WO2004085045A2 - Vorrichtung und verfahren zum dosieren und mischen eines klebers und zum befüllen eines kleinen raumes - Google Patents

Vorrichtung und verfahren zum dosieren und mischen eines klebers und zum befüllen eines kleinen raumes Download PDF

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WO2004085045A2
WO2004085045A2 PCT/IB2004/000764 IB2004000764W WO2004085045A2 WO 2004085045 A2 WO2004085045 A2 WO 2004085045A2 IB 2004000764 W IB2004000764 W IB 2004000764W WO 2004085045 A2 WO2004085045 A2 WO 2004085045A2
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adhesive
ferrule
fiber
filling
plug
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Marcel LÜTHI
Ulrich Mühlematter
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Schleuniger Holding Ag
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Publication date
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    • 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
    • G02B6/36—Mechanical coupling means
    • G02B6/38—Mechanical coupling means having fibre to fibre mating means
    • G02B6/3807—Dismountable connectors, i.e. comprising plugs
    • G02B6/3833—Details of mounting fibres in ferrules; Assembly methods; Manufacture
    • G02B6/3855—Details of mounting fibres in ferrules; Assembly methods; Manufacture characterised by the method of anchoring or fixing the fibre within the ferrule
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29B—PREPARATION OR PRETREATMENT OF THE MATERIAL TO BE SHAPED; MAKING GRANULES OR PREFORMS; RECOVERY OF PLASTICS OR OTHER CONSTITUENTS OF WASTE MATERIAL CONTAINING PLASTICS
    • B29B7/00—Mixing; Kneading
    • B29B7/74—Mixing; Kneading using other mixers or combinations of mixers, e.g. of dissimilar mixers ; Plant
    • B29B7/7457—Mixing heads without moving stirrer
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29B—PREPARATION OR PRETREATMENT OF THE MATERIAL TO BE SHAPED; MAKING GRANULES OR PREFORMS; RECOVERY OF PLASTICS OR OTHER CONSTITUENTS OF WASTE MATERIAL CONTAINING PLASTICS
    • B29B7/00—Mixing; Kneading
    • B29B7/80—Component parts, details or accessories; Auxiliary operations
    • B29B7/84—Venting or degassing ; Removing liquids, e.g. by evaporating components
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01F—MIXING, e.g. DISSOLVING, EMULSIFYING OR DISPERSING
    • B01F2101/00—Mixing characterised by the nature of the mixed materials or by the application field
    • B01F2101/2305—Mixers of the two-component package type, i.e. where at least two components are separately stored, and are mixed in the moment of application

Definitions

  • the invention relates to a device and method for dosing and mixing an adhesive and for filling a small space
  • Fiber in the sense of the invention is to be understood to mean all thin fibers which can occur in connection with cables and which have to be introduced into ferrules and glued there.
  • This includes, in particular, optical fibers (LWL), for example glass fibers from optical fibers or POF plastic optical fibers.
  • LWL optical fibers
  • these can also be electrical fiber-like conductors which have to be inserted into connectors or similar connecting elements and fastened there.
  • connectors for example, the following types or standards are included as connectors (not restrictive): SC, FC, ST, DIN, E2000, LC, MU.
  • plugs with a funnel made of plastic are also included, which guide the fiber and also perform a certain sealing function.
  • cables for fiber optics
  • cables for example (without limitation): 900 m-coated fiber cables with Keflar® (aramid) and an outer jacket, 250 ⁇ m-coated fiber.
  • the cables e.g. treated with brushes, e.g. to orient the aramid fibers.
  • Gluing is understood to mean fixing a fiber in a ferrule using adhesive.
  • adhesives are suitable as adhesives, a two-component adhesive being given as an example (not restrictive): EPO- TEK353ND or similar or alternatives that are UV, IR or other curing. This also includes adhesives which, after a curing process has been initiated, continue to cure independently of the ambient temperature.
  • Ferrule is to be understood to mean all those tubular objects which receive a fiber or into which a fiber has to be inserted in order to then be fixed there in the inserted state.
  • Coating in the sense of the invention is to be understood as the primary coating or the buffer or the secondary coating of a glass fiber or any layers on an optical fiber or an electrical line.
  • a holder is to be understood as a generally centering holder for the FO or a fiber or a conductor, which positions the fiber or this conductor or the ferrule or the plug in the normal plane to the longitudinal axis of the conductor and, depending on the intended purpose, either the fiber or the conductor is additionally fixed in the axial direction or (as the actual guiding element) permits a longitudinal displacement of the conductor in the pair of jaws.
  • the preferred embodiment comprises two individually pivotable jaws. However, the number of these centering jaws, as well as the number and type of mechanical degrees of freedom that allow movement of these jaws within the scope of the invention.
  • a funnel-shaped guide element is also largely included if the stress on the fiber permits this and the fiber diameter is constant. Also included are holding shells of other components, such as ultrasound transmitters or counterparts to them, which may have a multiple function on the ferrule.
  • Mechanical insertion or gluing is to be understood to mean the process in which the fiber and the ferrule are each held by a machine component (in particular radially) and the two machine components perform a mechanically (in particular electronically) controlled feed movement in which the fiber enters the Ferrule is immersed in order to be glued there.
  • the sticking process can initially only be partial and can be continued at a different location inside or outside the device.
  • Heating is to be understood as the process in which the temperature of the adhesive or ferrule is increased by endothermic or exothermic energy supply.
  • regulated processes are also to be understood in which the temperature is monitored (possibly measured).
  • methods are also to be understood in which energy is supplied in batches according to the invention, so that the melting point of the processed ferrules or plugs is not reached, but nevertheless a maximum of energy is supplied to the adhesive per time. This includes the separate or simultaneous irradiation with light, infrared, UV or heat rays, the separate or simultaneous blowing with warm air, the separate or joint heating by contact transfer through holding jaws or the like.
  • a typical warming curve initially sees a shock-like treatment with higher energy, while over time the temperature is kept at a lower level.
  • the heating is preferably curve or program controlled. The necessary time period can thus be minimized.
  • reference is made to a machine for assembling an optical waveguide; however, the invention is not restricted to this, but rather is also open to other users when inserting and gluing a conductor, fiber, needle, strand or wire that is not very rigid, into a narrow, sleeve-shaped space (for example when inserting an optical or electrical conductor into a substrate or in any assembly process with the same requirements).
  • the invention is also intended for the mere preparation and metered provision of mixed adhesive and, in this respect, is also intended for other applications which do not involve the bonding of a fiber in a ferrule.
  • ultrasonic energy primarily comprises sound energy in the inaudible range.
  • the equivalent to this is any sound energy that is at least suitable for supporting a mixing process in a mixing vessel by vibrating or rhythmically pushing the adhesive components to be mixed so that they mix and preferably degas.
  • the invention is not restricted to such sound processes, but can also include devices in which the mixing vessel is constructed from elastic material and is deformed from outside by means of flexing movements in such a way, if necessary rhythmically, that the adhesive components are mixed.
  • Adhesive components are understood to mean different substances which, when mixed together, form an adhesive. Within the scope of the invention these are two or more components; In special embodiments, however, this also includes one-component adhesives which have to be mixed or at least degassed before they are used.
  • WO-A1-00 / 29889 discloses for the first time a mechanical insertion and gluing of an optical fiber into a ferrule.
  • Fig. 7 shows, for example: a tensioning bracket (118, 120) that holds an stripped fiber optic cable, the glass fiber (16) of which is inserted into a ferrule (26) filled with adhesive. 6 shows the mechanical structure of the machine insertion device.
  • FIG. 2 shows a construction of two tanks for adhesive components, of which one delivery line (40) each to an impeller pump (43, 44) and from there to a mixing vessel (47).
  • the mixing vessel has an upper gas outlet (48) and an outlet line that is interrupted.
  • a third impeller pump (49) is provided at the interrupted point for the metered dispensing of adhesive through the dispensing line.
  • This construction with the three impeller pumps is disadvantageous in that the pumps are subject to a certain maintenance and cleaning requirement, which lead to a more or less long interruption in the production line. It is also difficult to clean such pumps if e.g. the glue has accidentally potted. Apart from that, the use of impeller pumps is not allowed to be particularly precise.
  • 3 to 5 show that the output line is fed to an injection device for the adhesive, which can inject 70 adhesive into ferrules by means of an injection pump.
  • a disadvantage of this construction is that, in order to finally fill the adhesive into the respective ferrule, the injection pump must first be dismantled by removing the piston and then filling in degassed adhesive from the delivery line, after which the piston is reinserted.
  • the invention is therefore also based on the object of finding a simpler solution.
  • the invention is therefore based on the integrating task of creating a device which can be better integrated into an automated production process and which avoids at least some of the disadvantages mentioned.
  • the production output should not be inhibited by interruptions as far as possible and the necessary manual work should be reduced.
  • the delivery line is conveyed by a pump which has no adhesive contact and the supply of adhesive components takes place via a piston system, the supply of adhesive components preferably from above and the adhesive is dispensed downwards.
  • the mixing vessel as well as the delivery line and preferably also the supply lines are easily replaceable and designed as disposable items thus reduce the possible interruption of operation due to reaching the pot life to a minimum.
  • the mixed adhesive no longer has any air contact before it is filled into the ferrules or plugs. This helps to maintain the quality of the glue.
  • Further training of the device or the method can include be: cooling the mixing vessel and / or the tanks with the adhesive components; Heating the adhesive immediately before filling it into the ferrule (e.g. using a continuous flow heating system in a Teflon tube or in an inductively heated metal needle); Heating the ferrule before filling in the adhesive; Heating the ferrule after filling in the adhesive by means of heat radiation, heat convection and / or ultrasound exposure, the combination of ultrasound and convection resulting in particularly rapid heat input; or performing punctual or partial pre-hardening and subsequent hardening at another location.
  • Heating the adhesive immediately before filling it into the ferrule e.g. using a continuous flow heating system in a Teflon tube or in an inductively heated metal needle
  • Heating the ferrule before filling in the adhesive Heating the ferrule after filling in the adhesive by means of heat radiation, heat convection and / or ultrasound exposure, the combination of ultrasound and convection resulting in particularly rapid heat input; or performing punctual or partial pre
  • FIG. 1 enlarged and cut through a ferrule integrated in a conventional connector
  • 2 shows an optical fiber with stripped fiber enlarged, as it should, for example, be inserted into a connector according to FIG. 1 and glued to the inside of the fiber
  • 3 shows an assembly of the plug according to FIG. 1 and the optical fiber according to FIG. 2;
  • FIG. 5 shows the sequence of exemplary preparations for preparing an adhesive on an optical fiber before it can be mounted in a plug or in a ferrule
  • FIG. 6 shows the sequence of individual procedural steps according to the invention when assembling the plug and optical fiber, which are largely carried out automatically and in an integrated manner by the invention; 7 shows a symbolic pictogram for preparing the adhesive; FIG. 8 shows a symbolic structure according to the invention for a fully automatic transport unit for filling the connector with adhesive and for further transport for mounting the connector on a fiber or on a cable; 9 shows a symbolic structure of the basic structure on which the invention is based for the filling of the adhesive; 10 shows a view of a diagram of a hose pump according to the invention of a construction according to the invention;
  • FIG. 11 shows a view of a roller pump used according to the invention, which is used as a peristaltic pump; 12 shows a structure of an adhesive filling device and a transport device as a variant in a schematic representation together with a fiber insertion device and a crimping device; Fig. 13 a variant for an adhesive filling device with a drop sensor as a pro
  • 15 shows another construction variant for tanks and conveying device with the mixing vessel and a mixer; 16 shows a symbolic design image of a device according to the invention with supplementary pictures for method details according to the invention; 17 shows a detail of an embodiment variant for a transport device; Fig. 18 is a diagram that i.a. shows a preferred temperature profile when curing a connector; 19 shows an example of a U-shaped heating device and FIG. 20 shows a detail of a variant of a transport device 42.
  • FIG. 1 shows a connector 1a, which is shown as representative of other connector shapes or ferrules, with an integrated ferrule 2a with a bore 6a into which a fiber 3 of an optical fiber according to FIG. 2 is to be inserted and glued there.
  • the difficulty arises from the peculiarity or smallness of the entire connector structure. In particular on shoulders between fiber 3 and secondary coating 4 or jacket 5 of the fiber optic cable, but of course also at the tip of fiber 3, it can lead to jamming or jamming at steps 8, in the cone 9a or on the neck 10a of the ferrule 2a, which is the proper thing Inserting the fiber 3 makes it impossible.
  • the fact that there if certain embodiments are also a viscous adhesive the situation does not necessarily improve.
  • FIG 3 shows the assembly of fiber 3 and connector 1, the cavity 7 as well as the bore 6a being filled with adhesive in order to firmly connect the optical fiber to the ferrule 2a.
  • the secondary coating 4 shows two symbolic examples of jamming or snagging, the secondary coating 4 being covered with the neck 10b in the first example, while the tip of the fiber 3 is in contact with the cone 9b in the second example.
  • Fig. 5 shows the steps required to prepare a fiber optic cable 11 before the fiber 3 can be inserted into a connector 1c (Fig. 6).
  • the cable 11 is usually cut first, then an anti-kink protection 13 is applied, which later forms a unit with the plug 1c.
  • a crimp sleeve 14 is then pushed on and then the cable 11 is stripped.
  • the primary coating 16 or remaining impurities are then removed.
  • the insulation can also be stripped before the crimp sleeve is pushed on, so that the crimp sleeve can possibly be used.
  • Aramid fibers are also detected and bent against their extension on the cable sheath and then fixed during crimping.
  • the connector 1c is pushed on with the ferrule 2c.
  • the invention also includes new method steps in which the adhesive 111 is introduced at the same time or after the introduction of the fiber 3), adhesive was introduced into the cavity 7c so that the optical fiber or the fiber 3 in the connector 1c or is glued in the ferrule 2c. So that connector 1c and cable 11 are firmly connected, the crimp sleeve 14 is then crimped 17, preferably together with aramid fibers 15 of the cable 11 on the connector 1c, and then or beforehand the adhesive 111 is cured 18, after which the fiber 3 is shortened by means of a cleave knife 19 ( cleaved).
  • the invention relates to the steps - applying the plug to curing the adhesive (“epoxy curing”) -.
  • the adhesive for example a two-component epoxy adhesive as symbolically shown in Fig. 7, must be prepared by mixing and degassing.
  • the adhesive 111 is then filled into the connector 1c.
