SE520439C2 - Uppvärmningsanordning samt metod för att anbringa en skyddande hylsa kring en bar optisk fibersektion - Google Patents

Description

^Ü 459 2 :_ _, j. sammanfogning med användning av sammansmältning och applicering av det skyddande höljet tätt runt den sammanfogade delen utförs oftast i två olika anordningar men kan likaväl utföras i en enda anordning med två operationer, jämför WO OO/65388 OPTICAL FIBER SPLICING APPARATUS överförd på Telefonaktiebolaget LM Ericsson.

Det är också möjligt att automatisera processtegen med avtäckning, rengöring, skärning, sammanfogning genom smältning, återtäckning och testning, genom t.ex. robotteknologi. Vid en sådan situation är varje processteg en arbetsstation och en robotarm flyttar varje fiber mellan varje station. Alla stationer arbetar samtidigt, varför arbetstiden för det längsta processteget sätter gränsen för hastigheten för den totala processen. Det är därför viktigt att minimera tiden som vardera steg tar. Tiden för sammanfogning är approximativt omkring 50 sekunder. Ugnar enligt teknikens ståndpunkt eller uppvärmningsanordningar för återtäckning har svårigheter att nå dessa tider och utgör därför en flaskhals i processen. Det är naturligtvis också viktigt att minimera varje processteg om en operatör manuellt hanterar fibern. Följaktligen kan den ovan nämnda processen, som beskrivits med hänvisning till en robot, också utföras med en operatör som flyttar fibern mellan vardera processteg.

Dessa anordningar förs också ibland, i mobil form, till platser där inte någon huvudström finns tillgänglig och kräver därför egen strömförsörjning. Därför är det viktigt att minimera effektförbrukningen.

Sammanfattning av uppfinningen Det är ett syfte med föreliggande uppfinning att tillhandahålla en ugn eller uppvärmningsanordning för att utföra en tät försegling kring en sammanfogad del av en fiber vilken har en reducerad processtid och en reducerad effektförbrukning. 520 439 De ovan nämnda syftena åstadkommes genom att tillhandahålla en uppvärmningsanordning omfattande ett uppvärmningselement som är flexibelt och som har förmågan att väsentligen omge och omsluta ett skyddande hölje som skall anbringas kring en sammanfogad del av en optisk fiber så att höljet uppvärms jämnt och effektivt. Genom detta arrangemang är det möjligt att ha en ugn eller uppvärmningsanordning med låg massa så att tiden för att värma upp ugnen till en lämplig temperatur, för att värma höljet effektivt i syfte att reducera tiden som används för krympning, minskas och för att ha ett arrangemang, vilket medger snabb avkylning av höljet efter uppvärmning, så att den färdiga produkten säkert kan tas bort och nästa fiber anbringas.

Enligt en föredragen utföringsform utgörs det flexibla uppvärmningselementet av en flexibel, termostabil folie som har motståndstrådar över väsentligen hela ytan för folie, och hål arrangerade att ventilera höljet efter uppvärmning och krympning, så att tiden för avkylning av höljet till en säker hanteringstemperatur reduceras. Resistanstrådarna är anordnade att generera värme vid en påförd ström. Ett effektstyrningsorgan styr företrädesvis strömmen genom trådarna eller spänningen tvärs dem, och genom vilket det är möjligt att exakt styra temperaturen för folien.

Enligt en annan föredragen utföringsform av uppfinningen är det flexibla uppvärmningselementet anpassat att reducera radien för omslutningen som omger nämnda hölje, under krympningen av höljet, när höljets storlek reduceras genom krympning.

Uppvärmningselementet är, enligt ytterligare en föredragen utföringsform, anordnat att ligga an mot höljet under uppvärmnings- och krympningsprocessen och att fortsätta att vara i kontakt med höljet under krympningen. Detta kan företrädesvis anordnas genom att fjäderbelasta uppvärmningselementet så att uppvärmningselementet kommer att 5°Û 439 4 . | . . 1 _ ligga an mot höljet, med en kraft, och reducera radien för omslutningen kring nämnda hölje under krympningen av höljet, så att uppvärmningselementet ligger an emot höljet.

