PL174664B1

PL174664B1 - Urządzenie do rozprowadzania i magazynowania włókien światłowodowych

Info

Publication number: PL174664B1
Application number: PL94313324A
Authority: PL
Inventors: Luk J. Macken; Noten Lodewijk C. M. Van
Original assignee: Raychem Sa Nv
Priority date: 1993-09-08
Filing date: 1994-09-02
Publication date: 1998-08-31
Also published as: JPH09502281A; IL110869A; BR9407430A; ZA946915B; GB9318602D0; FI115672B; SK283865B6; HU218817B; DK0717862T3; RO117574B1; EP0717862B1; AU698186B2; CN1133642A; CZ71596A3; NO960931D0; NO960931L; HU9600546D0; CA2171001C; CA2171001A1; HUT76014A

Abstract

1. Urzadzenie do rozprowadzania i maga- zynowania wlókien swiatlowodowych, zlozone z podstawki, z umieszczonych na niej szpul, o zew- netrznym promieniu wiekszym od dopuszczalne- go promienia zgiecia wlókna swiatlowodowego, z portów wejsciowych, znajdujacych sie na jednej krawedzi podstawki, z portów wyjsciowych, oraz z elementów ograniczajacych promien zgiecia wlókien, znajdujacych sie miedzy portami wej- sciowymi, a portami wyjsciowymi, znamienne tym, ze jest zaopatrzone w porty wejsciowe ( 8 i 9), stanowiace uklad rowków rozlozonych wzdluz ca- lej krawedzi podstawki, oraz w porty wyjsciowe ( 1 0 i 1 1 ), znajdujace sie w poblizu narozy prze- ciwleglej krawedzi podstawki, przy czym elemen- tami ograniczajacymi promien zgiecia wlókna swiatlowodowego miedzy portami wejsciowymi (8 i 9), a szpulami (13 i 14), sa lukowe scianki prowadzace (16 i 17), o promieniu zakrzywienia nie mniejszym od dopuszczalnego promienia zgiecia wlókien. Fig.4A. PL PL PL PL

Description

Przedmiotem wynalazku jest urządzenie do rozprowadzania i magazynowania włókien światłowodowych, złożone z podstawki, z umieszczonych na niej szpul, o zewnętrznym promieniu większym od dopuszczalnego promienia zgięcia włókna światłowodowego, z portów wejściowych, znajdujących się na jednej krawędzi podstawki, z portów wyjściowych, oraz z elementów ograniczających promień zgięcia włókien, znajdujących się między portami wejściowymi, a portami wyjściowymi.

Coraz większe zastosowanie światłowodów w sieciach transmisyjnych, wymaga opracowania różnych układów, takich jak na przykład sprzęgaczy, oraz urządzeń do rozprowadzania i magazynowania włókien światłowodowych, które ze względu na małą średnicę i kruchość, są podatne na uszkodzenia w czasie instalacji i eksploatacji.

Istotnym parametrem technicznym włókien światłowodowych jest dopuszczalny promień zgięcia, poniżej którego następuje trwałe uszkodzenie mechaniczne światłowodu, i związane z tym straty transmitowanego światła.

174 664

Dopuszczalny promień zgięcia narzuca więc konstrukcję wszystkich układów transmisyjnej sieci światłowodowej, w tym również i urządzeń do rozprowadzania i magazynowania kabli i włókien światłowodowych o nadmiernych długościach.

Z opisu patentowego Stanów Zjednoczonych A. P. nr US 4 840 449 znane jest urządzenie do magazynowania włókien kabli światłowodowych, zaopatrzone w parę wystających z podstawki szpul i w płytkę montażową, na której znajdują się obustronnie rowki do umieszczenia - połączonych za pomocą spawu - światłowodów wejściowych i wyjściowych. Włókna światłowodowe o nadmiernych długościach nawijane są na jedną, lub obydwie szpule, o promieniu większym od dopuszczalnego promienia zgięcia światłowodów. Podstawka urządzenia zaopatrzona jest w jeden port wejściowy i jeden port wyjściowy.

Konstrukcja tego urządzenia nie pozwala na różnorodne wprowadzenie i wyprowadzenie włókien światłowodowych, co nierzadko ogranicza jego zastosowanie.

