NO175813B - Anordning for vikling av en optisk fiber - Google Patents

Description

Foreliggende oppfinnelse vedrører en anordning for vikling av en optisk fiber på en trommels omkretsflate, innbefattende første og andre innretninger for å bære og feste motsatte trommellengder for rotasjon om trommelens lengdeakse, samt første og andre fiberklemmer for å klemme fibre mot trommelen .

Anordninger av typen ovenfor er kjent fra US-patentene 4150801, 4795108 og 3589643. Disse viser kleminnretninger som ikke dreier rundt aksen. Det er ønskelig å få kleminnretninger til å rotere slik at fiber viklet etter at klemmen kontakter fibret er fritt til å begynne med den motsatte vikleretning. Klemmen hindrer den siste fibervikling i et gitt lag i å hoppe over det inntilliggende lag ved oppstart av omvendt vikleretning. Således viser ingen av disse patentskrifter bruken av to klemmer, en montert nær hver ende av trommelen, der klemmene bringes til kontakt med fibre under det tidspunkt at retningen for fiberviklingen på trommelen snus.

Mange av dagens missilvåpner innbefatter en utstrakt lengde med et filament, slik som en ledning eller optisk fiber viklet på en kanister, der én ende av denne er forbundet til innretninger ombord i missilet og den andre ende er forbundet til apparatur på utskytningsstedet. Ved utskytning vikler filamentet seg av hvilket opprettholder via dataforbindelsen en kommunikasjonsledning for styring av missilet. Ettersom en optisk fiber er en foretrukket form for filament for dette formål, vil den bli benyttet i det etterfølgende.

Ved vikling av optisk fiber på kanisteren er det viktig ikke å strekke eller bøye fibret ettersom dette kan vesentlig forringe kvaliteten på et lyssignal som transmitteres. En spesiell vanskelighet påstøtt ved vikling av en optisk fiber er at ved bevegelse fra enden av et viklingslag til be-gynnelsen av det neste vris fibret ut av planet i det nedre viklingslag såvel som heves radielt oppad som frembringer en "mikrobøy" som må holdes så liten som mulig for å hindre forringelse av signaloverføringen allerede angitt.

Under visse andre situasjoner påføres lagene en avsmalnende kanister slik at et øvre lag kan starte et antall vindinger tilbake fra enden av det underliggende lag som kompliserer viklingsprosedyren og hindre bøying, spenning eller mikro-bøy ing under vikling.

Uansett kanisterformen er det nødvendig å innstille et spesielt overgangspunkt mellom lagene under en fiberspolings-operasjon. Tidligere har dette kun blitt utført på vellykket måte manuelt, hvor operatøren måtte sette hver endelagsovergang for hånd. Naturligvis er dette en svært vanskelig og upålitelig måte å sette en endelagsovergang og det er ønskelig å kunne utføre dette med en maskinstyringsteknikk.

En kanister, enten jevnt sylindrisk eller sylindrisk avsmalnende i form, er montert for rotasjon om sin lengdeakse og drevet om denne akse for å vikle en optisk fiber i lag av nødvendig mengde på sin periferi.

I samsvar med den foreliggende oppfinnelse er det til-veiebragt en anordning av den innledningsvis nevnte art som kjennetegnes ved at den første klemme er montert i den første ende av trommelen for rotasjon om lengdeaksen, at den andre klemmen er montert i den andre enden av trommelen for rotasjon om lengdeaksen, en første og andre aktuator for alternerende å bevege den første og andre klemme til kontakt med fibret mens fibrets vikleretning på trommelen reverseres, idet kontakt av en klemme med fiberviklingen bevirker at klemmen dreier seg omkring lengdeaksen med trommelen.

De to gripeanordninger er identiske med hverandre og hver innbefatter en aktuatorarm som har en ende koplet til en solenoid eller magnetisk aktuator og den andre ende festet til en forholdsvis myk skumplastpute som forløper hovedsakelig 90° til aktuatorarmen.

I uaktivisert tilstand er fibergripeanordningene avstands-plassert radielt utad fra fiberviklingene og plassert respektivt direkte motstående endepartiene av de ytterste fiberviklingslag. Ved aktivisering trekker aktuatorarmen den f ibergripende pute ned for svakt å klemme de siste få omdreininger av de da ytterste fiberlag på plass mens et nytt fiberlag påbegynnes.

