WO2006006131A1 - Method and device for severing and finishing optical waveguides - Google Patents

Method and device for severing and finishing optical waveguides Download PDF

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WO2006006131A1
WO2006006131A1 PCT/IB2005/052244 IB2005052244W WO2006006131A1 WO 2006006131 A1 WO2006006131 A1 WO 2006006131A1 IB 2005052244 W IB2005052244 W IB 2005052244W WO 2006006131 A1 WO2006006131 A1 WO 2006006131A1
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insulation
optical waveguide
grinding
fiber
saw
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PCT/IB2005/052244
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Inventor
Leo Bühler
Original Assignee
Schleuniger Holding Ag
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Publication date
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    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B6/00—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
    • G02B6/24—Coupling light guides
    • G02B6/25—Preparing the ends of light guides for coupling, e.g. cutting
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B6/00—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
    • G02B6/24—Coupling light guides
    • G02B6/245—Removing protective coverings of light guides before coupling

Definitions

  • the invention relates to a novel method for severing and finishing optical waveguides and a device for this purpose.
  • Typical tools for cutting optical fibers are:
  • Fiber optic separating devices for rectangular and also oblique fiber breaks (4-12 °), "Cleaver”. These are also suitable for separating polarization-maintaining fibers.
  • Fiber optic cables are also cut through by using a circular saw to cut across the cable axis.
  • the circular saw can be constructed differently, e.g. as a saw blade with diamond coating.
  • a disadvantage of the saw blade it can lead to smearing of the saw blade or smearing of the different materials on the fiber because the different materials, such as insulation used in a fiber optic, can not be cut very well together, or by the separation process too strong heat.
  • ferrule For the production of a fiber optic connection, there are the following in the prior art, such as WO-A-0171399 described: The exposed end of the optical fiber is inserted into a ferrule - in particular glued - so that the inaccurate end of the ferrule protrudes and then finished there - ground and polished (the latter sometimes with the end face of the ferrule at the same time).
  • a ferrule is a continuous support to understand in which a fiber, for example, preferably attached centered with adhesive.
  • ferrule is thus a ferrule in the traditional sense, but also to be understood as a connector housing or the like.
  • a disadvantage of this known process is that so that no ferrule connector can be created in which the fiber optic have an inscription, ie where the fiber optic ends the ferrule does not protrude.
  • the fiber optic cables can not be edited later, so they have to be finished beforehand to size and with high precision. This is particularly important for the lowest possible attenuation of light transmission.
  • a method and an apparatus for producing an optical fiber end are known. It describes and claims a method in which the cutting of the optical fiber and the machining of the end face is carried out as a self-contained working step, which at the same time includes the cutting of the optical fiber and the finishing of the end face, wherein the removal of the outer shell in the region of the end portion only after that takes place.
  • a diamond-tipped disk is used as the saw blade.
  • the device comprises a clamping device, separating tools and means for removing the outer sheath in the region of the end portion of the optical fiber.
  • the cut surface is severed by the saw blade, all parts of the optical fiber, in particular its outer sheath, at the same time cuts through the smearing materials, and thus smear itself or even the face or melt on.
  • Cutting with a laser or the like may also cause a poor result because the materials may burn and make dirty edges.
  • a device with lateral holding jaws which has a central cut with a cleaver (cleaver blade) but without puncture before and works with a continuous process.
  • the clamping device is described there as conventional, while according to the invention is a reciprocable clamping and holding device, which is preferably divided into two parts on both sides. As a result of the separation by the cleaver blade edgy fault lines can arise.
  • JP-A-2114210 where by means of a hinged shearing device isolation from
  • the invention has for its object to develop a new separation and finishing process, in which the above disadvantages are avoided and as few process steps must be applied. Also, the precision of the separation process should be high.
  • This object is achieved by a new method, in which not the end of an optical fiber 1, 2,3 is processed after the rough cutting, but at the first at the points that are to be cut later, partially the insulation 3 and der Mantel or the non-conductive layers of the optical fiber are removed, and then to the bare LWL 1, 2 (at best with his Cladding 2) by means of conventional circular saw 7 or by means of conventional saw blade with diamond or CNB trim or by any other suitable method precisely cut through while preferably the same time to edit the end face (end face 11 of the optical fiber) optimally.
  • the location (puncture) at which partial isolation is removed is as narrow as possible and the remaining shoulders of the insulation that define the puncture support the fiber against the separation force of the circular saw or wafer or the like.
  • the optical fiber or its insulation is thereby supported in the shoulder region by externally applied retaining jaws 8,9 or the like.