Kortfattad beskrivning av ritninqarna Föreliggande uppfinning kommer att bättre förstås från den detaljerade beskrivningen av utföringsformer av föreliggande uppfinning som ges här nedan och den bifogade figuren 1, vilken endast ges som illustration och därmed inte begränsar föreliggande uppfinning.

Figur l visar ett schematiskt tvärsnitt av en första föredragen utföringsformen av uppvärmningsanordningen enligt uppfinningen.

Figur 2 visar olika processteg under applikation av ett hölje på en sammanfogad fiber.

Figur 3 visar en vy från ovan av uppvärmningselementet i figur l.

Figur 4 visar ett tvärsnitt av uppvärmningselementet i figur 5.

Figurerna 5a-d visar fyra tvärsnitt av uppvärmningselementet under olika processteg enligt den första föredragna utföringsformen av uppfinningen.

Figurerna 6a-d visar fyra tvärsnitt av uppvärmningselementet under olika processteg enligt en andra föredragen utföringsform av uppfinningen.

Föredragna utföringsformer I följande beskrivning framförs, i förklarande och inte begränsande syfte, specifika detaljer t.ex. speciella tekniker och tillämpningar i syfte att tillhandahålla en genomgående förståelse av föreliggande uppfinning. Emellertid är det uppenbart för fackmannen att föreliggande uppfinning kan utföras i andra utföringsformer som skiljer sig från dessa 520 439mNw f» _ - specifika detaljer. Vid andra tillfällen utelämnas detaljerade beskrivningar av välkända metoder och apparater för att inte skymma beskrivningen av föreliggande uppfinning med onödiga detaljer.

Figur 1 visar en schematisk vy i tvärsnitt av en uppvärmningsanordning enligt en första utföringsform av uppfinningen med ett lock 101 i en stängd position.

Uppvärmningselementet 102 som har utsträckta kopparstavar, 103 respektive 104, befinner sig i ett stängt tillstånd lämpligt för maximal överföring av genererad värme till hylsan 105. En fläkt betecknas 106. Fläkten sätts på under ett avkylningssteg.

Anordnat i uppvärmningsanordningen finns också lämpliga elektroniska anordningar (ej visade) för att styra uppvärmningselementet 102 så att uppvärmningselementet 102 intar en lämplig temperatur under hela processen med minimal effektförbrukning och en snabb process, t.ex. mellan 180 och 230 grader Celsius.

När locket på uppvärmningsanordningen 101 är öppet kommer uppvärmningselementet 102 att öppna upp, såsom indikeras i figur Sd.

Figur 2 visar ett schema för processen för applikation av en krympbar hylsa över en sammanfogad fiber, nämnda hylsa tillhandahålls med lim och en styv pinne. Processen delas upp i tre olika steg, nämligen ett uppvärmningssteg 201, ett smältsteg 202 och ett avkylningssteg 203. För att åstadkomma en snabb process skall vardera av dessa steg vara så kort som möjligt. För att erhålla ett snabbt uppvärmningssteg 201 skall massan för uppvärmningsanordningen hållas liten så att krympningstemperaturen, betecknad 204, nås snabbt.

Uppvärmningssteget 201 tar ungefär 5 sekunder. Under smältsteget 202 är det viktigt att värmen som genereras av uppvärmningselementet överförs så effektivt som möjligt till sno 59% ÖÄàs hylsan för att erhålla en snabb krympning. Smältsteget 202 tar ungefär 25 sekunder och är lämpligen tidsstyrt av lämplig styrutrustning (ej visad). Slutligen är en effektiv avkylning under avkylningssteget 203 viktig för att snabbt nå en säker hanteringstemperatur 205, vilket också är temperaturen då fläkten slås av.

Figur 3 visar uppvärmningselementet 102 i planvy.

Kopparstavarna betecknas såsom i figur 3 med 103 och 104. Tolv hål 301 i uppvärmningselementet används för värmeöverföring.

Dessa hål 301 reducerar tiden för avkylning av hylsan när den har krympt tätt kring den sammanfogade fibern.

Uppvärmningselementet har infogade resistanstrådar (ej visade).