  • Fig. 8 you can see symbolically an inventive variant of a structure for fully automatic cable handling.
  • an adhesive filling device 39a is mounted, into which the components of the adhesive are filled at the top into separate tanks 113a, 113b and from which adhesive 111 is filled into the connector 1 at the bottom ,
  • the frame 49 also carries a rotary drive 118 and a turntable 121 which can be rotated by the rotary drive 118 - preferably both vertically up or down - and also about a vertical axis.
  • the turntable 121 is mounted on guide rods 122 and carries at least one gripper slide 123.
  • This comprises gripper fingers 124, which can be rotated about a horizontal axis, as well as opened or closed. In the illustration shown, they are holding a plug in the vertical filling direction - about 180 ° away from the filling position. For example, the position shown is the plug delivery position from which the filling position under the adhesive filling device is next approached.
  • the structure according to FIG. 8 and its variants are new and inventive, so that in this form they can also enjoy patent protection regardless of the rest of the content of this patent application.
  • FIG. 9 shows the schematic representation of an exemplary embodiment for an adhesive filling device 39.
  • This structure essentially has a lifting drive 133 which is seated on a needle holder 126.
  • the needle holder sits on guide rods 127 and holds a filling needle 119.
  • the needle holder is height-adjustable relative to the guide rods 127 and can be fixed thereon. This means that different connector or ferrule sizes can be taken into account or the respective desired transport route position can be taken into account.
  • the filling needle 119 is connected to an output line 117, which is connected at the other end to the mixing vessel 114 and is preferably guided via the hose or roller pump 134, so that the adhesive 111 is conveyed inside this hose.
  • plug table 129 under the needle holder, which holds a plug 1 or a ferrule in the filling direction.
  • the filling direction is vertical, because gravity also helps to distribute the adhesive in the connector 1 over the entire area.
  • the plug 1 is subjected to vibration energy directly or indirectly via the plug table 129 in order to facilitate the filling and distribution of the adhesive in the cavities 7 and 6 of the plug 1 or the ferrule 2.
  • a vacuum connection can be provided on the underside of the plug 1, which exerts a vacuum on the adhesive during the filling process through the ferrule and thus allows it to flow through the narrow bore 6 more quickly.
  • the adhesive is not stimulated to gas, ie that the negative pressure may only be selected to be so great that the adhesive does not form bubbles again.
  • a seal is provided between the filling needle 119 and the plug neck 10, so that in particular the ferrule 2 and the cavity 7 can be filled under pressure.
  • a seal can be, for example, an annular rubber bead on the filling needle 119.
  • the needle on its exit side is blunt and flat, rounded in a spherical shape or ground conically, so that it seals itself when it comes into contact with the cone 9a and a certain pressure can be applied when the ferrule is filled.
  • the filling time of the ferrule can be kept to a minimum. Since the drop sensor can report the successful filling of the ferrule 2 in real time, it is easy for the control to raise the filling needle 119 immediately and to fill the remaining cavity 7 in the connector 1 without pressure, without being wetted on the outside thereof.
  • the surface tension of the adhesive 111 is sufficient to prevent the drop from increasing in size, even though adhesive is still filled into the cavity 7 without pressure.
  • the plug table 129 is supported by a sensor table 130, which itself is mounted on the guide rods 127 so as to be height-adjustable. It is held or raised or lowered by a drive shaft 128. The drive shaft 128 is driven by the stroke drive 133 in a position and sensor controlled manner.
  • the aim is to prevent adhesive from being dispensed, even though there is no connector 1 in the connector table 129.
  • the filling needle 119 is first sunk as deep as possible into the plug in order to start filling the plug 1 from below.
  • the filling needle 119 is always raised during the filling process in such a way that no adhesive 111 can accumulate on the outside of the filling needle 119. This prevents the plug 1 from being contaminated by adhesive 111 at its upper region, or from a constantly strengthening adhesive layer on the Outside of the filling needle 119 becomes an insertion resistance between the filling needle 119 and the connector 1.
  • a drop sensor 131a is provided which, in addition to determining an adhesive drop emerging from the ferrule 2, also preferably acts as a plug sensor and checks the presence of a plug 1 in the plug table 129.
  • at least one contact sensor 132a is provided, which detects a resistance between filling needle 119 and plug 1 and stops a filling needle feed if necessary or, in one embodiment, monitors or maintains the permanent contact between filling needle 119 and plug 1, as long as the ferrule 2 is filled.
  • the adhesive filling device 39 according to the invention and its variants are new and inventive for themselves independently of the other features according to the invention and as such can also be used independently for other structures in which small spaces are to be filled with a viscous liquid as precisely as possible.
  • a filling variant can be provided in which adhesive 111 is sucked up through the bore in ferrule 2 from a basin filled with adhesive; comparable to sucking up liquid in a straw.
  • a vacuum connection would be attached to the top of the plug and a e.g. optical or ultrasonic level sensor, would monitor the level in the connector and control the vacuum accordingly.
  • the plug table 129 starts up and the needle holder 126 has an upward play. And is contacted from above by a limit switch, which stops the drive for the plug table 129 after actuation thereof. This always ensures that the filling needle 119 is seated in or on the connector 1 under the weight of the filling needle 117 and the needle holder 126.
  • the mixing vessel 114 is completely dispensed with and the components are injected into the small space or into the plug 1 through a common filling needle. Applying ultrasonic vibrations to the connector causes the adhesive to mix directly in the small space or in the connector.
  • This structure has the advantage that the adhesive preparation does not have its own mixing vessel or its own output lines or the like. needed. If the filling needle is designed so that the two adhesive components do not already mix on the needle, this construction is largely maintenance-free; in any case has a longer operating time because the pot life plays less role.
  • the hose or roller pump preferred as a pump for the discharge line 117 has a roller pump housing 134, a drive 135 and a roller disk 137 with planetary rollers 139.
  • a roller bearing 136 is opposed to the roller disk, which has a certain distance from the rollers 139. The distance corresponds approximately to the thickness of a squeezed output line 117.
  • roller pump can also convey in the other direction by reversing the speed, thereby preventing a drop of adhesive from getting caught on the filling needle 119 after a plug 1 has been filled.
  • an ultrasonic transmitter 66 in the holder 50 and a drive 68 for the clamping jaws (crimp jaws) 43 can be seen as additional details on the structure according to FIGS. 10 and 11 of the application S47CH, which are not shown in the two figures cited were shown.
  • the contents of both Figures 10 and 11 of the S47CH are deemed to be disclosed herein, along with the associated parts of the description.
  • the view of the transport device 42 is free for the plug 1, which is currently holding a plug 1 in the filling position with adhesive 111.
  • This in the adhesive filling device 39 the details of which include The subject of the present application are.
  • Fig. 13 shows the structure according to a realized prototype, which corresponds approximately to the structure of Fig. 9.
  • the adhesive filling device is fixed on the chassis 58
  • a quick release is provided on the needle holder so that the needle table on the guide rods 127 can be preset or raised, for example to enable a quick filling needle exchange.
  • the sensor table 130 can be displaced relative to the plug table 129, if necessary by its own drive. As a result, the following sequence can take place: Due to the height of the sensor table 130, the light-optical drip sensor 131 is in a position in which it can optimally detect the presence of a plug 1.
  • the sensor table 130 moves lower in order to come into a position in which it can detect below the ferrule 2 the formation of a drop which arises from the bore 6 of the ferrule 2 as a result of adhesive leakage.
  • the connector 1 is driven by its own motor, with the connector table 129 lower, around which the filling needle 119 is filled with the remaining cavity 7 to allow predetermined dose of adhesive. With good timing, this prevents wetting of the outside of the filling needle with adhesive 111.
  • valves 147a and 147b are provided as well as supply lines 120a and 120b.
  • the mixing vessel 114 consists of a plastic pipette with an air chamber, which - as shown - is mounted upside down. With the actual pipette up and the air chamber down. The pipette sits snugly in a receptacle of an ultrasonic mixer 146, which serves on the one hand to mix the adhesive components and on the other hand to degas the adhesive 111. The resulting gas penetrates through the pipette as gas outlet 116 to the outside. According to a special embodiment, a vacuum is connected to the gas outlet 116 in order to suck off the gases. If necessary, these gases can be neutralized, e.g. be directed via an activated carbon filter.
  • the delivery cylinders 144a, 144b each comprise a piston and a controlled delivery drive 145a or 145b for the metered delivery of adhesive components.
  • the feed lines 120a and 120b can preferably be inserted into the mixing vessel via needles or protrude through holes in the latter.
  • the variant according to FIG. 15 is constructed such that both the tanks 113a, b and the metering unit for the adhesive components are arranged above the mixing vessel 114.
  • the mixing vessel 114 is constructed essentially unchanged and the two feed lines 120a and 120b open into the mixing vessel 114 as already described.
  • the feed lines 120a, 120b are each connected at the other end to a delivery cylinder 144a or 144b, which is constructed on the principle of an injection pump. Inside is a piston on a piston rod that can be raised or lowered by motor and electronic control. If the piston is raised above the bottom of a bowl-shaped widening on the delivery cylinder 144a or 144b, the respective adhesive component can flow downward from this widening into the injection pump chamber.
  • FIG. 16 A symbolic design picture of a device according to the invention is shown supplemented with detailed photos in FIG. 16.
  • An inventive construction of a transport arm for a connector 1 and one is shown in Fig.17.
  • a frame-fixed drive 152 controls a lifting spindle 151, which holds a lifting bracket 150 on vertical guide rods.
  • the guide rods can be rotated about the axis of the lifting spindle 151.
  • the lifting support 150 can also be rotated. Since the lifting carrier 150 carries the gripping arm 110 for a plug 1, it can pick it up at one point and transport it to any other point in a controlled manner.
  • the gripper arm 110 can still be rotated about its own axis, so that a plug 1 can be brought from a vertical (handling point 38 and adhesive filling device 39) into a horizontal position (fiber insertion position).
  • FIG. 17 can also be used as an independent invention independently of the other inventions of this patent application, for all those applications in which a part is to be brought into a different position.
  • the spatial orientation (here vertical in the drawing) is not a requirement.
  • Fig. 18 you can see an exemplary diagram, from which you can see an example of sensible heating of the connector 1 with inserted fibers 3 and filled-in adhesive 111, since this allows the adhesive to cure optimally without the connector being heated on the outside. As you can see, the temperature is initially raised to a shock, then the temperature is reduced, before finally heating up for a short while.
  • the preferred heating device 45 is namely a heating tube with a hair dryer. A variant of this heating device can be seen in FIG. 19. The heating device according to FIG.
  • heating nozzle 153 which is U-shaped in section, with slight differences between the sub-figures 19a and 19b being seen in that the heating nozzle 153b is attached to a bent tube, while the heating nozzle 153a is mounted on a straight tube.
  • the heating nozzle 153a or 153b is fed with controlled hot air by a hot air dryer 154a or 154b.
  • the hot air dryer 154b is held in a holding body 157, which is connected to a guide rod 156 is held in a linear drive and can be displaced in a controlled manner, the displacing motor 155 being arranged fixed to the frame in this exemplary embodiment.
  • a tubular heating device 45 is preferably provided for the curing, which is pushed like a drying hood over the plug 1 with the fiber 3 inserted in order to heat it in such a way that the adhesive 111 at least partially cures.
  • a heating device which is cup-shaped in section or a blower heating device with a directed hot air jet can also be provided.
  • the tubular U-shaped or pot-shaped heating devices function either via the heat radiation or heat convection principle, for example in the manner of a drying hood.
  • the combination of ultrasound transmitters to facilitate fiber insertion with its own heating device to harden the adhesive in an integrated structure is new and inventive and therefore independent and patentable.
  • a variant of this structure provides that instead of the ultrasound transmitter, a light source with suitable light is provided for at least partial curing.
  • a light source with suitable light is provided for at least partial curing.
  • Another variant provides a laser which directs suitable and focused light for the at least partial curing, in particular at the plug 1 or the ferrule 2.
  • Both the light beam and the laser can in particular be arranged in such a way that partial hardening occurs at the exit point of the fiber 3 from the ferrule 2 in order to fix the fiber 3 there, so that the connector 1 with partially adhered fiber 3 can be removed from the device and brought to another device for curing.
  • This other device can of course also be integrated in the context of the invention.
  • a revolver can also be provided, or the transport device for the plug can be designed such that it passes it along with the partially attached cable into its own heating device - preferably a continuous heating device.
  • this laser can also be used for cleaving the fiber 3 or for slightly melting the end face to improve the quality.
  • An alternative possibility is mechanical cleaving, preferably with a blade, which can take place while the ferrule is still clamped in the heating device.
  • the construction of the device according to the invention is held in a frame 49, which in the operating state is still covered by a housing, the housing being preferably air-conditioned or tempered according to a further development of the invention in order to ensure an optimal temperature for the adhesive management and additionally for the Extraction of vapors and smells is equipped.
  • the air conditioning in the interior of the housing can serve, in particular, to increase the pot life of the adhesive so that the refill or service intervals in connection with the adhesive management can be reduced to a minimum.
  • only all the feed parts that come into contact with adhesive can be accommodated in their own air-conditioned sub-area of the device, for example according to the principle of a table-top refrigerator. If necessary, the waste heat from the refrigerator can be used directly to accelerate the hardening process in the region of the insertion position of the fiber or plug or for the heating device 45.
  • 20 shows a variant for the transport structure for the plug 1 from a handling point 38 to an adhesive filling point 39 and from there to the insertion point at which the fiber 3 or the cable 11 is to be inserted.
  • a free gripper arm 110 which can be rotated in three axes and / or about three axes of rotation and which is held on the frame 49 in a motorized and automatically controlled manner takes over this function.
  • a box for example a part of the controller, preferably a process controller or a computer.

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Abstract

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung und ein Verfahren zum Dosieren und Mischen eines Klebers (111) und zum Befüllen eines kleinen Raumes bzw. zum Verkleben einer Faser (3) in einem kleinen Raum. Dabei wird insbesondere für Zweikomponentenkleber (111) ein verfahrenseinfaches System angegeben, das hohe Prozesssicherheit und einen hohen Automatisierungsgrad aufweist.

