EP2374037A2 - Verfahren und vorrichtung zum abmanteln von fasern eines faserbündels - Google Patents

Verfahren und vorrichtung zum abmanteln von fasern eines faserbündels

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Publication number
EP2374037A2
EP2374037A2 EP09806164A EP09806164A EP2374037A2 EP 2374037 A2 EP2374037 A2 EP 2374037A2 EP 09806164 A EP09806164 A EP 09806164A EP 09806164 A EP09806164 A EP 09806164A EP 2374037 A2 EP2374037 A2 EP 2374037A2
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
fibers
shaped
cutting
fiber
sheath
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
EP09806164A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Marcin Michal Kozak
Holger KÜHN
Inka MANEK-HÖNNINGER
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Jenoptik Optical Systems GmbH
Trumpf Laser GmbH
Original Assignee
JT OPTICAL ENGINE GmbH and Co KG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by JT OPTICAL ENGINE GmbH and Co KG filed Critical JT OPTICAL ENGINE GmbH and Co KG
Publication of EP2374037A2 publication Critical patent/EP2374037A2/de
Withdrawn legal-status Critical Current

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Classifications

    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B6/00—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
    • G02B6/24—Coupling light guides
    • G02B6/245—Removing protective coverings of light guides before coupling
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T29/00—Metal working
    • Y10T29/49—Method of mechanical manufacture
    • Y10T29/49815—Disassembling
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T29/00—Metal working
    • Y10T29/53—Means to assemble or disassemble

Definitions

  • the present invention relates to a method and an apparatus for stripping fibers of a fiber bundle, as known from WO02 / 093219.
  • the object is achieved by a method for stripping fibers of a fiber bundle, wherein each fiber has a core and a jacket, in which a) the fibers are arranged side by side on a support so that they extend along a first direction, b) is cut with two transversely arranged to the first direction arranged in a plane shaped cutting edges from opposite sides in the coats, so that the cutting edges in each case each produce a circumferentially extending cutting section, c) the fiber bundle is then immersed in a chemical solvent to the junctions of the fibers for a predetermined period of time to prune the sheath / core connection, and d) the pre-weakened sheath sections are mechanically peeled off the fiber cores.
  • the mantle of the fiber refers in particular to that part of the fiber which is removed from the fiber.
  • the core of the fiber is here in particular the remaining part of the fiber.
  • the core of the single-core fiber of the fiber core according to the invention and the cladding of the single-core fiber is the fiber cladding in the context of the invention.
  • a double-core fiber form the core and the so-called cladding the core in the context of the invention and is the sheath of the double-core fiber of the sheath in the context of the invention.
  • the cladding should be removed.
  • the cladding and sheath of the double-core fiber form the sheath in the sense of the invention and the core of the double-core fiber is the core in the sense of the invention.
  • fibers with e.g. Triple or quadruple core or for other fibers which have at least one core and a sheath.
  • fibers such as single core fibers, double core fibers or other multi-core fibers, as well as other shaped dual core fibers, such as rectangular fibers, octagonal fibers or double-D fibers, may be treated by the process of this invention.
  • the solvents used may be ketones, dichloromethane or another halogenated solvent. Such halogenated solvents are particularly suitable for fibers with an acrylate jacket.
  • the fiber core may be a fiberglass core.
  • the shaped cutting edges in step b) are advantageously used so that the cutting depths to be produced are approximately the same in all fiber sheaths. This can be achieved in particular by the fact that the cutting process takes place parallel to the base.
  • the shaped cutting edges are arranged such that the fibers lie between the two cutting edges. This cuts the fibers simultaneously from the top and bottom.
  • such shaped blades are used, which are adapted in geometry to the specific geometry of the fibers, so that a cut around the entire circumference of the fibers is possible.
  • shaped cutting edges are used from corrosion-free or low-corrosion materials, such as stainless steel, ceramic, diamond or particularly hard plastic.
  • the shaped cutters in particular in the case of cutting of metallic materials, can be heated before or during step b) in order to achieve an optimum cut, the temperature being advantageously matched to the type and thickness of the fiber casing.
  • a temperature is in the range of up to 120 "C.
  • vibrations in particular high-frequency vibrations, such as, for example, ultrasonic vibrations, can be applied to the shaped cutting edges in step b), thus enabling a more effective cutting on the sides of the fibers, as a result of tearing of the side edges of the fiber jackets the shaped cutting edges can not completely cover, is provoked.
  • an apparatus for stripping fibers of a fiber bundle, each fiber having a core and a jacket comprising a cutting module comprising a pad, a holding unit and a cutting unit, and a preweakening module comprising a dipping unit and a container having a chemical solvent, the holding unit holding the fiber bundle on the substrate such that the fibers are juxtaposed and extending along a first direction, the cutting unit has two transverse cutting edges extending into the coats cutting the fibers so that the cutting edges in each shell create a circumferential shape cut, and wherein the dipping unit dips the fiber bundle into the solvent in the tank for a predetermined period of time to provide the bond between the shell and core hissechen.
  • the shaped cutting edges are advantageously arranged so that the cutting depths to be produced are approximately the same in all fiber sheaths. This can be achieved in particular by arranging the cutters parallel to the base.
  • the shaped cutting edges are arranged such that the fibers lie between the two cutting edges. As a result, the fibers are simultaneously cut from above and below.
  • the formed blades are made of a corrosion-free or low-corrosion material, such as stainless steel, ceramic, diamond or particularly hard plastic.
  • the device according to the invention can have a source for heating the shaped cutting edges, so that in particular metallic cutting edges can be heated in order to achieve an optimum shape cut, wherein the temperature is advantageously matched to the type and thickness of the fiber jacket.
  • the apparatus may comprise a source of vibration, in particular a source of high frequency vibration, such as an ultrasonic source, which may be applied to the shaped blades, thus enabling more effective cutting on the sides of the fibers.
