsicht auf die Schaltvorrichtung für optische Fasern gemäß einer anderen Ausführungsform.

AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORMEN

Eine Schaltvorrichtung für optische Fasern gemäß einer ersten Ausführungsform dieser Anmeldung wird mittels einer in Fig. 1 gezeigten Ausführungsform erläutert. In der folgenden Beschreibung sind gemeinsame Elemente durch gemeinsame Bezugszeichen bezeichnet, um deren Erläuterung nicht zu wiederholen.
Die Schaltvorrichtung für optische Fasern der ersten Ausführungsform umfaßt, wie in Fig. 1 gezeigt, eine Kopplungsplatte 1, eine Längeneinstelleinheit 9 für optische Fasern und Aufteilungsstäbe 12 und einen Robotermechanismus 13.
Wie in Fig. 1 gezeigt ist die Kopplungsplatte 1 in der Form einer im wesentlichen rechteckförmigen Platte und weist eine Vielzahl von Verbinderadapterlöchern (nicht gezeigt) auf, die vertikal dadurch in einer Matrixanordnung gebildet sind. Verbinderadapter 2 zum Koppeln sind in die jeweiligen Verbinderadapterlöcher eingepaßt
Wie in Fig. 1 gezeigt, sind die Verbinderadapter 2 in einer Anordnung mit 6 Zeilen x 4 Spalten gebildet, die erste optische Fasern in einer Matrixanordnung von 6 Zeilen x 4 Spalten hält.
Wie in Fig. 1 gezeigt sind die ersten optischen Fasern 3 durch ein erstes optisches Kabel in ein Bündel eingehüllt, das horizontal unterhalb der Kopplungsplatte 1 positioniert ist, sind aus der Umhüllung an dem offenen oberen Ende davon nach oben gebogen freigelegt und dann in Richtung auf die Kopplungsplatte hin gekrümmt.
Die jeweiligen ersten optischen Fasern 3 weisen jeweils ein Ende auf, das in Verbinder (nicht gezeigt) eingefügt ist, die in die Verbinderadapter 2 von unten entfernbar eingesteckt werden sollen. Die jeweiligen Verbinder werden in die Verbinderadapter 2 durch Kräfte eingesteckt oder davon herausgezogen, die in die Richtungen der optischen Achsen der optischen Fasern ausgeübt werden.
Wie in Fig. 1 gezeigt bringt die Verbindung der ersten optischen Fasern 3 mit den Verbinderadaptern 2 durch die jeweiligen Verbinder die ersten optischen Fasern 3 in eine Verbindung mit einer Vielzahl von zweiten optischen Fasern 6, um ein großes Feld von N x M optischen Schaltern zu bilden.
Die zweiten optischen Fasern 6 sind, wie in Fig. 1 gezeigt, durch ein zweites optisches Kabel 7 eingehüllt, das horizontal über der Kopplungsplatte 1 positioniert ist, stehen von dem offenen oberen Ende der zweiten optischen Faser 7 vor und hängen einzeln herab, in Richtung auf die Kopplungsplatte 1 hin gekrümmt.
Wie in Fig. 1 gezeigt weisen die zweiten optischen Fasern 6 Enden auf, die in Verbinder 8 eingesteckt sind, die in die Verbinderadapter 8 von oben eingesteckt werden sollen. Die Verbinder 8 werden in die Verbinderadapter 2 durch Kräfte eingesteckt oder daraus herausgezogen, die in den Richtungen der optischen Achsen der zweiten optischen Fasern 6 ausgeübt werden.
Wenn die Verbinder 8 der zweiten optischen Fasern 6 mit den ersten optischen Fasern 3 gekoppelt sind, wie in Fig. 1 gezeigt, ist der untere Teil der Verbinder 8 in der Kopplungsplatte 1, wobei die oberen Teile davon von der oberen Oberfläche der Kopplungsplatte nach oben vorstehen.
Die Oberfläche jeder zweiten optischen Faser 6 und diejenige ihres Verbinders 8 definieren eine glatte und kontinuierliche Oberfläche ohne irgendeine Stufe, die die Trennung der zweiten optischen Faser 6 behindert.
Somit hängen die zweiten optischen Fasern 6 von dem zweiten optischen Kabel 7 durch die Längeneinstelleinheit 9 für optische Fasern herab und, wenn die Verbinder 8 in die Verbinderadapter 2 eingesteckt werden, werden die zweiten optischen Fasern 6 mit den ersten optischen Fasern 3 gekoppelt.
Wie in Fig. 1 gezeigt umfaßt die Längeneinstelleinheit 9 für optische Fasern eine Vielzahl von Längeneinstellbiöcken 10 für optische Fasern mit einem rechteckigen Querschnitt, die aufeinander in einer horizontalen Richtung gelegt sind, wobei jeweils die größten Seiten nach oben eingerichtet werden, um so ein rechteckförmiges Parallelpepid zu bilden, und ist horizontal im wesentlichen direkt über der Kopplungsplatte 1 positioniert.
Ein Paar von drehbaren Spulen ist in jedem Längeneinstellblock 10 für optische Fasern vorgesehen. Die drehbaren Spulen jedes Paars werden voneinander getrennt gedrückt, z.B. durch eine (nicht gezeigte) Feder. Teile der zweiten optischen Fasern, d.h. überschüssige Abschnitte der zweiten optischen Fasern, werden auf ihr zugehöriges Paar von Spulen aufgewickelt.
Die Federn weisen eine Federkonstante zum Erzeugen einer Kraft in der Z-Richtung auf, die kleiner als die Kräfte zum Verbinden der Verbinder zum Koppeln der ersten und zweiten optischen Fasern 3, 6 ist, so daß die Federkraft die Trennung der Verbinder verhindern kann.
Wenn eine zweite optische Faser 6 herausgelassen wird, dreht die Längeneinstelleinheit 9 für optische Fasern die zugehörigen Spulen 11 und führt eine erforderliche Länge der optischen Faser nach unten heraus, so daß die Länge der zweiten optischen Faser 6 für die Verhinderung der Verwirrung der zweiten optischen Faser von den anderen zweiten optischen Fasern auf der Kopplungsplatte 1 eingestellt wird.
Die zweiten optischen Fasern 6 sind gerade oder in der Nähe der Unterseite der Längeneinstelleinheit 9 für optische Fasern gekrümmt.
Fünf Aufteilungsstäbe 12 sind in die obere Oberfläche der Kopplungsplatte 1 eingefügt, um so die Verbinderadapter in sechs Zeilen aufzuteilen, d.h. die ersten optischen Fasern 3 in sechs Zeilen aufzuteilen.
Jeder Aufteilungsstab 12 weist die Form eines Bügels oder einer Klammer auf, wie in Fig. 1 gezeigt, und beide Füße des bügelförmigen Stabs 12 sind in eine im wesentlichen nach unten weisenden U-Form jeweils in Löcher eingefügt, die in der Kopplungsplatte 1 jeweils in der Nähe der ersten Spalte und der vierten Spalte gebildet sind.
Dementsprechend ist die obere Oberfläche der Kopplungsplatte 1 durch die fünf Aufteilungsstäbe 12 in sechs Zeilen unterteilt und sechs Räume werden bereitgestellt, wobei in jede eine Roboterhand 14 eines Robotermechanismus 13 in der Ansicht in Fig. 1 von schräg links nach schräg rechts horizontal eindringen kann.
Wie in Fig. 1 gezeigt umfaßt der Robotermechanismus 13 den Roboterschaft 14, einen Antriebsmechanismus 17, einen Handabschnitt 15 mit einem Aufbau, der den Verbindern 8 ermöglicht, von der oberen Oberfläche der Kopplungsplatte 1 nach oben vorzustehen (z.B. eine Hand in der Form eines im wesentlichen U-förmigen Elements A), und einen Armabschnitt 16, der vorwärts und rückwärts bewegbar ist und den Handabschnitt 15 auf dem vorderen Ende aufweist.
Der Armabschnitt 16 ist durch einen runden Stab gebildet und eine Gewindeausnehmung ist auf dem äußeren Umfang des runden Stabelements gebildet.
Der Antriebsmechanismus 17 umfaßt ein Paar von X-Richtungs-Gewindestangen 18, die horizontal drehbar angeordnet sind, ein Paar von X-Richtungs-Muttern 19, die jeweils auf dem Paar von X-Richtungs-Gewindestangen 18 in einem Gewindeeingriff angebracht sind, eine Z-Richtungs-Gewindestange 20, die drehbar vertikal zwischen dem Paar von X-Richtungs-Muttern 19 gehaltert wird, und eine Z-Richtungs-Mutter 21 mit einem im wesentlichen L-förmigen Querschnitt, die mit der Z-Richtungs-Gewindestange 20 in einem Gewindeeingriff steht und den Armabschnitt 16 horizontal haltert.
Die X-Richtungs-Gewindestange 18 und die Z-Richtungs-Gewindestange 20 sind unabhängig voneinander drehbar. Die Drehung der X-Richtungs-Stange 18 bewegt die Roboterhand 14 in die X-Richtung und die Drehung der Z-Richtungs-Gewindestange 20 bewegt die Roboterhand 14 in die Z-Richtung aufwärts und abwärts.
Die Z-Richtungs-Mutter 21 weist einen eingebauten Umwandlungsmechanismus auf, um eine Drehbewegung in einer reziproke Hin- und Herbewegung zu ändern (z.B. einen Motor, eine Getriebeschnecke oder andere), und der Betrieb dieses Umwandlungsmechanismus bewegt den Armabschnitt 16 um eine erforderliche Länge vorwärts in die Y-Richtung.
Die Drehkraft der Z-Richtungs-Gewindestange 20 wird so eingestellt, daß eine Z-Richtungs-Kraft, die größer als wenigstens eine Verbindungskraft zwischen den Verbindern der ersten und zweiten optischen Fasern 3, 6 erzeugt werden kann, wodurch die Verriegelung des Verbinders in ausreichender Weise gelöst bzw. freigegeben werden kann.
Als nächstes wird der Betrieb der Schaltvorrichtung für optische Fasern gemäß dieser Ausführungsform erläutert.
Beim Lösen der Verriegelung zwischen den Verbindern einer ersten optischen Faser 3 und einer benötigten zweiten optischen Faser 6A, die optisch untereinander gekoppelt sind, werden zuerst die X-Richtungs-Gewindestange 18 und die Z-Richtungs-Gewindestange 20 gedreht, um die Roboterhand 14 in Richtung auf eine erforderliche Zeile, zu der die benötigte zweite optische Faser 6A gehört, zu bewegen.
Dann werden das Paar von X-Richtungs-Muttern 19 und die Z-Richtung-Mutter 21 genau in die gleiche Richtung jeweils durch die X-Richtungs-Gewindestange 18 und die Z-Richtungs-Gewindestange 20 bewegt, um die Roboterhand 14 an der geforderten Zeile auf der Kopplungsplatte 1 zu positionieren.
Wenn die Roboterhand 14 an der benötigten Zeile positioniert ist, wird der Motor in der Z-Richtungs-Mutter 21 betätigt, um den Armabschnitt 16 in der Richtung der benötigten Zeilen zu bewegen.
Da die Räume zwischen den jeweiligen Zeilen und ihren benachbarten von irgendeinem Hindernis befreit worden sind, wir die Bewegung der Roboterhand 14 niemals durch die anderen zweiten optischen Fasern 6 behindert. Bei diesem Betrieb wird die Roboterhand 14 über der oberen Oberfläche der Kopplungsplatte 1 entlang der benötigten Zeile nach vorne bewegt und bringt den Handabschnitt 15 in die Nähe des Verbinders 8 der erforderlichen zweiten optischen Faser 6A, die umgeschaltet werden soll.
Wenn der Handabschnitt 15 in die Nähe des erforderlichen Verbinders 8, der umgeschaltet werden soll, gebracht wird, hält der Handabschnitt 15 den Verbinder 8 der benotigten zweiten optischen Faser 6A und wird von der oberen Oberfläche der Kopplungsplatte 1 zur Freigabe der Verriegelung der Verbinder nach oben bewegt.
Zu dieser Zeit kann der Handabschnitt 15 den Verbinder 8 der benötigten zweiten optischen Faser 6A halten und sanft herausziehen, weil die Oberfläche der benötigten zweiten optischen Faser 6A und diejenige ihres Verbinders 8 so gebildet sind, daß eine glatte kontinuierliche Oberfläche mit einem kleinen Reibungskoeffizienten ohne irgendeine Stufe gebildet sind, wenn beide zusammengesetzt werden.
Wenn der Eingriff bzw. die Verriegelung der Verbinder somit freigegeben ist, wird der Motor in der Z-Richtungs-Mutter 21 wiederum betätigt, um den Armabschnitt 16 an seine ursprüngliche Position entlang der benötigten Zeile zurückzuführen.
Wenn der Armabschnitt 16 an seiner ursprünglichen Position ankommt, werden die X-Richtungs-Gewindestange 18 und die Z-Richtungs-Gewindestange 20 wiederum gedreht, so daß der Roboterschaft 14 in Richtung auf eine benötigte Zeile bewegt wird, zu der eine erforderliche erste optische Faser 3 gehört.
Dann werden das Paar von X-Richtungs-Muttern 19 und der Z-Richtungs-Mutter 21 genau in die gleiche Richtung jeweils von dem Paar von X-Richtungs-Muttern 19 und der Z-Richtungs-Mutter 21 geführt und der Roboterschaft 14 wird auf der benötigten Zeile auf der Kopplungsplatte 1 positioniert.
Wenn die Roboterhand 14 an der benötigten Zeile auf der Kopplungsplatte 1 positioniert ist, wird der Motor in der Z-Richtungs-Mutter 21 wiederum betätigt, um den Armabschnitt 16 nach vorne in die Richtung der Zeilen der zweiten optischen Fasern 6 zu bewegen.
Da die Räume zwischen den jeweiligen Zeilen und ihrer benachbarten von irgendeinem Hindernis befreit worden sind, wie voranstehend beschrieben, wird die Bewegung der Roboterhand 14 niemals durch die zweiten optischen Fasern 6 behindert. In diesem Betrieb wird die Roboterhand 14 über der oberen Oberfläche der Kopplungsplatte 1 nach vorne bewegt und bringt den Handabschnitt 15 in die Nähe zu dem Verbinderadapter der benötigten ersten optischen Faser 3, um die benötigte zweite optische Faser 6A aufzunehmen.
Wenn der Handabschnitt 15 in die Nähe des benötigten Verbinderadapters 2 gebracht wird, um die benötigte zweite optische Faser 6A aufzunehmen, verbindet der Handabschnitt 14 den Verbinder 8 der benötigten zweiten optischen Faser 6A mit dem Verbinderadapter 2 der benotigten ersten optischen Faser 3 und verriegelt diese, und ein Umschaltbetrieb ist abgeschlossen.
In einer derartigen Anordnung behandelt die Längeneinstelleinheit 9 für optische Fasern überschüssige Abschnitte der zweiten optischen Fasern zur Verhinderung der Verwirrung der zweiten optischen Fasern 6 auf der Kopplungsplatte 1 und die Aufteilungsstäbe 12 stellen die Räume auf der oberen Oberfläche der Kopplungsplatte 1 sicher, damit die Roboterhand 14 sanft darin eindringen kann.
Infolgedessen kann verhindert werden, daß die zweiten optischen Fasern 6 sich auf der oberen Oberfläche der Kopplungsplatte 1 ansammeln, um viel weniger den Kopplungsbetrieb der optischen Fasern zu beeinflussen und häufige Kopplungsfehler zu verursachen.