Description

Vorrichtung und Verfahren zum Dosieren und Mischen eines Klebers und zum Befüllen eines kleinen Raumes
Die Erfindung betrifft Vorrichtung und Verfahren zum Dosieren und Mischen eines Klebers und zum Befüllen eines kleinen Raumes
1.1 Definitionen
Unter Faser im Sinne der Erfindung sind alle dünnen Fasern zu verstehen, die im Zusammenhang mit Kabeln vorkommen können und in Ferru- len eingeführt und dort verklebt werden müssen. Damit sind insbesondere Lichtwellenleiter (LWL) umfasst, beispielsweise Glasfasern von Lichtwellenleitern oder POF-Kunststoff-LWL. Es kann sich dabei aber auch um elektrische faserartige Leiter handeln, die in Stecker oder ähnliche Verbindungselemente eingeführt und dort befestigt werden müssen.
Als Stecker sind beispielsweise (nicht einschränkend) folgende Typen bzw. Normen umfasst: SC,FC,ST, DIN, E2000, LC, MU. Insbesondere werden auch Stecker mit einem Trichter aus Kunststoff umfasst, welcher die Faser führt und auch eine gewisse Abdichtfunktion ausübt.
Unter Kabeln (für LWL) werden beispielsweise (nicht einschränkend) folgende Kabel angeführt: 900 m-coated Fiber Kabel mit Keflar® (Aramid) und äusse- rem Mantel, 250μm-coated Fiber. Im Rahmen der Erfindung ist umfasst, dass die Kabel vor ihrem Einbau z.B. mit Bürsten behandelt werden, um z.B. die Aramidfasern zu orientieren.
Unter Verkleben ist somit das Befestigen einer Faser in einer Ferrule mittels Kleber zu verstehen.
Als Kleber kommen die verschiedensten Kleber infrage, wobei als ein Beispiel (nicht einschränkend) ein Zweikomponenten-Kleber angegeben wird: EPO- TEK353ND oder ähnliche bzw. Alternativen , die UV- IR- oder unter anderen Strahlen härtend sind. Darunter fallen auch Kleber, die nach einem einmal an- gestossenen Aushärteprozess unabhängig von der Umgebungstemperatur selbständig weiterhärtet.
Die vorliegende Patentanmeldung versteht sich dabei als technische Ergänzung zu den Lehren der am gleichen Tag eingereichten Patentanmeldung (internes Zeichen: S47CH) und für den Fachmann sind die Lehren der beiden Patentanmeldungen sowie deren Erfindungen kombinierbar. Insbesondere sind beide Patentanmeldungen in Kombination als PVÜ-Prioritätsbasis zu verstehen.
Unter Ferrule sind alle jene rohrförmigen Gegenstände zu verstehen, die eine Faser aufnehmen bzw. in die eine Faser eingeschoben werden muss, um dann im eingeschobenen Zustand dort fixiert zu werden. Insbesondere sind damit also Ferrulen von LWL-Steckern gemeint, aber auch Stecker sind durch den Begriff Ferrule im Sinne der nachfolgenden Beschreibung und Ansprüche per se gemeint. Sie können beispielsweise aus jeweils aus Glas, Keramik, Metall oder Kunststoff oder einer Kombination dieser Werkstoffe aufgebaut sein.
Unter Coating im Sinne der Erfindung sind das Primärcoating bzw. der Buffer oder das Sekundärcoating einer Glasfaser oder beliebiger Lagen auf einem LWL oder einer elektrischen Leitung zu verstehen.
Unter Halterung ist eine den LWL, oder eine Faser bzw. einen Leiter in der Regel zentrierende Halterung zu verstehen, welche die Faser oder diesen Leiter oder die Ferrule bzw. den Stecker in der Normalebene zur Längsachse des Leiters positioniert und -abhängig von der Zweckbestimmung- entweder die Faser bzw. den Leiter zusätzlich in axialer Richtung fixiert oder (als eigentli- ches Führungselement) eine Längsverschiebung des Leiters im Klemmbackenpaar zulässt. Die bevorzugte Ausführung umfasst zwei einzeln schwenkbare Backen. Jedoch ist die Anzahl dieser zentrierenden Backen, sowie die Anzahl und Art von mechanischen Freiheitsgraden, welche eine Bewegung dieser Backen zulassen, im Rahmen der Erfindung frei. Als - eine Längsbewegung zulassendes - Klemmbackenpaar ist im Weitesten auch ein trichterförmiges Führungselement umfasst, wenn die Beanspruchung der Faser dies zulässt und der Faserdurchmesser konstant ist. Mitumfasst sind Halteschalen von anderen Bauelementen, wie z.B. Ultraschallsendern oder Gegenstücke dazu, die gegebenenfalls eine Mehrfachfunktion auf die Ferrule ausüben.
Unter maschinellem Einführen bzw. Verkleben ist jener Vorgang zu verstehen, bei dem die Faser und die Ferrule von je einem Maschinenbauteil gehalten (insbesondere radial) wird und die beiden Maschinenbauteile zueinander eine maschinell (insbesondere elektronisch) gesteuerte Zuführbewegung durchführen, bei der die Faser in die Ferrule eintaucht, um dann dort festgeklebt zu werden. Der Festklebevorgang kann zunächst nur partiell erfolgen und an einem anderen Ort innerhalb oder ausserhalb der Vorrichtung fortgesetzt werden.
Unter erwärmen ist jener Vorgang zu verstehen, bei dem die Temperatur des Klebers oder der Ferrule durch endotherme oder exotherme Energiezufuhr er- höht wird. Erfindungsgemäss sind dabei auch geregelte Verfahren zu verstehen, bei denen die Temperatur überwacht (eventuell gemessen) wird. Insbesondere sind dabei auch Verfahren zu verstehen, bei denen erfindungsgemäss schubweise Energie zugeführt wird, so dass der Schmelzpunkt der verarbeiteten Ferrulen bzw. Stecker nicht erreicht wird, trotzdem jedoch ein Maximum an Energie pro Zeit dem Kleber zugeführt wird. Das umfasst das getrennte oder gleichzeitige Bestrahlen mit Licht, Infrarot, UV oder Wärmestrahlen, das getrennte oder gleichzeitige beblasen mit warmer Luft, das getrennte oder gemeinsame Erwärmen durch Kontaktübertragung durch Haltebacken o.dgl. Eine typische Erwärmungskurve sieht etwa initial eine schockartige Behandlung mit höherer Energie, während im Verlauf der Zeit die Temperatur auf geringerem Niveau gehalten wird. Bevorzugt ist die Erwärmung kurven- oder programmgesteuert. Somit kann die notwendige Zeitdauer minimiert werden. Im nachfolgenden Text wird zwar auf eine Maschine zum Konfektionieren eines Lichtwellenleiters Bezug genommen; die Erfindung ist jedoch nicht darauf eingeschränkt, sondern steht vielmehr auch anderen Benutzern beim Einführen und Verkleben eines wenig biegesteifen Leiters, einer Faser, Nadel, Litze oder Ader in einen engen, hülsenförmigen Raum offen (z.B. beim Einführen eines optischen oder elektrischen Leiters in ein Substrat oder bei einem beliebigen Montageprozess mit den selben Anforderungen ). Darüber hin aus ist die Erfindung auch schon für das blosse Aufbereiten und dosierte Zurverfügungstellen von gemischtem Kleber gedacht und insofern auch für andere Anwendungen, die nicht mit dem Verkleben einer Faser in einer Ferrule einhergehen vorgesehen.
Der Einsatz von Ultraschallenergie zur Verbesserung des Prozesses ist dabei nicht zwingend vorgesehen, aber hat sich insbesondere für das Durchmischen und Entgasen als vorteilhaft erwiesen. Die Patentansprüche sind dementsprechend breit auszulegen.
Ultraschallenergie umfasst im Sinne der Erfindung in erster Linie Schallenergie im nichthörbaren Bereich. Als Äquivalent dazu ist jedoch auch jede Schallenergie zu verstehen, die wenigstens geeignet ist, einen Mischvorgang in einem Mischgefäss zu unterstützen, indem die zu mischenden Kleberkomponenten vibrieren oder rhythmisch angestossen werden, so dass sie sich vermischen und dabei vorzugsweise entgasen.
Die Erfindung ist hinsichtlich des Vermischens jedoch nicht auf solche Schallverfahren eingeschränkt sondern kann beispielsweise auch Vorrichtungen umfassen, bei denen das Mischgefäss aus elastischem Material aufgebaut ist und von aussen durch Walkbewegungen so - gegebenenfalls rhythmisch - verformt wird, dass die Kleberkomponenten vermischt werden.
Unter Kleberkomponenten sind verschiedene Substanzen zu verstehen, die zusammengemischt einen Kleber bilden. Im Rahmen der Erfindung können dies zwei oder mehr Komponenten sein; Bei besonderen Ausführungsformen sind damit jedoch auch einkomponentige Kleber umfasst, die vor ihrem Einsatz noch gemischt oder wenigstens entgast werden müssen.
1.2 Stand der Technik
Die WO-A1 -00/29889 offenbart erstmals ein maschinelles Einführen und Verkleben eines LWL in eine Ferrule. Fig.7 zeigt z.B: Eine Spannhalterung (118,120), die ein abisoliertes LWL-Kabel hält, dessen Glasfaser (16) in eine mit Kleber befülite Ferrule (26) eingeführt wird. In Fig.6 ist der mechanische Aufbau der maschinellen Einführvorrichtung dargestellt.
In Fig.2 sieht man einen Aufbau aus zwei Tanks für Kleberkomponenten, von denen je eine Förderleitung (40) zu je einer Flügelradpumpe (43,44) und von dort in ein Mischgefäss (47) gehen. Das Mischgefäss hat einen oberen Gas- ausgang (48) und eine Ausgabeleitung, die unterbrochen ist. An der unterbrochenen Stelle ist eine dritte Flügelradpumpe (49) vorgesehen für das dosierte Ausgeben von Kleber durch die Ausgabeleitung. Dieser Aufbau mit den drei Flügelradpumpen ist insofern nachteilig, als die Pumpen einer gewissen Wartung und einem Reinigungsbedarf unterliegen, der zu einem mehr oder weniger langen Unterbruch der Produktionsleitung führen. Es ist auch schwierig, solche Pumpen zu reinigen, wenn z.B. der Kleber ungewollt getopft hat. Abgesehen davon ist erlaubt der Einsatz von Flügelradpumpen keine besonders hohe Dosiergenauigkeit.
Besonders für kleineren Automaten sollte daher, ausgehend von diesem Stand der Technik und als eine Aufgabe der Erfindung, eine kostengünstigere Lösung gefunden werden, die zudem weniger Betriebsunterbruch mit sich bringt.
Fig.3 bis 5 zeigen, dass die Ausgabeleitung einer Injektionsvorrichtung für den Kleber zugeführt ist, die mittels Injektionspumpe 70 Kleber in Ferrulen injizieren kann. Nachteilig bei diesem Aufbau ist, dass zum endgültigen Befüllen des Klebers in die jeweilige Ferrule zuerst die Injektionspumpe zerlegt werden muss, indem der Kolben entfernt wird und danach aus der Ausgabeleitung entgaster Klebstoff eingefüllt wird, wonach der Kolben wieder eingesetzt wird.
Durch diesen Manipulationsaufwand zeigt sich diese Lösung nicht besonders integrations- und automatisierungsfreundlich. Ausserdem kann es infolge unerwünschter Topferscheinungen zu einem zusätzlichen Wartungs- bzw. Reinigungsbedarf an der Injektionspumpe kommen.
Der Erfindung liegt somit ebenfalls als Aufgabe zugrunde, eine einfachere Lösung zu finden.
In einer Publikation des Instituts für Industrielle Fertigung und Fabrikation an der Universität Stuttgart und des Fraunhofer Instituts Produktionstechnik und Automatisierung, Autor: Claus Scholpp, Titel: Automatisierte Montage von Glas- faser-Lichtwellenleiterkabeln in Steckverbinder Nr. 308, Verlag: Jost-Jetter Verlag Fachverlag D-71296 Heimsheim aus dem Jahr 2000 (ISBN> 3-931388-27- 1 ) wird im Bild 3.7. der durchschnittliche Automatisierungsgrad einzelner Pro- zessschritte im Stand der Technik angegeben. Für das Auffädeln (Faser Einführen) ist demnach ein möglicher Automatisierungsgrad von nur 0.06% angegeben. Die Automatisierung für das Einführen ist dabei am schlechtesten von allen anderen Verfahrensschritten, die im Zusammenhang mit dem Verbinden einer Faser mit einem Stecker auftreten.
Andererseits belegt das Bild 3.9 der gleichen Publikation, dass beim Einführen bzw. Auffädeln immerhin noch 5.7 % Fehler auftreten und damit ein relativ hoher Ausschuss produziert wird.
In den Bildern 4.2 und 4.3. sowie 5.17 und 5.21 sind Aufbauten dargestellt, bei denen einer Halterung für die Ferrule eine Kraftmessdose zugeordnet ist. Insofern deckt sich diese Offenbarung mit jener der erwähnten WO-A. Auch aus diesem Stand der Technik ergibt sich eine vergleichbare Aufgabenstellung. Insbesondere soll mit dem Vorurteil der schlechten Automatisierbarkeit aufgeräumt werden und eine praktikable Lösung mit hohem Automatisierungsgrad und geringem Ausschuss gefunden werden.
Dr.-Ing. Johann Schulte der Firma kabelmetal electro GmbH veröffentlichte im Rahmen des Projektes LOOP innerhalb des Programms RAGE von der Europäischen Gemeinschaft einen Artikel „LWL- Komponenten: Automatische Montage von Steckern an Lichtwellenleiterkabeln", in dem Eine Steckermontage auf einem LWL so durchgeführt wird, dass das Kabel mit Spannbacken starr gehal- ten wird und der Stecker auf einem schlittengeführten beweglichen Träger gehalten und auf die Faser aufgeschoben wird. Dabei wird der Stecker rotiert, um die Faser leichter einzuführen. Bei diesem Aufbau ist nachteilig, dass die Faser dabei auf Rotation belastet werden kann. Dies ist unerwünscht und kann zu Materialschäden der Faser führen. Abgesehen davon fehlt bei diesem Auf- bau die Möglichkeit, den Einschubvorgang hinsichtlich seiner Qualität zu überwachen.
In der US-A-4351586 wird vergleichsweise dazu eine Ferrulenanordnung aus mehreren Bauteilen beschrieben, in die eine Faser eingedreht wird.