  • a source of vibration in particular a source of high frequency vibration, such as an ultrasonic source, which may be applied to the shaped blades, thus enabling more effective cutting on the sides of the fibers.
  • This can be a provocation of the side edges of the fiber cladding, which can not directly touch the shaped edges, are provoked.
  • the device may have a holding plate, on which the fiber bundle is fixed, wherein the holding plate can be inserted into both the cutting module and the Vorschwleiterungsmodul and the cutting module and the Vorschwleiterungsmodul with inserted holding plate the intended shape cutting or the intended Vorschwleiteren can perform without the fiber bundle must be newly fixed on the retaining plate.
  • the shaped blades are arranged such that the fibers lie between both blades. As a result, the fibers are simultaneously cut from above and below.
  • the shaped blades of the cutting unit may extend parallel to the pad. As a result, the depth of cut of the shaped blades is the same in all sheaths of the fibers.
  • the device according to the invention is equipped with at least one adjustable spacer for regulating the spacing of the shaped blades. This makes it possible to adapt the device by selecting suitably shaped cutting and control their distance for different fiber types and fiber thicknesses.
  • FIG. 1 shows a schematic view of a cutting module of a first embodiment of the device according to the invention for stripping fibers of a fiber bundle
  • Fig. 2a is an enlarged sectional view taken along section line A-A of Fig. 1 as a preferred embodiment
  • Fig. 2b is an enlarged sectional view taken along section line A-A of Fig. 1 as an embodiment with an additional heating source;
  • Fig. 2c is an enlarged sectional view taken along section line A-A of Fig. 1 as an embodiment with an additional ultrasonic source;
  • Fig. 2d is an enlarged sectional view taken along section line A-A of Fig. 1 as a
  • Embodiment with shaped cutting edges for rectangular tufts Embodiment with shaped cutting edges for rectangular tufts
  • FIG. 2e is an enlarged sectional view taken along section line AA of FIG. 1 as an embodiment with shaped octagon fiber cutters;
  • FIG. Fig. 3 is a schematic view of a Vorschw kauungsmodul of the first embodiment of the inventive apparatus for stripping fibers of a fiber bundle;
  • FIG. 4 shows another position of the holding plate in the preweakening module according to FIG. 3;
  • Fig. 6 shows still another position of the holding plate in the Vorschwambaungsmodul of Fig. 3;
  • FIG. 7 shows a schematic view of a peel-off module of the first embodiment of the device according to the invention for stripping fibers of a fiber bundle
  • FIG. 8 shows the removal module in a different position than in FIG. 7;
  • 9a shows a sectional view of an embodiment of a cutting module with a controllable spacer
  • 9b shows a sectional view of an embodiment of a cutting module with two adjustable spacers
  • the device 1 according to the invention for stripping fibers 2 of a fiber bundle 3 comprises a cutting module 4 (FIGS. 1 and 2), a preweakening module 5 (FIGS. 3-6) and a peeling module 6 ( Figures 7 and 8).
  • the cutting module 4 comprises a support plate 7 and a support plate 8 connected to the support plate 8, the tops 9, 10 form a continuous planar support surface 11.
  • the fiber bundle 3 is located so that the individual fibers 2 are adjacent to each other and substantially parallel to each other along a first direction, which is indicated by the arrow P1 extend.
  • the fibers 2 are pressed by means of a first clamping web 12, which is fastened with screws on the holding plate 8, against the upper side 10 of the holding plate 8 and thus held.
  • a second clamping web 14 is fastened on the carrier plate 7 with screws 15 such that the fibers 2 bear against the upper side 9 of the carrier plate 7 pressed and thus clamped between the second clamping web 14 and the support plate 7.
  • the cutting unit 16 has, as best seen in the sectional view of Fig. 2a, two transverse to the direction P1 extending shaped cutting edges 17 and 18, which on a
  • Cutting support 19 or at the top 9 of the support plate 7 are attached.
  • FIG. 2b shows an embodiment with an additional heating source 21 for heating the shaped blades 17 and 18, which are connected to the heating source 21 by a suitable control unit 22.
  • FIG. 2 c shows an embodiment with an additional ultrasound source 23 which ultrasonically applies the shaped blades 17 and 18 via a suitable control unit 22.
  • FIGS. 2 b and 2 c can also be used with a plurality of heat sources or a plurality of vibration sources, in particular high-frequency vibration sources, or also in combination of these embodiments.
  • Figure 2d shows an embodiment with shaped blades 17 and 18 suitable for cutting rectangular fibers.
  • Figure 2e shows an embodiment with shaped blades 17 and 18 suitable for cutting octagon fibers.
  • shaped blades 17 and 18 may also be tuned in shape to fibers 2 of other shapes such as double-D fibers, oval fibers or other geometry fibers.
  • the carrier plate 7 has a fiber stop 24 against which the front ends E of the fibers 2 abut.
  • the fiber stop can be shifted along the direction P1. As a result, the spacing of the shaped cuts S from the front ends E can be predetermined.
  • the shaped blades 17 and 18 are moved upwards relative to the top 9 of the carrier plate 7 by means of the adjusting slide 20 so that the shaped blades 17 and 18 no longer cut into the jacket M of the fibers 2 and become the screws 15 of the second clamping bar 14 is released, so that the fiber bundle 3 can be removed together with the holding plate 8 the cutting module 4.
  • the holding plate 8 together with the fiber bundle 3 is then attached to an adapter 25 of the Vorschwumbleungsmoduls 5, as shown schematically in Fig. 4.
  • the adapter 25 is seated on a rod 26 of the Vorschwhariungsmoduls 5 and can on the one hand about the longitudinal axis of the rod 26 is rotated (Fig. 3, 4 and 6) and on the other hand along the longitudinal direction of the rod 26 are moved (Fig. 5).