Ferner kann der Nachteil verhindert werden, daß bei einem Umschalten eines Schiebeanschlusses auf einen anderen Schiebeanschluß die Verstopfung der optischen Fasern immer ein ernsthaftes Problem darstellt.
Da große Räume zum Koppeln der optischen Fasern auf der oberen Oberfläche der Kopplungsplatte 1 nicht erforderlich sind, kann ferner das Problem einer nicht bevorzugten großen Vorrichtung insgesamt verhindert werden.
In dieser Ausführungsform weisen die Aufteilungsstäbe 12 eine Klammerzeichen-Form auf, aber ihre Form ist nicht auf die Gestalt beschränkt und kann eine Plattenform oder andere Formen aufweisen.
1 Dann wird eine zweit Ausführungsform dieser Anmeldung mittels einer in den Fig. 2(A), (B) und (C) und Fig. 3 gezeigten Ausführungsform erläutert. Gemeinsame Elemente weisen gemeinsame Bezugszeichen auf, um deren Erläuterung nicht zu wiederholen.
Das Schaltverfahren für optische Fasern gemäß der zweiten Erfindung dieser Anmeldung wird in der gleichen Vorrichtung wie in Fig. 3 gezeigt mit der Vorrichtung gemäß der ersten Erfindung umfassend die Kopplungsplatte 1, die Längeneinstelleinheit 9 für optische Fasern, die Aufteilungsstäbe 12 und den Robotermechanismus ausgeführt, unterscheidet sich aber von dem in der Vorrichtung gemäß der ersten Ausführungsform ausgeführten Verfahren in dem Betrieb der Umschaltung der optischen Fasern.
Dann wird das Schaltverfahren für optische Fasern gemäß der zweiten Erfindung dieser Anmeldung erläutert. Zunächst werden ein Paar von Spulen 11, die in der Längeneinstelleinheit 9 für optische Fasern aufgenommen sind, zwangsweise gedreht, um eine erforderliche zweite optische Faser 6A in einer Richtung im wesentlichen senkrecht zu der oberen Oberfläche der Kopplungsplatte 1 aufzunehmen, so daß die Verriegelung zwischen einer ersten optischen Faser 3 und der benötigten zweiten optischen Faser 6A, die optisch miteinander gekoppelt sind, zwangsweise gelöst wird (s. Fig. 2(A)).
Die benötigte zweite optische Faser 6A, die aus der Verriegelung zwischen den Verbindern gelöst wurde, wird in die Längeneinstelleinheit 9 für optische Fasern aufgenommen, um die Verbindung 8, die zu der benotigten zweiten optischen Faser 6A vorläufig auf der Unterseite der Längeneinstelleinheit für optische Fasern zu positionieren (s. Fig. 2(B)).
Wegen der Aufteilungsstäbe 12 auf der Kopplungsplatte 1 kann zu dieser Zeit die benötigte optische Faser 6A in die Längeneinstelleinheit 9 für optische Fasern ohne eine Ansammlung oder ohne eine Verwirrung mit den anderen zweiten optischen Fasern 6 aufgenommen werden.
Demzufolge werden zum Anordnen der Roboterhand 14 an einer benötigten Position die X-Richtungs-Gewindestange 18 und die Z-Richtungs-Gewindestange 20 jeweils gedreht. Wenn die Roboterhand 14 an der benötigten Position angeordnet ist, wird der Motor in der Z-Richtungs-Mutter 21 gedreht, um sich entlang der aufgenommenen zweiten optischen Faser 6A nach vorne zu bewegen.
Die Roboterhand 14 dringt horizontal in eine benötigte Zeile in einer Richtung parallel zu der benötigten Zeile ein, und zusätzlich wird die benötigte zweite optische Faser 6A von ihrem zugehörigen Ausgang (nicht gezeigt), der in einer Zeile in der Unterseite der Längeneinstelleinheit 9 für optische Fasern gebildet ist, herausgeführt, so daß die Roboterhand 14 leicht an der benötigten optischen Faser 6A ankommen kann, ohne mit den anderen zweiten optischen Fasern 6 zu kollidieren.
Wenn die Roboterhand 14 die benötigte zweite optische Faser 6A hält, kehrt die Roboterhand 14, wenn der Armabschnitt 16 zurückkehrt, in die Y-Richtung zurück, wobei die benötigte zweite optische Faser 6A zur Rückführung an ihre ursprüngliche Position gezogen wird.
Wenn der Armabschnitt 16 an seiner ursprünglichen Position ankommt, werden die X-Richtungs-Gewindestange 18 und die Z-Richtungs-Gewindestange 20 wiederum gedreht, um die Roboterhand 14 in Richtung auf eine benötigte Zeile hin zu bewegen, zu der eine benötigte erste optische Faser 3 gehört.
Dann werden das Paar von X-Richtungs-Muttern 19 und die Z-Richtungs-Mutter 21 genau in der gleichen Richtung jeweils durch die X-Richtungs-Gewindestange 18 und die Z-Richtungs-Gewindestange 20 geführt, um die Roboterhand 14 an der erforderlichen Zeile auf der Kopplungsplatte 1 zu positionieren.
Wenn die Roboterhand 14 an der erforderlichen Zeile auf der Kopplungsplatte 1 positioniert ist, wird der Motor in der Z-Richtungs-Mutter wiederum betätigt, um den Armabschnitt 16 in die Richtung der Zeilen der zweiten optischen Fasern 6 nach vorne zu bewegen.
Da die Räume zwischen den jeweiligen Zeilen und ihren benachbarten von irgendeinem Hindernis befreit worden sind, wird die Bewegung der Roboterhand 14 niemals blockiert. In diesem Betrieb wird die Roboterhand 14 über die obere Oberfläche der Kopplungsplatte 1 in die Richtung der Zeilen der zweiten optischen Fasern 6 nach vorne bewegt, um den Handabschnitt 15 in die Nähe des Verbinderadapters 2 zu bringen, zu dem die erforderliche erste optische Faser 3 gehört, auf die die erforderliche zweite optische Faser 6A geschaltet werden soll.
Wenn der Handabschnitt 15 in die Nähe des Verbinderadapters 2 für die benötigte zweite optische Faser 6A gebracht wird, auf die umgeschaltet werden soll, verbindet der Handabschnitt 15 den Verbinder 8 der benötigten zweiten optischen Faser 6A mit dem Verbinderadapter 2, der den Verbinder 5 der benötigten ersten optischen Faser hält und verriegelt beide Verbinder, und der Schaltbetrieb ist beendet (s. Fig. 2(C)).
In dem Verfahren gemäß dieser Ausführungsform stellt die Längeneinstelleinheit 9 für optische Fasern Längen der zweiten optischen Fasern 6 ein, um so zu verhindern, daß sich zweite optische Fasern 6 auf der Kopplungsplatte 1 ansammeln, während in dem Schaltbetrieb eine benötigte zweite optische Faser 6A aufgenommen wird, um zu verhindern, daß die benötigte zweite optische Faser 6A mit den anderen optischen Fasern 6 verwirrt wird.
Die Aufteilungsstäbe 12 definieren und sichern auf der Kopplungsplatte 1 die Räume, damit die Roboterhand 14 sanft darin eindringen kann.
Demzufolge kann verhindert werden, daß die zweiten optischen Fasern 6 sich auf der oberen Oberfläche der Kopplungsplatte 1 ansammeln, um in ungünstiger Weise den Kopplungsbetrieb der optischen Fasern zu einem großen Ausmaß herabzusetzen und häufige Kopplungsfehler zu verursachen.
Ein Problem, daß eine benötigte zweite optische Faser 6A herausfällt, um mit den anderen zweiten optischen Fasern 6 verwirrt zu werden, mit dem Ergebnis, daß der Schaltbetrieb sehr erschwert wird, kann gelöst werden.
Der Nachteil, daß die Verstopfung der optischen Fasern immer ein ernsthaftes Problem ist, wenn ein Schiebeanschluß auf einen anderen Schiebeanschluß umgeschaltet wird, kann verhindert werden.
Da große Räume zum Koppeln der optischen Fasern auf der oberen Oberfläche der Kopplungsplatte 1 nicht erforderlich sind, kann das Problem von nicht bevorzugten großen Vorrichtungen insgesamt verhindert werden.
In dieser Ausführungsform sind die Teilungsstäbe 12 auf der oberen Oberfläche der Kopplungsplatte 1 vorgesehen, aber die Aufteilungsstäbe 12 können weggelassen werden.
Die Verbindung der ersten optischen Fasern, die in der Kopplungsplatte 1 gehalten werden, mit den zweiten optischen Fasern 6 wird nicht im wesentlichen durch die Verbinder ausgeführt und die gleiche Funktion und die Wirkungen, so wie sie von dieser Ausführungsform erzeugt werden, können durch die EIN/AUS-Mechanismen von anderen bekannten automatischen Verriegelungseinrichtungen, die in die Kopplungsplatte 1 eingebaut sind, erzeugt werden.
Eine Schaltvorrichtung für optische Fasern gemäß einer dritten Erfindung dieser Anmeldung wird mittels einer in den Fig. 4 und 5 gezeigen Ausführungsform erläutert. Gemeinsame Element tragen gemeinsame Bezugszeichen, um deren Erläuterung nicht zu wiederholen.
Wie in Fig. 4 gezeigt, umfaßt die Schalteinrichtung für optische Fasern gemäß der dritten Ausführungsform dieser Anmeldung eine Kopplungsplatte 1 in der Form einer Matrixpiatte, eine Längeneinstelleinheit 9 für optische Fasern, Aufteilungsstäbe 12, einer Robotermechanismus 13 und einen Solenoidmechanismus 24.
Wie in Fig. 4 gezeigt, umfaßt die Kopplungsplatte 1 ein Paar von Platten 22, die mit einem Raum dazwischen einander gegenüberliegen, eine Vielzahl von Halteeinheiten 23 für optische Fasern, die zwischen dem Paar von Platten 22 angeordnet sind und jeweils in einer Zeile eine Vielzahl von ersten optischen Fasern 3 und eine Vielzahl von zweiten optischen Fasern 6 halten. Das Paar von Platten 22 und die Halteeinheiten 23 für optische Fasern bilden einen Block eines allgemeinen rechteckförmigen Querschnitts.
Jede der Halteeinheiten 23 für optische Fasern weist eine Vielzahl von Verbinderadapterlöchern (nicht gezeigt) auf, die vertikal dadurch in einem bestimmten Abstand gebildet sind, und Verbinderadapter 2 für die Kopplung der ersten und zweiten optischen Fasern 3, 6 sind in die Löcher eingepaßt. Jede der ersten optischen Fasern 3 wird in die Verbinderadapter 2 von unten aufgenommen.
Die Halteeinheiten 23 für optische Fasern werden aufeinander in der Richtung (Y-Richtung) senkrecht zu der Richtung (x-Richtung) einer Anordnung der jeweiligen Halteeinheiten 23 für optische Fasern gelegt. Die jeweiligen Verbinderadapter 2 sind in der Richtung einer Anordnung der jeweiligen Halteeinheiten 23 für optische Fasern bewegbar.
Einfügungslöcher für die Aufteilungsstäbe 12 sind in der oberen Oberfläche des Paars von Platten 22 in einem bestimmten Abstand gebildet. Jeder Aufteilungsstab 12 weist Füße auf, die beide jeweils in die jeweiligen Löcher über den Halteeinheiten 23 für optische Fasern eingefügt sind.
Wie in Fig. 4 gezeigt, weist jeder Aufteilungsstab 12 eine Klammerzeichen-Form auf und ist nach unten in die zugehörigen Löcher eingefügt, wobei der horizontale Teil davon genau über den zugehörigen Verbinderadaptern 2 in einer Zeile, die sich in die Y-Richtung erstreckt, positioniert ist.
Demzufolge ist die obere Oberfläche der Kopplungsplatte 1 in fünf Räume durch die Aufteilungsstäbe 12 aufgeteilt und wenigstens fünf Räume, in die jeweils eine Roboterhand 14 eines Robotermechanismus 13 in der Ansicht in Fig. 4 von schräg links nach schräg rechts eindringen kann, werden bereitgestellt.
Ein Solenoid-Mechanismus 24 mit einem im wesentlichen rechteckförmigen Parallelpepid zum Verschieben einer benotigten Halteeinheit 23 fur optische Fasern um einen benotigten Betrag in der x-Richtung ist angrenzend zu einer Seite der Kopplungsplatte 1 angeordnet.
Wie in Fig. 5 gezeigt umfaßt der Solenoidmechanismus 24 eine Vielzahl von hin- und herbewegbaren Hebeln 24a, die auf der Seite gegenüberliegend zu der einen Seite der Kopplungsplatte an Positionen entsprechend zu den Halteeinheiten 23 für optische Fasern vorgesehen sind. Jeder Hebel 24a ist mit jeder Halteeinheit 23 für optische Fasern verbunden.
Wie in Fig. 5 gezeigt zieht der Solenoid-Mechanismus 23 auf Grundlage einer angelegten Spannung den Hebel 24a einer gewählten der Halteeinheiten 23 für optische Fasern in der Ansicht in Fig. 5 nach links, so daß die Verbinderadapter 2 der gewählten Halteeinheit 23 für optische Fasern um einen Abstand verschoben werden, der 1/2 des Intervalls zwischen den jeweiligen Verbinderadaptern 2 und ihren benachbarten in der gleichen Einheit 23 ist.
Wie in Fig. 5 gezeigt, bringt die Verschiebung nur die Verbinderadapter 2 in den Halteeinheiten 23 für optische Fasern, die durch den Solenoidmechanismus 24 verschoben werden, in Wege, in die die Roboterhand 14 eindringen kann. Demzufolge kann die Roboterhand 14 ohne Drehen eines Handgelenkabschnitts leicht auf eine benötigte der zweiten optischen Fasern zugreifen und diese halten.
Wie in Fig. 4 gezeigt umfaßt die Längeneinstelleinheit 9 für optische Fasern eine Vielzahl von Längeneinstellblöcken 10 für optische Fasern, die horizontal mit den größeren Seiten nach oben aufeinandergelegt sind und einen einzelnen Speicher 25, der auf die oberen Oberflächen der Längeneinstellblöcke für optische Fasern angebracht ist. Die Längeneinstelleinheit 9 für optische Fasern weist ein im wesentlichen rechteckförmiges Parallelpiped auf und ist horizontal genau oberhalb der Kopplungsplatte 1 angebracht
Jeder der Einstellblöcke 10 für die optische Länge weist ein Paar von drehbaren Spulen 11 auf 1 die voneinander beispielsweise durch eine (nicht gezeigte) Feder auseinandergedrängt werden. Ein Teil der zugehörigen zweiten optischen Faser 6 wird auf jedes Spulenpaar gewickelt.
Den Federn wird eine Federkonstante gegeben, die eine Z-Richtungs-Kraft erzeugt, die kleiner als eine Verbindungskraft der Verbinder der ersten und zweiten optischen Fasern 3, 6 zum Koppeln der ersten und zweiten optischen Fasern ist, wodurch die Federkraft die Freigabe der Verbindung zwischen den Verbindern verhindern kann.
Einfügungslöcher für die Aufteilungsstäbe 12 sind in beiden Endabschnitten der Unterseite der Längeneinstelleinheit 10 für optische Fasern in einem bestimmten Intervall gebildet. Jeder Aufteilungsstab 12 ist horizontal verlaufend in diejenigen der Einfügungslöcher, die einander gegenüberliegen, eingefügt.