W opisie patentowym Stanów Zjednoczonych A. P. nr US 4 627 686 przedstawione jest urządzenie do magazynowania włókien kabli światłowodowych, składające się z podstawki z zawiniętymi ściankami bocznymi, oraz z płytki montażowej, na której znajdują się rowki z umieszczonymi w nich - połączonych za pomocą spawu - wejściowymi i wyjściowymi włóknami światłowodowymi. Włókna światłowodowe o nadmiernej długości układane są wzdłuż ścianek bocznych podstawy, na ich zawinięciach. Kable wejściowe mocowane są za pomocą zacisku z jednej strony do podstawy, a kable wyjściowe

- wychodzą z drugiej strony podstawki.

Niedogodnością tego rozwiązania jest brak różnorodności wprowadzenia i wyprowadzenia wejściowych i wyjściowych kabli światłowodowych, oraz niedostateczne zabezpieczenie włókien światłowodowych przed nadmiernym zgięciem. Ponadto, zastosowanie zacisków może prowadzić do nadmiernego ściśnięcia włókien światłowodowych, powodując straty światła.

Z opisu patentowego Stanów Zjednoczonych A. P. nr 5 142 606 znane jest urządzenie do rozprowadzania, łączenia i magazynowania włókien z kabli światłowodowych, złożone z zespołu prowadnic i z połączonego z nim układu ułożonych pionowo w kilku rzędach kaset, wyposażonych w urządzenie do magazynowania kabli światłowodowych, oraz w płytki montażowe, służące do łączenia włókien światłowodowych. Każde z tych urządzeń, połączone zawiasowo i wysuwnie z kasetą, stanowi wraz z bocznymi ściankami podstawkę, zaopatrzoną w port wejściowy i wyjściowy wiązki kabli światłowodowych. Ponadto jest ona zaopatrzona w połączone z podstawką szpule do nawijania kabli, oraz w tuleje ze złączami. Przez port wejściowy wprowadzony jest kabel światłowodowy, który - w przypadku nadmiernej długości - nawijany jest naprzemian na szpule (tworząc w widoku z góry kształt ósemki), a pojedyncze włókna, doprowadzane są do tulei zaopatrzonych obustronnie w złącza światłowodowe. Z drugiej strony tulei, przyłączone są włókna światłowodowe kabla wyjściowego, doprowadzonego do urządzenia przez port wyjściowy, znajdujący się po tej samej stronie podstawki co i port wejściowy. Między portem wyjściowym kabla, a tulejami ze złączami, znajdują się przyporządkowane im elementy ograniczające promień zgięcia włókien światłowodowych, mające postać wystających z podstawki kołków. Urządzenie do magazynowania kabli światłowodowych

- zamiast tulei ze złączami i szpul - jest korzystnie wyposażone w pojedynczą szpulę z płytką montażową, służącą do sklejania powierzchni czołowych włókien wejściowych i wyjściowych.

Przedstawione urządzenie ma bardzo złożoną konstrukcję i jest dostosowane do sieci światłowodowych zawierającej bardzo dużą liczbę kabli, jest bowiem zbyt kosztowny w przypadku zastosowań do sieci zawierającej małą liczbę kabli, lub włókien światłowodowych. Niedogodnością tego rozwiązania jest również niedostateczne zabezpieczenie przed nadmiernym zginaniem włókien (elementy ograniczające promień zgięcia w postaci kołków), jak również możliwość ich uszkodzenia w wyniku wsuwania i wysuwania urządzenia z kasety. Konstrukcja urządzenia ogranicza różnorodność sposobu wprowadzenia

174 664 i wyprowadzenia z urządzenia kabli światłowodowych (obydwa porty: wejściowy i wyjściowy, znajdują się z jednej strony urządzenia).

Celem wynalazku jest opracowanie takiej konstrukcji urządzenia, która wyeliminuje niedogodności znanych dotychczas urządzeń do rozprowadzania i magazynowania włókien światłowodowych.

Cel ten, zrealizowano w konstrukcji urządzenia do rozprowadzania i magazynowania włókien światłowodowych według wynalazku, które jest zaopatrzone w porty wejściowe stanowiące układ rowków rozłożonych wzdłuż całej krawędzi podstawki, draż w porty wyjściowe, znajdujące się w pobliżu naroży przeciwległej krawędzi podstawki, przy czym elementami ograniczającymi promień zgięcia włókna światłowodowego między portami wejściowymi, a szpulami, są lukowe ścianki prowadzące, o promieniu zakrzywienia nie mniejszym od dopuszczalnego promienia zgięcia· włókien.