  • the rod 26 has a stop 27 and is mounted on a base plate 28 which carries a container 29 for receiving a solvent 30 and an ultrasonic bath 32.
  • a solvent 30 is filled, in which case dichloromethane (DCM) is used as the solvent.
  • the filling level of the solvent 30 is indicated by the dashed line L1.
  • a water layer 31 is provided, as indicated by the dashed line L2.
  • the water layer serves on the one hand as a vapor blockade, so that the solvent 30 does not volatilize, and on the other hand as creep, as will be described in more detail below.
  • the steam blockade serves to protect the user of the pre-attenuation module from hazardous vapors of the solvent.
  • the holding plate 8 is now rotated around the rod 26 starting from the position of FIG. 3 (FIG. 4) and displaced along the longitudinal direction of the rod 26 until the adapter 25 bears against the stop 27, as shown in FIG ,
  • the position of the stop 27 is chosen so that the fibers 2 are immersed in the solvent 30 up to their shape cuts S.
  • the shape cuts are exactly at the interface between the solvent 30 and the water layer 31 (line L1).
  • the solvent 30 leads to a dissolution of the connection between the acrylate jacket M and the glass core K in the region from the front end E of the fibers 2 to the shaped section S.
  • a creeping of the solvent 30 over the shaped section S is not due to the water layer 31 possible, which thus serves as a creep stop.
  • the adapter 25 After a predetermined period of exposure to the solvent 30, the adapter 25 is pushed with the holding plate 8 upwards, so that the fibers are pulled out of the container 29. Thereafter, the adapter 25 may be rotated with the support plate 8 around the rod (as indicated in Fig. 6) and then immersed in the ultrasonic bath 32 for cleaning (not shown).
  • the thus pre-weakened and cleaned fibers 2 are released together with the holding plate 8 from the adapter 25 and inserted into the peel-off module 6 (FIG. 7).
  • the removal module 6 has a substrate plate 33, with which the holding plate 8 is connected such that the upper side 34 of the substrate plate 33 is aligned with the upper side 10 of the holding plate 8.
  • a clamping member 35 is mounted over the pre-weakened portions of the fibers 2 and connected to the substrate plate 33, so that the pre-weakened portions are clamped on the substrate plate 33.
  • the substrate plate 33 (as viewed in Figs. 7 and 8) is moved to the right so that the pre-weakened shell portions M 'of the fibers 2 are peeled off to the right and the fiber cores K are exposed. Due to the shape cuts S and the selective weakening of the front ends E to only the shape of cuts S out a mating jacket end edge of the fibers 2 is present on the one hand. On the other hand, the mantle edge is very sharp and well defined.
  • the front ends E of the fibers 2 were all at the same height. This may or may not be the case. It is quite possible that the fiber ends of the fibers 2 are not at the same height. This can be z. B. dispense with the fiber stop 24 at the cutting module 4.
  • the device according to the invention is equipped with a cutting unit (16) which contains one or two adjustable spacers (36) for controlling the spacing of the shaped blades (17, 18).
  • a cutting unit (16) which contains one or two adjustable spacers (36) for controlling the spacing of the shaped blades (17, 18).
  • This makes it possible to set the cutting unit (16) very precisely to a fiber diameter, so that it is ensured during the cutting process that the respective shells M are cut as deeply as possible, but not cut into the fiber cores K.
  • spacers (36) allows the cutting unit (16) to be used for different fiber types and / or fiber thicknesses, with only the blades (17, 18) being replaced and the spacing being adjusted.

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Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Abmanteln bzw. Strippen von Fasern eines Faserbündels. Hierbei weist jede Faser einen Kern und einen Mantel auf, bei dem a) die Fasern nebeneinander auf einer Unterlage so angeordnet werden, dass sie sich entlang einer ersten Richtung erstrecken, b) mit zwei sich quer zur ersten Richtung erstreckenden in einer Ebene angeordneten geformten Schneiden von gegenüber liegenden Seiten in die Mäntel eingeschnitten wird, so dass die Schneiden in jedem Mantel jeweils einen in Umfangsrichtung verlaufenden Formschnitt erzeugen, c) das Faserbündel danach bis zu den Anschnitten der Fasern für eine vorbestimmte Zeitdauer in ein chemisches Lösungsmittel eingetaucht wird, um die Verbindung zwischen Mantel und Kern vorzuschwächen, und d) die vorgeschwächten Mantelabschnitte mechanisch von den Faserkernen abgezogen werden.

Description

Verfahren und Vorrichtung zum Abmanteln von Fasern eines Faserbündels
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Abmanteln bzw. Strippen von Fasern eines Faserbündels, wie sie aus der WO02/093219 bekannt sind.
Für das Strippen von Einzelfasern eines Faserbündels sind chemische, mechanische sowie mechanisch-chemische Methoden bekannt. All diese bekannten Methoden sind jedoch aufwendig und teilweise aufgrund der verwendeten Chemikalien gefährlich. Des Weiteren ist ein definiertes Strippen bis zu einer vorbestimmten Kante schwierig und liegen bei den mechanischen Verfahren oft sehr hohe unerwünschte mechanische Belastungen vor. Im Übrigen sind die bekannten Verfahren häufig für Faserbündel nicht geeignet, so dass jede Faser eines Faserbündels einzeln gestrippt werden muss.
Ausgehend hiervon ist es Aufgabe der Erfindung ein Verfahren zum Abmanteln von Fasern eines Faserbündels bereitzustellen, mit dem ein Abmanteln bis zu einer vorbestimmten Stelle der Fasern des Faserbündels einfach und schnell bei geringer mechanischer Belastung der Fasern möglich ist. Ferner soll eine entsprechende Vorrichtung zum Abmanteln von Fasern eines Faserbündels bereitgestellt werden.