Wie voranstehend beschrieben, weist jeder Aufteilungsstab 12 eine im wesentlichen Klammerzeichen-förmige Gestalt auf und hängt herab, wobei der horizontale Teil davon niedriger positioniert ist und in die Y-Richtung verläuft.
Demzufolge teilen die Aufteilungsstäbe 12 die Unterseiten der Längeneinstellblöcke 10 für optische Fasern in wenigstens fünf Räume, so daß die zweiten optischen Fasern 6 niemals miteinander in der Nähe der Unterseiten der Längeneinstellblöcke 10 für optische Fasern verwirrt werden.
Der Speicher 25 weist eine Kastenform mit einem rechteckförmigen Querschnitt auf und hält abgefallene überschüssige Abschnitte der zweiten optischen Fasern 6.
Wenn die zweiten optischen Fasern 6 herausgezogen werden, dann dreht die Längeneinstelleinheit 9 für optische Fasern die Spulen 11, um nach unten erforderliche Längen der zweiten optischen Fasern 6 herauszulassen, wodurch überschüssige Abschnitte der zweiten optischen Fasern 6 behandelt werden, um die Verwirrung der zweiten optischen Fasern 6 auf der Kopplungsplatte 1 zu verhindern. Die anderen Teile sind die gleichen wie in der ersten Erfindung.
Als nächstes wird der Betrieb der Schaltvorrichtung für optische Fasern gemäß dieser Ausführungsform erläutert.
Bei der Freigabe der Verriegelung einer ersten optischen Faser 3 und einer benötigten zweiten optischen Faser 6A, die optisch miteinander gekoppelt sind, werden zuerst die X-Richtungs-Gewindestange 18 und die Z-Richtungs-Gewindestange 20 jeweils gedreht, um die Roboterhand 14 in einem Pfad zu bringen, der benachbart zu einer Zeile ist, zu der die benötigte zweiten optische Faser 6A gehört.
Die X-Richtungs-Mutter 19 und die Z-Richtungs-Mutter 21 werden durch die X-Richtungs-Gewindestange 18 und die Z-Richtungs-Gewindestange 20, die gedreht werden, genau in die gleiche Richtung geführt, um die Roboterhand 14 in einem Raum benachbart zu der benötigten Zeile auf der Kopplungsplatte 1 zu positionieren.
Wenn die Roboterhand 14 in dem Raum benachbart zu der erforderlichen Zeile auf der Kopplungsplatte positioniert ist, wird der in der Z-Richtungs-Mutter 21 aufgenommene Motor betatigt, um den Armabschnitt 16 in die Richtung der benötigten Zeile vorwärtszubewegen, zu der die benotigte zweite optische Faser 6A gehört.
Da die Räume zwischen den jeweiligen Zeilen und ihrer benachbarten von irgendeinem Hindernis befreit worden sind, wird die Bewegung der Roboterhand 14 niemals durch die anderen zweiten optischen Fasern 6 behindert. In diesem Betrieb wird die Roboterhand 14 über der oberen Oberfläche der Kopplungsplatte 1 entlang der benotigten Zeile nach vorne bewegt und bringt den Handabschnitt 15 in die Nähe des Verbinders 8 der benötigten zweiten optischen Faser 6A, die geschaltet werden soll.
Zu dieser Zeit zieht der Solenoidmechanismus 24 auf Grundlage einer angelegten Spannung in der Ansicht in Fig. 5 den Hebel 24a nach links, der zu der Halteeinheit 23 für optische Fasern gehört, zu der die benötigte zweite optische Faser 6A gehört, und die Verbinderadapter 2 der Halteeinheit 23 für optische Fasern werden um einen Abstand eines 1/2 Intervalls zwischen den jeweiligen Verbinderadaptern 2 und ihren benachbarten verschoben.
Diese Verschiebung bringt nur die Verbinderadapter 2 der Halteeinheit 23 für optische Fasern in die Pfade, in die Roboterhand 14 eindringen kann. Demzufolge kann die Roboterhand 14 einfach einen Zugriff auf die benötigte zweite optische Faser 6A ausführen und diese halten.
Wenn die Roboterhand 14 in der Nähe des zu schaltenden Verbinders positioniert ist, hält der Handabschnitt 15 den Verbinder 8 der benötigten zweiten optischen Faser 6A und wird von der oberen Oberfläche der Kopplungsplatte 1 in die Z-Richtung nach oben bewegt, und die Verriegelung des Verbinders wird freigegeben.
Da die Oberflächen des Verbinders 8 und diejenigen der zweiten optischen Fasern 6 eine glatte kontinuierliche Oberfläche mit einem kleinen Reibungskoeffizienten und zusätzlich ohne irgendeine Stufe bilden, kann die Roboterhand 14 den Verbinder 8 der benötigten zweiten optischen Faser 6A halten und herausziehen.
Wenn die Verriegelung der Verbinder somit freigegeben wird, wird der Motor in der Z-Richtungs-Mutter 21 wiederum betätigt, um den Armabschnitt 16 an seine ursprüngliche Position in der Richtung der Zeile der benötigten zweiten optischen Faser 6A zurückzuführen.
Dann führt der Solenoidmechanismus 24 auf Grundlage einer angelegten Spannung den Hebel 24a der Halteeinheit 23 für optische Fasern, zu der die benötigte zweite optische Faser 6A gehört, in der Ansicht in Fig. 5 nach rechts zurück, so daß der Verbinderadapter 2 der Halteeinheit 23 für optische Einheiten um den 1/2 Abstand zurück an ihre ursprüngliche Position verschoben wird.
Wenn der Armabschnitt 16 an seiner ursprünglichen Position positioniert ist, werden die X-Richtungs-Gewindestange 18 und die Z-Richtungs-Gewindestange 20 wiederum gedreht, um die Roboterhand 14 in Richtung auf die Zeile hin zu bewegen, zu der eine benötigte erste Faser 3 gehört.
Dann werden die X-Richtungs-Mutter 19 und die Z-Richtungs-Mutter 21 jeweils durch die X-Richtungs-Gewindestange 18 und die Z-Richtungs-Gewindestange 20 genau in die gleiche Richtung geführt, um die Roboterhand 14 an der benötigten Zeile auf der Kopplungsplatte 1 zu positionieren.
Wenn die Roboterhand 14 an der benötigten Zeile auf der Kopplungsplatte 1 positioniert ist, wird der Motor in der Z-Richtungs-Mutter 21 wiederum betätigt, um den Armabschnitt 16 in der Richtung der zweiten optischen Fasern 6 nach vorne zu bewegen.
Da die Räume zwischen den jeweiligen Zeilen und ihren benachbarten von irgendeinem Hindernis befreit worden sind, wie voranstehend beschrieben, wird die Bewegung der Roboterhand 14 niemals blockiert. In diesem Betrieb wird die Roboterhand 14 über der oberen Oberflächeder Kopplungsplatte 1 in die Richtung der Zeilen der zweiten optischen Fasern 6 nach vorne bewegt, um den Handabschnitt 15 in die Nähe des Verbinderadapters 2 zu bringen, die zu der benötigten ersten optischen Faser 3 gehört, auf die die benötigte zweite optische Faser 6A umgeschaltet werden soll.
Zu dieser Zeit zieht der Solenoidmechanismus 24 auf Grundlage einer angelegten Spannung den Hebel 24a, der zu der Halteeinheit 23 für optische Fasern gehört, zu der die benötigte erste optische Faser 3 gehört, in der Ansicht in Fig. 5 nach links, so daß die Verbinderadapter 2 der Halteeinheit 23 für optische Fasern um einen Abstand 1/2 des Intervalls zwischen den jeweiligen Verbinderadaptern 2 und ihren benachbarten verschoben werden.
Diese Verschiebung bringt nur die Verbinderadapter 2, die in der Halteeinheit 23 für worden Fasern gehalten werden, in die Pfade der Roboterhand 14. Demzufolge kann die Roboterhand 14 leicht auf die benötigte zweite optische Faser 6A zugreifen und diese halten.
Wenn der Handabschnitt 15 sich dem Verbinderadapter 2 für die benotigte zweite optische Faser 6A, auf die umgeschaltet werden soll, nähert, verbindet der Handabschnitt 15 den Verbinder 8 der benötigte zweiten optischen Faser 6A mit dem Verbinderadapter 2 der benötigten ersten optischen Faser 3 für die Verriegelung des Verbinders und der Schaltbetrieb ist beendet.
Da in der oben beschriebenen Anordnung die Aufteilungsstäbe 12 auf der oberen Oberfläche der Kopplungsplatte die Räume sicherstellt, in die die Roboterhand 14 sanft eindringen kann, können Nachteile, daß die zweiten optischen Fasern 6 sich auf der oberen Oberfläche der Kopplungsplatte 1 ansammeln, um den Betrieb einer Kopplung der optischen Fasern herabzusetzen und häufiges Auftreten von Kopplungsfehlern zu verursachen, verhindert werden.
Ferner kann der Nachteil verhindert werden, daß die Verstopfung der optischen Fasern immer ein schwerwiegendes Problem ist, wenn ein Schiebeanschluß auf einen anderen Schiebeanschluß geschaltet wird.
Da ferner große Räume für eine Kopplung der optischen Fasern auf der oberen Oberfläche der Kopplungsplatte 1 nicht erforderlich sind, kann das Problem von nicht bevorzugten großen Vorrichtungen insgesamt verhindert werden.
Da ferner nur eine gewählte Halteeinheit 23 für optische Fasern in die Pfade verschoben wird, in die die Roboterhand 14 eindringen kann, kann die Roboterhand 14 einen Verbinder 8 sehr genau halten.
Da ferner der Robotermechanismus 13 kompakt hergestellt werden kann, kann erwartet werden, daß der Robotermechanismus 13 kleine Abmessungen aufweist. Durch diese Kompaktheit kann realisiert werden, daß die Kopplungsplatte 1 dichter wird.
In dieser Ausführungsform werden die Aufteilungsstäbe 12 verwendet, aber anstelle können Plattenelemente oder andere Elemente verwendet werden. Die Schiebeeinrichtung ist nicht notwendigerweise die Solenoideinrichtung 24 und kann z.B. eine Zahnstangenanordnung, ein Motor etc. sein.
Die Halteeinheiten 23 für optische Fasern können angeordnet werden, um herausgedrückt zu werden, und zwar noch mit dem gleichen Funktionseffekt wie derjenige, der in dieser Ausführungsform erzielt wird.
Danach wird eine Schaltvorrichtung für optische Fasern gemäß einer vierten Ausführungsform dieser Anmeldung mit näheren Einzelheiten mittels einer in den Fig. 6 bis 8 gezeigten Ausführungsform erläutert.
Die Schaltvorrichtung für optische Fasern gemäß der vierten Erfindung umfaßt wie in Fig. 8 gezeigt eine Kopplungsplatte 1 in der Form einer Matrixpiatte, eine Längeneinstelleinheit 9 für optische Fasern, einen Robotermechanismus 13 und einen Solenoidmechanismus 24.
Wie in Fig. 8 gezeigt umfaßt die Kopplungsplatte 1 ein Paar von Platten 22, die einander in einem Abstand gegenüberliegen, eine Vielzahl von Halteeinheiten 23 für optische Fasern, die zwischen dem Paar von Platten 22 angeordnet sind und jeweils in einer Zeile eine Vielzahl von ersten optischen Fasern 3 und eine Vielzahl von zweiten optischen Fasern 6 halten. Das Paar von Platten 22 und die Halteeinheiten 23 für optische Fasern bilden einen Block mit einem allgemein rechteckförmigen Querschnitt.
Wie in Fig. 6 gezeigt, weist jede der Halteeinheiten 23 für optische Fasern eine Vielzahl von Verbinderadapterlöchern (Ausnehmungen) 26 auf, die vertikal darin in einem bestimmten Intervall gebildet sind, und ein Einfügungsloch 27 mit kleinerem Durchmesser für optische Fasern ist durch den Bodenabschnitt des Verbinderadapterlochs 26 gebildet.
Auf dem Boden des Verbinderadapterlochs 26 ist eine Kompressionsspulenfeder 28 vorgesehen und ein Festspann-Freigabering 29 (Freigabeknopf) ist auf der Kompressionsspulenfeder 28 und in dem Verbinderadapterloch 26 vorgesehen.
Wie in Fig. 6 gezeigt, weist der Festspann-Freigabering 29 eine zylindrische Form mit einem offenen Deckel und einem offenen Boden auf und weist eine Umfangsstufe 30 auf, die von einem unteren Teil der inneren Umfangsoberfläche in Richtung auf die Mitte vorgewölbt ist. Auf der gesamten Oberfläche der Stufe 30 ist eine geneigte Oberfläche 31 gebildet, die ein Loch definiert, daß einen nach unten verringerten Durchmesser aufweist.
Wie in Fig. 6 gezeigt wird die Festspann-Freigabefeder 29 durch die Kompressionsspulenfeder 28 gedrückt, wobei das obere Ende 29a von der oberen Oberfläche der Halteeinheit 23 für optische Fasern vorsteht. Der Festspann-Freigabering 29 nimmt einen Verbinderadapter 2 vertikal auf.
Wie in Fig. 6 gezeigt, weist jeder Verbinderadapter 2 eine zylindrische Form auf und ein Vorsprung 2a ist auf dem gesamten zentralen Teil der äußeren Umfangsoberfläche des Verbinderadapters 2 gebildet. Der Verbinderadapter 2 weist eine Hohlrundung 2b auf, die in dem oberen Teil gebildet ist und in die ein Hülsenhalter 32 von oben eingefügt wird.
Wie in Fig. 6 gezeigt, weist der Hülsenhalten 32 eine zylindrische Form eines im wesentlichen nach unten gerichteten klammerzeichenförmigen Abschnitts auf und wird durch die zugehörige Halteeinheit 23 für optische Fasern durch den Teil gehalten, der senkrecht zur Zeichenebene positioniert ist, um so bezüglich der Kopplungsplatte 1 sicher positioniert zu sein.
Auf dem gesamten Umfang des Bodens des Hülsenhalters 32 ist eine flexible Klinke 32a vorgesehen, die auf die Mitte hin gerichtet ist. Diese flexible Klinke 32a liegt an dem Vorsprung 2a des zugehorigen Verbinderadapters 2 an.
An der Mittel der Innenseite der oberen Oberfläche jedes Hülsenhalters 32 ist ein zylindrisches Gehäuse 33 mit einem im wesentlichen nach unten gerichteten Klammerzeichen-Abschnitt gebildet. Dieses Gehäuse 33 nimmt eine im wesentlichen zylindrische Schlitzhülse 34 auf. Diese Schlitzhülse 34 hält eine erste optische Faser 3 und eine zweite optische Faser, die miteinander gekoppelt sind.
Wenn somit ein Verbinderadapter 2 von oben in die untere Öffnung jedes Hülsenhalters 32 eingefügt wird, wird die flexible Klinke 32a allmählich ausgeweitet, und wenn der Verbinderadapter 32 weiter vorgerückt wird, wird die flexible Klinke 32a in eine Anlage an dem Vorsprung 2a gebracht und der Verbinderadapter 2 wird sicher in den Hülsenhalter 32 eingefügt.