Łukowe ścianki prowadzące są korzystnie współśrodkowe.

Urządzenie ma korzystnie zwierciadlaną oś symetrii, znajdującą się między szpulami.

Łukowe ścianki prowadzące są korzystnie zakrzywione w przeciwnych kierunkach i skierowane do ścianek bocznych podstawki.

Urządzenie jest korzystnie wykonane w postaci jednolitego odlewu precyzyjnego.

Urządzenie jest korzystnie połączone za pomocą włókien światłowodowych wychodzących z portów wejściowych, względnie z portów wyjściowych przynajmniej z jedną płytką montażową.

Przynajmniej jeden rowek portu jest korzystnie zaopatrzony w umieszczony w nim rozłącznie uchwyt prowadnicy rurkowej włókien światłowodowych, zaopatrzony w kanał główny i w połączone z nim kanały wtórne, o mniejszych wymiarach poprzecznych.

Zaletą urządzenia do rozprowadzania i magazynowania włókien światłowodowych według wynalazku jest możliwość różnorodnego wprowadzania i wyprowadzania z niego włókien światłowodowych, w zależności od potrzeby, wynikającej z łączenia tego urządzenia z innymi urządzeniami transmisyjnej sieci światłowodowej. Urządzenie ma prostą konstrukcję, umożliwiającą łatwy montaż i demontaż włókien światłowodowych, których promień zginania jest zawsze większy od dopuszczalnego promienia zgięcia.

Wynalazek jest przykładowo wyjaśniony na rysunku, na którym fig. 1 przedstawia znane urządzenie do magazynowania włókien światłowodowych, zaopatrzone w dwie szpule, w widoku perspektywicznym, fig. 2 - odmianę znanego urządzenia do magazynowania włókien światłowodowych, w widoku z góry, fig. 3 - urządzenie do rozprowadzania i magazynowania włókien światłowodowych według wynalazku, w widoku perspektywicznym, fig. 4A - to samo urządzenie w widoku z góry, fig. 4B - to samo urządzenie w częściowym przekroju podłużnym, fig. 4C - część tego samego urządzenia w widoku perspektywicznym z tyłu, fig. 4D - część tego samego urządzenia w widoku z przodu, fig. 4E - szpulę urządzenia według fig. 4A, w osiowym przekroju podłużnym, fig. 5A, B, C, D i E - sposób wprowadzania i wyprowadzania włókien światłowodowych z urządzenia według fig. 3, fig. 6A - uchwyt prowadnicy rurkowej włókien światłowodowych, w widoku perspektywicznym, fig. 6B - ten sam uchwyt w widoku z boku, fig. 6C - ten sam uchwyt w widoku z tyłu, fig. 6D - ten sam uchwyt w widoku z góry, fig. 6E - ten sam uchwyt w widoku z przodu, fig. 7 - obudowę urządzenia do rozprowadzania i magazynowania włókien światłowodowych, w widoku perspektywicznym z usuniętą częścią jego obudowy, a fig. 8 - zespół płytek montażowych, umieszczony w obudowie według fig. 7, w widoku perspektywicznym.

Przedstawione na fig. 1 znane urządzenie do magazynowania włókien światłowodowych składa się z podstawki 6, ograniczonej dwustronnie ściankami bocznymi, z umieszczonych na podstawce 6 dwóch szpul 5, oraz płytki montażowej 7, zaopatrzonej obustronnie w rowki i służącej do wykonywania złącz wejściowych i wyjściowych włókien światłowodowych. Kabel 1 przymocowany jest do słupków 3, zamocowanych do bocznej krawędzi podstawki 6, a wchodzące w jego skład włókna światłowodowe 2 - wprowadzane

174 664 są do urządzenia za pomocą jednego portu wejściowego 4. Włókna światłowodowe 2 o nadmiernej długości są nawinięte na jedną, lub obydwie szpule 5.