Erfindungsgemäß wird die Aufgabe gelöst durch ein Verfahren zum Abmanteln von Fasern eines Faserbündels, wobei jede Faser einen Kern und einen Mantel aufweist, bei dem a) die Fasern nebeneinander auf einer Unterlage so angeordnet werden, dass sie sich entlang einer ersten Richtung erstrecken, b) mit zwei sich quer zur ersten Richtung erstreckenden in einer Ebene angeordneten geformten Schneiden von gegenüber liegenden Seiten in die Mäntel eingeschnitten wird, so dass die Schneiden in jedem Mantel jeweils einen in Umfangsrichtung verlaufenden Formschnitt erzeugen, c) das Faserbündel danach bis zu den Anschnitten der Fasern für eine vorbestimmte Zeitdauer in ein chemisches Lösungsmittel eingetaucht wird, um die Verbindung zwischen Mantel und Kern vorzuschwächen, und d) die vorgeschwächten Mantelabschnitte mechanisch von den Faserkernen abgezogen werden.
Mit diesem Verfahren ist es möglich, alle Fasern des Faserbündels gleichzeitig zu strippen, so dass das Strippen schnell durchführbar ist. Ferner wird durch die Formschnitte eine definierte Abrißkante erzeugt, so dass die gestrippten Bereiche der Fasern alle auf gleicher Höhe im Faserbündel beginnen. Aufgrund des Vorschwächens mittels des chemischen Lösungsmittels sind die mechanischen Belastungen bei dem Abziehen der vorgeschwächten Mantelabschnitte äußerst gering, so dass Schäden der freigelegten Faserkerne verhindert werden können.
Unter Mantel der Faser wird hier insbesondere der Teil der Faser bezeichnet, der von der Faser entfernt wird. Der Kern der Faser ist hier insbesondere der verbleibende Teil der Faser. Bei einer Single-Kern-Faser ist der übliche Sprachgebrauch zutreffend, so dass der Kern der Single-Kern-Faser der Faserkern im Sinne der Erfindung und der Mantel der Single-Kern-Faser der Fasermantel im Sinne der Erfindung ist. Bei z.B. einer Doppelkernfaser bilden der Kern und das sogenannte Cladding den Kern im Sinne der Erfindung und ist der Mantel der Doppelkernfaser der Mantel im Sinne der Erfindung. Natürlich kann es auch vorkommen, dass auch das Cladding entfernt werden soll. In diesem Fall bilden Cladding und Mantel der Doppelkernfaser den Mantel im Sinne der Erfindung und ist der Kern der Doppelkemfaser der Kern im Sinne der Erfindung. Gleiches gilt für Fasern mit z.B. Dreifach- oder Vierfachkern oder für sonstige Fasern, die zumindest einen Kern und einen Mantel aufweisen.
Mit dem erfindungsgemäßen Verfahren können verschiedene Fasertypen, wie zum Beispiel Single-Kern-Fasern, Doppelkernfasern oder andere mehrere Kerne aufweisende Fasern, sowie anders geformte Doppelkernfasern, wie beispielsweise Rechteckfasern, Achteckfasern oder Doppel-D Fasern, behandelt werden.
Bei einer großen Anzahl von abzumantelnden Fasern ist eine Aufteilung in technologisch geeignete Bündel vorteilhaft.
Als Lösungsmittel können Ketone, Dichlormethan oder ein sonstiges halogeniertes Lösungsmittel eingesetzt werden. Solche halogenierte Lösungsmittel sind insbesondere bei Fasern mit einem Acrylat-Mantel besonders geeignet. Der Faserkern kann ein Glasfaserkern sein. Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren werden die geformten Schneiden im Schritt b) vorteilhafter Weise so verwendet, dass die zu erzeugenden Schnitttiefen in allen Fasermänteln annähernd gleich sind. Dies kann insbesondere dadurch erreicht werden, dass der Schneideprozess parallel zur Unterlage erfolgt.
Gemäß Schritt b) sind die geformten Schneiden derart angeordnet, dass die Fasern zwischen beiden Schneiden liegen. Dadurch werden die Fasern gleichzeitig von oben und unten geschnitten. In besonders bevorzugter Weise werden dafür solche geformten Schneiden verwendet, die in ihrer Geometrie an die spezielle Geometrie der Fasern angepasst sind, so dass ein Schnitt um den gesamten Umfang der Fasern möglich wird.
Vorzugsweise werden dazu geformte Schneiden aus korrosionsfreien oder korrosionsarmen Materialien verwendet, wie zum Beispiel aus rostfreiem Stahl, Keramik, Diamant oder besonders hartem Kunststoff.
Ferner können die geformten Schneiden, insbesondere bei Schneiden aus metallischen Materialien vor oder während dem Schritt b) erwärmt werden, um einen optimalen Anschnitt zu erzielen, wobei die Temperatur vorteilhafter Weise auf die Art und Dicke des Fasermantels abgestimmt ist. Typischerweise liegt eine solche Temperatur im Bereich von bis zu 120 "C.
Weiterhin können an die geformten Schneiden beim Schritt b) Vibrationen, insbesondere hochfrequente Vibrationen, wie zum Beispiel Ultraschallschwingungen, angelegt werden, um somit ein effektiveres Anschneiden bzw. Schneiden an den Seiten der Fasern zu ermöglichen, da hierdurch ein Anreißen der Seitenränder der Fasermäntel, die die geformten Schneiden nicht vollständig umfassen können, provoziert wird.