Claudio Meisser von der Komax AG veröffentlichte im Internet am 1.7.2002 einen Bericht „Automatisches Verarbeiten von POF Leitungen". Dort werden mit Laser angeschweisste Plastikferrulen vorgestellt, in die vorgängig POF-Fasern eingeführt wurden. Hinsichtlich des Einführens der POF-Fasern in die Ferrulen gibt es in dieser Veröffentlichung keine Details, die eine Verbesserung der oben angegebenen Nachteile erlauben würde, sieht man davon ab, dass dort nicht geklebt sondern verschweisst wird.
Als weiterer Stand der Technik, der jedoch der Erfindung in den angegebenen Punkten nicht näher kommt, als der bereits zitierte, werden noch angeführt: US-A-2003007774 vom 9.1.2003, US-A-2003006332 vom 9.1.2003 US-A- 20020009354 vom 24.1.2002 weiters: die US-A-6007258, US-A-5048915, US- A-4204306, EP-A-0657247 und alle Druckschriften, die in der WO-A-00/29889 zum Stand der Technik zitiert werden. Sowie: EP-A-689865 und EP-A-690232.
Der Erfindung liegt somit als integrierende Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung zu schaffen, welche besser in einen automatisierten Fertigungsprozess integriert werden kann und wenigstens einen Teil der angegebenen Nachteile vermeidet. Die Produktionsleistung soll durch Unterbrüche möglichst nicht gehemmt werden und die erforderliche Handarbeit sollen reduziert werden.
Gelöst wird diese Aufgabe durch eine Vorrichtung entsprechend den unabhängigen Vorrichtungsansprüchen und durch ein Verfahren entsprechend den unabhängigen Verfahrensansprüchen.
Ausbildungen der Erfindung und Varianten dazu sind in den abhängigen Pa- tentansprüchen angegeben. Weitere Ausbildungen und Varianten der Erfindung ergeben sich aus der Figurenbeschreibung und aus den Figuren. Die Patentansprüche sind insofern nicht einschränkend, als sie durch Merkmale aus den Figuren oder aus der Figurenbeschreibung geändert werden können.
Besonderes Augenmerk liegt bei der Erfindung darauf, ein eher dickflüssiges Medium (Kleber) möglichst genau zu mischen und zu dosieren. Dabei soll gleichzeitig eine Entgasung stattfinden, so dass keine Gaseinschlüsse im Kleber verbleiben, da diese die Qualität der Klebung aber auch u.U. optische Eigenschaften von LWL beeinflussen können. Darüber hinaus soll eine saubere Trennung von auszugebendem und noch zu vermischendem Kleber stattfinden.
Insofern geht die Erfindung deutlich andere Wege, als beispielsweise in der zitierten WO-A geoffenbart wurde: Die Förderung in der Ausgabeleitung erfolgt durch eine Pumpe, die keinen Kleberkontakt hat und die Zuführung von Kleber- komponenten erfolgt über ein Kolbensystem, wobei die Zufuhr von Kleberkomponenten bevorzugt von oben und das Ausgeben von Kleber nach unten erfolgt. Das Mischgefäss sowie die Ausgabeleitung und vorzugsweise auch die Zuführleitungen sind einfach austauschbar und als Einwegartikel konzipiert, die somit den gegebenenfalls erforderlichen Betriebsunterbruch wegen Erreichen der Topfzeit auf ein Minimum reduzieren. Dar gemischte Kleber hat erfindungsgemäss keinerlei Luftberührung mehr, bevor er in die Ferrulen bzw. Stecker eingefüllt wird. Dies hilft mit, die Qualität des Klebers beizubehalten.
Weitere Ausbildungen der Vorrichtung bzw. des Verfahrens können u.a. sein: Kühlung des Mischgefässes und/oder der Tanks mit den Kleberkomponenten; Erwärmen des Klebers unmittelbar vor dem Einfüllen in die Ferrule (z.B. durch ein Durchlauferhitzsystem in einem Teflonschlauch oder in einer induktiv erhitz- ten Metallnadel); Erwärmen der Ferrule vor dem Einfüllen des Klebers; Erwärmen der Ferrule nach dem Einfüllen des Klebers durch Wärmestrahlung, Wär- mekonvektion und/oder Ultraschallbeaufschlagung, wobei die Kombination Ultraschall und Konvektion zu einem besonders raschen Wärmeeintrag führt; oder punktförmiges oder zeitlich partielles Vorhärten und anschliessendes Aushärten an einem anderen Ort durchführt.
1.3 Figurenbeschreibung
Anhand von Ausführungsbeispielen wird die Erfindung beispielhaft näher ver- deutlicht. Die Figuren werden zusammenhängend und übergreifend beschrieben. Gleiche Bezugszeichen bedeuten gleiche Bauteile, Bezugszeichen mit unterschiedlichen Indices geben funktionengleiche Bauteile an. Die Figuren sind nicht einschränkend sondern verstehen sich lediglich als jeweils eines von mehreren Ausführungsvarianten, die alle im Rahmen der Offenbarung und des Schutzbereiches liegen. Funktionelle Äquivalente sind ausdrücklich mitumfasst.
Es zeigen dabei:
Fig.1 eine in einen herkömmlichen Stecker integrierte Ferrule vergrössert und durchgeschnitten; Fig.2 einen LWL mit abisolierter Faser vergrössert, wie er beispielsweise in einen Stecker nach Fig.1 eingeschoben und in seinem Inneren mit der Faser verklebt werden sollte; Fig.3 einen Zusammenbau von dem Stecker nach Fig.1 und dem LWL nach Fig.2;
Fig.4 den Vorgang des Einschiebens einer Faser in einen klebergefüllten kleinen Raum;
Fig.5 den Ablauf von beispielhaften Vorbereitungen zur Aufbereitung eines Klebers an einem LWL, bevor dieser in einem Stecker bzw. in einer Ferrule montiert werden kann;
Fig.6 den Ablauf einzelner erfindungsgemässer Verfahrenschritte beim Zusammenbau von Stecker und LWL, die durch die Erfindung zum grossen Teil automatisch und integriert ausgeführt werden; Fig.7 ein symbolisches Piktogramm zur Vorbereitung des Klebers Fig.8 einen erfindungsgemässen symbolischen Aufbau für eine vollautomatische Transporteinheit zur Steckerbefüllung mit Kleber und zum Weitertransport zur Steckermontage an einer Faser bzw. an einem Kabel; Fig.9 einen symbolischen Aufbau des Prinzipaufbaus, der der Erfindung für das Einfüllen des Klebers zugrunde liegt; Fig.10 den Blick auf ein Schema einer erfindungsgemässen Schlauchpumpe eines erfindungsgemässen Aufbaus;
Fig.11 einen Blick auf eine erfindungsgemäss verwendete Rollenpumpe, die als Schlauchpumpe eingesetzt ist; Fig.12 einen Aufbau einer Kleberbefülleinrichtung und einer Transporteinrichtung als Variante in schematischer Darstellung zusammen mit einer Fasereinführvorrichtung und einer Crimpvorrichtung; Fig.13 eine Variante für eine Kleberbefülleinrichtung mit Tropfensensor als Pro-
totyp;
Fig.14 eine Aufbauvariante für Tanks und Fördervorrichtungen für Kleberkomponenten;
Fig.15 eine andere Aufbauvariante für Tanks und Fördereinrichtung mit dem Mischgefäss und einem Mischer; Fig.16 ein symbolisches Designbild einer erfindungsgmässen Vorrichtung mit ergänzenden Bildern zu erfindungsgemässen Verfahrensdetails; Fig.17 ein Detail einer Ausführungsvariante für eine Transporteinrichtung; Fig.18 ein Diagramm, das u.a. einen bevorzugten Temperaturverlauf beim Aushärten eines Steckers zeigt; Fig.19 ein Beispiel für eine U-förmige Heizeinrichtung und Fig.20 ein Detail einer Variante einer Transporteinrichtung 42.
Die Fig.1 zeigt einen Stecker 1a, der stellvertretend für andere Steckerformen oder Ferrulen abgebildet ist, mit integrierter Ferrule 2a mit einer Bohrung 6a, in die eine Faser 3 eines LWL gemäss Fig.2 eingeführt und dort verklebt werden soll. Die Schwierigkeit dabei ergibt sich aus der Besonderheit bzw. Kleinheit des gesamten Stecker-Aufbaus. Insbesondere an Schultern zwischen Faser 3 und Sekundärcoating 4 oder Mantel 5 des LWL, aber natürlich auch an der Spitze der Faser 3 kann es an Stufen 8, im Konus 9a oder am Hals 10a der Ferrule 2a zu einem Verklemmen oder Verhaken führen, was das ordentliche Einschieben der Faser 3 unmöglich macht. Die Tatsache, dass dort bei be- stimmten Ausführungsformen auch ein zähflüssiger Kleber ist, verbessert die Situation nicht zwingend.
In Fig.3 sieht man den Zusammenbau von Faser 3 und Stecker 1 , wobei der Hohlraum 7 ebenso wie die Bohrung 6a mit Kleber befüllt ist, um den LWL fest mit der Ferrule 2a zu verbinden.
In Fig.4 sieht man zwei symbolische Beispiele für das Verklemmen bzw. Verhaken, wobei im ersten Beispiel das Sekundärcoating 4 mit dem Hals 10b ver- hängt, während beim zweiten Beispiel die Spitze der Faser 3 am Konus 9b ansteht.
Fig.5 gibt die Schritte wider, die zur Vorbereitung eines LWL-Kabels 11 erforderlich sind, bevor die Faser 3 in einen Stecker 1c (Fig.6) eingeführt werden kann. Dabei wird üblicherweise zuerst das Kabel 11 geschnitten, dann ein Knickschutz 13 aufgebracht, der später mit dem Stecker 1c eine Einheit bildet. Anschliessend wird eine Crimphülse 14 aufgeschoben und danach das Kabel 11 abisoliert. Dann wird das Primärcoating 16 oder verbliebene Verunreinigungen entfernt. Bei einer Variante kann auch vor dem Aufschieben der Crimphül- se abisoliert werden, so dass mittels Crimphülse u.U. auch Aramidfasern er- fasst und gegen ihre Erstreckung auf dem Kabelmantel umgebogen und anschliessend beim Vercrimpen festgelegt werden.
Aus Fig.6 sieht man die anschliessende Steckermontage, wobei der Stecker 1c mit der Ferrule 2c aufgeschoben wird. Vorgängig (in der Regel vorgängig, den die Erfindung umfasst auch neue Verfahrensschritte, bei denen der Kleber 111 gleichzeitig oder nach dem Einführen der Faser 3 eingebracht wird) wurde in den Hohlraum 7c Kleber eingebracht, damit der LWL bzw. die Faser 3 im Stecker 1c bzw. in der Ferrule 2c festgeklebt wird. Damit Stecker 1c und Kabel 11 fest verbunden werden, wird anschliessend die Crimphülse 14 vorzugsweise zusammen mit Aramidfasern 15 des Kabels 11 auf dem Stecker 1c vercrimpt 17 und anschliessend oder vorgängig der Kleber 111 ausgehärtet 18, wonach die Faser 3 mittels Cleave-Messer 19 gekürzt (gecleaved) wird. Dieser Ablauf ist an sich nicht neu. Es gibt bisher jedoch keine zufriedenstellende Methode und Vorrichtung (D.h. die einzelnen Verfahrensschritte wurden manuell durchgeführt.), diesen Ablauf zu integrieren bzw. maschinell und auto- matisch durchzuführen. Dies ist eine der Aufgaben der Erfindung. Insbesondere geht es bei der Erfindung um die Schritte - Steckeraufbringen bis Aushärten des Klebers („Epoxyhärten") -.
In der Zwischenzeit muss der Kleber, beispielsweise ein Zweikomponenten- Epoxy-Kleber wie in Fig.7 symbolisch dargestellt, durch Mischen und Entgasen vorbereitet werden. Anschliessend wird der Kleber 111 in den Stecker 1c eingefüllt.
In Fig.8 sieht man symbolisch eine erfindungsgemässe Variante eines Aufbaus für vollautomatisches Kabelhandling. Auf einem Rahmen 49 der Vorrichtung, der wie bei anderen Ausführungsbeispielen nur auszugsweise dargestellt ist, ist eine Klebstoffbefülleinrichtung 39a montiert, in die oben in separate Tanks 113a, 113b die Komponenten des Klebers eingefüllt werden und von der unten Kleber 111 in die Stecker 1 eingefüllt wird.
Der Rahmen 49 trägt auch einen Drehantrieb 118 und einen Drehteller 121 , der vom Drehantrieb 118 - vorzugsweise sowohl vertikal gehoben bzw. gesenkt -, als auch um eine vertikale Achse gedreht werden kann.
Der Drehteller 121 ist an Führungsstangen 122 gelagert und trägt wenigstens einen Greiferschlitten 123. Dieser umfasst Greiffinger 124, die sowohl um eine horizontale Achse gedreht, als auch geöffnet bzw. geschlossen werden können. In der gezeigten Darstellung halten sie gerade einen Stecker in vertikaler Befüllrichtung - etwa 180° entfernt aus der Befüllposition. Beispielsweise ist die gezeigte Position die Steckerlieferposition, aus der als nächstes die Befüllposition unter der Kleberbefülleinrichtung angefahren wird. Der Aufbau gemäss Fig.8 und seine Varianten sind neu und erfinderisch, so dass sie in dieser Form auch unabhängig vom übrigen Inhalt dieser Patentanmeldung Patentschutz geniessen können.
In Fig.9 sieht man die schematische Darstellung eines Ausführungsbeispiels für eine Kleberbefülleinrichtung 39. Im wesentlichen verfügt dieser Aufbau über einen Hubantrieb 133, der an einem Nadelhalter 126 sitzt. Der Nadelhalter sitzt auf Führungsstangen 127 und hält eine Füllnadel 119. Der Nadelhalter ist gegenüber den Führungsstangen 127 höhenverstellbar und an diesen festlegbar. Dadurch kann auf verschiedene Stecker- bzw. Ferrulegrössen Rücksicht genommen werden bzw. die jeweils gewünschte Transportweglage berücksichtigt werden. Die Füllnadel 119 ist mit einer Ausgabeleitung 117 verbunden, die an- dererends mit dem Mischgefäss 114 verbunden ist und vorzugsweise über die Schlauch- bzw. Rollenpumpe 134 geführt ist, so dass der Kleber 111 im Inne- ren dieses Schlauches gefördert wird.