  • Saws are tools with a defined cutting edge. They have at least one geometrically determined, suitable for machining edge
  • Typical examples are grinding wheels (with different types of grain bonding),
  • the separating tool is inventively characterized in that it has a separating edge with at least one defined or undefined sheath and has at least one of its two side surfaces a defined or undefined cutting edge for polishing the cut surfaces.
  • the invention is not limited to fiber-optic cables, but includes all cables in the conventional sense, thus also cables that can conduct electrical signals instead of light waves.
  • Fig1. shows a conventional solid core or solid wire. It consists of a glass fiber 1 with a cladding 2 and a tightly surrounding shell. 3
  • optical fiber 200 ⁇ m with cladding 230 ⁇ m and a shell Diameter about 0.2mm, optical fiber 200 ⁇ m with cladding 230 ⁇ m and a shell as
  • Outer jacket with a diameter of 1.2 to 1, 5 mm For commercially available polymer fibers, an outer sheath made of plastic is added, so that the total diameter is, for example, about 2.3 mm.
  • the optical fiber LWL 1, 2, 3 is inserted into the device and fixed in the clamping device 8,9.
  • the outer insulation is removed until the cladding 2 by means of the device according to the invention, wherein the width of the recess is only so wide that the saw blade with a diamond coating does not have to cut insulation material.
  • the puncture takes place with the distance x.
  • the device consists of a construction in which one or more discs 4 rotate about the conductor, which are equipped with grinding or milling discs 4, which in turn rotate themselves about their own axis.
  • the optical fiber is cut by means of the device according to the invention by a saw blade 7, which is equipped with diamonds. This creates a smooth interface with a very low optical attenuation.
  • the thickness of the saw blade_ is about 0.2 mm.
  • the feed movement of the circular saw blade is in a preferred embodiment, motor in cutting direction (rotation of the circular saw blade and feed transverse to the cable axis).
  • the optical waveguide is held by a clamping device and supported by holding jaws up to the shoulders of the exposed fiber.
  • FIG. 3 shows a schematic diagram of the incising unit, consisting of the optical waveguide LWL 1, 2, 3, the milling disc 4, an external pinion 5, a belt 6 and the saw blade 7 with diamond coating.
  • FIG. 4 shows the milling disk 4 resting on the optical waveguide and cladding 1, 2, in two positions, the milling disk 4 rotating completely around the optical waveguide 1, 2, 3. The insulation 3 is removed until cladding 2.
  • FIG. 5 shows the saw blade 7 with diamond coating and the section through the optical waveguide 1, 2, 3 with simultaneous machining of the end faces 11. During cutting, the two end faces 11 are polished simultaneously or subsequently by a feed motion of the grinding wheel 7.
  • FIG. 6 shows how the optical waveguide 1, 2, 3 is held during milling and cutting.
  • FIG. 7 shows how the line 1, 2, 3 is still stripped to the predetermined dimension with form knives 10 at both ends.
  • the blades of the blades 10 may be semi-circular shaped to match the optical fibers 1, 2, 3.
  • Fig8 shows a further advantageous variant for stripping instead of the shape meter 10 for the removal of the outer shell after the severing of the fiber 's.:
  • the optical fiber is cut to length until the cladding 2 is cut.
  • the jaws of the clamping device 8,8', or 9,9 ' is then stripped from the insulation 3 LWL. This is gentler on the fiber optic than the direct use of the doctor blade 10 medium cut through the insulation.
  • the feed movement of the milling and cutting discs 4 and 7 is computer-controlled with the movements of the clamping device 8,9 and the holding jaws 8.9, whereby a continuous operation of the device is ensured.
  • the unwinding of the fiber 's of a drum and the setting of the required fiber length are synchronized with the inventive device. LIST OF REFERENCE NUMBERS

Abstract

The invention relates to a novel method for severing and finishing optical waveguides (1, 2, 3) and to a device therefor. The inventive device makes it possible, according to the inventive method, to remove, before the severing process, the insulation (3) up to the cladding (2) at at least one location by a rotating blade or milling cutter (4), and to subsequently sever the optical waveguide (1, 2) in a single processing step. The optical waveguide ends (11) are then polished. To this end, the optical waveguides are held by moving jaws (8, 9) of a clamping device (8, 9) that are supported on the shoulders of the optical waveguide insulation. The stripped location is wide enough so that the cutting edge of the saw blade having a diamond coating (7) does not touch the insulation. The subsequent precise stripping for using the optical waveguide ends in ferrules while at a distance from the optical waveguide ensues either with blades (10), which puncture the insulation (3) while stripping the insulation by a transversal motion, or by split clamping jaws (8, 8', 9, 9'), which strip the insulation by a transversal motion after, in the first step, another position of the insulation (3) has been exposed up to the cladding (2) by a rotating blade (4) or milling cutter (4).