Ein Ende der ersten optischen Faser 3 wird in eine Buchse 35 und weiter in eine Zirkon-Buchse 36 eingefügt. Diese Zirkon-Buchse 36 wird durch das Einfügungsloch 27 für optische Fasern des zugehörigen Verbinderadapters 2 und durch die Kompressionsspulenfeder 28 davon geführt, wodurch die erste optische Faser 3 entfembar in dem zugehörigen Verbinderadapter eingefügt wird.
Die Zirkon-Buchse 36 steht von dem Verbinderadapter 2 in die Schlitz-Hülse 34 vor.
Die Zirkon-Hülse wird durch die Wirkung einer Kraft in der Richtung einer optischen Achse verbunden und getrennt.
Andererseits ist ein Ende der zweiten optischen Faser in eine Verbinderbuchse 35A und ferner in eine Zirkon-Buchse 36A eingefügt. Diese Zirkon-Buchse 36A wird durch das Einfügungsloch einer Buchsen-Festspannvorrichtung 37 geführt, die nachstehend noch beschrieben wird, und durch die Mitte des Hülsenhalters 32 in die Schlitzhülse 34 hinein, um mit der Zirkon-Buchse an der ersten optischen Fasern 3 in der Schlitzhülse 34 verbunden zu werden.
Diese Zirkon-Buchse 36A wird auch durch die Wirkung einer Kraft in der Richtung einer optischen Achse verbunden und getrennt.
Wie in Fig. 7 gezeigt ist die Buchsen-Festspannvorrichtung 37 aus einem flexiblen Element hergestellt und weist eine im wesentlichen zylindrische Form mit einem offenen Boden auf. Die Buchsen-Festspannvorrichtung 37 ist in die Festspannvorrichtungs-Freigabefeder 29 eingefügt und nimmt den Hülsenhalter 32 auf.
Wie in Fig. 7 gezeigt, weist die Buchsen-Festspannvorrichtung 37 ein Einfügungsloch 38 auf, das vertikal durch die Mitte gebildet ist. Das Einfügungsloch 38 weist einen kleineren Durchmesser als der äußere Durchmesser der Verbinderbuchse 35A auf. Eine Vielzahl von Nuten 39 sind in der Seitenwand der Buchsen-Festspannvorrichtung 37 in einem 90º-Abstand um das Einfügungsloch 38 herum gebildet.
Die Nuten 39 vierteln die Seitenwand der Buchsen-Festspannvorrichtung 37. Die innere Oberfläche der geviertelten Seitenwand 40 dient zum Halten und Verringern eines Durchmessers des Einfügungslochs 39.
Die Buchsen-Festspannvorrichtung 37 weist einen äußeren Durchmesser auf, dessen unterer Teil allmählich nach unten in einen im wesentlichen konischen geneigten Abschnitt 41 verringert wird. Dieser geneigte Abschnitt 41 wird auf die geneigte Oberfläche des Festspannvorrichtungs-Freigaberings 29 unter dem gleichen Winkel gelegt.
Wenn die geneigte Oberfläche 31 des Festspannvorrichtungs-Freigaberings 29 gegen den geneigten Abschnitt 41 der Buchsen-Festspannvorrichtung 37 gedrückt wird, wirkt eine Verbindungskraft radial nach innen auf den geneigten Abschnitt 40 der Buchsen-Festspannvorrichtung 37 und die Innenumfangswand der geviertelten Seitenwand 40 der Buchsen-Festspannvorrichtung 37 verringert einen Durchmesser des Einfügungslochs 38, und die zweite optische Faser 6, die in das Einfügungsloch 38 eingefügt ist, kann sicher gehalten werden.
Wenn der Handabschnitt 15 des Robotermechanismus 13 die unteren Enden 29a des Festspannvorrichtungs-Freigaberings 29 verringert und die Kompressionsspulenfeder 28 komprimiert wird, dann wird der Festspannvorrichtungs-Freigabering 29 abgesenkt, wobei die geneigte Oberfläche 31 von dem geneigten Abschnitt 41 der Buchsen-Festspannvorrichtung 37 abgelöst wird. Dann wird die Kraft, die radial nach innen auf die Seitenwand 40 der Buchsen-Festspannvorrichtung 37 gewirkt hat, entfernt oder geschwächt, wobei die Buchsen-Festspannvorrichtung 37 auf ihre ursprüngliche Konfiguration zurückgeführt wird und das Festhalten der benötigten zweiten optischen Faser von der Buchsen-Festspannvorrichtung 37 gelöst wird.
Wie in Fig. 8 gezeigt, umfaßt die Längeneinstelleinheit 9 für optische Fasern eine Vielzahl von Längeneinstellblöcken für optische Fasern, die aufeinander in der horizontalen Richtung mit den größeren Oberflächen nach oben gelegt sind, und einen einzelnen Speicher 25, der auf die obere Oberfläche der Längeneinstellblöcke 10 für optische Fasern gelegt sind, und weist ein im wesentlichen rechteckförmiges Parallelpiped auf und ist horizontal im wesentlichen genau über der Kopplungsplatte 1 positioniert.
Jede der Längeneinstellblöcke 10 für optische Fasern nimmt ein Paar von drehbaren Spulen 11 auf, die durch eine Feder (nicht gezeigt) gedrückt werden, um voneinander getrennt zu sein. Ein Teil einer zweiten optischen Faser 6 ist auf das Paar von Spulen 11 gewickelt.
Der Feder wird eine Federkonstante gegeben, die kleiner als eine Verbindungskraft zwischen der ersten optischen Faser 3 und der zweiten optischen Faser 6 ist, die (die Kraft) eine Kraft in Z-Richtung für die Verhinderung der Lösung der Verbindung der Verbinder erzeugt wird.
Einfügungslöcher für die Aufteilungsstäbe 12 sind in einem bestimmten Intervall in gegenüberliegenden Enden der Unterseite der Längeneinstelleinheit 9 für optische Fasern gebildet und jeder Aufteilungsstab ist horizontal in gegenüberliegende der Einfügungslöcher eingefügt.
Jeder Aufteilungsstab weist die Form eines Klammerzeichens auf, wie voranstehend beschrieben, und hängt in der Y-Richtung herab, wobei der horizontale Teil niedriger positioniert ist.
Somit teilen die Aufteilungsstäbe 12 die Unterseiten der Längeneinstelleinheiten 9 für optische Fasern in wenigstens fünf Räume auf, um so die Verwirrung der zweiten optischen Fasern 6 in der Nähe der Unterseiten der Längeneinstellblöcke 10 für optische Fasern zu verhindern.
Der Speicher 25 ist in der Form eines Kastens mit einem im wesentlichen rechteckförmigen Querschnitt und speichert herabgelassene überschüssige Abschnitte der zweiten optischen Fasern 6.
Wenn eine zweite optische Faser 6 herausgezogen wrid, dreht die Längeneinstelleinheit 9 für optische Fasern die Spulen 11, um nach unten eine erforderliche Länge der zweiten optischen Faser 6 herauszulassen, so daß ein überschüssiger Abschnitt der zweiten optischen Faser 6 für die Verhinderung der Verwirrung der zweiten optischen Fasern auf der Kopplungsplatte 1 behandelt wird. Diese Erfindung ist in den anderen Punkten wie die voranstehende dritten Erfindung die gleiche.
Als nächstes wird der Betrieb der Schaltvorrichtung für optische Fasern gemäß dieser Ausführungsform erläutert.
Wenn eine erste optische Faser und eine benötigte zweite optische Faser 6A, die miteinander gekoppelt sind, entkoppelt werden, werden die X-Richtungs-Gewindestange 18 und die Z-Richtungs-Gewindestange 20 jeweils gedreht, um die Roboterhand 14 in Richtung auf den Raum benachbart zu der Zeile hinzubewegen, zu der die benötigte zweite optische Faser gehört.
Die X-Richtungs-Mutter 19 und die Z-Richtungs-Mutter 21 werden genau in der gleichen Richtung durch die X-Richtungs-Gewindestange 18 und die Z-Richtungs-Stange 20 bei einer Drehung geführt, um die Roboterhand 14 in dem Raum auf der Kopplungsplatte 1 benachbart zu der benötigten Zeile zu positionieren.
Wenn die Roboterhand 14 in dem Raum der Kopplungsplatte 1 benachbart zu der benötigten Zeile positioniert ist, wird der Motor in der Z-Richtungs-Mutter 21 betätigt, um den Armabschnitt 16 entlang der benötigten Zeile vorwärtszubewegen.
Da die Räume zwischen den jeweiligen Zeilen und ihren benachbarten von irgendeinem Hindernis befreit worden sind, wird die Bewegung der benötigten zweiten optischen Faser 6A niemals durch die andere zweite optische Faser 6 behindert. In diesem Betrieb wird die Roboterhand 14 über die obere Oberfläche der Kopplungsplatte 1 entlang der benötigten Zeit in der Nähe des Handabschnitts 15 zu der Verbinderbuchse 35A der benötigten zu schaltenden zweiten optischen Faser 6A bewegt.
Zu dieser Zeit zieht der Solenoidmechanismus 24 auf Grundlage einer angelegten Spannung den Hebel 24a, der zu der Halteeinheit 23 für optische Fasern gehört, zu der die benötigte zweite optische Faser 6A gehört, in der Ansicht in Fig. 8 nach links, um die Verbinderadapter 2 der Halteeinheit 23 für optische Fasern um einen Abstand 1/2 des Intervalls zwischen den jeweiligen Verbinderadaptern 2 und ihren benachbarten zu verschieben.
Diese Verschiebung bringt nur die Verbinderadapter 2, die zu der Halteeinheit 23 für optische Fasern gehört, in die Wege der Roboterhand 14. Demzufolge ist es möglich, daß die Roboterhand 14 auf die benötigte Verbinderbuchse 35A ohne Drehen des Handgelenkabschnitts zugreift und diese hält.
Wenn der Handabschnitt 15 in die Nähe der zu schaltenden Verbinderbuchse 35A gebracht wird, senkt der Handabschnitt 15 das obere Ende 29a des Festspannvorrichtungs-Freigaberings 29 ab, der die benötigte zweite optische Faser 6A umgibt, um die Kompressionsspulenfeder 28 zu komprimieren.
Dann wird der Festspannvorrichtungs-Freigabering 29 abgesenkt, um die geneigte Oberfläche 31 von dem geneigten Abschnitt 21 der Buchsen-Festspannvorrichtung 37 abzuheben. Eine Kraft, die radial nach innen auf die Seitenwand 40 der Buchsen-Festspannvorrichtung 37 gewirkt hat, wird entfernt oder geschwächt, so daß die Buchsen-Festspannvorrichtung 37 ihre ursprüngliche Form annimmt, und der erforderliche Haltezustand für optische Fasern der Buchsen-Festspannvorrichtung 37 wird freigegeben.
In diesem Zustand hält der Handabschnitt 15 die Verbinderbuchse 34A der benötigten zweiten optischen Faser 6A und wird von der oberen Oberfläche der Kopplungsplatte 1 nach oben in die Z-Richtung bewegt. Die Verriegelung der Verbinder wird gelöst.
Da die Oberflächen der Verbinderbuchsen und diejenigen der zweiten optischen Fasern 6 eine glatte kontinuierliche Oberfläche mit einem kleinen Reibungskoeffizienten und ohne irgendeine Stufe definieren, kann der Handabschnitt 15 die Verbinderbuchse 35A der benötigten zweiten optischen Faser halten und sanft herausziehen.
Wenn der Handabschnitt 15 somit das obere Ende 29a des Festspannvorrichtungs-Freigaberings 29 verläßt, auf dem der Handabschnitt 15 angelegen ist, nimmt die Kompressionsspulenfeder 28, die komprimiert worden ist, ihren ursprünglichen Zustand wieder ein.
Dann hebt sich der Festspannvorrichtungs-Freigabering 29, um die geneigte Oberfläche 31 davon gegen den geneigten Abschnitt 41 der Buchsen-Festspannvorrichtung 37 zu drücken und die entfernte oder geschwächte Kraft versucht, radial nach innen auf die Seitenwand 40 der Buchsen-Festspannvorrichtung 37 zu wirken.
Die Verbinderbuchse 35A kann aber zum richtigen Zeitpunkt aus der Buchsen-Festspannvorrichtung 37 herausgezogen werden, weil die Konfiguration und die Positionen etc. der Buchsen-Festspannvorrichtungen 37 und der Verbinderbuchsen 35A so ausgelegt worden sind, daß ein innerer Durchmesser der Buchsen-Festspannvorrichtungen 37 nicht kleiner als der äußere Durchmesser der Verbinderbuchsen 35 wird, bis die Verbinderbuchse 35A herausgezogen wird. Somit kann die Verbinderbuchse 35A aus der Buchsen-Festspannvorrichtung 37 zum richtigen Zeitpunkt herausgezogen werden.
Wenn die Verriegelung der Verbinder gelöst ist, wird wiederum der Motor in der Z-Richtungs-Mutter 21 betätigt, um den Armabschnitt 16 an seine ursprüngliche Position in der Richtung der Zeilen der zweiten optischen Fasern 6 zurückzuführen.
Dann führt der Solenoidmechanismus 24 auf Grundlage einer angelegten Spannung den Hebel 24A der Halteeinheit 23 für optische Fasern, die der benötigten zweiten optischen Faser 6A zugeordnet ist, in der Ansicht in Fig. 8 nach rechts, um die Halteeinheit 23 für optische Fasern um einen Abstand 1/2 des Intervalls zwischen den jeweiligen Verbinderadaptern 2 und ihren benachbarten zurück auf ihre ursprüngliche Position zu führen.
Wenn der Armabschnitt 16 an seiner ursprünglichen Position positioniert ist, werden die X-Richtungs-Gewindestange 18 und die Z-Richtungs-Gewindestange 20 wiederum gedreht, um die Roboterhand 14 in Richtung auf die benötigte Zeile zu bewegen, zu der eine benötigte erste optische Faser 3 gehört.
Dann werden die X-Richtungs-Mutter 19 und die Z-Richtungs-Mutter 21 jeweils durch die X-Richtungs-Gewindestange 18 und die Z-Richtungs-Gewindestange 20 genau in der gleichen Richtung geführt, um die Roboterhand 14 in der benötigten Zeile auf der Kopplungsplatte 1 zu positionieren.
Wenn die Roboterhand 14 in der benötigten Zeile auf der Kopplungsplatte 1 positioniert ist, wird wiederum der Motor in der Z-Richtungs-Mutter 21 betätigt, um den Armabschnitt 16 in die Richtung der zweiten optischen Fasern 6 nach vorne zu bewegen.
Da die Räume zwischen der jeweiligen Zeile und ihren benachbarten von irgendeinem Hindernis befreit worden sind, wie voranstehend beschrieben, wird die Bewegung der Roboterhand 14 niemals durch die zweiten optischen Fasern 6 blockiert. In diesem Betrieb wird die Roboterhand 14 über die obere Oberfläche der Kopplungsplatte 1 in die Richtung der benötigten Zeile nach vorne bewegt, um den Handabschnitt 15 in die Nähe des Verbinderadapters 2 der benötigten ersten optischen Faser 3 für die benötigte zweite optische Faser, auf die umgeschaltet werden soll, zu bringen.
Zu dieser Zeit zieht der Solenoidmechanismus 24 auf Grundlage einer angelegten Spannung die Halteeinheit 23 für optische Fasern, die zu der benötigten optischen Faser 3 gehört, in der Ansicht in Fig. 8 nach links, um die Verbinderadapter 2 der Halteeinheit 23 für optische Fasern um den Abstand 1/2 des Intervalls zwischen dem jeweiligen Verbinderadapter und ihren benachbarten zu verschieben.