Unter dem Nadelhalter befindet sich ein Steckertisch 129, der einen Stecker 1 bzw. eine Ferrule in Befüllrichtung hält. Im Unterschied zu bekannten Lösungen ist die Befüllrichtung vertikal, weil so auch die Schwerkraft mithilft, den Kleber im Stecker 1 vollräumig zu verteilen. Gegebenenfalls wird der Stecker 1 im Be- füllungszustand direkt oder indirekt über den Steckertisch 129 mit Vibrationsenergie beaufschlagt, um das Einfüllen und das Verteilen des Klebers in den Hohlräumen 7 und 6 des Steckers 1 bzw. der Ferrule 2 zu erleichtern.
Gemäss einer weiteren Ausbildung kann - wie nicht näher dargestellt - an der Unterseite des Steckers 1 ein Unterdruckanschluss vorgesehen sein, der während des Einfüllvorganges durch die Ferrule Unterdruck auf den Kleber ausübt und ihn derart schneller durch die schmale Bohrung 6 fliessen lässt. Bei Ausbildungen mit Unterdruck ist zu beachten, dass der Kleber nicht zum Gasen ange- regt wird, d.h, dass der Unterdruck nur so gross gewählt werden darf, dass der Kleber nicht neuerlich Blasen bildet. Gemäss einer Ausbildungsvariante ist anstelle eines Unterdruckanschlusses an der Unterseite des Steckers eine Abdichtung zwischen Füllnadel 119 und Steckerhals 10 vorgesehen, so dass insbesondere die Ferrule 2, wie auch der Hohlraum 7 unter Druck befüllt werden kann. Eine solche Abdichtung kann z.B. ein ringförmiger Gummiwulst an der Füllnadel 119 sein.
Gemäss einer weiteren Ausbildungsvariante ist die Nadel an ihrer Ausgangseite jedoch stumpf und plan, kugelförmig abgerundet oder konisch zugeschliffen, so dass sie beim Kontakt mit dem Konus 9a selbst abdichtet und so ein gewisser Druck beim Befüllen der Ferrule aufgebracht werden kann. Im Zusammenspiel mit dem Tropfensensor 131a kann so die Befüllzeit der Ferrule auf ein Minimum gedrückt werden. Da der Tropfensensor in Realtime die erfolgreiche Be- füllung der Ferrule 2 melden kann, ist es für die Steuerung einfach, die Füllnadel 119 sofort anzuheben und den verbliebenen Hohlraum 7 in dem Stecker 1 drucklos zu füllen, ohne dabei an ihrer Aussenseite benetzt zu werden. Die
Oberflächenspannung des Klebers 111 reicht in der Regel aus, eine Vergrösse- rung des Tropfens zu verhindern, obwohl in den Hohlraum 7 drucklos noch weiter Kleber gefüllt wird.
Der Steckertisch 129 wird durch einen Sensortisch 130 gestützt, der selber an den Führungsstangen 127 höhenverstellbar gelagert ist. Er wird dabei durch eine Antriebswelle 128 gehalten bzw. angehoben oder abgesenkt. Die Antriebswelle 128 wird vom Hubantrieb 133 positions- und sensorgesteuert angetrieben. Dabei geht es einerseits darum zu verhindern, dass Kleber ausgege- ben wird, obwohl kein Stecker 1 im Steckertisch 129 steckt. Andererseits geht es darum, dass die Füllnadel 119 zunächst so tief wie möglich in den Stecker versenkt wird, um mit der Befüllung des Steckers 1 von unten zu beginnen. Ausserdem ist erfindungsgemäss bevorzugt vorgesehen, dass die Füllnadel 119 beim Befüllvorgang stets so angehoben wird, dass sich an der Aussenseite der Befüllnadel 119 kein Kleber 111 ansammeln kann. Dadurch wird verhindert, dass der Stecker 1 an seinem oberen Bereich durch Kleber 111 verunreinigt werden kann, oder dass sich eine sich stetig verstärkende Kleberschicht an der Aussenseite der Füllnadel 119 zu einem Einführwiderstand zwischen Füllnadel 119 und Stecker 1 wird.
Einerseits ist ein Tropfensensor 131a vorgesehen, der neben dem Ermitteln eines aus der Ferrule 2 austretenden Kleber-Tropfens auch vorzugsweise als Steckersensor wirkt und die Anwesenheit eines Steckers 1 im Steckertisch 129 überprüft. Andererseits ist zumindest ein Anstosssensor 132a vorgesehen, der einen Widerstand zwischen Füllnadel 119 und Stecker 1 detektiert und einen Füllnadel-Vorschub bei Bedarf stoppt bzw. in einen Ausführungsfall den per- manenten Kontakt zwischen Füllnadel 119 und Stecker 1 überwacht bzw. hält, so lange noch die Ferrule 2 befüllt wird.
Die erfindungsgemässe Kleberbefülleinrichtung 39 und ihre Varianten sind für sich selbst auch unabhängig von den übrigen erfindungsgemässen Merkmalen neu und erfinderisch und als solches auch unabhängig für andere Aufbauten anwendbar, bei denen kleine Räume möglichst präzise mit einer zähen Flüssigkeit befüllt werden soll.
Andererseits ist die Erfindung jedoch nicht auf die Merkmale der dargestellten Kleberbefülleinrichtungen eingeschränkt. So kann beispielsweise eine Befüllva- riante vorgesehen sein, bei der Kleber 111 durch die Bohrung in der Ferrule 2 aus einem mit Kleber befüllten Becken aufgesaugt werden; vergleichbar dem Aufsaugen von Flüssigkeit in einem Strohalm. An der Oberseite des Steckers würde zu diesem Zweck ein Unterdruckanschluss angebracht sein und ein z.B. lichtoptischer oder Ultraschall-Füllstandssensor, würde den Füllstand im Stecker überwachen und den Unterdruck entsprechend steuern.
Bei einem Ausführungsbeispiel fährt der Steckertisch 129 hoch und der Nadelhalter 126 hat ein Spiel nach oben. Und wird von oben durch einen Endschalter kontaktiert, der nach Betätigung desselben den Antrieb für den Steckertisch 129 stoppt. Damit wird immer sichergestellt, dass die Füllnadel 119 im bzw. am Stecker 1 aufsitzt unter dem Gewicht der Füllnadel 117 und des Nadelhalters 126. Bei einem anderen Ausführungsbeispiel wird auf das Mischgefäss 114 vollständig verzichtet und es werden die Komponenten durch ein gemeinsame Füllnadel in den kleinen Raum bzw. in den Stecker 1 gespritzt. Durch das Anle- gen von Ultraschallschwingungen an den Stecker kommt es zum Vermischen des Klebers direkt in dem kleinen Raum bzw. im Stecker.
Dieser Aufbau hat den Vorteil, dass die Kleberzubereitung kein eigenes Mischgefäss bzw. eigene Ausgabeleitungen o.dgl. benötigt. Sofern die Füllnadel so konstruiert ist, dass sich die beiden Kleberkomponenten nicht schon an der Nadel vermischen, ist dieser Aufbau weitestgehend wartungsfrei; hat jedenfalls eine längere Betriebszeit, da die Topfzeit weniger Rolle spielt.
Die als Pumpe für die Ausgabeleitung 117 bevorzugte Schlauch- bzw. Rollen- pumpe gemäss der schematischen Darstellung nach Fig.10 verfügt über ein Rollenpumpengehäuse 134, einen Antrieb 135 und einer Rollenscheibe 137 mit planetenartig angeordneten Rollen 139. Der Rollenscheibe gegenübergestellt ist ein Gegenlager 136, das einen gewissen Abstand zu den Rollen 139 aufweist. Der Abstand entspricht etwa der Dicke einer zusammengequetschten Ausgabeleitung 117.
Wenn zwischen dem Gegenlager 136 und der Rollenscheibe 139 eine Ausgabeleitung 117 eingeklemmt ist, dann kann durch Rotation der Rollenscheibe 136 Kleber in der Ausgabeleitung in Richtung Befüllnadel 119 gefördert wer- den. Die Rollenpumpe kann jedoch auch durch Drehzahlumkehr in die andere Richtung fördern und dadurch verhindern, dass ein Klebertropfen an der Befüllnadel 119 hängen bleibt, nach dem ein Stecker 1 befüllt wurde.
Um die Ausgabeleitung zu Wartungszwecken auszutauschen, werden Schrau- ben 140 gelöst, um das Gegenlager 136 abzuheben. Das Tauschen einer Ausgabeleitung 117 ist somit einfach. Die Pumpe selbst kommt mit dem Kleber andererseits jedoch nicht in Berührung, was die Wartung der Gesamteinrichtung deutlich erleichtert. In Fig.11 sind einige Details eines Prototyps einer Variante der Rollenpumpe
Bei der Variante aus Fig.12 sind als zusätzliche Details zum Aufbau nach Fig.10 und 11 der Anmeldung S47CH ein Ultraschallsender 66 in der Halterung 50 sowie ein Antrieb 68 für die Klemmbacken (Crimpbacken) 43 zu sehen, die in den beiden zitierten Figuren nicht dargestellt wurden. Der Inhalt der beiden Figuren 10 und 11 der S47CH gelten als hierin geoffenbart zusammen mit der dazugehörigen Beschreibungsteile.
Ausserdem ist der Blick auf die Transporteinrichtung 42 für die Stecker 1 frei, wobei diese gerade einen Stecker 1 in BefüIIposition mit Kleber 111 hält. Dies in der Klebstoffbefülleinrichtung 39, deren Details u.a. Gegenstand der vorliegenden Anmeldung sind.
Fig.13 zeigt den Aufbau gemäss eines realisierten Prototyps, der etwa dem Aufbau der Fig.9 entspricht. Zusätzlich sieht man, dass die Klebereinfülleinrichtung auf dem Chassis 58 festgelegt ist
Wie nicht näher dargestellt, ist am Nadelhalter ein Schnellspanner vorgesehen, damit der Nadeltisch an den Führungsstangen 127 voreingestellt bzw. hochgehoben werden kann, um z.B. einen raschen Füllnadeltausch zu ermöglichen. Der Sensortisch 130 ist entsprechend einer Weiterbildung der Erfindung gegebenenfalls durch einen eigenen Antrieb gegenüber dem Steckertisch 129 ver- schiebbar. Dadurch kann folgender Ablauf stattfinden: Der lichtoptische Tropfsensor 131 befindet sich aufgrund der Höhenlage des Sensortisches 130 in einer Position, in der er optimal das Vorhandensein eines Steckers 1 detektiert werden kann. Ist ein Stecker 1 anwesend, fährt der Sensortisch 130 tiefer, um in eine Position zu kommen, in der er unterhalb der Ferrule 2 das Entstehen eines Tropfens detektieren kann, der durch Kleberaustritt aus der Bohrung 6 der Ferrule 2 entsteht. Sobald die Tropfenbildung detektiert ist, fährt der Stecker 1 durch einen eigenen Motor angetrieben mit dem Steckertisch 129 tiefer, um der Füllnadel 119 das Befüllen des verbliebenen Hohlraumes 7 mit einer vorherbestimmten dosierten Klebermenge zu ermöglichen. Bei guter Zeitlicher Abstimmung verhindert dies ein Benetzen der Füllnadelaussenseite mit Kleber 111.
Aus der Flusszeit des Klebers 111 durch die Ferrule 2 kann erfindungsgemäss auf dessen Viskosität und damit auf noch verbleibende Topfzeit rückgeschlossen werden, woraus sich eine entsprechende Signalisierung für eine Bedienperson steuern lässt.
In einer Symboldarstellung einer Variante der erfindungsgemässen Kleberaufbereitungseinrichtung nach Fig.14 umfasst Tanks 113a und 113b für Kleberkomponenten und je einen Förderzylinder 144a und 144b für Zuführen Fördern von Kleberkomponenten in ein Mischgefäss 114. Dazu sind Ventile 147a und 147b vorgesehen sowie Zuführleitungen 120a und 120b.
Das Mischgefäss 114 besteht aus einer Kunststoff pipette mit Luftkammer, die - wie gezeigt - umgekehrt montiert ist. Mit der eigentlichen Pipette nach oben und der Luftkammer nach unten. Die Pipette sitzt dabei satt in einer Aufnahmeschale eines Ultraschallmischers 146, der einerseits dem Vermischen der Kle- berkomponenten und andererseits dem Entgasen des Klebers 111 dient. Das dabei entstehende Gas dringt durch die Pipette als Gasausgang 116 nach aus- sen. Gemäss einer besonderen Ausführungsform ist an den Gasausgang 116 ein Unterdruck angeschlossen, um die Gase abzusaugen. Bei Bedarf können diese Gase neutralisiert werden, z.B. über ein Aktivkohlefilter gelenkt werden. Die Förderzylinder 144a, 144b umfassen je einen Kolben und einen gesteuerten Förderantrieb 145a bzw. 145b zum dosierten Zufördern von Kleberkomponenten. Die Zuführleitungen 120a und 120b sind vorzugsweise über Nadeln in das Mischgefäss einsteckbar oder ragen durch Löcher in dieses.
Im Unterschied zum Aufbau nach Fig.14 ist die Variante nach Fig.15 so aufgebaut, dass sowohl die Tanks 113a,b als auch die Dosiereinheit für die Kleberkomponenten oberhalb des Mischgefässes 114 angeordnet sind. Das Mischgefäss 114 ist im wesentlichen unverändert aufgebaut und die beiden Vorschubleitungen 120a und 120b münden im Mischgefäss 114 wie schon beschrieben. Die Vorschubleitungen 120a, 120b sind je anderenends mit je einem Förderzylinder 144a bzw. 144b verbunden, der nach dem Prinzip einer Injektionspumpe aufgebaut ist. In seinem Inneren befindet sich ein Kolben an einer Kolbenstange, die motorisch und elektronisch gesteuert gehoben oder gesenkt werden kann. Wird der Kolben über den Boden einer schüsseiförmigen Verbreiterung am Förderzylinder 144a bzw. 144b angehoben, so kann aus dieser Verbreiterung die jeweilige Kleberkomponente nach unten in den Injekti- onspumpenraum fliessen. Wird nun die Kolbenstange 142a bzw. 152b bzw. der Kolben wieder abgesenkt, führt dies zu einem Schliessen der Verbindung zwischen der schüsseiförmigen Aufweitung und dem darunter liegenden Injektionskolbenpumpenraum. Ab diesem Zeitpunkt ist der Kleber bzw. seine Komponenten praktisch von der Luft abgeschlossen. Lediglich in der Mischkammer 114 gibt es eine geringe Möglichkeit des Luftkontakts, da jedoch in der Regel ein Entgasungsprozess zu einem geringen Überdruck in der Mischkammer 114 führt, ist auch da der Luftkontakt gering und dadurch die Reaktion des Klebers 111 nicht gestört. Ab der Mischkammer 114 ist der Kleber 111 bis zum Einfüllen in den Stecker 1 vollständig ohne Luftkontakt, was sich günstig auf eine lange Topfzeit auswirkt.