Description

Beschreibung description
„Verfahren und Vorrichtung zum Durchtrennen und Endbearbeiten von Lichtwellenleitern""Method and Apparatus for Cutting and Finishing Fiber Optic Conductors"
Die Erfindung betrifft ein neues Verfahren zum Durchtrennen und Endbearbeiten von Lichtwellenleitern und eine Vorrichtung dazu.The invention relates to a novel method for severing and finishing optical waveguides and a device for this purpose.
Typische Werkzeuge zum Durchtrennen von optischen Fasern sind:Typical tools for cutting optical fibers are:
1. Zangen zum Abisolieren und Schneiden polymerer LWL mit möglichem Durchmesser von - 2,3mm wobei nach Herstellerangaben eine saubere Schnittfläche entsteht, und kein1. Pliers for stripping and cutting polymeric fiber with a possible diameter of - 2,3mm, according to the manufacturer, a clean cut surface is formed, and no
Nachpolieren der Schnittfläche erforderlich ist.Repolishing the cut surface is required.
2. LWL-Trenngeräte für rechtwinkelige und auch schräge Faserbrüche (4-12°), "Cleaver". Diese eignen sich auch zum Trennen von polarisationserhaltenden Fasern.2. Fiber optic separating devices for rectangular and also oblique fiber breaks (4-12 °), "Cleaver". These are also suitable for separating polarization-maintaining fibers.
3. Lichtwellenleiter werden auch dadurch durchtrennt, dass eine Kreissäge eingesetzt wird um quer zur Kabelachse durchzuschneiden. Die Kreissäge kann verschieden aufgebaut sein, z.B. als Sägeblatt mit Diamantbeschichtung.3. Fiber optic cables are also cut through by using a circular saw to cut across the cable axis. The circular saw can be constructed differently, e.g. as a saw blade with diamond coating.
Nachteilig beim Sägeblatt: es kann zum Verschmieren des Sägeblattes oder zu einem Verschmieren der verschiedenen Materialien am LWL kommen weil die verschiedenen Materialien, wie Isolierungen die bei einem LWL zum Einsatz kommen, nicht besonders gut gemeinsam geschnitten werden können, oder sich durch den Trennprozess zu stark erwärmen.A disadvantage of the saw blade: it can lead to smearing of the saw blade or smearing of the different materials on the fiber because the different materials, such as insulation used in a fiber optic, can not be cut very well together, or by the separation process too strong heat.
4. Es gibt auch Verfahren, bei denen ein Laser angewendet wird, um mittels Energie den LWL durchzubrennen.4. There are also methods where a laser is used to burn through the fiber using energy.
Nachteil: Weil es am LWL Substanzen gibt die durch die heiße Energie eines Lasers verschmelzen oder verdampfen (z.B. das Cladding) verbleibt im Randbereich keine optimale Reflexionsschicht zur Lichtführung mehr.Disadvantage: Because there are substances on the LWL that melt or evaporate due to the hot energy of a laser (for example, cladding), there is no longer any optimal reflection layer for guiding the light in the edge area.
Für die Herstellung einer LWL-Verbindung gibt es im Stand der Technik folgenden Vorgang wie z.B. WO-A-0171399 beschrieben: Das freiliegende Ende des LWL 's wird in eine Ferrule gesteckt - insbesondere geklebt -, so dass das ungenaue Ende aus der Ferrule ragt und dann dort endbearbeitet - geschliffen und poliert wird (letzteres manchmal mit der Endfläche der Ferrule gleichzeitig). Als Ferrule ist eine durchgängige Halterung zu verstehen, in welche eine Faser z.B. mit Klebstoff vorzugsweise zentriert befestigt wird. Unter Ferrule ist damit eine Ferrule im herkömmlichen Sinn, aber auch z.B. ein Steckergehäuse oder dergleichen zu verstehen. Nachteilig bei diesem bekannten Vorgang ist, dass damit keine Ferrulen-Stecker geschaffen werden können, bei denen die LWL einen Hinterstand aufweisen, d.h. bei denen die LWL Enden die Ferrule nicht überragen. Die LWL können nachträglich nicht mehr bearbeitet werden, und müssen also schon vorher auf Maß und hochgenau endbearbeitet werden. Das ist besonders für die möglichst geringe Dämpfung des Lichtdurchganges entscheidend.For the production of a fiber optic connection, there are the following in the prior art, such as WO-A-0171399 described: The exposed end of the optical fiber is inserted into a ferrule - in particular glued - so that the inaccurate end of the ferrule protrudes and then finished there - ground and polished (the latter sometimes with the end face of the ferrule at the same time). As a ferrule is a continuous support to understand in which a fiber, for example, preferably attached centered with adhesive. By ferrule is thus a ferrule in the traditional sense, but also to be understood as a connector housing or the like. A disadvantage of this known process is that so that no ferrule connector can be created in which the fiber optic have an inscription, ie where the fiber optic ends the ferrule does not protrude. The fiber optic cables can not be edited later, so they have to be finished beforehand to size and with high precision. This is particularly important for the lowest possible attenuation of light transmission.