Den beskrevne fiberviklings-gripeanordning muliggjør nøyaktig styring av enden av ett fiberlag og påbegynnelsen av det umiddelbart påfølgende lag innenfor akseptable toleranser. Denne griping opprettholdes over noe mindre enn en full omdreining og gripeputene må være myke og det klemmende eller gripende trykk lett, for slik ikke å ødelegge fibret under overgangsperioden fra et lag til det neste.

De vedlagte tegninger viser:

Fig. 1 er en perspektivisk avbildning av fiberoptikk-viklingsanordningen innbefattende den foreliggende

oppfinnelse;

fig. 2 er en ytterligere perspektivisk avbildning; og fig. 3 er et sideriss delvis i snitt tatt langs linjen 2-2

ifølge fig. 1.

Det vises nå til tegningene, og spesielt fig. 1, der anordningen for å vikle en optisk fiber på en sylindrisk trommel, ofte referert til som en kanister når den benyttes som en dataforbindelse for et missil, er identifisert generelt som 10. I vanlig drift legger anordningen ned et antall lag med en optisk fiber 12 på omkretsflaten av en hovedsakelig sylindrisk kanister 14 med en avsmalning eller konusitet. Fiberviklingene vikles først fra venstre mot høyre og deretter vikles det umiddelbart påfølgende lag fra høyre mot venstre hvor påfølgende lag legges ned på samme måte. Ettersom en dataforbindelse-kanister, når brukt som en dispenser på et missil, ofte sender ut fibret fra en ende av kanisteren, er en vanlig foretrukket form av kanisteren en avsmalnet sylinder der utlevering foretas fra den mindre ende. Følgelig vil virkningen av oppfinnelsen bli beskrevet i forbindelse med vikling av en slik avsmalnende kanister 14.

En bevegelig fiberføring 16 mottar fibret 12 fra en for-rådsspole 18 og leder den via et matehode 20 til et nøyaktig sted på kanisteren. Fiberføringen er glidbart montert på den øvre flate av et par avstandsbeliggende skinner 22 og 24 beliggende på toppen av en bærepilar 26 for bevegelse langs en bane parallelt med kanisterens sylinderakse. En spiral-drivskrue 28 opplagret i bærepilaren mellom de to skinner står i forbindelse med et tannhjul på undersiden av fiberfør-ingen (ikke vist) for å bevege føringen og (således fibre) langs en bane parallelt med kanisteren for å legge ned hver fibervikling på sitt korrekte sted i et viklingslag. Reversering av drivskrueretningen bevirker føringen 16 og fibret til å bevege seg langs den samme bane, men i en motsatt retning for vikling av det neste lag. Aktivisering vises oppnådd med en håndbetjent knott 30, eller alternativt med en elektrisk eller hydraulisk roterende kraftkilde.

En høydeknott 32 er justerbar for å bevege føringen 16, fibermatningshodet 20 og fibret vertikalt med hensyn til kanisteren for å oppta tillegget av ytterligere viklingslag og deretter posisjonere føringen tilbake til et nedre nivå ved oppstart av viklingen på en ny kanister.

Det vises nå også til fig. 2 og 3, der separate fibergripende eller klemmende anordninger 34 er anordnet i hver ende av kanisteren innbefattende en aktuatorarm 36 som, på en måte som vil bli beskrevet, kan selektivt beveges radielt oppad eller radielt nedad for å posisjonere en gripepute 38, fortrinnsvis oppbygd av skumgummi, til kontakt med den utvendige flate av det ytterste fiberlag eller til å frigjøre klemmingen eller gripingen av fibrene.

Den avsmalnende viklingstrommel 14 hvorpå fiberforrådet skal vikles har en endeplate 42 og en åpning 44 i seg for frigjørbart å motta en drivplate 46. Drivplaten er festet til enden av en aksel 48 som passerer gjennom lagret 50 og 52 i en første bærevegg 54 for kopling i sin ytre ende til en drivmotor 56 som er selektivt aktiviserbar for å gi roterende kraft til trommelen for viklingsformål.

Ettersom kun en side av viklingstrommelen behøver å bli drevet, innbefatter den motsatte side av trommelen en ytterligere drivplate 58 dimensjonert til tett å passe i en åpning i trommelens endeplate 60. Drivplaten 58 er festet til enden av en aksel 62 som er opplagret i en ytterligere baerevegg 64 ved 66.