Dessa resistanstrådar genererar värme när en ström appliceras, ju starkare ström desto mer värme genereras. Det är alltså möjligt att styra, med en lämplig elektronikanordning, den genererade värmen och därmed temperaturen för att erhålla en effektiv smälttemperatur.

Figur 4 visar ett tvärsnitt av uppvärmningselementet i figur 3 taget längs linjen betecknad A.

Figurerna 5a-d visar ett tvärsnitt av uppvärmningselementet vid fyra olika steg under processen med att krympa hylsan 105 för att tätt försegla en sammanfogad fiber 501. I figur 5a har fibern 501, tillsammans med hylsan 105, stoppats in i uppvärmningselementet l02. I figur 5a visas ett stift 503 och en limtub 502. Stiftet 503 är anordnat att garantera en stel sammanfogning så att onödig last undviks på sammanfogningen.

För att inte fördunkla den allmänna idén med onödiga detaljer visas inte uppvärmningsanordningen i figur 5 och stiftet 503 och limtuben 502 utelämnas i figurerna 5b-5d.

Uppvärmningselementet 102 är i en öppen position för att medge enkel införing av fibern och hylsan. Under uppvärmnings- och smältningsstegen 201 respektive 202 i figur 2 intar uppvärmningselementet en stängd position för att effektivt 5^Û 439 7 »_ »Ms överföra den genererade värmen till hylsan, såsom visas i figur 5b. Figur 5c visar fibern 501 i slutet av smältsteget, där hylsan 105 passar tätt kring fibern 501. Det bör noteras att det avslutade arrangemanget inte nödvändigtvis behöver vara cirkulärt utan kan ta andra former t.ex. oval. Vid slutet av processen öppnas uppvärmningselementet igen såväl som uppvärmningsanordningen (ej visad) så att fibern 501 med hylsan 105 kan tas bort och ytterligare sammanfogade fibrer med hylsa kan stoppas in, såsom visas i figur Sd.

Figurerna 6a-d visar ett uppvärmningselement 601 enligt en andra föredragen utföringsform av uppfinningen. Figur 6a visar en skyddande hylsa 602 och fibern 603 införda i uppvärmningselementet 601, såväl som ett stift 610 och en limtub 611. Stiftet 610 och limtuben utelämnas i figurerna 6b- 6c för tydlighets skull. Ett första par kopparstavar, betecknade 604 respektive 605 är kopplade till uppvärmningselementet 601 och genom fjädrande organ 606 och 607 till ett andra par 608 och 609 av förflyttningsbara stavar.

De andra stavarna 608 och 609 flyttas så att de första stavarna 604 och 605 fjädrande ligger an emot hylsan 602 för att därigenom tvinga uppvärmningselementet 601 att ligga an emot hylsan 602, figur 6b. Eftersom uppvärmningselementet 601 befinner sig i kontakt med hylsan 602 uppträder en mycket effektiv värmeöverföring mellan uppvärmningselementet 601 och hylsan 602. När hylsan 602 krymper, under smältningssteget 202 i figur 2, tvingar den fjädrande kraften på de första stavarna 604 och 605 uppvärmningselementet 601 att följa den krympande hylsan 602. Alltså fortsätter uppvärmningselementet 601 att ligga an emot hylsan 602 under hela smältningssteget 202 i figur 2, såsom visas i figur 6. Detta garanterar mycket föring under nela smältningssteget. Efter att processen är avslutad öppnas uppvärmningselementet 601 för att medge borttagning av uppvärmningselementet 601 och införing av 520 439 8 J. U en ny sammanfogad fiber som på ett skyddande sätt skall täckas av hylsan.

Det är uppenbart att uppfinningen kan varieras på en mångfald sätt. Sådana variationer skall inte uppfattas som avsteg från omfånget av uppfinningen. Alla sådana modifikationer som är uppenbara för fackmannen är avsedda att vara inkluderade i omfånget för de bifogade kraven.