Es wird ferner eine Vorrichtung zum Abmanteln von Fasern eines Faserbündels, wobei jede Faser einen Kern und einen Mantel aufweist, bereitgestellt, wobei die Vorrichtung ein Schneidmodul, das eine Unterlage, eine Halteeinheit und eine Schneideinheit aufweist, und ein Vorschwächungsmodul umfaßt, das eine Eintaucheinheit und einen Behälter mit einem chemischen Lösungsmittel aufweist, wobei die Halteeinheit das Faserbündel so auf der Unterlage hält, dass die Fasern nebeneinander angeordnet sind und sich entlang einer ersten Richtung erstrecken, die Schneideinheit zwei sich quer zur ersten Richtung erstreckende geformte Schneiden aufweist, die in die Mäntel der Fasern so einschneiden, dass die Schneiden in jedem Mantel einen in Umfangshchtung verlaufenden Formschnitt erzeugen, und wobei die Eintaucheinheit das Faserbündel bis zu den Schnitten der Fasern für eine vorbestimmte Zeitdauer in das Lösungsmittel im Behälter eintaucht, um die Verbindung zwischen Mantel und Kern vorzuschwächen. Bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung sind die geformten Schneiden in vorteilhafter Weise so angeordnet, dass die zu erzeugenden Schnitttiefen in allen Fasermänteln annähernd gleich sind. Dies kann insbesondere dadurch erreicht werden, dass die Schneiden parallel zur Unterlage angeordnet sind.
Gemäß der erfindungsgemäßen Vorrichtung sind die geformten Schneiden derart angeordnet, dass die Fasern zwischen beiden Schneiden liegen. Dadurch werden die Fasern gleichzeitig von oben und unten eingeschnitten.
Vorzugsweise sind die geformten Schneiden aus einem korrosionsfreien oder korrosionsarmen Material hergestellt, wie zum Beispiel aus rostfreiem Stahl, Keramik, Diamant oder besonders hartem Kunststoff.
Ferner kann die erfindungsgemäße Vorrichtung eine Quelle zur Erwärmung der geformten Schneiden aufweisen, so dass insbesondere metallische Schneiden erwärmt werden können, um einen optimalen Formschnitt zu erzielen, wobei die Temperatur vorteilhafter Weise auf die Art und Dicke des Fasermantels abgestimmt ist.
Weiterhin kann die Vorrichtung eine Vibrationsquelle, insbesondere eine hochfrequente Vibrationsquelle, wie zum Beispiel eine Ultraschallquelle, aufweisen, die an die geformten Schneiden angelegt werden kann, um somit ein effektiveres Schneiden an den Seiten der Fasern zu ermöglichen. Hierdurch kann ein Anreißen der Seitenränder der Fasermäntel, die die geformten Schneiden nicht direkt berühren können, provoziert werden.
Mittels der Vorrichtung ist es leicht möglich, das gewünschte Abmanteln durchzuführen, da die vorgeschwächten Mantelabschnitte nur noch mechanisch abgezogen werden müssen, was aufgrund des Vorschwächens möglich ist. Aufgrund der Formschnitte werden auch tatsächlich nur die vorgeschwächten Mantelabschnitte abgezogen, so dass ein definiertes Abmanteln erfolgt.
Die Vorrichtung kann eine Halteplatte aufweisen, auf der das Faserbündel fixiert ist, wobei die Halteplatte sowohl in das Schneidmodul als auch in das Vorschwächungsmodul einsetzbar ist und das Schneidmodul sowie das Vorschwächungsmodul mit eingesetzter Halteplatte das bestimmungsgemäße Formschneiden bzw. das bestimmungsgemäße Vorschwächen durchführen kann, ohne dass das Faserbündel neu auf der Halteplatte fixiert werden muss. Damit wird die Bedienung der Vorrichtung erleichtert. Gemäß der Erfindung sind die geformten Schneiden derart angeordnet, dass die Fasern zwischen beiden Schneiden liegen. Dadurch werden die Fasern gleichzeitig von oben und unten eingeschnitten. Insbesondere können sich die geformten Schneiden der Schneideinheit parallel zur Unterlage erstrecken. Dadurch ist die Schnitttiefe der geformten Schneiden in allen Mänteln der Fasern gleich.
In einer besonderen Ausführungsform ist die erfindungsgemäße Vorrichtung mit mindestens einem einstellbaren Abstandshalter zur Regelung des Abstands der geformten Schneiden ausgestattet. Hierdurch ist es möglich, die Vorrichtung durch Wahl von geeignet geformten Schneiden und Regelung deren Abstands für unterschiedliche Fasertypen und Faserdicken anzupassen.
Es versteht sich, dass die vorstehend genannten und die nachstehend noch zu erläuternden Merkmale nicht nur in den angegebenen Kombinationen, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung einsetzbar sind, ohne den Rahmen der vorliegenden Erfindung zu verlassen.
Nachfolgend wird die Erfindung beispielsweise anhand der beigefügten Zeichnungen, die auch erfindungswesentliche Merkmale offenbaren, noch näher erläutert. Es zeigen:
Fig. 1 eine schematische Ansicht eines Schneidmoduls einer ersten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung zum Abmanteln von Fasern eines Faserbündels;
Fig. 2a eine vergrößerte Schnittansicht entlang der Schnittlinie A-A von Fig. 1 als eine bevorzugte Ausführungsform;
Fig. 2b eine vergrößerte Schnittansicht entlang der Schnittlinie A-A von Fig. 1 als Ausführungsform mit einer zusätzlichen Heizquelle;
Fig. 2c eine vergrößerte Schnittansicht entlang der Schnittlinie A-A von Fig. 1 als Ausführungsform mit einer zusätzlichen Ultraschallquelle;
Fig. 2d eine vergrößerte Schnittansicht entlang der Schnittlinie A-A von Fig. 1 als eine
Ausführungsform mit geformten Schneiden für Reckteckfasem;
Fig. 2e eine vergrößerte Schnittansicht entlang der Schnittlinie A-A von Fig. 1 als eine Ausführungsform mit geformten Schneiden für Achteckfasern; Fig. 3 eine schematische Ansicht eines Vorschwächungsmoduls der ersten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung zum Abmanteln von Fasern eines Faserbündels;
Fig. 4 eine andere Stellung der Halteplatte beim Vorschwächungsmodul gemäß Fig. 3;
Fig. 5 eine weitere Stellung der Halteplatte beim Vorschwächungsmodul gemäß Fig. 3
Fig. 6 eine noch weitere Stellung der Halteplatte bei dem Vorschwächungsmodul von Fig. 3;
Fig. 7 eine schematische Ansicht eines Abziehmoduls der ersten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung zum Abmanteln von Fasern eines Faserbündels;
Fig. 8 das Abziehmodul in einer anderen Stellung als in Fig. 7;
Fig. 9a Schnittansicht einer Ausführungsform eines Schneidmoduls mit einem regelbaren Abstandshalter;
Fig. 9b Schnittansicht einer Ausführungsform eines Schneidmoduls mit zwei regelbaren Abstandshaltern;
Bei der in den Figuren 1-8 gezeigten Ausführungsformen umfaßt die erfindungsgemäße Vorrichtung 1 zum Abmanteln bzw. Strippen von Fasern 2 eines Faserbündels 3 ein Schneidmodul 4 (Fig. 1 und 2), ein Vorschwächungsmodul 5 (Fig. 3-6) sowie ein Abziehmodul 6 (Fig. 7 und 8).