Aus der DE-A1 -10209461, sind ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Herstellung eines Lichtwellenleiterendes bekannt. Es beschreibt und beansprucht ein Verfahren, bei dem das Durchtrennen des LWL und das mechanische Bearbeiten der Stirnfläche als ein in sich geschlossener Arbeitsschritt durchgeführt wird, der zugleich das Durchtrennen des LWL und die Feinbearbeitung der Stirnfläche beinhaltet, wobei das Entfernen des Außenmantels im Bereich des Endabschnittes erst im Anschluss daran erfolgt. Für das Durchtrennen wird als Sägeblatt eine diamantbestückte Scheibe verwendet. Die Vorrichtung umfasst eine Klemmvorrichtung, Trennwerkzeuge und Mittel zum Entfernen des Außenmantels im Bereich des Endabschnittes des LWL.From DE-A1 -10209461, a method and an apparatus for producing an optical fiber end are known. It describes and claims a method in which the cutting of the optical fiber and the machining of the end face is carried out as a self-contained working step, which at the same time includes the cutting of the optical fiber and the finishing of the end face, wherein the removal of the outer shell in the region of the end portion only after that takes place. For cutting, a diamond-tipped disk is used as the saw blade. The device comprises a clamping device, separating tools and means for removing the outer sheath in the region of the end portion of the optical fiber.
Als Nachteil wird erkennbar, dass die Schnittfläche durch das Sägeblatt, alle Teile des LWL, insbesondere auch seinen Außenmantel durchtrennt, verschmierende Materialien gleichzeitig durchtrennt, und somit sich selbst, aber auch die Stirnfläche verschmieren oder auf schmelzen kann.As a disadvantage, it can be seen that the cut surface is severed by the saw blade, all parts of the optical fiber, in particular its outer sheath, at the same time cuts through the smearing materials, and thus smear itself or even the face or melt on.
Schneiden mit Laser oder dergleichen führt unter Umständen ebenso zu einem schlechten Ergebnis, da die Materialien verbrennen können und unsaubere Ränder entstehen.Cutting with a laser or the like may also cause a poor result because the materials may burn and make dirty edges.
Aus der US-A-4667862 ist eine Vorrichtung mit seitlichen Haltebacken bekannt an, die eine mittige Durchtrennung mit einem Fallbeil (Cleaver Blade) hat aber ohne Einstich vorher und das mit einem Endlosverfahren arbeitet. Die Klemmvorrichtung wird dort als herkömmlich beschrieben, während es sich erfindungsgemäß um eine hin- und herbewegbare Klemm- und Haltevorrichtung handelt, die bevorzugt beidseitig zweigeteilt ist. Infolge der Trennung durch das Cleaver Blade können kantige Bruchlinien entstehen.From US-A-4667862 a device with lateral holding jaws is known, which has a central cut with a cleaver (cleaver blade) but without puncture before and works with a continuous process. The clamping device is described there as conventional, while according to the invention is a reciprocable clamping and holding device, which is preferably divided into two parts on both sides. As a result of the separation by the cleaver blade edgy fault lines can arise.
Weitere Fundstellen zum Stand der Technik sind: die US-A-5939136, bei der die äußere Hülle des LWL mittels Wärmeanwendung entfernt wird.Other prior art references include: US-A-5939136 wherein the outer sheath of the optical fiber is removed by applying heat.