En spiralfjær 68 er opptatt på akselen 62 og har sine ender som utøver trykk mot både lageret 68 og et C-klips 69 festet til akselen. For å fjerne trommelen fra anordningen beveges akselen 62 mot spiralfjæren 68 som sammentrykker den, og muliggjør fjerning av drivplaten 58. Nå kan trommelen tas av den faste drivplate 46. Montering av trommelen i anordningen utføres ved å reversere de beskrevne trinn.

Hver fibergripende eller klemmende anordning 34 omfatter et langstrakt legeme 70 som har en sentral tverråpning 72 gjennom hvilken akselen 48 passerer og i hvilken den er opplagret ved 74. Spesielt vender et nav 76 som er i ett med legemet 70 mot bæreveggen 54 eller 64, alt etter hva tilfellet måtte være. Den motsatte side av legemet 70 har et par avstandsbeliggende ører 78 og 80 med åpninger i seg for mottak av en aktiviseringsarm 36 i glidende forhold. En magnetisk aktuator 82 er montert mellom hvert sett ører 78,80 og aktuatorarmen 36 er festet til det magnetiske aktuator-anker slik at ved aktivisering av aktuatorarmen vil puten bevege seg mot trommelen. En spiralfjær 84 trykkes sammen når den magnetiske aktuator aktiviseres og når frigjort bevege aktuatorarmen 36 og puten 38 bort fra kontakt med det fiberviklede topplag.

En spiralfjær 85 er opptatt på navet 76 og har en ende festet til legemet 70 med f.eks. en skrue, mens den andre ende av fjæren er festet til en begrenserstav 88. I avspent tilstand holder fjæren 84 legemet i kontakt med begrenserstaven. Når en pute 38 klemmer mot en fibervikling på trommelen 40, bevirker ytterligere trommelrotasjon at legemet 70, armen 34 og puten 38 båret av armen dreier bort fra begrenserstaven 88 som en enhet inntil putens klemmende virkning opphører, ved hvilket tidspunkt fjæren 84 snepper legemet 70 tilbake mot begrenserstaven.

Under bruk av den beskrevne anordning er en avviklingstrommel 14 montert mellom drivplatene 46 og 58 og en ende av den optiske fiber 12 forankres til trommelen på konvensjonell måte. Et første lag blir deretter viklet på trommelen, f.eks. fra venstre mot høyre som vist i figurene 2 og 3. Når den siste vikling i det første lag nås, aktiviseres den fibergripende anordning 34 over denne ende av trommelen for å klemme de siste få fiberomdreininger med puten 38. Trommelen blir nå dreid i den motsatte retning som starter det andre lag som vikles fra høyre mot venstre. Hvor et nedre lag endeviklinger blir holdt av puten kan laget umiddelbart over påbegynnes ved en forutbestemt overgang innenfor akseptable toleranser. Etter at et nytt lag er påbegynt frigjøres putetrykket og laget kompletteres. Prosedyren repeteres inntil det ønskede antall lag er blitt viklet.

Claims (5)

1. Anordning for vikling av en optisk fiber (12) på en trommels (14) omkretsflate, innbefattende første og andre innretninger (54,64) for å bære og feste motsatte trommelender for rotasjon om trommelens lengdeakse, samt første og andre fiberklemmer (34) for å klemme fibre (12) mot trommelen, karakterisert ved at den første klemme er montert i den første ende av trommelen (14) for rotasjon om lengdeaksen, at den andre klemmen er montert i den andre enden av trommelen (14) for rotasjon om lengdeaksen, en første og andre aktuator (82) for alternerende å bevege den første og andre klemme (34) til kontakt med fibret (12) mens fibrets vikleretning på trommelen reverseres, idet kontakt av en klemme med fiberviklingen bevirker at klemmen dreier seg omkring lengdeaksen med trommelen.

2. Anordning ifølge krav 1, karakterisert ved at hver kleminnretning (34) innbefatter et legeme (70) dreibart montert på en festeinnretning, en aktuatorarm (36) glidbar i forhold til legemet (70) og en pute (38) festet til et endeparti av aktuatorarmen.

3. Anordning ifølge krav 2, karakterisert ved at hver aktuator (82) er en magnetisk aktuator (82) med et bevegbart anker forbundet til kleminnretningen (34) på aktuatorarmen (36).

4. Anordning ifølge krav 2, karakterisert ved at den innbefatter en begrenserstav (88) montert på hver bærende og festende innretning (54,64), og fjærinnretninger (85) på hvert kleminnretningslegeme (70) som ettergivende presser kleminnretningslegemet mot en begrenserstav.

5. Anordning ifølge krav 2, karakterisert ved at puten (38) er oppbygd av skumplast.