Das Schneidmodul 4 umfaßt eine Trägerplatte 7 sowie eine mit der Trägerplatte 7 verbundene Halteplatte 8, deren Oberseiten 9, 10 eine durchgehende ebene Auflagefläche 11 bilden.
Auf der Auflagefläche 11 liegt das Faserbündel 3 so, dass die einzelnen Fasern 2 nebeneinander liegen und sich im Wesentlichen parallel zueinander entlang einer ersten Richtung, die durch den Pfeil P1 angedeutet ist, erstrecken. Die Fasern 2 werden mittels eines ersten Klemmsteges 12, der mit Schrauben auf der Halteplatte 8 befestigt ist, gegen die Oberseite 10 der Halteplatte 8 gedrückt und somit gehalten. In einem Abstand entlang der Richtung P1 vom ersten Klemmsteg 12 ist ein zweiter Klemmsteg 14 auf der Trägerplatte 7 mit Schrauben 15 so befestigt, dass die Fasern 2 gegen die Oberseite 9 der Trägerplatte 7 gedrückt und damit zwischen dem zweiten Klemmsteg 14 und der Trägerplatte 7 eingeklemmt sind.
Zwischen den beiden Klemmstegen 12 und 14 ist eine Schneideinheit 16 angeordnet. Die Schneideinheit 16 weist, wie am besten aus der Schnittdarstellung von Fig. 2a ersichtlich ist, zwei sich quer zur Richtung P1 erstreckenden geformte Schneiden 17 und 18 auf, die an einem
Schneidträger 19 bzw. an der Oberseite 9 der Trägerplatte 7 befestigt sind. Der Schneidträger
19 ist an einem schematisch dargestellten Verstellschlitten 20 befestigt, über den der Abstand des Schneidträgers 19 und somit der geformten Schneide 17 von der gegenüberliegenden geformten Schneide 18 eingestellt werden kann. Bei der in Fig. 2a gezeigten Stellung des
Verstellschlittens 20 schneiden die Schneiden 17 und 18 bei jeder der vier Fasern 2 in den
Mantel M der Faser 2 ein, jedoch nicht bis zum Faserkern K.
Die Figur 2b zeigt eine Ausführungsform mit einer zusätzlichen Heizquelle 21 zur Erwärmung der geformten Schneiden 17 und 18, welche durch eine geeignete Steuereinheit 22 mit der Heizquelle 21 verbunden sind.
Die Figur 2c zeigt eine Ausführungsform mit einer zusätzlichen Ultraschallquelle 23, welche die geformten Schneiden 17 und 18 über eine geeignete Steuereinheit 22 mit Ultraschall beaufschlagt.
Es versteht sich, dass die Ausführungsformen gemäß der Figuren 2b und 2c auch mit mehreren Heizquellen bzw. mehreren Vibrationsquellen, insbesondere hochfrequenten Vibrationsquellen, oder auch in Kombination dieser Ausführungsformen angewendet werden können.
Die Figur 2d zeigt eine Ausführungsform mit geformten Schneiden 17 und 18, die zum Schneiden von Rechteckfasern geeignet sind.
Die Figur 2e zeigt eine Ausführungsform mit geformten Schneiden 17 und 18, die zum Schneiden von Achteckfasern geeignet sind.
Es versteht sich, dass die geformten Schneiden 17 und 18 in ihrer Form auch auf Fasern 2 mit anderer Form wie zum Beispiel Doppel-D Fasern, ovale Fasern oder Fasern anderer Geometrie abgestimmt sein können.
Wie in Fig. 1 noch gezeigt ist, weist die Trägerplatte 7 einen Faseranschlag 24 auf, an dem die vorderen Enden E der Fasern 2 anliegen. Dadurch sind alle Formschnitte S in den Fasern 2 des Faserbündels 3 auf gleicher Höhe (bzw. der Abstand vom vorderen Ende E der Fasern 2 bis zum Formschnitt S ist bei allen Fasern 2 des Bündels 3 gleich groß). Der Faseranschlag kann entlang der Richtung P1 verschoben werden. Dadurch kann der Abstand der Formschnitte S von den vorderen Enden E vorgegeben werden.
Nach Durchführen der Formschnitte S werden die geformten Schneiden 17 und 18 mittels des Verstellschlittens 20 relativ zur Oberseite 9 der Trägerplatte 7 nach oben bewegt, so dass die geformten Schneiden 17 und 18 nicht mehr in den Mantel M der Fasern 2 einschneiden, und werden die Schrauben 15 des zweiten Klemmstegs 14 gelöst, so dass das Faserbündel 3 zusammen mit der Halteplatte 8 dem Schneidmodul 4 entnommen werden kann.