Inne, znane urządzenie do magazynowania włókien światłowodowych, przedstawione na fig. 2, stanowi podstawkę z zawiniętymi ściankami bocznymi, na której znajduje się płytka montażowa 7, zaopatrzona w równoległe rowki, w których znajdują się połączone za pomocą spawu wejściowe i wyjściowe włókna światłowodowe 2. Kable wejściowe 1 wprowadzone są z jednej strony podstawki, do której są przymocowane za pomocą zacisku 3, zaś kable wejściowe - wprowadzone są w narożniku podstawki, znajdującym się po jej drugiej stronie. Włókna światłowodowe 2 o nadmiernej długości nawinięte są na zawinięte części ścianek bocznych podstawki.

Przedstawione na fig. 3, oraz 4A, B, C, D i E urządzenie do rozprowadzania i magazynowania włókien światłowodowych według wynalazku - wykonane w postaci jednolitego odlewu precyzyjnego z tworzywa sztucznego - składa się z podstawki, ograniczonej z trzech stron ściankami bocznymi i ścianką czołową 19, oraz z umieszczonych na niej przynajmniej dwóch szpul 13 i 14. Na nieograniczonej ścianką krawędzi podstawki znajdują się porty wejściowe 8 i 9 włókien światłowodowych w postaci rowków, i przyporządkowany im układ łukowych ścianek prowadzących 16 i 17, o promieniu zakrzywienia nie mniejszym od dopuszczalnego promienia zgięcia włókna. Układ ścianek prowadzących 16, znajdujący się z jednej strony podstawki i skierowany do ścianki bocznej 19, jest lustrzanym odbiciem układu ścianek prowadzących 17, znajdujących się z drugiej strony podstawki, i skierowanych do przeciwległej ścianki bocznej 19. Zamiast łukowych ścianek prowadzących 16 i 17, mogą być zastosowane wystające z podstawki kołki, ułożone wzdłuż odpowiednich linii łukowych. Liczba rowków portów wejściowych 8 i 9 jest różna, i zależy od liczby innych układów światłowodowej sieci transmisyjnej, dołączanych do urządzenia według wynalazku. W niektórych zastosowaniach, liczba tych rowków wynosi na przykład cztery, lub osiem, w innych zaś - w zakresie od dwudziestu do sześćdziesięciu, zwłaszcza trzydzieści sześć.

Między portami wejściowymi 8 i 9 znajduje się kanał przelotowy 12, łączący tylną powierzchnię podstawki z jej powierzchnią czołową, i współpracujący z zakrzywioną powierzchnią roboczą zgrubienia 18, znajdującego się między portami wejściowymi 8 i 9, a szpulami 13 i 14, mającą promień krzywizny nie mniejszy od dopuszczalnego promienia zgięcia włókna światłowodowego (fig. 4B). Kanał przelotowy 12 rozszerza się w kierunku szpul 13 i 14, a promień zakrzywienia jego ścianek bocznych jest nie mniejszy od dopuszczalnego promienia zgięcia włókna światłowodowego.

Po przeciwnej niż porty wejściowe 8 i 9 stronie podstawki, znajdują się porty wyjściowe 10 i 11, uformowane w pobliżu jej narożników, między krawędziami bocznymi ścianek bocznych i ścianki czołowej 19. Ścianka czołowa 19, otaczająca częściowo obydwie szpule 13 i 14, składa się z dwóch identycznych, łukowych połówek, o promieniu zakrzywienia większym od dopuszczalnego promienia zgięcia włókna. Ponadto ścianki boczne i ścianka czołowa 19, są zaopatrzone w występy 20, mających postać wystających do środka języczków.

W analogiczne występy 20, które wystają zarówno do wewnątrz, jak i na zewnątrz, zaopatrzone są obydwie szpule 13 i 14. Dodatkowo, każda ze szpul 13 i 14, jest zaopatrzona w wycięcie 15, znajdujące się korzystnie od strony ścianki bocznej 19. Powierzchnia zewnętrzna szpul 13 i 14 ma promień krzywizny większy od dopuszczalnego promienia zgięcia włókien światłowodowych. Obydwie szpule 13 i 14 są korzystnie wydrążone, co umożliwia przechowywanie w nich niewykorzystywanych włókien światłowodowych, wprowadzanych przez wycięcia 15. Promień krzywizny wewnętrznej powierzchni szpul 13 i 14 jest większy od dopuszczalnego promienia zgięcia włókien.