Diese Verschiebung bringt nur die Verbinderadapter der Halteeinheit 23 für optische Fasern in die Pfade der Roboterhand 14, so daß die Roboterhand 14 leicht auf die Buchsen-Festspannvorrichtung der benötigten ersten optischen Faser 3 zugreifen und diese halten kann.
Wenn der Handabschnitt 15 in die Nähe des Verbinderadapters für die benötigte zweite optische Faser 6A gebracht wird, auf die umgeschaltet werden soll, verbindet der Handabschnitt 15 die Verbinderbuchse 35A der benötigten optischen Faser 6A mit der Buchsen-Festspannvorrichtung 37 der benotigtn ersten optischen Faser 3, um die Verbinder zu verriegeln, und der Umschaltbetrieb ist beendet.
Da in der oben beschriebenen Anordnung die Räume für die Roboterhand 14 zum Eindringen durch die Aufteilungsstäbe auf der oberen Oberfläche der Kopplungsplatte sichergestellt werden können, können Nachteile, nämlich daß sich die zweiten optischen Fasern 6 an der oberen Oberfläche der Kopplungsplatte 1 ansammeln, um den Betrieb einer Kopplung der optischen Fasern herabzusetzen oder um ein häufiges Auftreten von Kopplungsfehlern zu verursachen, verhindert werden.
Ferner kann der Nachteil, daß bei einem Umschalten eines Schiebeanschlusses auf einen anderen Schiebeanschluß die Konzentration der optischen Fasern immer ein schwerwiegenes Problem ist, verhindert werden.
Da ferner große Räume zu Koppeln der optischen Fasern auf der oberen Oberfläche der Kopplungsplatte 1 nicht benötigt werden, kann das Problem einer nicht bevorzugten groß bemessenen Vorrichtung insgesamt verhindert werden.
Da ferner nur eine gewählte Halteeinheit 23 für optische Fasern in die Pfade für die Eindringung der Roboterhand 14 verschoben wird, kann die Roboterhand 14 sehr genau einen Verbinder 8 halten.
Da der Robotermechanismus 13 ferner kompakt hergestellt werden kann, wird erwartet, daß der Robotermechanismus 13 kleine Abmessungen aufweist. Durch diese Kompaktheit kann eine dichtere Herstellung der Kopplungsplatte 1 realisiert werden.
Ferner kann ein Haltezustand für eine benötigte optische Faser 6A einer Buchsen-Festspannvorrichtung 37 nicht freigegeben werden, bis eine Kraft, die radial nach innen auf die Seitenwand 40 der Buchsen-Festspannvorrichtung 37 gewirkt hat, entfernt oder geschwächt wird, wenn der zugehörige Festspannvorrichtungs-Freigabering 29 abgesenkt wird, und die Buchsen-Festspannvorrichtung 37 ihre ursprüngliche Konfiguration wieder annimmt.
Demzufolge kann der Nachteil beseitigt werden, daß die benotigte zweite optische Faser 6A wegen irgendwelcher Gründe von der Kopplungskarte 1 getrennt von einer ersten optischen Faser 3 abfällt.
Die voranstehend beschriebenen Ausführungsformen verwenden die Aufteilungsstäbe 12, aber anstelle davon können Plattenelemente verwendet werden.
Die Schiebeeinrichtung muß nicht im wesentlichen durch den Solenoidmechanismus 24, sondern anstelle davon durch eine Kombination eines Zahnstangenmechanismus, eines Motors, etc. bereitgestellt werden.
Die Anordnung, bei der die Halteeinheiten 23 für optische Fasern herausgedrückt werden, kann noch die gleichen Funktionswirkungen wie in dieser Ausführungsform erreichen.
Die Erfindungen dieser Anmeldung decken andere verschiedene Modifikationen innerhalb des Umfangs ab, wobei sie den Grundgedanken davon verlassen. In den voranstehend beschriebenen Ausführungsformen werden die Buchsen-Festspannvorrichtungen 37 durch die Roboterhand 14 geöffnet und geschlossen, aber anstelle davon wird ein Solenoid oder dergleichen in die Kopplungsplatte 1 eingebaut, um die Buchsen-Festspannvorrichtungen 37 zu öffnen und zu schließen.
Eine Schaltvorrichtung für optische Fasern gemäß einer fünften Erfindung dieser Anmeldung wird mit näheren Einzelheiten mittels einer in den Fig. 9 bis 11 gezeigten Ausführungsform erläutert. Bei dieser Erläuterung weisen gemeinsame Elemente gemeinsame Bezugszeichen auf, um deren Erläuterung nicht zu wiederholen.
Wie in Fig. 9 gezeigt umfaßt die Schaltvorrichtung für optische Fasern gemäß der fünften Ausführungsform dieser Anmeldung eine Kopplungsplatte 1, erste optische Fasern 3, zweite optische Fasern 6, Längeneinstelleinheiten 9 für optische Fasern, einen Robotermechanismus 31, Drehkörper 50 und einen selektiven Transportmechanismus 55 auf.
Wie in Fig. 9 gezeigt ist die Kopplungsplatte 1 in der Form einer Matrixpiatte eines rechteckförmigen Querschnitts und weist eine Vielzahl von Verbinderadapterlöchern (nicht gezeigt) auf, die vertikal darin in einer Matrix von Zeilen und Spalten gebildet sind.
Die Kopplungsplatte 1 umfaßt Verbinderadapter für eine Verbindung (nicht gezeigt), die in die jeweiligen Verbinderadapterlöcher eingebracht sind, und ist auf den inneren Boden eines Kopplungskastens 42 für optische Fasern mit einer im wesentlichen kastenförmigen Gestalt gelegt.
Wie in Fig. 9 gezeigt stehen eine Vielzahl von ersten optischen Fasern 3 vo einem ersten optischen Kabel 4, das außerhalb und unter dem Kopplungskasten 42 für optische Fasern angeordnet ist, vor. Hülsen auf den Enden der ersten optischen Fasern 3 sind eingefügte Verbinder 5 fur eine Verbindung, und die Verbinder 5 sind entfernbar in die jeweiligen Verbinderadapter von der Seite der Unterseite der Kopplungsplatte 1 eingefügt.
Andererseits stehen eine Vielzahl von zweiten optischen Fasern von einem zweiten optischen Kabel 7, das außerhalb und über dem Kopplungskasten 42 für optische Fasern angeordnet ist, in den Kopplungskasten 42 für optische Fasern durch eine Vielzahl von Verbinderadaptern 43 vor.
Verbinder 8 auf den vorderen Enden der zweiten optischen Fasern werden entfernbar in die Verbinderadapter in der Kopplungsplatte 1 sequentiell durch die Längeneinstelleinheit 9 für optische Fasern, den Drehkörper 50 und eine Positionierungs- und Zusammenfassungseinheit 44 eingefügt und gehalten, um mit den ersten optischen Fasern 3 durch die Verbinderadapter in der Kopplungsplatte 1 gegenüberliegend gekoppelt zu werden.
Die Verbinderadapter 43 sind wie in Fig. 9 ersichtlich, nebeneinander nach innen auf einer inneren oberen Ecke des Kopplungskastens 42 für optische Fasern mehrmals entsprechend einer Anzahl der zweiten optischen Fasern 6 vorgesehen.
Die Positionierungs- und Zusammenfassungseinheit 44 ist über der Kopplungsplatte 1 angeordnet und die zweiten optischen Fasern 6 werden vertikal durch die Positionierungs- und Zusammenfassungseinheit 44 geführt. Die Positionierungs- und Zusammenfassungseinheit 44 dient zum Sammeln der zweiten optischen Fasern 6 in ein einzelnes Bündel, um die zweiten optischen Fasern 6 in einem kleinen Abstand über der Kopplungsplatte 1 zu positionieren.
Wie in Fig. 9 gezeigt ist jede Längeneinstelleinheit 9 für optische Fasern in einer im wesentlichen kastenartigen Gestalt durch irgendwelche Aufteilungsplatten an einem oberen Teil des Innenraums des Kopplungskastens für optische Fasern definiert. Die Längeneinstelleinheiten 9 für optische Fasern sind mehrmals entsprechend einer Anzahl der zweiten optischen Fasern 6 vorgesehen und wie in Fig. 9 ersichtlich nebeneinander nach innen angeordnet.
Die Längeneinstelleinheiten 9 für optische Fasern weisen die Funktion auf, durch die zugehörigen Auslaßöffnungen 9a überschüssige Abschnitte der zugehörigen zweiten optischen Fasern, die in den Kopplungskasten 42 für optische Fasern eingeführt sind, hereinzunehmen.
Wie in Fig. 9 gezeigt umfaßt der Robotermechanismus 13 eine Führungsschiene 45, die wie in Fig. 9 ersichtlich nach innen gerichtet ist, einen Roboterkörper 46, der mit der Führungsschiene verschiebbar nach innen in Eingriff steht, wie in Fig. 9 ersichtlich, einen ersten Arm 47, der mit dem Roboterkörper durch einen Stift drehbar nach oben und nach unten verbunden ist, einen zweiten Arm 48, der mit dem vorderen Ende des ersten Arms über einen Stift drehbar nach oben und nach unten verbunden ist, und eine Gabelhand 49, die an dem vorderen Ende des zweiten Arms 48 drehbar nach oben und nach unten zum Ergreifen und Halten eines Verbinders 8 angebracht ist.
Der Robotermechanismus 13 dient zum Wählen einer gewählten 6A der zweiten optischen Fasern 6, die mit den ersten optischen Fasern 3 optisch gekoppelt werden, und zum Entfernen und Anbringen der benötigten zweiten optischen Faser 6A für ein Umschalten auf eine benötigt erste optische Faser.
In dieser Ausführungsform weist der Robotermechanismus 13 die Gabelhand 49 auf, aber er kann irgendeine unterschiedliche Art von Hand aufweisen.
Wie in Fig. 10 gezeigt umfassen die Drehkörper 50 Antriebsrollen (Dreh-Ergreifer) 52, 52A, 52B, 52C, die drehbar auf eine Antriebswelle 51 in einer Anzahl entsprechend einer Anzahl der zweiten optischen Fasern angebracht sind, eine Anzahl von angetriebenen Rollen (Dreh-Ergreifern) 54, 54A, 54B, 54C, die drehbar auf einer angetriebenen Welle in einer Anzahl entsprechend der Anzahl der zweiten optischen Fasern angebracht sind und jeweils den Antriebsrollen 52, 52A, 52B, 52C gegenüberliegen, die genau über den jeweiligen angetriebenen Rollen positioniert sind, und eine Näherungsfeder (nicht gezeigt) die auf die Antriebswelle 51 und die angetriebene Welle 53 gewickelt ist, so daß sich die Antriebsrollen und die angetriebenen Rollen 52, 52A, 52B, 52C; 54, 54A, 54B, 54C normalerweise gegenüberliegend jeweils zueinander angeordnet sind.
Wie in den Fig. 9 und 10 gezeigt sind diese Drehkörper 50 in der Nähe der jeweiligen Längeneinstelleinheiten 9 für optische Fasern angeordnet und dienen dazu, zwischen die Antriebsrollen und die angetriebenen Rollen 52, 52A, 52B, 52C; 54, 54A, 54B, 54C die zweiten optischen Fasern 6 zuzuführen, die durch die Auslaßöffnungen 9a der Längeneinstelleinheiten 9 für optische Fasern in einem bestimmten Anordnungsabstand herausstehen.
Wie in den Fig. 9 und 10 gezeigt umfaßt der voranstehend beschriebene selektive Transportmechanismus 55 eine Führungsschiene, die von der Decke des Kopplungskastens 42 für optische Fasern an einer Position schräg über den Antriebsrollen 52, 52A, 52B, 52C herabhängt und einen Transportmechanismuskörper 57, der in die Führungsschiene 56 verschiebbar nach innen wie aus Fig. 9 ersichtlich eingreift.
Von dem Transportmechanismuskörper 57 sind eine Vielzahl von Führungsstäben 58 abgehängt. An den unteren Enden der Führungsstäbe 58 ist ein abhängender Körper 60 vorgesehen, der nach oben und nach unten bewegbar durch die Druckwirkung einer Feder 59 normalerweise nach unten gedrückt wird.
Ein Teil des Gehänges, das den Antriebsrollen 52, 52A, 52B, 52C gegenüberliegt, ist wie in Fig. 10 gezeigt für einen Gummiwalzen-Aufnahmeabschnitt 61 wie in Fig. 10 gezeigt ausgespart und in der Ausnehmung 61 ist drehbar eine Gummiwalze 62 auf einer Welle angebracht. Die Gummiwalze 62 steht mit einer der Antriebsrollen (Antriebsdrehkörper) 52, 52A, 52B, 52C verschiebbar in Kontakt und ein Zahnrad 63, das auf dem anderen Ende der Welle der Gummiwalze 62 angebracht ist, steht in einem Eingriff mit einem Zahnrad 65 eines Motors 64 zum Antreiben der Gummiwalze 62.
Wie in Fig. 10 gezeigt ist ein Bremskissen (Zurückhalteteil) aus Gummi oder dergleichen an einem Teil des Hängekörpers 60 angehaftet, um den Antriebsrollen 52, 52A, 52B, 52C gegenüberzuliegen, und wenn eine der Antriebsrollen 52, 52A, 52B, 52C sich in einer Drehung befindet, wird das Bremskissen 66 gegen eine der anderen Antriebsrollen 52, 52A, 52B, 52C gedrückt, um die Drehung der anderen benachbarten Rollen anzuhalten.
Somit weist der selektive Transportmechanismus 55 die Funktion auf, wie in Fig. 10 gezeigt, nämlich ein selektives Drehen nur einer der Antriebsrollen und einer der angetriebenen Rollen, wobei eine benötigte zweite optische Faser 6A, die von dem Robotermechanismus 13 ausgewählt wird, ergriffen wird, um in die zugehörige Längeneinstelleinheit 9 für optische Fasern einen überschüssigen Abschnitt der benötigten zweiten optischen Faser 6A zu transportieren und darin zu speichern.
In der Zwischenzeit dient das Bremskissen 66 zum Andrücken und Anhalten der Drehung der anderen benachbarten Antriebsrollen und angetriebenen Rollen.
Wenn in Fig. 10 z.B. die benötigte zweite optische Faser 6A der zweiten optischen Fasern 6 gewählt und umgeschaltet wird, wird zuerst der Robotermechanismus 13 entlang der Führungsschiene 45 von seiner ursprünglichen Position an die Position verschoben, an der der Robotermechanismus 13 der benötigtn zweiten optischen Faser 6A gegenüberliegt
Dann wird der erste Arm 47 und der zweite Arm 48 bei einer Drehung in Richtung auf die benötigte zweite optische Faser 6A vorgeschoben und die Gabelhand 49 hält den Verbinder 8 der benötigten zweiten optischen Faser 6A. Dann wird die Gabelhand 49 nach links und rechts geschwenkt und zieht die benotigte zweite optische Faser 6 aus dem Verbinderadapter heraus.
Wenn dann die Trennung der benötigten zweiten optischen Faser 6A erfaßt wird, wird der selektive Transportmechanismus 55 entlang der Führungsschiene 45 von seiner ursprünglichen Position an eine Position verschoben, an der die benötigte zweite optische Faser 6A der Antriebsrolle 52A gegenüberliegt, die die benötigte zweite optische Faser 6A im Zusammenhang mit der angetriebenen Rolle 54A ergreift.