Die Halteplatte 8 zusammen mit dem Faserbündel 3 wird dann an einem Adapter 25 des Vorschwächungsmoduls 5 befestigt, wie schematisch in Fig. 4 gezeigt ist. Der Adapter 25 sitzt auf einer Stange 26 des Vorschwächungsmoduls 5 und kann einerseits um die Längsachse der Stange 26 gedreht (Fig. 3, 4 und 6) und andererseits entlang der Längsrichtung der Stange 26 verschoben werden (Fig. 5).
Die Stange 26 weist einen Anschlag 27 auf und ist auf einer Grundplatte 28 befestigt, die einen Behälter 29 zur Aufnahme eines Lösungsmittels 30 sowie ein Ultraschallbad 32 trägt.
In dem Behälter 29 ist ein Lösungsmittel 30 eingefüllt, wobei hier als Lösungsmittel Dichlormethan (DCM) verwendet wird. Die Füllhöhe des Lösungsmittels 30 ist durch die gestrichelte Linie L1 angedeutet. Auf dem Dichlormethan 30 ist eine Wasserschicht 31 vorgesehen, wie durch die gestrichelte Linie L2 angedeutet ist. Die Wasserschicht dient einerseits als Dampfblockade, damit sich das Lösungsmittel 30 nicht verflüchtigt, und andererseits als Kriechstopp, wie nachfolgend noch detaillierter beschrieben wird.
Die Dampfblockade dient insbesondere dazu, den Benutzer des Vorschwächungsmoduls vor gefährlichen Dämpfen des Lösungsmittels zu schützen.
Die Halteplatte 8 wird nun ausgehend von der Stellung von Fig. 3 um die Stange 26 gedreht (Fig. 4) und entlang der Längsrichtung der Stange 26 so lange verschoben, bis der Adapter 25 am Anschlag 27 anliegt, wie in Fig. 5 gezeigt ist. Die Lage des Anschlags 27 ist dabei so gewählt, dass die Fasern 2 bis zu ihren Formschnitten S in das Lösungsmittel 30 eingetaucht sind. Somit liegen die Formschnitte genau an der Grenzfläche zwischen dem Lösungsmittel 30 und der Wasserschicht 31 (Linie L1). Das Lösungsmittel 30 führt zu einer Auflösung der Verbindung zwischen dem Acrylat-Mantel M und dem Glas-Kern K im Bereich vom vorderen Ende E der Fasern 2 bis zum Formschnitt S. Ein Hochkriechen des Lösungsmittels 30 über den Formschnitt S ist aufgrund der Wasserschicht 31 nicht möglich, die somit als Kriechstopp dient. Nach einer vorbestimmten Zeitdauer des Einwirkens des Lösungsmittels 30 wird der Adapter 25 mit der Halteplatte 8 nach oben geschoben, so dass die Fasern aus dem Behälter 29 herausgezogen werden. Danach kann der Adapter 25 mit der Halteplatte 8 um die Stange gedreht (wie in Fig. 6 angedeutet ist) und dann in das Ultraschallbad 32 zur Reinigung eingetaucht werden (nicht gezeigt).
Die so vorgeschwächten und gereinigten Fasern 2 werden zusammen mit der Halteplatte 8 vom Adapter 25 gelöst und in das Abziehmodul 6 (Fig. 7) eingesetzt. Das Abziehmodul 6 weist eine Substratplatte 33 auf, mit dem die Halteplatte 8 so verbunden wird, dass die Oberseite 34 der Substratplatte 33 mit der Oberseite 10 der Halteplatte 8 fluchtet. Danach wird ein Klemmelement 35 über den vorgeschwächten Abschnitten der Fasern 2 angebracht und mit der Substratplatte 33 verbunden, so dass die vorgeschwächten Abschnitte auf die Substratplatte 33 geklemmt sind.
Dann wird die Substratplatte 33 (in Fig. 7 und 8 gesehen) nach rechts bewegt, so dass die vorgeschwächten Mantelabschnitte M' der Fasern 2 nach rechts abgezogen und die Faserkerne K freigelegt werden. Aufgrund der Formschnitte S und des selektiven Schwächens von den vorderen Enden E bis nur zu den Formschnitten S hin ist eine einerseits fluchtende Mantelendkante der Fasern 2 vorhanden. Andererseits ist die Mantelkante sehr scharf und genau definiert.
Natürlich ist es auch möglich, dass eine Person nach Lösen der Halteplatte 8 vom Adapter 25 die vorgeschwächten Mantelabschnitte M' mit der Hand abzieht, so dass in diesem Fall auf das Abziehmodul 6 verzichtet werden kann.
Bei den bisher beschriebenen Ausführungsformen waren die vorderen Enden E der Fasern 2 alle auf gleicher Höhe. Dies kann, muss aber nicht der Fall sein. Es ist durchaus möglich, dass die Faserenden der Fasern 2 nicht auf gleicher Höhe liegen. Dazu kann man z. B. auf den Faseranschlag 24 beim Schneidmodul 4 verzichten.
In besonderen Ausführungsformen (Figuren 9a und b) ist die erfindungsgemäße Vorrichtung mit einer Schneideinheit (16) ausgestattet, welche einen bzw. zwei einstellbare Abstandshalter (36) zur Regelung des Abstands der geformten Schneiden (17, 18) enthält. Dies ermöglicht, die Schneideinheit (16) sehr genau auf einen Faserdurchmesser einzustellen, so dass beim Schneidvorgang sichergestellt ist, dass die jeweiligen Mäntel M möglichst tief eingeschnitten werden, jedoch nicht in die Faserkerne K eingeschnitten wird. Femer ermöglicht eine Ausführung mit Abstandshaltern (36), die Schneideinheit (16) für verschiedene Fasertypen und / oder Faserdicken zu verwenden, wobei lediglich die Schneiden (17, 18) ausgetauscht werden und der Abstand angepasst wird.