Claims (14)

520 439 9 <1: »w Patentkrav

1. Uppvärmningsanordning som har åtminstone ett första uppvärmningselement (102) för uppvärmning av åtminstone en skyddande hylsa (105, 602) anordnad kring åtminstone en första bar optisk fibersektion (501, 603), - nämnda hylsa (105, 602) är anordnad att krympa när den utsätts för värme för att bilda ett skyddande organ som tätt omsluter nämnda bara optiska fibersektion (501, 603), k ä n n e t e c k n a d a v att nämnda åtminstone första uppvärmningselement (102) är flexibelt och anordnat att inta åtminstone ett första öppet tillstånd och ett andra väsentligen stängt tillstånd, - att nämnda första öppna tillstånd är lämpligt för införing och uttagning av nämnda skyddande hylsa (105, 602) och fiber (501, 603) in i och ut ur nämnda uppvärmningsanordning, och - att nämnda uppvärmningselement (102), i nämnda andra tillstånd, väsentligen omger nämnda hylsa (105, 602) för att bilda en inhägnad runt nämnda hylsa (105, 602), så att nämnda uppvärmningselement strålar värme kring väsentligen hela omkretsen för nämnda hylsa (105, 602).

2. Uppvärmningsanordning enligt krav 1, vari nämnda uppvärmningselement är anordnat att ligga an emot åtminstone en större del av omkretsen för nämnda hylsa i nämnda andra position.

3. Uppvärmningsanordning enligt krav 1, vari nämnda uppvärmningselement är anordnat att reducera radien för inhägnaden som omger nämnda hylsa under krympningen av hylsan.

4. Uppvärmningsanordning enligt krav 2, vari nämnda uppvärmningselement är anordnat att ligga an mot åtminstone en större del av omkretsen av nämnda hylsa under väsentligen hela krympningsprocessen. 520 439 10

5. Uppvärmningsanordning enligt krav 4, vari nämnda uppvärmningselement är fjäderbelastad för att ligga an emot nämnda hylsa under nämnda krympningsprocess.

6. Uppvärmningsanordning enligt krav 1, vari nämnda uppvärmningsanordning omfattar ett avkylningsarrangemang för att snabbt avkyla nämnda hylsa.

7. Uppvärmningsanordning enligt krav 1, vari nämnda åtminstone första uppvärmningselement omfattar en flexibel, termostabil folie som har resistanstrådar över dess yta, nämnda resistanstrådar är anordnade att värma upp folien, när de utsätts för en ström.

8. Uppvärmningsanordning enligt krav 1, vari nämnda folie omfattar hål för att snabbt släppa ifrån sig värme från nämnda hylsa när uppvärmningselementet har slagits av.

9. Uppvärmningsanordning enligt något av kraven ovan, vari ett stift (503, 610) och limanordning (502, 611) är anordnade i nämnda hylsa.

10. Metod för att anbringa en skyddande hylsa kring en bar optisk fibersektion omfattande stegen att: anbringa nämnda optiska fibersektion, som har en krympbar, skyddande hylsa anordnad kring den, i ett flexibelt uppvärmningselement som intar ett första öppet tillstånd, - stänga nämnda uppvärmningselement genom böjning så att nämnda uppvärmningselement väsentligen omger för att bilda en inhägnad kring nämnda skyddande hylsa, - anbringa en styrd ström till nämnda uppvärmningselement så att nämnda uppvärmningselement intar en föredragen temperatur och strålar värme kring väsentligen hela omkretsen på nämnda hylsa för att krympa nämnda hylsa, - stänga av nämnda ström efter en specifik tid, r 320 439 11 Lfšffl Eg; .¿ p - öppna nämnda uppvärmningselement så att nämnda fiber som har en skyddande hylsa lätt kan kommas åt.

11. Metod enligt krav 10, vari nämnda uppvärmningselement är anordnat att ligga an emot åtminstone en större del av nämnda omkrets, när nämnda uppvärmningselement är stängt.

12. Metod enligt krav 10 eller ll, vidare omfattande steget att reducera radien för inhägnaden för nämnda uppvärmningselement under krympningen av nämnda hylsa.

13. Metod enligt något av kraven 10-12, vidare omfattande steget att kyla av hylsan efter att nämnda ström stängts av.

14. Metod enligt något av kraven 10-13, vari nämnda uppvärmningselement är en flexibel, termostabil folie som har resistanstrådar över ytan, nämnda resistanstrådar är anordnade att värme upp folien, när den utsätts för en ström och där nämnda folie omfattar hål.