Dann wird die Gummiwalze 62 verschiebbar an die Antriebsrolle 52A gedrückt, während das Bremskissen 66 an die anderen benachbarten Antriebsrollen 52, 52B, 52C gedrückt wird.
Dann wird der Motor zum Antreiben der Gummiwalze angetrieben, um das Zahnrad 65 zu drehen. Die Drehung des Zahnrads 63 dreht die Gummiwalze 62. Die Drehung der Gummiwalze 62 dreht die Antriebsrolle 52A in die Uhrzeigerrichtung, während die angetriebene Rolle 54A in die Gegenuhrzeigerrichtung angetrieben wird.
Da zu dieser Zeit die anderen Antriebsrollen 52, 52B, 52C, die benachbart zu der Antriebsrolle 52A angeordnet sind, von dem Bremskissen 66 wie in Fig. 10 gezeigt angedrückt werden, wird deren Drehung ohne einen Ausfall angehalten.
Dann senden die Drehungen der Antriebsrolle 52A und der angetriebenen Rolle 54A einen überschüssigen Abschnitt der ergriffenen zweiten optischen Faser 6A von der oberen Oberfläche der Kopplungsplatte 1 in Richtung auf die 4 zugehörige Längeneinstelleinheit 9 für optische Fasern, um darin gespeichert zu werden. Dementsprechend wird verhindert, daß der überschüssige Abschnitt der benötigten zweiten optischen Faser 6A mit den anderen zweiten optischen Fasern 6 verwirrt wird.
Dann wird der Robotermechanismus 13 entlang der Führungsschiene 45 an eine Position verschoben, an der der Robotermechanismus 13 dem Verbinderadapter der benötigten ersten optischen Faser gegenüberliegt
Dann werden der erste Arm 47 und der zweite Arm 48 bei einer Drehung vorgeschoben, um die Gabelhand 49, die den Verbinder 8 der benotigten zweiten optischen Faser 6A hält, zu veranlassen, den Verbinder 8 des Verbinderadapters der benotigten ersten optischen Faser 3 zu verbinden und der Verbindungs-Schaltbetrieb wird beendet.
In der oben beschriebenen Anordnung schaltet der Robotermechanismus 13 anstelle eines Betreibers automatisch eine gewählte zweite optische Faser 6A um. Demzufolge ist der Betrieb der Verbindungsumschaltung sehr verbessert und Betriebskosten können sehr verringert werden.
Eine große Verbesserung der Wartungsbetriebe werden erwartet. Da das Bremskissen 66 ohne einen Ausfall die Drehung derjenigen Antriebsrollen 52, 52B, 52C und derjenigen angetriebenen Rollen 54, 54B, 5C anhält, die die zweiten optischen Fasern ergreifen, die der Robotermechanismus nicht gewählt hat, werden die zweiten optischen Fasern, die nicht gewählt worden sind, sicher von Beschädigungen abgehalten.
In dieser Ausführungsform wird die Gummiwalze 62 durch den Eingriff zwischen den Zahnrädern 63, 65 gedreht, aber wie in Fig. 11 gezeigt kann ein Zeitsteuerungsriemen 67 oder dergleichen verwendet werden, um die Gummiwalze 62 zu drehen, wobei noch der gleiche Funktionseffekt erzielt wird.
Schließlich wird eine Schaltvorrichtung für optische Fasern gemäß einer sechsten Ausführungsform dieser Anmeldung mit näheren Einzelheiten über eine in den Fig. 12 bis 18 gezeigte Ausführungsform erläutert. Gemeinsame Elemente tragen gemeinsame Bezugszeichen, um deren Erläuterung nicht zu wiederholen.
Wie in Fig. 12 gezeigt umfaßt die Schaltvorrichtung für optische Fasern gemäß der sechsten Ausführungsform eine Kopplungsplatte 1, erste optische Fasern 3, zweite optische Fasern 6, einen Robotermechanismus 13, eine Führungsausnehmung 91 und einen geführten Hebel 79.
Wie in den Fig. 12, 13 und 15 gezeigt weist die Kopplungsplatte 1 in der Form einer Matrixplatte einen rechteckförmigen Querschnitt auf und weist eine Vielzahl von zylindrischen Verbinderadaptern auf, die vertikal dadurch in einer Matrix von Zeilen und Spalten gebildet sind.
Die Kopplungsplatte 1 weist Verbinderadapter für eine Verbindung auf, die in die Verbinderadapterlöcher eingepaßt sind, und ist auf den inneren Boden eines im wesentlichen kastenförmigen Kopplungskastens 42 für optische Fasern gelegt.
Wie in Fig. 12 gezeigt stehen eine Vielzahl von ersten optischen Fasern 3 von einem ersten optischen Kabel 4 außerhalb und unterhalb des Kopplungskastens 42 vor. Die Buchsen (nicht gezeigt) auf den vorderen Enden der ersten optischen Fasern 3 sind in die Verbinder 5 für eine Verbindung eingefügt und die Verbinder 5 sind in die Verbinderadapter in der Kopplungsplatte von unten entfernbar eingefügt.
Wie in Fig. 12 gezeigt stehen eine Vielzahl von zweiten optischen Fasern von einem zweiten optischen Kabel 7 vor, welches außerhalb und oberhalb des Kopplungskastens 42 angeordnet ist, und sie werden von dem optischen Kabel 7 in den Kopplungskasten 42 durch Einführungsverbinder 68 eingeführt.
Die Buchsen auf den vorderen Enden der zweiten optischen Fasern sind in Verbinder 8 für eine Verbindung eingefügt, und die Verbinder 8 sind von oben in die Verbinderadapter in der Kopplungsplatte 1 mittels der Drehkörper 69 und einer Positionierungs- und Zusammenfassungseinheit 44 entfernbar eingefügt.
Wie in Fig. 13 gezeigt sind die zweiten optischen Fasern 6 in die obere Oberfläche der Kopplungsplatte in der Matrix von Zeilen und Spalten entfernbar eingefügt, wobei sie jeweils mit den ersten optischen Fasern 3 gekoppelt sind.
Wie in Fig. 12 gezeigt sind die Einführungsverbinder 68 nebeneinander in einer Anzahl entsprechend einer Anzahl der zweiten optischen Fasern nach innen wie in Fig. 12 gezeigt auf der linken Seite der Decke des Kopplungskastens 42 angeordnet.
Wie in Fig. 12 gezeigt weisen Längeneinstelleinheiten für optische Fasern jeweils eine im wesentlichen kastenartige Gestalt auf, die durch eine Vielzahl von Platten definiert ist, und sie sind, wie in Fig. 12 ersichtlich, auf der linken Seite des Innenraums des Kopplungskastens 42 nebeneinander nach innen in einer Anzahl entsprechend der Anzahl der zweiten optischen Fasern angeordnet. Die Funktion der Einheiten besteht darin, überschüssige Abschnitte der zweiten optischen Fasern zu speichern.
Wie in Fig. 12 gezeigt befindet sich der Drehkörper 69 in der Nähe der Auslaßöffnungen 9a der Längeneinstelleinheiten 9 für optische Fasern und weist eine Vielzahl von Paaren von Rollen 69a auf, die drehbar die jeweiligen zweiten optischen Fasern ergreifen, die in einem bestimmten Anordnungsabstand von den Auslaßöffnungen 9a zugeführt werden.
Somit werden die Paare von Drehkörpern 69 gedreht, um überschüssige Abschnitte der zweiten optischen Fasern für die Verhinderung der Verwirrung der zweiten optischen Fasern auf der oberen Oberfläche der Kopplungsplatte 1 aufzunehmen.
Wie in Fig. 12 gezeigt befindet sich die Positionierungs- und Zusammenfassungseinheit 44 genau unterhalb der Paare der Drehkörper 69, um die zweiten optischen Fasern, die von den Paaren von Rollen 69a herabhängen, in einem einzigen Bündel zu sammeln und die zweite optische Faser 6 von einer unteren Position zu positionieren.
Wie in Fig. 12 gezeigt umfaßt der Robotermechanismus 13 eine Führungsschiene 45, die horizontal nach innen wie in Fig. 12 auf der linken Seite des Innenraums des Kopplungskastens 42 ersichtlich gelegt und einen Roboterkörper 46, der mit der Führungsschiene 45 verschiebbar nach innen in Eingriff steht, wie in Fig. 12 ersichtlich.
Ein Arm 70 ist an dem Roboterkörper 46 durch einen Stift schwenkbar nach oben und nach unten angebracht und an dem vorderen Ende des Arms 70 ist ein Kopf 71 mittels eines Stifts schwenkbar nach oben und nach unten angebracht.
Wie in Fig. 12 gezeigt umfaßt der Arm 70 einen ersten Arm 70A, der an dem Oberteil des Roboterkörpers 46 durch einen Stift nach oben und nach unten schwenkbar angebracht ist, und einen zweiten Arm 70B, der an dem vorderen Ende des ersten Arms 70A durch einen Stift nach oben und nach unten schwenkbar angebracht ist.
Der Kopf 71 weist einen schwenkbaren Kopf 72 auf, der horizontal schwenkbar ist und über einen Stift an dem vorderen Ende des zweiten Arms 70B angebracht ist.
Wie in Fig. 14 gezeigt nimmt der Kopf 71 einen Motor 73 zum horizontalen Schwenken eines Schwenkkopfs 72 auf. Ein Zahnrad 74, das in einem Eingriff mit einem Zahnrad 74A steht, ist auf einer nach unten weisenden Drehwelle 73a des Motors 73 angebracht. In dem Zahnrad 74A ist eine Drehwelle 75 angebracht, die vertikal in dem Kopf 71 durch den Schwenkkopf 72 zum schwenkbaren Haltern der Köpfe 71, 72 verläuft.
Wie in Fig. 14 gezeigt ist in dem Kopf 71 benachbart zu dem Motor 72 ein Kodierer 76 für den Schwenkkopf vorgesehen.
Auf einer nach unten verlaufenden Drehwelle 76a des Kodierers 76 ist ein Zahnrad 748, das in Eingriff mit dem Zahnrad 74 des Motors 73 steht, und eine Scheibe 77 mit Schlitzen (nicht dargestellt) angebracht. Der Umfangsabschnitt der Scheibe 77 ist zwischen einem optischen Sensor 78 eingebettet, so daß ein Schwenkbereich des Schwenkkopfs 72 erfaßt werden kann.
Wie in den Fig. 14 bis 16 gezeigt ist ein im wesentlichen L-f örmiger geführter Hebel 79 nach oben und nach unten schwenkbar auf einer Welle unterhalb des Kopf 5 71 angebracht. In einen nach unten vorstehenden Ansatz des geführten Hebels 79 ist horizontal ein Anlagehebel 80 eingefügt, der drehbar in der Führungsausnehmung 91 eingerückt ist, die nachstehend noch erläutert wird.
Zwischen einem horizontalen Ende des Führungshebels 79 und dem Boden der Rückseite des Kopf 5 71 ist vertikal eine Kompressionsfeder 81 gespannt, um den geführten Hebel 79A normalerweise nach oben zu drücken.
In dem Kopf 71 ist ferner ein Solenoid 83 mit einem nach oben und nach unten bewegbaren Schiebestab 82 zum Drücken des geführten Hebels 79 nach unten, wenn eine zweite optische Faser 6 herausgezogen wird, vorgesehen.
Wie in Fig. 14 gezeigt ist in dem Schwenkkopf 72 ein Motor 85 zum horizontalen Schwenken einer Hand 84 vorgesehen. Auf einer nach unten verlaufenden Drehwelle 85a des Motors 85 ist ein Zahnrad 86 angebracht, das in Eingriff mit einem Zahnrad 86A steht. In das Zahnrad 86 ist eine Drehwelle 87 eingefügt, die nach unten verläuft und eine Hand 84 auf dem unteren Ende haltert.
Wie in Fig. 17 gezeigt weist die Hand 84 einen gabelförmigen Querschnitt auf und weist vordere geteilte Enden auf, die nach unten gekrümmt sind. Die Hand 84 erstreckt sich nach unten unterhalb des vorderen Abschnitts der Unterseite des Schwenkkopfs 72 und dann horizontal. Die Hand 84 wird horizontal geschwenkt, um die Funktion eines Herausziehens einer benötigten zweiten optischen Faser, die zwischen den halbierten vorderen Enden ergriffen wird, und ein Entkoppeln dieser von einer ersten optischen Faser 3 durchzuführen.
Wie in Fig. 14 gezeigt ist in dem Schwenkkopf 72 benachbart zu dem Motor 85 ein Kodierer 88 für die Hand 84 vorgesehen.
Auf einer nach unten verlaufenden Drehwelle 89 des Kodierers 88 ist ein Zahnrad 86B, das mit einem Zahnrad 86 für den Motor 85 in Eingriff steht, und einer Scheibe 89 mit Schlitzen (nicht gezeigt) angebracht. Der Umfangsabschnitt der Scheibe 89 ist in einen optischen Sensor 90 eingebettet, so daß der Schwenkbereich der Hand 84 erfaßt werden kann.
Wie in Fig. 13 gezeigt sind die Führungsausnehmungen 51 in der oberen Oberfläche der Kopplungsplatte 1 nach innen gebildet, d.h. in der Ansicht in Fig. 13 von links nach rechts zwischen jeweiligen Zeilen der zweiten optischen Fasern und ihren benachbarten.
Wenn wie in den Fig. 14 bis 16 gezeigt eine zweite optische Faser 6 herausgezogen wird, wird der Hebel 80 des geführten Hebels 79 in eine Führungsausnehmung 91 lose mit einem kleinen Spalt eingebracht und dient zum sanften Führen und genauen Positionieren des Kopf 5 71 des Robotermechanismus 13 in der horizontalen Richtung.
Wenn entsprechend eine benötigte zweite optische Faser 6A aus den zweiten optischen Fasern 6 gewählt wird, die mit den ersten optischen Faser gekoppelt sind, und die benötigte zweite optische Faser 6A geschaltet wird, wird wie in Fig. 12 gezeigt, wird zunächst der Roboterkörper 46 des Robotermechanismus 13 entlang der Führungsschiene 45 verschoben.
Dann wird der Robotermechanismus 13 von seiner ursprünglichen Position an eine Position bewegt, wo der Robotermechanismus 13 einer Führungsausnehmung 91 benachbart zu der benötigten optischen Faser 6A gegenüberliegt
Wenn der Robotermechanismus 13 an der gegenüberliegenden Position ankommt und dort stoppt, schwingt der Arm 70 nach unten, um den Hebel 80 des Kopfs 71 der Führungsausnehmung 91 gegenüberzulegen, und der Arm 70 wird nach rechts vorgeschoben, wie in Fig. 12 gezeigt, um den geführten Hebel 79 des Kopf 5 71 und den Hebel 80 durch oder in die Führungsausnehmung 91 hineinzuführen oder einzufügen.
Wenn danach de Arm 70 vorgestreckt wird, wird der Kopf 71 entlang der Führungsausnehmung 91 nach rechts bewegt und in die Nähe der benötigten zweiten optischen Faser 6A gebracht, um umgeschaltet zu werden.
Wenn dann der Kopf 71 in der Nähe der benötigten zweiten optischen Faser 6A, die geschaltet werden soll, positioniert ist, wird der Motor 73 betätigt, um das Zahnrad 74A im Eingriff mit dem Zahnrad 74 zu drehen und die Drehwelle 75 wird gedreht, um den Schwenkkopf 72 in Richtung auf die benötigte zweite optische Faser 6A zu schwenken.