Claims

Patentansprüche
1. Verfahren zum Abmanteln von Fasern eines Faserbündels, wobei jede Faser einen Kern und einen Mantel aufweist, bei dem a) die Fasern nebeneinander auf einer Unterlage so angeordnet werden, dass sie sich entlang einer ersten Richtung erstrecken, b) mit zwei sich quer zur ersten Richtung erstreckenden in einer Ebene angeordneten geformten Schneiden von gegenüber liegenden Seiten in die Mäntel eingeschnitten wird, so dass die Schneiden in jedem Mantel jeweils einen in Umfangsrichtung verlaufenden Formschnitt erzeugen, c) das Faserbündel danach bis zu den Formschnitten der Fasern für eine vorbestimmte Zeitdauer in ein chemisches Lösungsmittel eingetaucht wird, um die Verbindung zwischen Mantel und Kern vorzuschwächen, und d) die vorgeschwächten Mantelabschnitte mechanisch von den Faserkernen abgezogen werden.
2. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, bei dem sich die geformten Schneiden im Schritt b) parallel zur Unterlage erstrecken.
3. Verfahren nach einem der obigen Ansprüche, bei dem die geformten Schneiden aus korrosionsfreien oder korrosionsarmen Materialien bestehen.
4. Verfahren nach einem der obigen Ansprüche, wobei die geformten Schneiden vor oder während dem Schritt b) erwärmt werden.
5. Verfahren nach einem der obigen Ansprüche, wobei an die geformten Schneiden beim
Schritt b) Vibrationen, insbesondere hochfrequente Vibrationen, angelegt werden.
6. Verfahren nach Anspruch 5, wobei die Vibrationen Ultraschallschwingungen sind.
7. Verfahren nach einem der obigen Ansprüche, wobei die geformten Schneiden vor oder während dem Schritt b) erwärmt werden und hochfrequente Vibrationen an die geformten Schneiden angelegt werden.
8. Vorrichtung zum Abmanteln von Fasern eines Faserbündels, wobei jede Faser einen Kern (K) und einen Mantel (M) aufweist, mit einem Schneidmodul (4), das eine Unterlage (7, 8), eine Halteeinheit (12, 13) und eine Schneideinheit (16) aufweist, und einem Vorschwächungsmodul (5), das eine Eintaucheinheit (25, 26, 27) und einen Behälter (29) mit einem chemischen Lösungsmittel (30) aufweist, wobei die Halteeinheit (12, 13) das Faserbündel (3) so auf der Unterlage (7, 8) hält, dass die Fasern (2) nebeneinander angeordnet sind und sich entlang der Richtung (P1 ) erstrecken, die Schneideinheit (16) zwei sich quer zur Richtung (P1) erstreckende geformte Schneiden (17, 18) aufweist, die in die Mäntel (M) der Fasern (2) so einschneiden, dass die geformten Schneiden (17, 18) in jedem Mantel (M) einen in Umfangsrichtung verlaufenden Formschnitt (S) erzeugen, und wobei die Eintaucheinheit (25, 26, 27) das Faserbündel (3) bis zu den Formschnitten
(S) der Fasern (2) für eine vorbestimmte Zeitdauer in das Lösungsmittel (30) im Behälter (29) eintaucht, um die Verbindung zwischen den Mänteln (M) und den Kernen (K) vorzuschwächen.
9. Vorrichtung nach Anspruch 8, bei der das Faserbündel (3) auf einer Halteplatte (8) befestigt ist, die in das Schneidmodul (4) und das Vorschwächungsmodul (5) einsetzbar ist, wobei im eingesetzten Zustand zur bestimmungsgemäßen Verwendung des Schneidmoduls (4) und des Vorschwächungsmoduls (5) keine Änderung der Befestigung des Faserbündels (3) auf der Halteplatte (8) notwendig ist.
10. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 8 und 9, bei der sich die geformten Schneiden (17, 18) der Schneideinheit (16) parallel zur Unterlage (7, 8) erstrecken.
11. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 8 bis 10, bei der die geformten Schneiden (17, 18) aus korrosionsfreien oder korrosionsarmen Materialien hergestellt sind.
12. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 8 bis 11, wobei die Schneideinheit (16) mit mindestens einer zusätzlichen Heizquelle (21 ) zur Erwärmung der geformten Schneiden (17, 18) ausgestattet ist.
13. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 8 bis 11, wobei die Schneideinheit (16) mit mindestens einer zusätzlichen Vibrationsquelle (23), insbesondere einer hochfrequenten Vibrationsquelle, ausgestattet ist.
14. Vorrichtung nach Anspruch 13, wobei die Vibrationsquelle (23) eine Ultraschallquelle ist.
15. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 8 bis 11, wobei die Schneideinheit (16) mit mindestens einer Heizquelle (21) und mindestens einer Vibrationsquelle (23) ausgestattet ist.
16. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 8 bis 15, wobei die Schneideinheit (16) mindestens einen einstellbaren Abstandhalter (36) zur Regelung des Abstands der geformten Schneiden (17, 18) enthält.
17. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 8 bis 16, wobei die geformten Schneiden (17, 18) in ihrer Geometrie an die spezielle Geometrie der Fasern (2) angepasst sind.
18. Vorrichtung nach Anspruch 17, wobei die geformten Schneiden (17, 18) in ihrer Geometrie an runde Fasern (2) angepasst sind.
19. Vorrichtung nach Anspruch 17, wobei die geformten Schneiden (17, 18) in ihrer Geometrie an rechteckige Fasern (2) angepasst sind.
20. Vorrichtung nach Anspruch 17, wobei die geformten Schneiden (17, 18) in ihrer
Geometrie an achteckige Fasern (2) angepasst sind.
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