Diese neuartigen Prinzipien für Mischeinrichtungen für Mehrkomponentenkleber nach Fig.14 und Fig.15 sowie nach der obigen Beschreibung ist für sich alleine erfinderisch und kann für sich alleine erfolgreich und unabhängig bei verschiedensten anderen Anwendungen mit Misch- und/oder Entgasbedarf eingesetzt werden, um entweder einer gute Durchmischung, Entgasung oder einfach einen integrierten Mischeraufbau, einer Verarbeitungssteuerung oder anderen Aufgaben zu dienen.
Ein symbolisches Designbild einer erfindungemässen Vorrichtung ist mit Detailfotos ergänzt in Fig.16 dargestellt. Ein erfindungsgemässer Aufbau eines Transportarmes für einen Stecker 1 sowie ein ist aus Fig.17 ersichtlich.
Ein rahmenfester Antrieb 152 steuert eine Hubspindel 151 , die einen Hubträger 150 an vertikalen Führungsstangen hält. Die Führungsstangen können um die Achse der Hubspindel 151 gedreht werden. Dadurch kann auch der Hubträger 150 gedreht werden. Da der Hubträger 150 den Greifarm 110 für einen Stecker 1 trägt, kann er diesen an einer Stelle abholen und an beliebige andere Stellen gesteuert transportieren. Der Greifarm 110 kann noch um seine eigene Achse gedreht werden, so dass ein Stecker 1 aus einer vertikalen (Handlingstelle 38 und Kleberbefülleinrichtung 39) in eine horizontale Lage (Fasereinschiebposition) gebracht werden kann.
Der Aufbau gemäss Fig.17 kann auch als unabhängige Erfindung unabhängig von den übrigen Erfindungen dieser Patentanmeldung eingesetzt werden, für alle jene Anwendungen, bei denen ein Teil in eine andere Lage gebracht werden soll. Dabei ist auch die räumliche Ausrichtung (hier in der Zeichnung vertikal) keine Bedingung.
In Fig.18 sieht man ein beispielhaftes Diagramm, aus dem man ein Beispiel für sinnvolle Erwärmung der Stecker 1 mit eingesetzten Fasern 3 und eingefülltem Kleber 111 sieht, da dadurch der Kleber optimal aushärtet, ohne dass der Stecker an seiner Aussenseite erhitzt wird. Wie man sieht, wird anfangs schockartig hochtemperiert, anschliessend die Temperatur zurückgenommen, um schliesslich noch einem kurzzeitig aufzuheizen. Dabei ist die bevorzugte Heizeinrichtung 45 nämlich ein Heizrohr mit Föhn verwendet. Eine Variante dieser Heizeinrichtung kann in Fig. 19 gesehen werden. Die Heizeinrichtung gemäss Fig.19 verfügt eine im Schnitt U-förmig Heizdüse 153, wobei zwischen den Teilfiguren 19a und 19b geringe Unterschiede zu sehen, indem die Heizdüse 153b an einem gebogenen Rohr angebracht ist, während die Heizdüse 153a an einem geraden Rohr montiert ist. Die Heizdüse 153 a bzw. 153b wird durch einen Heizluftföhn 154a bzw. 154b mit gesteuerter Heissluft beschickt. Der Heizluftföhn 154b ist in einem Haltekörper 157 gehalten, der über eine Führungsstange 156 in einem Linearantrieb gehalten ist und derart gesteuert verschoben werden kann, wobei der Verschiebemotor 155 bei diesem Ausführungsbeispiel rahmenfest angeordnet ist.
Bevorzugt ist demgegenüber jedoch für das Aushärten eine rohrförmige Heizeinrichtung 45 vorgesehen, die einer Trockenhaube vergleichbar über den Stecker 1 mit eingeschobener Faser 3 geschoben wird, um diese so zu erwärmen, dass der Kleber 111 wenigstens partiell aushärtet. Anstelle einer rohrförmigen Heizeinrichtung kann auch eine im Schnitt topfförmige Beheizungseinrichtung oder auch eine Gebläseheizeinrichtung mit einem gerichteten Heissluftstrahl vorgesehen sein. Die röhr- U- oder topfförmigen Heizeinrichtungen funktionieren entweder über das Wärmestrahlungs- oder Wärmekonvektionsprinzip, beispielsweise nach Art einer Trockenhaube. Die Kombination Ultraschallsender zur Erleichterung des Fasereinführens mit eigener Heizeinrichtung zum Aushär- ten des Klebers in einem integrierten Aufbau ist neu und erfinderisch und somit selbst und unabhängig patentschutzfähig.
Eine Variante zu diesem Aufbau sieht vor, dass anstelle des Ultraschallsenders eine Lichtquelle mit geeignetem Licht für wenigstens partielles Aushärten vor- gesehen ist. Eine weitere Variante sieht ei nl en Laser vor, der geeignetes und gebündeltes Licht zum insbesondere weni gstens partiellen Aushärten auf den Stecker 1 bzw. die Ferrule 2 richtet. Dabei können sowohl der Lichtstrahl, wie auch der Laser insbesondere so angeordnet sein, dass es an der Austrittstelle der Faser 3 aus der Ferrule 2 zu einer partiellen Aushärtung kommt, um die Faser 3 dort festzulegen, so dass der Stecker 1 mit partiell angeklebter Faser 3 aus der Vorrichtung entnommen und zum Aushärten in eine andere Vorrichtung gebracht werden kann. Diese Andere Vorrichtung kann im Rahmen der Erfindung selbstverständlich auch integriert ausgebildet sein. So kann beispielsweise entsprechend einer Weiterentwicklung der Erfindung auch ein Revolver vor- gesehen sein, oder die Transporteinrichtung für den Stecker so ausgebildet sein, dass sie diesen mit dem teilbefestigten Kabel in eine eigene Heizeinrichtung - vorzugsweise eine Durchlaufheizeinrichtung - weitergibt. Dieser Laser kann dabei gemäss einer Weiterentwicklung bei verschiedenen Energiestärken auch für das Cleaven der Faser 3 eingesetzt werden oder zum leichten Aufschmelzen der Endfläche zur Verbesserung der Qualität. Eine alternative Möglichkeit ist das mechanische Cleaven, vorzugsweise mit einer Klinge, welches erfolgen kann, während die Ferrule noch in der Heizvorrichtung eingespannt ist.
Die oben angegebene Anordnung von Heizeinrichtung und Vibrationsenergiegeber sowie die Weiterbildungen und Varianten für die Heizeinrichtung sind ebenso unabhängig von den übrigen Merkmalen der Erfindung neu und erfin- derisch und somit einem eigenen Patentschutz zugänglich.
Der Aufbau der erfindungsgemässen Vorrichtung ist in einem Rahmen 49 gehalten, der im Betriebszustand noch durch ein Gehäuse abgedeckt ist, wobei das Gehäuses gemäss einer Weiterentwicklung der Erfindung vorzugsweise klimatisiert bzw. temperiert ist, um eine optimale Temperatur für das Klebermanagement zu sichern und zusätzlich für das Absaugen von Dämpfen und Gerüchen ausgerüstet ist. Die Klimatisierung im Inneren des Gehäuses kann gemäss einer erfindungsgemässen Weiterbildung insbesondere dazu dienen, die Topfzeit des Klebers zu erhöhen, damit die Nachfüll- bzw. Serviceintervalle im Zusammenhang mit dem Klebermanagement auf ein Minimum reduziert werden können. Gemäss einer besonderen Ausgestaltung können auch nur alle mit Kleber in Berührung kommenden Zuführ-Teile in einem eigenen klimatisierten Unterbereich der Vorrichtung, beispielsweise nach dem Prinzip eines Tischkühlschranks, untergebracht sein. Gegebenenfalls kann die Abwärme des Kühlschranks unmittelbar für die Beschleunigung des Aushärtevorgangs im Bereich der Einführposition der Faser bzw. des Steckers bzw. für die Heizeinrichtung 45 benutzt werden.
Die oben angegebenen Merkmale im Zusammenhang mit der Klimatisierung sind für Kabelbearbeitungsmaschinen neu und erfinderisch und stehen somit auch für einen unabhängigen Patentschutz zur Verfügung. In Fig.20 sieht man eine Variante für den Transportaufbau für den Stecker 1 aus einer Handlingstelle 38 zu einer Klebstoffbefüllstelle 39 und von dort zur Einführstelle, an der die Faser 3 bzw. das Kabel 11 eingeschoben werden soll. Ein in drei Achsen und/oder um drei Drehachsen drehbarer freier Greifarm 110, der am Rahmen 49 motorisch und automatisch gesteuert gehalten ist, übernimmt diese Funktion. Darunter ist ein Kasten dargestellt, der beispielsweise einen Teil der Steuerung, vorzugsweise eine Prozesssteuerung oder ein Computer.
1.4 Bezugszeichenliste
1a,b,c - Stecker...
2a,b,c - Ferrule...
3 - Faser...
4 - Sekundärcoating
5- Mantel
6- Bohrung
7a,b,c- Hohlraum
8- Stufe
9a,b- Konus
10a,b- Hals
11- LWL-Kabel
12- Abisoliermesser
13- Knickschutz
14- Crimphülse
15- Aramidfasern
16- Primärcoating
17- Crimpkraft-Pfeile
18- Energiezufuhr-Pfeile
19- Cleavemesser
20- Abisoliermaschine
21- Eingangsspeicher für Kabel 11
22- Ausgangsspeicher für Kabel 11 - Sitzplatz a,b- Vorrichtung für das maschinelle bzw. automatische Einführen einer Faser in einen Stecker bzw. in eine Ferrule - Vorratsbox - Vorratsbox - Arbeitstisch - Coilingvorrichtung - Transferplatte a,b- Halterung - Transferstrasse - Bestückungsautomat - Bestückungsautomat - Abisoliervorrichtung z.B. 20 - Abisoliervorrichtung z.B. 20 - Reinigungsvorrichtung - Reinigungsvorrichtung - Handlingstelle - Klebstoffbefülleinrichtung - Klebstoffbehälter - Klebstoffbehälter - Transporteinrichtung - Klemmbacken - Fasereinführvorrichtung - Heizeinrichtung
Führungsbacken - Haltebacken - Kraftsensor - Rahmen - Halterung für Ultraschallsender - Antrieb für Klebstoffbefülleinrichtung 39 - Gegenhalter für Ultraschallsender - Stützplatte mit Lichtsensor - Stützplatte mit Führungsnut 5- Pneumatikantrieb für Haltebacken 47 6- Kleberpumpe
57- Rahmenfeste Halterung
58- Chassis
59- Schlitten für Heizeinrichtung
60a,b- Achsen
61- Ausnehmung in der Stützplatte 54
62- Führungsnut
63- Messleitung
64- Greifer
65- Lichtsensor
66- Ultraschallsender
67- Montageplatte
68- Antrieb für Klemmbacken 43
69- Federteil
70- Schwenkachse der Haltebacken 47
71- Schliessmotor für Gegenhalter 52
72- Antrieb für Schlitten 59
73- Initiator
74a,b- Hebelarm
75- Zugstange
76- Gestell
77- Schwenkträger
78- Montagefüsse
79- Bohrung für Messleitung 63
80a,b- Einstellbare Schlittenführung
81a,b- Schwenkarm
82- Kulissensteuerung
83- Zugelement
84- Zugantrieb
85- Lagerbock
86- Getriebe
87- Motor 88a,b- Führungsstange
89a,b- Lagerstange
90a,b- Kulissenstein
91a,b- schräge Nut
92a,b- nierenförmige Nut
93a,b- Kulissenstein
94- Führungsplatte
95a,b- Führungsstück
96a,b- Vertikalnuten
97- Stellmotor
98- Führungsstange
99- Obere Halteplatte
100- untere Halteplatte
101- Gewindebuchse
102a,b- Lager für Schlittenführung
103- Obere Klemmschale
104- Untere Klemmschale
105a,b- Führungsstange
106- Halterung
107- Stellmotor
108- Zugstange
109- Stützhalterung
110- Greifarm
111 Kleber
112a,b Kleberkomponente
113a,b Tank
114 Mischgefäss
115 Öffnung
116 Gasausgang, Unterdruckanschluss
117 Ausgabeleitung
118 Drehantrieb
119 Füllnadel
120a,b Vorschubleitungen 121 Drehteller
122 Führungsstangen
123 Greiferschlitten
124 Greiffinger
125 Basis
126 Nadelhalter
127 Führungsstangen
128 Antriebswelle
129 Steckertisch
130 Sensortisch
131a,b Tropfsensor
132 Anstossensor
133 Hubantrieb
134 Rollenpumpengehäuse
135 Antrieb
136a,b Gegenlager
137 Rollenscheibe
138 Deckscheibe
139 Rollen
140 Schrauben
141 Federlippe
142
143
144a,b Förderzylinder
145a,b Förderantrieb
146 Ultraschallmischer
147a,b Ventil
148 Antrieb
149 Führungsstangen
150 Hubträger
151 Hubspindel
152 Antrieb
153a,b Heizluftdüse 154a,b Heizluftföhn
155 Verschiebmotor
156 Führungsstange
157 Haltekörper

Claims

Patentansprüche
1) Vorrichtung zum Dosieren und Mischen eines Klebers (111) aus wenigstens zwei Komponenten (112a, 112b) und zum Befüllen eines kleinen Raumes (6,7), insbesondere eines Steckers (1 ) bzw. einer Ferrule (2) mit dem gemischten Kleber (111) dadurch gekennzeichnet, dass eine Steuerung vorgesehen ist und jeder Komponente (112a, 112b) ein separater Tank (113a,113b) zugeordnet ist, aus dem über je eine gesteuerte Vorschubvorrichtung und durchgehende Vorschubleitungen (120a, 120b) eine definierte Menge in ein Mischge- fäss (114) förderbar ist, wobei das Mischgefäss (114) mit mindestens einer flexiblen Ausgabeleitung (117) verbunden ist, durch die der gemischte Kleber (111) gesteuert mindestens einer Klebestelle bzw. dem kleinen Raum (6,7) zuführbar ist.