Der Motor 85 wird betätigt, um das Zahnrad 86A in einen Eingriff mit dem Zahnrad 86 zu drehen und die Drehwelle 87 wird gedreht, um die Hand 84 in Richtung auf die benötigte optische Faser 6A zu schwenken.
Somit wird der Verbinder 8 der benötigten zweiten optischen Faser 6A von der Hand 8 gehalten.
Die Schwenkung des Schwenkkopfs 72 und der Hand 84 werden auf Grundlage der Erfassung der Kodierer 76, 88 gesteuert.
Wenn dann die benötigte zweite optische Faser, die geschaltet werden soll, von der Hand 84 gehalten wird, wird der Schiebestab des Solenoids 83 nach vorne vorgeschoben, so daß er dennach oben gedrängten geführten Hebel 79 nach unten drückt. Aufgrund der Reaktionskraft wird der Kopf 71 nach oben bewegt und im Zusammenhang mit dieser Bewegung des Kopfs 71 nach oben wird die zweite optische Faser 6A, die von der Hand 84 gehalten wird, nach oben bewegt, um von der zugehörigen ersten optischen Faser 3 entkoppelt zu werden.
Wenn die Herausziehung der benotigten zweiten optischen Faser 6A erfaßt wird, werden das zugehörige Paar von Drehkörpern 69 gedreht, um einen überschüssigen Abschnitt der benotigten zweiten optischen Faser in die zugehörige Längeneinstelleinheit 9 für optische Fasern zu speichern. Demzufolge wird verhindert, daß die benötigte zweite optische Faser mit den anderen zweiten optischen Fasern auf der Kopplungsplatte 1 verwirrt wird.
Wenn die benötigte zweite Faser 6A, die geschaltet werden soll, herausgezogen ist, wenn der Arm 70 an seine ursprüngliche Position geschwenkt wird, verläßt der Kopf 71 die Herausziehposition entlang der Führungsausnehmung 71 nach links wie in Fig. 12 gezeigt, und der geführte Hebel 79 des Kopfs 71 und der Hebel 80 werden aus der Führungsausnehmung 91 ausgerückt.
Dann wird der Roboterkörper 46 des Robotermechanismus 13 entlang der Führungsschiene 85 an eine Position verschoben, an der der Roboterkörper 46 einer Führungsausnehmung 91 benachbart zu dem Verbinderadapter gegenüberliegt, der eine benötigte erste optische Faser 3 hält.
Wenn als nächstes der Robotermechanismus 13 an der gegenüberliegenden Position ankommt und anhält, wird der Arm 70 wiederum nach unten geschwenkt, um dem Hebel 80 des Kopfs 71 an der Führungsausnehmung 91 gegenüberzuliegen. Der Arm 70 wird nach rechts vorgeschoben, wie in Fig. 12 ersichtlich, um den geführten Hebel 79 und den Hebel 80 durch die geführte Ausnehmung 91 oder in diese hineinzuführen oder einzufügen.
Wenn dann der Arm 70 vorgestreckt wird, wird der Kopf 71 in der Ansicht in Fig. 12 entlang der Führungsausnehmung 91 nach rechts bewegt, um die Nähe zu dem Verbinderadapter der benötigten ersten optischen Faser 3 gebracht zu werden, auf die die benötigte zweite optische Faser geschaltet werden soll.
Wenn danach der Kopf 71 in die Nähe des Verbinderadapters der benötigten ersten optischen Faser 3, auf die die benötigte zweiten optische Faser umgeschaltet werden soll, gebracht ist, wird der Antriebsmotor 73 betätigt, um das Zahnrad 74A in Eingriff mit dem Zahnrad 74 zu drehen. Die Drehwelle 75 wird gedreht, um den Schwenkkopf 72 in Richtung auf den Verbinderadapter 2 zu schwenken.
Der Motor 85 wird betätigt, um das Zahnrad 86A in einem Eingriff mit dem Zahnrad 86 zu drehen. Die Drehwelle 87 wird gedreht, um die Hand 84 in Richtung auf den Verbinderadapter 2 hin zu schwenken.
Die Verschwenkung des Schwenkkopfs 72 und der Hand 84 wird auf Grundlage der Erfassung der Kodierer 86, 88 wie voranstehend beschrieben gesteuert.
Wenn die benötigte zweite optische Faser, die geschaltet werden soll, in die Nähe des Verbinderadapters 2 gebracht wird, wird der Verbinder 8 der gehaltenen zweiten optischen Faser 6A mit dem Verbinderadapter 2 verbunden, und die benötigte zweite optische Faser wird mit der benötigten ersten optischen Faser gekoppelt.
Wenn somit die benötigte zweite optische Faser 6A verbunden ist, wenn der Arm 70 an seine ursprüngliche Position verschwenkt wird, verläßt der Kopf 71 die Verbindungsposition entlang der Führungsausnehmung 71 in der Ansicht in Fig. 12 nach links und der geführte Hebel 79 des Kopf 5 71 und der Hebel 80 werden aus der Führungsausnehmung 91 ausgerückt.
Danach wird der Roboterkörper 46 des Robotermechanismus 13 entlang der Führungsschiene 45 an seine ursprüngliche Position verschoben und der Schaltbetrieb ist vorbei.
In der oben beschriebenen Anordnung wählt der Robotermechanismus 13 anstelle eines Betreibers eine gewählte 6A von dem zweiten optischen Fasern und schaltet diese 6A. Demzufolge kann der Schaltbetrieb und Wartungsvorgänge sehr verbessert werden.
Der Kopf 71 wird genau positioniert und entlang einer Führungsausnehmung 91 geführt. Demzufolge wird beim Auswählen einer benötigten zweiten optischen Faser 6A aus den zweiten optischen Fasern heraus und beim Umschalten dieser angenommen, daß das Risiko, daß die zweiten optischen Fasern, die nicht gewählt werden, beschädigt werden, sicher beseitigt werden kann.
In dieser Ausführungsform wird die Hand 84 mit einem gabelförmigen Querschnitt verwendet, aber anstelle davon kann eine Hand 84A mit einer Blattfeder eines U-förmigen Querschnitts, der vorne vorgesehen ist, oder andere mit dem gleichen Funktionseffekt verwendet werden, der in dieser Ausführungsform erreicht wird.
In dieser Ausführungsform sind eine Vielzahl von Führungsausnehmungen 91 in der oberen Oberfläche der Kopplungsplatte 1 nach innen gebildet wie sich Fig. 13 entnehmen läßt, aber anstelle davon können eine Vielzahl von Führungselementen oder dergleichen nebeneinander auf der oberen Oberfläche der Kopplungsplatte 1 angeordnet werden.
In dieser Ausführungsform weist der Robotermechanismus 13 den Aufbau wie oben beschrieben auf, aber so lange ein Roboter anstelle eines Betreibers eine benötigte 6A von den zweiten optischen Fasern wählen und diese umschalten kann, erübrigt es sich zu erwähnen, daß die Konfiguration, der Aufbau etc. des Roboterkörpers 46, des Arms 70 oder des Kopfs 71 geändert werden können. Die sechste Ausführungsform kann die Längeneinstelleinheiten 9 für optische Fasern und andere Elemente der voranstehend beschriebenen Ausführungsformen außer der sechsten Ausführungsform noch mit den gleichen Funktionseffekten wie die sechste Ausführungsform verwenden.
Wie voranstehend beschrieben besteht ein auffälliger Effekt gemäß der ersten Ausführungsform darin, daß der Nachteil, daß die zweiten optischen Fasern auf der oberen Oberfläche der Kopplungsplatte 1 gesammelt werden, um dadurch in ungünstiger Weise in einem großen Ausmaß den Kopplungs-Betriebswirkungsgrad zu beeinträchtigen und häufige Kopplungsfehler zu verursachen, ohne einen Ausfall verhindert werden.
Ein anderer beträchtlicher Vorteil besteht darin, daß der Nachteil, daß eine Ansammlung einer Vielzahl von optischen Fasern unvermeidbar ist, ein sehr ernstes Problem beim Umschalten eines Schiebeanschlusses auf einen anderen benötigten Schiebeanschluß ist, ohne Ausfall entfernt werden kann.
Ein weiterer anderer bemerkenswerter Vorteil, der von dieser Erfindung bereitgestellt wird, besteht darin, daß das Problem von großen Abmessungen der Vorrichtung leicht gelöst werden kann, da es nicht erforderlich ist, einen großen Raum in der Kopplungsplatte für koppelnde optische Fasern bereitzustellen.
Gemäß der zweiten Ausführungsform kann angenommen werden, daß die Nachteile eines großen Absinkens der Kopplungsschalt-Betriebseffizienz und ein häufiges Auftreten einer fehlerhaften Kopplung ohne Ausfall beseitigt werden kann. Das Problem, daß sich eine benötigte zweite optische Faser mit den anderen zweiten optischen Fasern verheddert, wodurch der Kopplungsschaltbetrieb sehr erschwert wird, wird als gelöst angesehen.
Ein auffälliger Effekt, daß der Nachteil, daß beim Schalten einer der Schiebeanschlüsse auf einen anderen davon der Zusammenhang der zweiten optischen Fasern ein schwerwiegendes Problem darstellt, kann gelöst werden.
Ein weiterer anderer beträchtlicher Vorteil, der von dieser Erfindung bereitgestellt wird, besteht darin, daß das Problem von großen Abmessungen der Vorrichtung leicht gelöst werden kann, da es nicht erforderlich ist, einen großen Raum in der Kopplungsplatte bereitzustellen.
Der auffällige Vorteil, daß das Problem mit großen Größen der Vorrichtung leicht gelöst werden kann, kann erwartet werden.
Gemäß der dritten Ausführungsform sind eine Vielzahl von zweiten optischen Fasern in Zeilen in Spalten aufgeteilt, und abgesehen davon kann eine benötigte Halteeinheit für optische Fasern verschoben werden. Der sich ergebende Vorteil besteht darin, daß die Schalteinrichtung einen einfacheren Zugriff auf die zweiten optischen Fasern durchführen kann.
Die Schalteinrichtung kann auf eine benötigte zweite optische Faser zugreifen, ohne die anderen zweiten optischen Fasern zu kontaktieren. Infolgedessen kann beim Koppeln einer Anzahl von optischen Fasern deren Verflechtung effektiv verhindert werden.
Gemäß einer vierten Ausführungsform sind auffällige Vorteile darin zu sehen, daß eine Vielzahl von zweiten optischen Fasern, die sich auf der oberen Oberfläche der Kopplungsplatte ansammeln, wodurch die Kopplungs-Betriebseffizienz sehr herabgesetzt wird, und das häufige Auftreten einer fehlerhaften Kopplung beseitigt werden kann.
Ein anderer bemerkenswerter Vorteil besteht darin, daß der Nachteil, daß eine Ansammlung der zweiten optischen Fasern unvermeidbar ein sehr schwieriges Problem beim Schalten eines Schiebeanschlusses auf einen anderen benötigten Schiebeanschluß ist, ohne einen Ausfall verhindert werden kann.
Ein weiterer anderer bemerkenswerter Vorteil besteht darin, daß das Problem von großen Vorrichtungen leicht gelöst werden kann, da es nicht erforderlich ist, einen großen Raum in der Kopplungsplatte zum Koppeln von optischen Fasern sicherzustellen.
Ein auffälliger Vorteil, daß die Schaitrichtung sehr einfach eine benötigte zweite optische Faser halten kann, kann erwartet werden, da die Halteeinheiten für optische Fasern in den Pfaden der Schalteinrichtung verschoben werden.
Ferner besteht ein auffälliger Vorteil darin, daß erwartet werden kann, daß die Schalteinrichtung miniaturisiert werden kann, und die Miniaturisierung die Kopplungsplatte dichter machen kann, da die Schalteinrichtung kompakt ist.
Ferner wird in der vierten Ausführungsform eine Kraft, die radial nach innen auf die Seitenwand der Buchsen-Festspannvorrichtung wirkte, entfernt oder geschwächt wird, wenn der Freigabeknopf niedergedrückt wird, um die Buchsen-Festspannvorrichtung zu veranlassen, ihre urspüngliche Konfiguration wieder einzunehmen und die Buchsen-Festspannvorrichtung wird aus ihrem benötigten Haltezustand der zweiten optischen Faser freigegeben.
Ein sich ergebender bemerkenswerter Effekt besteht darin, daß der Nachteil beseitigt werden kann, daß eine benotigte zweite optische Faser aufgrund irgeneiner Ursache von der Kopplungsplatte abfällt und in unerwünschter Weise von einer ersten optischen Faser entkoppelt wird.
Ferner besteht ein auffälliger Effekt darin, daß leicht der Nachteil beseitigt werden kann, daß die Einrichtung nicht auf optische Kommunikationen mit großer Kapazität, die auf der Seite der Teilnehmer verwendet werden, angewendet werden kann, weil eine Anzahl von optischen Fasern, die in einer Matrix angeordnet sind, mit einer einzelnen Hauptfaser, die mit einem Schiebeanschluß verbunden ist, gekoppelt wird.
Da gemäß der fünften Ausführungsform die Schalteinrichtung anstelle eines Betreibers automatisch eine gewählte zweite optische Faser schaltet, können die auffälligen Effekte, daß die Kopplungsschalt-Betriebseffizienz sehr verbessert wird und die Betriebskosten herabgesetzt werden können, bereitgestellt werden. Ein erwarteter auffälliger Effekt besteht darin, daß die Wartungs-Betriebseffizienz sehr verbessert werden kann.
Ferner besteht ein auffälliger Effekt darin, daß die nicht gewählten zweiten optischen Fasern von Beschädigungen abgehalten werden können, da die Einschränkungseinrichtung ohne Fehler die Drehung von Drehkörpern abbremst, die die zweiten optischen Fasern ergreifen, die nicht gewählt worden sind.
Gemäß der sechsten Ausführungsform besteht ein auffälliger Effekt darin, daß die Kopplungsschalt-Betriebseffizienz und die Wartungsbetriebseffizienz sehr verbessert werden kann, da die Schalteinrichtung anstelle eines Betreibers eine benotigte Faser einer Vielzahl von zweiten optischen Fasern wählt und diese umschaltet.
Da die Schalteinrichtung von der Führungseinrichtung genau geführt und positioniert wird, besteht ein anderer Effekt darin, daß erwartet wird, daß die anderen zweiten optischen Fasern, die nicht gewählt worden sind, sicher von Beschädigungen abgehalten werden können, wenn eine benötigte zweite optische Faser aus den zweiten optischen Fasern gewählt und umgeschaltet wird.
Aus der so beschriebenen Erfindung wird offensichtlich sein, daß die Erfindung in vielerlei Weisen verändert werden kann. Derartige Änderungen sollen nicht als eine Abweichung von dem Umfang der Erfindung angesehen werden und sämtliche derartige Modifikationen, so wie sie einem Durchschnittsfachmann offensichtlich sein würden, sind in dem Umfang der folgenden Ansprüche enthalten.