Urządzenie do rozprowadzania i magazynowania włókien światłowodowych według wynalazku ma zwierciadlaną oś symetrii, biegnącą wzdłuż linii A-A na fig. 4A, umożliwiającą różnorodne wprowadzenie i wyprowadzenie włókien światłowodowych o różnych długościach, co jest szczegółowo przedstawione na fig. 5A, B, C, D i E. Włókna

174 664 światłowodowe 2 (fig. 5A), mogą być wprowadzone przez kanał przelotowy 12, i wyprowadzone przez porty wyjściowe 10 i 11, przy czym niewykorzystane włókna mogą być zwinięte wewnątrz wydrążonej szpuli 13. Włókna światłowodowe 2 (fig. 5B), wprowadzone przez porty wejściowe 9 lub 8, i przez łukowe ścianki prowadzące 17 lub 16, mogą być wyprowadzone przez kanał przelotowy 12, po uprzednim owinięciu wokół szpuli 14, Iub szpuli 13. Inna możliwość wprowadzenia i wyprowadzenia włókien światłowodowych 2 przedstawiona jest na fig. 5C, gdzie są one wprowadzone przez porty wejściowe 9, Iub 8 i dodatkowo przez kanał przelotowy 12, zaś wyprowadzone przez porty wyjściowe 11 lub 10. Włókna światłowodowe 2 (fig. 5D), mogą być wprowadzone przez porty wejściowe 8, znajdujące się z jednej strony podstawki, a wyprowadzone przez port wyjściowy 11, znajdujący się w przeciwległym jej narożniku. Wówczas włókna światłowodowe 2 są korzystnie owinięte wokół obydwu szpul 13 i 14. W innym przypadku (fig. 5E), włókna światłowodowe 2 mogą być wprowadzone przez jeden z portów wyjściowych 10 lub 11 i wyprowadzone przez drugi z tych portów. Możliwe są również inne możliwości wprowadzania i wyprowadzania włókien światłowodowych 2, i w każdym przypadku promień ich zakrzywienia jest zawsze większy od dopuszczalnego promienia zgięcia włókna światłowodowego.

Na figurze 6A, B, C, D i E przedstawiony jest uchwyt prowadnicy rurkowej włókien światłowodowych, mocowany korzystnie w rowkach portów wejściowych 8 i 9. Uchwyt prowadnicy składa się z pozycjonera, i z połączonego z nim sprężystego zaczepu, służącego do zamocowania w rowku portu wejściowego 8 i 9. Sprężysty zaczep składa się korzystnie z dwóch ramion, przy czym jedno z nich, jest zaopatrzone w wystający na zewnątrz klinowy występ. Pozycjoner zaopatrzony jest w jeden kanał o większej średnicy, i w połączone z nim cztery, zachodzące częściowo na siebie kanały o mniejszych średnicach. Liczba kanałów o mniejszych średnicach wynosi korzystnie od dwóch do sześciu. Do kanału o większej średnicy wprowadzona jest prowadnica rurkowa, natomiast wiązki mniejszych prowadnic włókien światłowodowych, lub kabli światłowodowych, wciskane są do kanałów o mniejszych średnicach.

Przedstawiona na fig. 7 obudowa urządzenia według wynalazku, złożona jest z podstawy 22 i z zamykającej ją od góry pokrywy 23 w kształcie kopuły. W podstawie 22 znajdują się wystające na zewnątrz cylindryczne króćce 24 i owalny króciec 25. Wewnątrz obudowy rozgałęziacza znajdują się korzystnie dwie konstrukcje nośne 26 i 27, oddzielone od siebie pustą przestrzenią 28. W szczelinie 28 znajdują się włókna światłowodowe nie podlegające łączeniu z innymi włóknami, i nie są nawijane na szpule urządzenia do magazynowania włókien według wynalazku. Do jednej, lub do obydwu konstrukcji nośnych przymocowane są urządzenia 21 do rozprowadzania i magazynowania włókien światłowodowych, oraz nieuwidocznione na rysunku płytki montażowe (w obszarze 29), zaopatrzone w złącza i sprzęgacze włókien światłowodowych.