2) Vorrichtung nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass je eine Vorschubvorrichtung in dem jeweils zugehörigen Tank (113a, 113b) integriert ist.
3) Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die flexible Ausgabeleitung (117) ununterbrochen und mit dem Mischgefäss (114) fest, vorzugsweise einstückig verbunden ist.
4) Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Mischgefäss (114) eine obere Öffnung (115) umfasst, durch die Gas vorzugs- weise frei oder aufgrund eines Unterdruckanschlusses (116) entweichen kann, wobei die Öffnung gegebenenfalls durch Einstechen mit einer Entlüftungsnadel herbeiführbar ist.
5) Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Öffnung mit einem Filter, beispielsweise mit einem Aktivkohlefilter verbunden ist. 6) Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass dem Mischgefäss (114) ein Vermischer (118) zum mechanischen oder physikalischen Vermischen der Komponenten (2a,2b) zugeordnet ist.
7) Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüchen, dadurch gekennzeichnet, dass dem Mischgefäss (114) ein Entgaser zum Entgasen des Klebers (111) bzw. seiner Komponenten zugeordnet ist.
8) Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Vermischer und/oder der Entgaser einen Energiegeber umfassen, der im Betriebsfall das Mischgefäss mit Energie beaufschlagt.
9) Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Ener- giegeber Wärme- und/oder Schwingungsenergie, insbesondere Schallenergie - bevorzugt Ultraschallenergie liefert.
10) Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Mischgefäss (114) sowie die Ausgabeleitung (117) zur Klebestelle nach Erreichen eines bestimmten Aushärtegrades des Klebers (111 ) austauschbar sind, wobei vorzugsweise eine Messvorrichtung vorgesehen ist, die den Aushärtegrad misst und signalisiert.
11 ) Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch ge- kennzeichnet, dass mindestens eine Schlauchpumpe an der Ausgabeleitung (117) angeordnet ist, um Kleber dosiert zu Klebestelle bzw. in den kleinen Raum zu fördern, wobei die Schlauchpumpe so aufgebaut ist, dass eine elastische, austauschbare Ausgabeleitung, vorzugsweise ein Kunststoffschlauch, durch die Einwirkung von Teilen der Pumpe so deformiert wird, dass der Kleber gefördert wird, ohne dass er mit den Teilen der Pumpe in direkten Kontakt kommt. 12) Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens einem zylinderförmig ausgebildeten Tank ein beweglicher, vorzugsweise elektromechanisch oder pneumatisch angetriebener Kolben zugeordnet ist, der eine Komponente in das Mischgefäss dosiert för- dert, und dass dem Kolben vorzugsweise ein positionsgesteuerter Antrieb zugeordnet ist.
13) Vorrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass der Kolben zum Befüllen des Tankes bis in eine hintere Position zurückziehbar ist, so dass die entsprechende Kleber-Komponente dem vorderen, zylindrischen Teil zuführbar ist und der Tank an seinem hinteren Ende vorzugsweise eine Ver- grösserung des Querschnittes und eine verschliessbare Eingiessöffnung aufweist.
14) Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein vorderer zylinderförmiger Teil des Tanks durch eine austauschbare Spritze gebildet ist.
15) Vorrichtung zum Mischen und/oder Entgasen eines Klebers in einem Mischgefäss, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens eine Wandung des Mischgefässes, vorzugsweise aus Kunststoff aufgebaut ist und mittels mindestens einem Röhrchen durchdrungen ist, und dass mindestens eine Kleber- Komponente durch das Röhrchen zuführbar ist, wobei das Röhrchen vorzugsweise nie in den Kleber eintaucht bzw. so angesteuert ist, dass es bei steigen- dem Füllstandpegel und linear abhängig damit nach oben fährt.
16) Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen dem Mischgefäss (114) und der Klebestelle bzw. dem kleinen Raum ein Röhrchen vorgesehen ist, vorzugsweise die Ausgabeleitung (117), die in den Kleber eintaucht. 17) Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das an dem kleinen Raum zugewandten Ende der Ausgabeleitung eine Füllnadel vorgesehen ist, die positionsgesteuert und in Abhängigkeit vom Füllstand des kleinen Raums so angehoben wird, dass ihre Aussenseite nicht mit Kleber benetzt wird.
18) Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens ein Röhrchen als Zuführleitung oder Ausgabeleitung vorgesehen ist, das vorzugsweise pneumatisch oder elektromotorisch zustellbar ist, um durch eine Öffnung in das Mischgefäss einzudringen oder die Wand des Mischgefässes zu durchstechen.
19) Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Mischgefäss, als herkömmliche Einweg-Pipette aus weichem Kunststoff hergestellt ist und eine obere Öffnung aufweist, welche das Austreten von Gas ermöglicht, vorzugsweise ohne Anwendung von Unterdruck.
20) Vorrichtung zum Befüllen eines Klebers in kleine Hohlräume, insbesondere von Ferrulen (2) oder Steckern (1 ) durch eine Ausgabeleitung, bei der mittels einem geführten und vorzugsweise motorisch angetriebenen Schlitten eine Füllnadel (119) relativ zur Ferrule (2) bzw. zum Stecker (1 ) bewegbar ist, welches vorzugsweise vertikal und in der selben Achsrichtung einspannbar ist dadurch gekennzeichnet, dass die Ausgabeleitung (117) einfach austauschbar ist, insbesondere wenn aufgrund von chemischen Vorgängen die Eigenschaf- ten des vorbereiteten Klebers den Anforderungen nicht mehr genügen.
21 ) Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens ein - vorzugsweise lichtoptischer - Sensor (12) nahe der Klebereinfüllstelle vorhanden ist, der Kleber erkennt und vorzugswei- se so angeordnet und ausgebildet ist, so dass er vor dem Befüllen das Vorhandensein oder Fehlen einer Ferrule erkennen und signalisieren kann. 22) Vorrichtung nach dem vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein Steuersensor vorgesehen ist, der beim Befüllen des Hohlraums durch eine erste Öffnungen das Austreten von Kleber aus mindestens einer zweiten Öffnung des Hohlraums erkennt und eine vorzugsweise elektroni- sehe Steuerung den Füllvorgang aufgrund dieses Feedbacks steuert bzw. stoppt.
23) Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Steuersensor gegenüber der Ferrule (2) bzw. gegen- über dem Stecker (1 ) verschiebbar angeordnet ist, vorzugsweise mit einer elektronischen Positionssteuerung, so dass er das Austreten einer bestimmten Menge Klebers (111 ) aufgrund der Tropfengrösse an der Austrittstelle erkennen kann.
24) Vorrichtung nach dem vorhergehenden Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass mittels der Positionssteuerung, vorzugsweise mit einem Schrittmotor oder mit einem Messsystem, der Steuersensor eine bestimmte Kontur an der Ferrule (2) bzw. am Stecker (1) vor dem Befüllen erkennen kann und in Abhängigkeit von dieser Kontur in einem bestimmten Abstand zur Ferrule (2) oder Stecker (1 ) automatisch positionierbar ist und anschliessend vorzugsweise die Kontur eines Klebstofftropfens erkennen kann.
25) Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein Kontaktsensor vorgesehen ist für das Auftreten einer Kontaktkraft zwischen Ferrule (2) bzw. Stecker (1) und Füllnadel (119), und dass die Füllnadel (119) vorzugsweise an einer Basis (125) befestigt ist, welche aufgrund der Kontaktkraft in Kraftrichtung verschiebbar ist und vorzugsweise während dem Füllvorgang die Füllnadel (119) mit gleichbleibender Kraft gegen Ferrule (2) bzw. Stecker (1 ) drückt.
26) Vorrichtung nach dem vorhergehenden Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass die Halterung der Füllnadel (119) elastisch oder lose gegenüber ei- ner Basis (15) verschiebbar befestigt ist, welche, vorzugsweise positionsgeregelt, relativ zum Verbindungselement (9) bewegbar ist, und dass ein Kontaktsensor eine Längenverschiebung von der Halterung (14) gegenüber der Basis erkennen kann, und dass sich vorzugsweise aufgrund der Gewichtskraft der Halterung (14) inklusive der Füllnadel (14) oder aufgrund einer Federkraft die Kontaktkraft zwischen Füllnadel (119) und Ferrule (2) bzw. Stecker (1 ) einstellt.
27) Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung mehr als eine Füllnadel (119) aufweist und gleichzeitig mehrere Haltepositionen für Ferrulen (2) bzw. Stecker (1 ) zur gleichzeitigen Befüllung aufweist, wobei vorzugsweise ein einziger Antrieb alle Füllnadeln auf einer einzigen Basis, und alle Ferrulen (2) bzw. Stecker (1) relativ zueinander bewegbar sind.
28) Vorrichtung zum Befüllen von Kleber (111) in kleine Hohlräume, vorzugsweise von Ferrulen (2) oder Steckern (1 ), insbesondere nach einem der vorhergehenden Ansprüche und mit einer separaten, mengenmässig definierten Zufuhr von Kleber (111 )-Komponenten in ein Mischgefäss, mit vorzugsweise einer Öffnung für den Austritt von Gas, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens eine Pumpe, vorzugsweise eine Schlauchpumpe vorgesehen ist, die zwischen dem Mischgefäss (114) und mindestens einer Klebestelle die geforderte Menge des gemischten Klebers (111 ) fördert, und dass nur das Mischgefäss (114) und die Ausgabeleitung (117), welche vorzugsweise die Füllnadel (119) beinhaltet, mit dem gemischten Kleber (111) in Kontakt kommen, und dass vorzugsweise eine automatische Werkstückzufuhreinrichtung vorgesehen ist, die automatisch Werkstücke bzw. Ferrulen (2) zugeführt und nach dem Befüllen mit Kleber (111) einer manuellen oder automatischen Vorrichtung zum Einführen einer optischen Faser oder zum Montieren eines anderen Teiles zuführbar macht.
29) Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung über eine elektronische Steuerung verfügt, welche das Signal von mindestens einem Sensor auswertet und welche das Befüllen der Hohlräume mit einer programmierbaren Klebermenge zulässt.
30) Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die elektronische Steuerung aufgrund von Sensoren, vor- zugsweise mit mindestens einem Temperatursensor, bestimmte Prozessparameter, wie das Fördervolumen und die Förderrichtung einer Pumpe, die Rückzugsgeschwindigkeit einer Einfüllnadel oder eine örtlich geregelte Temperatur des Klebers (111), automatisch anpasst und/oder dass aufgrund einer Zeitmessung oder einer ermittelten Änderung der Viskosität das Ende der Benut- zungsdauer des Klebers (111) bestimmbar und signalisierbar ist.
31 ) Verfahren zum Befüllen von Kleber (111) in kleine Hohlräume, vorzugsweise von Ferrulen (2) oder Steckern (1), bei dem mindestens eine Kleberkomponente automatisch in ein Mischgefäss (114) gefördert wird, dort unter Energie- einwirkung, vorzugsweise durch Ultraschall, gemischt und/oder möglichst blasenfrei entgast wird, wobei von dort die benötigten Mengen an mindestens eine Klebstelle abgegeben werden, dadurch gekennzeichnet, dass die Eigenschaften des Klebers überwacht werden, so dass wenn aufgrund von chemischen Vorgängen die Eigenschaften des vorbereiteten Klebers (111) den An- forderungen nicht (mehr) genügen, das komplette Mischgefäss mitsamt der Ausgabeleitung ausgetauscht wird, wonach mindestens eine Kleberkomponente erneut in das Mischgefäss gefördert wird.
32) Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem ein defi- niertes Mischverhältnis zwischen den Komponenten des Klebers (111) einzuhalten ist, dadurch gekennzeichnet, dass durch Gewichtsmessungen an den Komponenten in den Tanks und/oder an dem Gemisch im Mischgefäss (114) das Verhältnis überwacht bzw. gesteuert wird.
33) Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Füllvorgang des Mischgefässes (114) automatisch aufgrund mindestens eines Feedbacksignals von der Klebestelle oder vom kleinen Raum gesteuert oder gestoppt wird, vorzugsweise durch optische Erkennung von austretendem Kleber (111) aus einer zweiten Öffnung des kleinen Raumes.
34) Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekenn- zeichnet, dass die Füllnadel (11) gegenüber der Ferrule (2) bzw. gegenüber dem Stecker (1 ) eine Relativbewegung ausführt, bis sie mit letzteren in Kontakt kommt und der Antrieb erst stoppt, sobald ein Sensor eine Längenänderung im Antriebssystem an einer konstruktiv vorgesehenen Stelle mit Lose oder Elastizität erkennt oder wenn eine Zunahme der Antriebskraft festgestellt wird, und dass sich zwischen Füllnadel (119) und der Ferrule (2) bzw. dem Stecker (1), vorzugsweise aufgrund einer Feder- oder Gewichtskraft eine Kontaktkraft einstellt, die detektiert und zur Triggerung der Ansteuerung verwendet wird.
35) Verfahren zum vollständigen Befüllen von Kleber (111 ) in eine enge Öff- nung, welche zwischen einer zweiten Öffnung in einen Abschnitt mit grösserem Querschnitt übergeht, welcher auch mindestens teilweise befüllt werden soll, vorzugsweise zum Befüllen einer Ferrule (2) bzw. eines Steckers (1), mittels einer Füllnadel (119), welche aufgrund ihres Querschnittes nur durch die breitere Öffnung eindringen kann, dadurch gekennzeichnet, dass die Füllnadel (119) durch die breitere Öffnung eindringt, gegen die kleinere Öffnung ange- presst wird und so lange Kleber (111 ) zugeführt wird, bis mit einem aussen angebrachten Sensor das Austreten von Kleber (111 ) aus der engen Öffnung erkannt wird und darauf die Füllnadel (11 ) motorisch dem Kleber (111 )-Füllstand in der breiteren Öffnung kontinuierlich oder in mindestens einem Schritt nach- geführt wird, wobei die Aussenseite der Füllnadel (119) möglichst kleberfrei gehalten wird.
36) Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass nach dem die Zufuhr von Kleber (111 ) gestoppt wurde, die Pumpe vor, während oder nach dem Zurückziehen der Füllnadel (119) ein kleines Volumen aus der Füllnadel zurückfördert, um vorzugsweise eine Verschmutzung der Nadel oder des Steckers (1) mit Kleber (111) zu verhindern und ein ungewolltes Nachfördern aufgrund der Elastizität im Zuleitungssystem zu verhindern.
37) Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekenn- zeichnet, dass die elektronische Steuerung den Fortschritt des chemischen Vorganges, vorzugsweise aufgrund einer veränderten Viskosität, im vorbereiteten oder verarbeiteten Kleber (111 ) mit mindestens einem Sensor bestimmt oder schätzt und/oder dazu die Zeitdauer nach dem Mischen der Komponenten ermittelt, und dass sie vor Erreichen der kritischen Topfzeit das Mischen von neuem Kleber (111 ) vom Maschinenbediener verlangt oder Arbeitsschritte dazu selber einleitet, und dass vorzugsweise mindestens für einen Arbeitsschritt ein Parameter in der Steuerung automatisch angepasst wird, wie beispielsweise die Rückzugsgeschwindigkeit der Füllnadel beim Befüllen des Raumes hinter der Ferrule (2) in einem Stecker (1 ) oder das Rückfördervolumen der Pumpe.
38) Verfahren nach dem vorhergehenden Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass zur Bestimmung des Fortschrittes der chemischen Reaktion die Viskosität des Klebers (111 ) berücksichtigt wird, indem der Fliesswiderstande oder der Zeitdauer für das Befüllens eines Hohlraumes ermittelt wird.
39) Vorrichtung oder Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Kleber (111 ) aus zwei Komponenten besteht, die durch Polymerisation reagieren, vorzugsweise aus Epoxy-Harz und Härter, welche aufgrund von Licht und/oder Wärme und/oder einem, vorzugs- weise auf die Faser aufgebrachten, Katalysators oder selbständig aushärten.
40) Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens eine Kleber-Komponente oder die Mischung temperiert wird und vorzugsweise gleichzeitig wenigstens eine Komponente in ei- nem Tank gekühlt wird und/oder dass der Kleber (111 ) im Mischgefäss oder in der Zuleitung oder in der Füllnadel gewärmt wird. 41 ) Vorrichtung oder Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das der zu befüllende Teil, vorzugsweise die Ferrule (2) oder der Stecker (1) vor dem Befüllen oder während dem Befüllen gewärmt wird.
42) Vorrichtung für das maschinelle Verkleben einer Faser (3) in eine Ferrule (2), dadurch gekennzeichnet, dass eine Vibrationsenergiequelle (66) zum Zentrieren und/oder zum besseren Einführen der Faser (3) in die Ferrule (2) vorgesehen ist, die vorzugsweise über die Haltevorrichtung für die Ferrule (2) Vibrationsenergie, insbesondere Ultraschallenergie auf die Ferrule (2) und/oder Faser (3) überträgt, dass nach dem Einführen der Faser (3) innerhalb der selben Vorrichtung die Ferrule (2) und/oder Klebstoff an einer Öffnung an der Ferrule (2) mit Heissluft erwärmt oder mit Licht beaufschlagt wird, um das Aushärten des Klebers (111 ) zu starten, zu beschleunigen oder mindestens teilweise abzuschliessen.
43) Vorrichtung nach einem der vorgehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Ferrule (2) bzw. dem Stecker (1) eine automatische Kleberfülleinrichtung (39) mit einer Ultraschallenergiequelle zugeordnet ist, mittels Ultraschall für das Mischen und/oder Entgasen des Klebers (111) einsetzbar ist, wobei die Ultraschallenergiequelle vorzugsweise zwischen Schwingungsfrequenzen umschaltbar ist, sodass die selbe Energiequelle oder Teile davon zur optimierten Erzeugung der Mischung und/oder zum optimierten Entgasen einsetzbar sind.
44) Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine weitere Ultraschallenergiequelle (66) vorgesehen ist, unter der die Faser (3) in die Ferrule (2) bzw. den Stecker (1) einschiebbar ist, wobei der Ultraschallenergiequelle (66) vorzugsweise zur Beschleunigung des Aushärtevorgangs des Klebers (111 ) eine Wärmequelle (45) zur Seite gestellt ist. 45) Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Ferrule (2) vor dem Einführen der Faser (3) mit einem Kleber (111 ) befüllt wird und dies vorzugsweise in einer vertikalen Anordnung der Ferrule (2) ausgeführt wird, bevor die Ferrule (2) automatisch oder manuell der Haltevorrichtung (103,104; 43) für die Ferrule (2) zugeführt wird, und dass vorzugsweise während dem Einführen der Faser (3) gleichzeitig die nächste Ferrule (2) mit dem Kleber (111 ) befüllt wird.
46) Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekenn- zeichnet, dass die Faser vor dem Einfädeln in die Ferrule (2) bzw. in den Stecker (1) mit einem Katalysator benetzt wird, der das Aushärten des Klebers (111) beschleunigt.
47) Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch ge- kennzeichnet, dass nach dem Einführen der Faser (3) Kleber (111 ) so zugeführt wird, dass er durch den Kapillareffekt und/oder aufgrund eines Druckunterschiedes und/oder aufgrund der Gewichtskraft zwischen Faser (3) und Ferrule (2) eindringt und dies vorzugsweise durch mechanische Schwingungen - insbesondere Ultraschallschwingungen, welche auf Faser (3) und/oder Ferrule (2) einwirken und/oder durch Ionisieren der Faser (3) oder durch Unterdruck im Inneren der Ferrule (2) bzw. des Steckers (1 ) unterstützt wird.
48) Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Faser (3) und der Kleber (111 ) aus der Ausgabelei- tung (117) gleichzeitig in die Ferrule (2) eingeführt werden.
49) Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Kleber (111) von einer Seite der Ferrule (2) und die Faser (3) von einer anderen Seite der Ferrule (2) - vorzugsweise gleichzeitig - eingeführt werden, wobei der Kleber (111) vorzugsweise unter Druck eingespritzt wird. 50) Verfahren für das maschinelle Verkleben einer Faser (3) in eine Ferrule (2), dadurch gekennzeichnet, dass zuerst Kleber (111 ) in die Ferrule eingeführt wird wonach die Faser (3) eingeführt wird und in einer ersten Position die Ferrule (2) mit der Faser (3) mittels mindestens einem zusätzlichen, vorzugs- weise quer zur Faserachse bewegbarem Klemmbackenpaar in ihrer gemeinsamen Relativlage zueinander weitertransportiert werden und vorzugsweise unter Energieeinwirkung in einer zweiten Position das mindestens teilweise Aushärten des Klebers (111) abgewartet wird, während gleichzeitig mit der Vorrichtung in der ersten Position eine weitere Faser (3) in eine weitere Ferrule (2) eingeführt wird.
51 ) Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Weitertransport mit mindestens einem vorzugsweise pneumatisch bewegbaren Greifer, einem mit Klemmbacken oder Paletten be- stückten Band- oder Kettenantrieb oder mit einem anderen beweglichen Werkstückträger erfolgt, der vorzugsweise mindestens drei Ferrulen (2) aufnimmt, welche im Takt von einer vorzugsweise manuell bedienten Belade- bis zu einer Entladestation nacheinander gefördert werden und mindestens eine Arbeitstation von mehreren Arbeitsstationen dem Aushärten des Klebers (111) dient.
52) Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens ein Teil aller Abläufe innerhalb der Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche insbesondere der Aushärtezustand oder die Viskosität des Klebers (111) mittels Sensoren überwacht wird und die Taktzeit der Vorrichtung in Abhängigkeit dieser Abläufe laufend optimiert wird, wobei die Taktzeitinformation vorzugsweise über ein Datenkabel anderen Ka- belbearbeitungs- oder Transporteinrichtungen zur Verfügung gestellt wird.
53) Verfahren für das maschinelle Verkleben einer Faser (3) in einer Ferrule (2) bzw. in einem Stecker (1 ), vorzugsweise mit einer Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass nach dem Einführen der Faser (3) in eine kleberbefüllte Ferrule in unveränderter Position der Ferrule (2) die Aushärte-Reaktion des Klebers (111 ), vorzugsweise mindestens an der Austrittsstelle der Faser (3), mit Licht, Heissluft oder einer anderen, vorzugsweise berührungslosen Energieeintragung, gestartet oder beschleunigt wird, und das vollständige Aushärten erst nach einem Weiter-Transport der Ferrule (2) in eine andere Position erfolgt, wo vorzugsweise dem Kleber (111 ) wiederum Energie zugeführt wird.
54) Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zum Zentrieren und/oder zum besseren Einführen der Fa- ser (3) in die Ferrule (2) und/oder zum Erwärmen und/oder Entgasen von Kleber (111 ) vorzugsweise über die Haltevorrichtung für die Ferrule (2) Ultraschallenergie auf die Ferrule (2) und/oder Faser (3) übertragen wird und/oder dass der Kleber (111 ) und oder die Ferrule (2) mit Ultraschall oder einer anderen Energiezufuhr vor dem Befüllen der Ferrule (2) beheizt wird.
55) Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dass der Energieeintrag zur Beschleunigung des Aushärtevorgangs durch Schallwellen - insbesondere Ultraschall - und Konvektionswärme gleichzeitig erfolgt.
56) Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Temperaturverlauf an der oder in der Ferrule bzw. an der oder in der Faser bzw. im Kleber (111 ) laufend gemessen und/oder vorzugsweise gesteuert wird.
57) Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zum Energieeintrag in die Ferrule Licht von einer optimierten Wellenlänge benutzt wird, die so ist, dass die Ferrule bzw. der Stecker möglichst durchdrungen, im Kleber (111 ) jedoch absorbiert wird.
58) Verfahren für das maschinelle Verkleben einer Faser (3) in einer Ferrule (2) und zum Erzeugen einer klebenden Verbindung zwischen beiden, bei dem zum Zentrieren und/oder zum besseren Einführen der Faser (3) in die Ferrule (2) vorzugsweise über die Haltevorrichtung für die Ferrule (2) Ultraschallenergie auf die Ferrule (2) und/oder Faser (3) übertragen wird, vorzugsweise mit einer Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass nach dem Einführen der Faser (3) in die mit Kleber (111 ) befüll- te Ferrule (2) oder den mit Kleber (111) befüllten Stecker (1 ) innerhalb der selben Vorrichtung die Ferrule (2) bzw. der Stecker und/oder der Kleber (111) an einer Öffnung an der Ferrule (2) mit Heissluft erwärmt oder mit Licht beaufschlagt wird, um das Aushärten des Klebers (111) zu starten, zu beschleunigen oder mindestens teilweise abzuschliessen.
59) Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass für das Halten des Steckers (1) bzw. der Ferrule (2) Halteschalen (103,104) vorgesehen sind, die eine Bohrung aufweisen, durch welche im gehaltenen Zustand ein Licht- oder Laserstrahl mit langwelligem oder kurz- welligem Lichtwellen auf den Stecker (1) bzw. die Ferrule (2) geschickt wird, so dass eine punktuelle Verschweissung, Verlötung oder ein punktuelles Aushärten des Klebers (111) erfolgt.
60) Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch ge- kennzeichnet, dass während dem Erwärmen der Ferrule (2) die Faser (3) mit der Crimpvorrichtung (43) oder mit einem Führungsbackenpaar (46) festgehalten wird, welches vorzugsweise gegen Wärmeabfluss isoliert ist und/oder beheizt wird.
61 ) Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass in der Einführposition der Faser (3) in die Ferrule (2) eine zeitlich oder örtlich partielle Teilerwärmung zum Starten des Aushärtevorganges des Klebers (111) durchgeführt wird, wobei als Kleber (111) vorzugsweise ein Kleber (111) gewählt wird, dessen Aushärtereaktion anschliessend exo- therm abläuft. 62) Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung zur Erwärmung der Ferrule (2) neben oder hinter dem Einführort der Faser (3) angeordnet ist und während oder nach dem Einführen der Faser (3) auf diese zugestellt wird und nach dem Erwärmen zur Freigabe der Ferrule (2) wieder automatisch weggestellt wird.
63) Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass Laserlicht für das punktuelle Aushärten des Klebers (111) eingesetzt wird und mit der selben Laser-Lichtquelle - gegebenenfalls jedoch mit stärkerer Intensität - das Faserende vorher oder nachher gekürzt und/oder an seiner Oberfläche veredelt wird.
64) Verfahren nach dem vorhergehenden Anspruch dadurch gekennzeichnet, dass eine der Arbeitsstationen zum Aushärten von Kleber (111 ), vor- zugsweise mittels Heissluft, Licht oder einer gepulsten und insbesondere pro- zess-geregelten Wärmequelle, dient.
65) Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche dadurch gekennzeichnet, dass ein Kleber (111) gewählt wird, der selbständig oder auf- grund von Licht und/oder Wärme oder aufgrund eines auf der Faser (3) aufgebrachten Katalysators aushärtet.
66) Verwendung mindestens einer Vorrichtung oder eines Klebeverfahrens nach einem der vorhergehenden Ansprüche in einer Produktionslinie zur Her- Stellung von Kabeln (11) mit Steckverbindungen oder zum Befestigen eines beliebigen Leiters an einem Bauteil.
67) Verwendung einer Vorrichtung oder eines Verfahrens nach einem der vorhergehenden Ansprüche zur Herstellung von Lichtwellenleitern mit geklebten Steckverbindungen, mit einer oder mehreren Fasern je Steckverbindung oder beliebigen Leitern und Teilen, mittels einem teil- oder vollautomatischen Montageautomaten, in dem an mindestens einer Montagestelle Stecker (1 ) mit Kle- ber (111 ) befüllt werden oder wo mit Kleber (111 ) befüllte Stecker (1 ) von vorzugsweise einer Füllvorrichtung (39) zu mindestens einer Montagestelle gefördert werden, vorzugsweise ohne Zwischenspeicher.
68) Verwendung einer Vorrichtung oder eines Verfahrens nach einem der vorhergehenden Ansprüche zum Befüllen von Ferrulen (2) oder beliebigen Teilen, insbesondere von anderen Steckern (1 ) mit Kleber (111 ), zwecks nachfolgendem manuellem Einführen von mindestens einer Faser (3) oder mindestens einem Faserband oder anderen Leitern oder allgemein von schlanken Teilen in kleine Hohlräume zum Verkleben der Fasern, Bänder oder Leitern in den Hohlräumen.
69) Verwendung einer Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche zum Befestigen von Verbindungselementen (9), insbesondere Steckern (1) oder Ferrulen (2) mit Kabeln (11 ), insbesondere Lichtwellenleitern, wobei die Ausgabeleitung (117) an ihrem Ende vorzugsweise eine Füllnadel (119) beinhaltet.
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