Claims

1. Schaltvorrichtung für optische Fasern, umfassend:

eine Kopplungsplatte (1) zum optischen Koppeln einer gewählten einer Vielzahl von zweiten optischen Fasern (6) mit einer gewählten einer Vielzahl von ersten optischen Fasern (3), wobei die Kopplungsplatte (1) eine erste Oberfläche aufweist, an der die Vielzahl von ersten optischen Fasern (3) angebracht werden können, und eine zweite Oberfläche, die der ersten Oberfläche gegenüber liegt und an der die Vielzahl von zweiten optischen Fasern (6) angebracht werden können, so daß wenigstens eine der zweiten Fasern mit einer der ersten Fasern gekoppelt ist;

gekennzeichnet durch

- eine Schalteinrichtung (13) zum Herausziehen irgendeiner (6A) der zweiten optischen Fasern (6) aus einer ersten Schaltposition auf der zweiten Oberfläche der Kopplungsplatte (1) und zum Verbinden der herausgezogenen optischen Fasern (6A) mit einer anderen Schaltposition auf der zweiten Oberfläche der Kopplungsplatte (1), um so die eine optische Faser (6A) mit irgendeiner der ersten optischen Fasern (3) zu koppeln; und

- eine Längeneinstelleinheit (9) für optische Fasern zum Aufwickeln und Speichern von überschüssigen Abschnitten der zweiten optischen Fasern (6) während des Betriebs der Schalteinrichtung (13), wobei die Längeneinstelleinheit (9) für optische Fasern eine Vielzahl von Aufwickelmechanismen (11) aufweist, die zueinander in einem vorgegebenen Abstand liegen, wobei jede einer der zweiten optischen Fasern (6) entspricht und einen überschüssigen Abschnitt der entsprechenden zweiten optischen Faser (6) aufwickeln kann.

2. Schaltvorrichtung für optische Fasern, umfassend:

gekennzeichnet durch

- eine Schalteinrichtung (13) zum Herausziehen irgendeiner (6A) der zweiten optischen Fasern (6) aus einer ersten Schaltposition auf der zweiten Oberfläche der Kopplungsplatte (1) und zum Verbinden der herausgezogenen optischen Faser (6A) mit einer anderen Schaltposition auf der zweiten Oberfläche der Kopplungsplatte (1), um so die eine optische Faser (6A) mit irgendeiner der ersten optischen Fasern (3) zu koppeln; und

- eine Längeneinstelleinheit (9) für optische Fasern zum speichern von überschüssigen Abschnitten der zweiten optischen Fasern (6) während des Betriebs der Schalteinrichtung (13), wobei die Längeneinstelleinheit (9) für optische Fasern eine Vielzahl von drehbaren Zuführungsmechanismen (50) aufweist, die zueinander in einem vorgegebenen Abstand liegen, wobei jede einer der zweiten optischen Fasern (6) entspricht und einen überschüssigen Abschnitt der entsprechenden zweiten optischen Faser (6) der Längeneinstelleinheit (9) für optische Fasern einführen kann.

3. Schaltvorrichtung für optische Fasern nach Anspruch 1 oder 2, ferner umfassend:

- eine Aufteilungseinrichtung (12) zum Unterteilen der zweiten Oberfläche der Kopplungsplatte (1) in eine Vielzahl von Zeilen, wobei die Schalteinrichtung (13) so aufgebaut ist, daß sie entlang der unterteilten Zeilen bewegt werden kann.

4. Schaltvorrichtung für optische Fasern nach Anspruch 1 oder 2, ferner umfassend:

- eine Aufteilungseinrichtung (12) zum Unterteilen der zweiten Oberfläche der Kopplungsplatte (1) in eine Vielzahl von Zeilen, wobei die Schalteinrichtung (13) so aufgebaut ist, daß sie entlang der untergeteilten Zeilen bewegt werden kann;

- eine Vielzahl von verschiebbaren Faserhalteeinheiten (23), die parallel zum Halten der zweiten optischen Fasern in Linien mit einem vorgegebenen Abstand dazwischen angeordnet sind, wobei die Kopplungsplatte (1) die Vielzahl von Faserhalteeinheiten (23) umfaßt und die Linien senkrecht zu den Zeilen sind; und

- eine Verschiebeeinrichtung (24) zum Verschieben einer gewählten Halteeinheit (23A) für optische Fasern in einer Richtung der Linien der Anordnung der zweiten optischen Fasern (6).

5. Schaltvorrichtung für optische Fasern nach Anspruch 1 oder 2, ferner umfassend:

- eine Aufteilungseinrichtung (12) zum Unterteilen der zweiten Oberfläche der Kopplungsplatte (1) in eine Vielzahl von Zeilen, wobei die schalteinrichtung (13) so konstruiert ist, daß sie entlang der unterteilten Zeilen bewegt werden kann;

- eine Vielzahl von verschiebbaren Faserhalteeinheiten (23), die parallel zum Halten der zweiten optischen Fasern (6) in Linien mit einem vorgegebenen Abstand dazwischen angeordnet sind, wobei die Kopplungsplatte (1) die Vielzahl von Faserhalteeinheiten (23) umfaßt und die Linien senkrecht zu den Zeilen sind;

- eine Verschiebeeinrichtung (24) zum Verschieben einer gewählten Halteeinheit (23A) für optische Fasern in einer Richtung der Linien der Anordnung der zweiten optischen Fasern (6); und

- eine Freigabeeinrichtung (26, 27), um den zweiten optischen Fasern (6) zu ermöglichen, von den Halteeinheiten (23) für optische Fasern durch die Betätigung von Freigabeknöpfen (29), die jeweils von der zweiten Oberfläche der Kopplungsplatte (1), die die Halteeinheiten (23) für optische Fasern umfassen, vorstehen, herausgezogen zu werden.

6. Schaltvorrichtung für optische Fasern nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß jede der Freigabeeinrichtungen (26, 27) umfaßt:

- eine Ausnehmung (26), die in der zugehörigen Halteeinheit (23) für optische Fasern ausgespart ist;

- einen nach oben und unten bewegbaren Freigabeknopf (29), der eine im wesentlichen zylindrische Form aufweist, in die Ausnehmung (26) eingefügt ist und durch ein flexibles Element (28) angedrückt wird, so daß ein oberer Teil (29a) davon von der zweiten Oberfläche der zugehörigen Halteeinheit (23) für optische Fasern vorsteht, wobei es von der Einheit der schalteinrichtung (13) nach unten gedrückt werden kann;

- einen Verbinderadapter (2) der in dem Freigabeknopf (29) zum Halten der zugehörigen ersten optischen Faser (3) angeordnet ist;

- einen Hülsenhalter (32), der einen oberen Teil des Verbinderadapters (2) entfembar bedeckt, zum Koppeln der ersten optischen Faser (3) und der zweiten optischen Fasern (6) in einem darin eingebauten Gehäuse (33); und

- eine Buchsen-Festspannvorrichtung (37), die in den Freigabeknopf (29) eingefügt und den Hülsenhalter (32) bedeckt, um die in einem Einfügungsloch (38) gehaltene zweite optische Faser (6) zu halten, wenn der Freigabeknopf (29) nach unten gedrückt wird.

7. Schaltvorrichtung für optische Fasern nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß jede Buchsen- Festspannvorrichtung (37) umfaßt:

- einen im wesentlichen zylindrischen Hauptkörper, der aus einem flexiblen Material gebildet ist und einen offenen Boden aufweist;

- ein Einfügungsloch (38), das in der Mitte des Hauptkörpers gebildet ist und einen größeren Durchmesser als einen Durchmesser einer Verbinderbuchse (35A) der zweiten optischen Fasern (6) aufweist;

- eine Vielzahl von Nuten (39), die in dem Hauptkörper um das Einfügungsloch (38) herum gebildet sind;

- eine Seitenwand (40) des Hauptkörpers, die von den Nuten (39) zum Ausdehnen und Verringern eines Durchmessers des Einfügungslochs (38) aufgespalten ist; und

- einen geneigten Abschnitt (49), der auf einer unteren Umfangsoberfläche des Hauptkörpers gebildet ist und auf eine geneigte Oberfläche (31) auf einer unteren inneren Umfangsoberfläche des Festspannvorrichtungs-Freigabeknopfs (29) gelegt werden soll, wenn die geneigte Oberfläche (31) des Festspannvorrichtungs-Freigabeknopfs (29) gegen den geneigten Abschnitt (41) gedrückt wird, die Seitenwand (49) gegen die zweite optische Faser (8) in dem Einfügungsloch (38) gedrückt wird, um die zweite optische Faser (6) zu halten.

8. Schaltvorrichtung für optische Fasern nach Anspruch 1,

- dadurch gekennzeichnet, daß jeder Aufwickelmechanismus (11) ein Paar von drehbaren Rollen umfaßt.

9. Schaltvorrichtung für optische Fasern nach Anspruch 2,

- dadurch gekennzeichnet, jeder der drehbaren Zuführungsmechanismen umfaßt:

- eine Capstan-Faserzuführungseinrichtung (50) mit einem Paar von Rollen (52, 52A, 52B, 52C; 54, 54A, 54B, 54C) zum jeweiligen Zuführen der entsprechenden zweiten optischen Fasern (6) in die Längeneinstelleinheit (9) für optische Fasern;

eine selektive Antriebseinrichtung (55) zum Drehen der Rollen (52, 52A, 52B, 52C; 54, 54A, 54B, 54C), die die entsprechenden zweiten optischen Fasern (6) zuführen, um dadurch einen überschüssigen Abschnitt der entsprechenden zweiten optischen Faser (6) in die Faserlängeneinstelleinheit (9) zu transferieren.

10. schaltvorrichtung für optische Fasern nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die selektive Antriebseinrichtung (55) einen drehbaren Kontaktkörper (62), der verschiebbar unter Druck mit dem gewählten Paar von Rollen (52A; 54A) kontaktiert wird, und einen Einschränkungsabschnitt (66) zum Kontaktieren anderer Paare von Rollen (52, 52B, 52C; 54, 54B, 54C) benachbart zu dem gewählten Paar von Rollen (52A, 54A), um die Drehung der anderen Paare von Rollen (52, 52B, 52C; 54, 54B, 54C) während der Drehung des gewählten Paars (52A; 54A) einzuschränken, aufweist.

11. schaltvorrichtung für optische Fasern nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß

- die zweiten optischen Fasern (6) in Zeilen angeordnet sind, ferner umfassend:

- eine Führungseinrichtung (51), die zwischen den jeweiligen Zeilen der angeordneten zweiten optischen Fasern (6) auf der zweiten Oberfläche der Kopplungsplatte (1) vorgesehen ist; und

- eine Einrichtung (79, 80), die auf der Schalteinrichtung (13) angebracht ist und so angeordnet ist, daß sie an der Führungseinrichtung anliegt und entlang der Führungseinrichtung (91) verschiebbar ist.

12. Schaltverfahren für optische Fasern zum Schalten von optischen Fasern (3, 6), wobei das Verfahren umfaßt:

- Verwenden einer Schaltvorrichtung (13) für optische Fasern nach Anspruch 1 oder 2;

- einen Freigabeschritt, in dem die gewählte zweite optische Faser (6A) von der Schalteinrichtung (13) normal aus der zweiten Oberfläche der Kopplungsplatte (1) herausgezogen wird, um die gewählte zweite optische Faser (6A) von der zugehörigen ersten optischen Faser (3) zu lösen;

- einen Rückgewinnungsschritt, in dem von der schalteinrichtung (13) die gewählte zweite optische Faser (6A) in die Längeneinstelleinheit (9) für optische Fasern aufgenommen und das Ende der gewählten zweiten optisqhen Faser (6A) in der Nähe der Längeneinstelleinheit (9) für optische Fasern positioniert wird;

- einen Herausziehschritt, in dem die Schalteinrichtung (13) veranlaßt wird, das Ende der gewählten zweiten optischen Faser (6A) zu halten und die gewählte zweite optische Faser (6A) an die andere Schaltposition auf der Kopplungsplatte (1) herauszuziehen; und

- einen Verbindungsschritt, in dem die gewählte zweite optische Faser (6A) mit der anderen Schaltposition auf der Kopplungsplatte (1) von der Schalteinrichtung (13) verbunden wird, um die gewählte zweite optische Faser (6A) mit der zugehörigen ersten optischen Faser (3) zu koppeln.