Do owalnego króćca 25 wprowadzony jest kabel światłowodowy główny, zaś do króćców 24 - kable światłowodowe odgałęźne. Włókna światłowodowe z kabla głównego i z kabli odgałęźnych przechodzą przez urządzenie 21 do rozprowadzania i. magazynowania włókien światłowodowych - do nieuwidocznionych na rysunku płytek montażowych, gdzie są spawane, ewentualnie sprzęgane. Urządzenie 21 do rozprowadzania i magazynowania włókien światłowodowych umożliwia różnorodne wprowadzenie i wyprowadzenie włókien światłowodowych z płytki montażowej, takie jak na przykład przedstawione na fig. 5. Przez kanał przelotowy 12 są korzystnie przetknięte włókna światłowodowe biegnące do następnego urządzenia 21, i następnej płytki montażowej. Oddzielenie urządzenia 21 do rozprowadzania i magazynowania włókien światłowodowych od płytek montażowych, ułatwia montaż i demontaż włókien światłowodowych, jak również umożliwia zastosowanie dowolnej, zależnej od potrzeb liczby urządzeń 21 i płytek montażowych.

174 664

Na figurze 8 przedstawiony jest układ 30 płytek montażowych 31, mocowanych w obszarze 29 przedstawionej na fig. 7 obudowy 22, 23. Płytki montażowe 31 zamocowane są do szyny prowadzącej 33 za pomocą mechanizmu zaczepowego 32.

Konstrukcja urządzenia do magazynowania włókien światłowodowych według wynalazku pozwala na jego dopasowanie do innych urządzeń sieci światłowodowej, przy jednoczesnej różnorodności wprowadzania i wyprowadzania włókien światłowodowych.

174 664

Fig.8.

174 664

Fig.5 B

174 664 ^Α 11

Fig.4B. Fig.4C.

Fig.4D.

Fig.4E.

174 664

Fig.3.

174 664

Fig.1.

Departament Wydawnictw UP RP. Nakład 90 egz. Cena 4,00 zł

Claims

Zastrzeżenia patentowe

1. Urządzenie do rozprowadzania i magazynowania włókien światłowodowych, złożone z podstawki, z umieszczonych na niej szpul, o zewnętrznym promieniu większym od dopuszczalnego promienia zgięcia włókna światłowodowego, z portów wejściowych, znajdujących się na jednej krawędzi podstawki, z portów wyjściowych, oraz z elementów ograniczających promień zgięcia włókien, znajdujących się między portami wejściowymi, a portami wyjściowymi, znamienne tym, że jest zaopatrzone w porty wejściowe (8 i 9), stanowiące układ rowków rozłożonych wzdłuż całej krawędzi podstawki, oraz w porty wyjściowe (10 i 11), znajdujące się w pobliżu naroży przeciwległej krawędzi podstawki, przy czym elementami ograniczającymi promień zgięcia włókna światłowodowego między portami wejściowymi (8 i 9), a szpulami (13 i 14), są łukowe ścianki prowadzące (16 i 17), o promieniu zakrzywienia nie mniejszym od dopuszczalnego promienia zgięcia włókien.

2. Urządzenie według zastrz. 1, znamienne tym, że łukowe ścianki prowadzące (16 i 17) są współśrodkowe.

3. Urządzenie według zastrz. 2, znamienne tym, że ma zwierciadlaną oś symetrii (A-A), znajdującą się między szpulami (13 i 14).

4. Urządzenie według zastrz. 3, znamienne tym, że łukowe ścianki prowadzące (16 i 17) są zakrzywione w przeciwnych kierunkach i skierowane do ścianek bocznych (19) podstawki.

5. Urządzenie według zastrz. 1, znamienne tym, że jest wykonane w postaci jednolitego odlewu precyzyjnego.

6. Urządzeede według zastrz. 1, znamienne tym, ee jest; połączone za pomocą włókien świattowoclo-wych 5w^cho<dz|c^ch ^z portów wejścio^ch (8 lub 9), w^z^ięc^r^i^ z portów (10 lub 11) peeynojmnjoj z e'edną pb/tką montążową (31).

7. Urządzzme wedhw dautze. 1, znanuennz tym, en przymajmnipj zencn nówek portu (8 lub 9) zaopatrzony jest w umieszczony w nim rozłącznie uchwyt prowadnicy rurkowej włókien światłowodowych, zaopatrzony w kanał główny i w połączone z nim kanały wtórne, o mniejszych wymiarach poprzecznych.