Nachteilig erscheint dabei, dass ein Teil der Isolation schmilzt und am Lichtleiter kleben bleiben kann, und die EP-B-544053, wo die Isolation mittel schrägliegender Schermesser entfernt wird. Nachteilig erscheint dabei dass durch die Schermesser das Cladding verletzt werden kann, was sich schädlich auf die Lichtleitung auswirkt.The disadvantage here appears that a part of the insulation melts and can stick to the light guide, and EP-B-544053, where the insulation is removed by oblique shear blades. The disadvantage appears that the clippers can be injured by the blades, which has a detrimental effect on the light pipe.
Ähnlich dazu ist JP-A-2114210, wo mittels einer klappbaren Schervorrichtung die Isolation vomSimilarly, JP-A-2114210, where by means of a hinged shearing device isolation from
LWL entfernt wird. Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein neues Trenn- und Endbearbeitungsverfahren zu entwickeln, bei dem die obigen Nachteile vermieden werden und möglichst wenige Verfahrenschritte angewendet werden müssen. Auch soll die Präzision des Trennvorganges hoch sein.LWL is removed. The invention has for its object to develop a new separation and finishing process, in which the above disadvantages are avoided and as few process steps must be applied. Also, the precision of the separation process should be high.
Gelöst wird diese Aufgabe durch ein neues Verfahren, bei dem nicht der Endbereich eines LWL 1 ,2,3 nach dessen grober Durchtrennung bearbeitet wird, sondern bei dem zuerst an den Stellen, die später durchtrennt werden sollen, partiell die Isolation 3 bzw. der Mantel bzw. die nichtleitenden Schichten des LWL entfernt werden, um anschließend den blank liegenden LWL 1 ,2 (bestenfalls mit seinem Cladding 2) mittels herkömmlicher Kreissäge 7 bzw. mittels herkömmlichen Sägeblatt mit Diamant- oder CNB-Besatz oder mittels einem andern geeigneten Verfahren präzise zu durchtrennen und dabei vorzugsweise gleichzeitig die Endfläche (Stirnfläche 11 des LWL) optimal zu bearbeiten. Die Stelle (Einstich), an der partiell Isolation entfernt wird, ist möglichst schmal und die verbleibenden Schultern der Isolation, die den Einstich begrenzen, stützen den LWL gegen die Trennkraft der Kreissäge bzw. des Wafers oder dergleichen. Der LWL bzw. seine Isolation wird dabei im Schulterbereich durch außen anliegende Haltebacken 8,9 oder dergleichen gestützt.This object is achieved by a new method, in which not the end of an optical fiber 1, 2,3 is processed after the rough cutting, but at the first at the points that are to be cut later, partially the insulation 3 and der Mantel or the non-conductive layers of the optical fiber are removed, and then to the bare LWL 1, 2 (at best with his Cladding 2) by means of conventional circular saw 7 or by means of conventional saw blade with diamond or CNB trim or by any other suitable method precisely cut through while preferably the same time to edit the end face (end face 11 of the optical fiber) optimally. The location (puncture) at which partial isolation is removed is as narrow as possible and the remaining shoulders of the insulation that define the puncture support the fiber against the separation force of the circular saw or wafer or the like. The optical fiber or its insulation is thereby supported in the shoulder region by externally applied retaining jaws 8,9 or the like.
Sägen sind Werkzeuge mit definierter Schneide. Sie weisen mindestens eine geometrisch bestimmte, zum Zerspanen geeignete Kante aufSaws are tools with a defined cutting edge. They have at least one geometrically determined, suitable for machining edge
Werkzeuge mit Undefinierten Schneiden zerspanen mittels geometrisch unbestimmten Kanten.Machining tools with undefined cutting edges using geometrically indefinite edges.
Diese werden normalerweise in Form von Hartstoff-Körnern auf einen Grundstoff aufgebracht und können unter Umständen durch einen Abrichtprozess für eine genauere Bearbeitung konditioniert werden. Typische Beispiele sind Schleifscheiben (mit unterschiedlichen Arten der Kornbindung),These are usually applied to a base in the form of hard grains and may possibly be conditioned by a dressing process for more accurate machining. Typical examples are grinding wheels (with different types of grain bonding),
Schleif- und Polierfolien oder Läppwerkzeuge. Im Speziellen wird erfindungsgemäß ein diamantbesetzter Wafer eingesetzt.Grinding and polishing films or lapping tools. In particular, according to the invention, a diamond-studded wafer is used.
Das Trennwerkzeug ist erfindungsgemäß dadurch charakterisiert, dass es über eine Trennkante mit wenigstens einer definierten oder Undefinierten Scheide verfügt und an wenigstens einer seiner beiden Seitenflächen eine definierte oder Undefinierte Schneide für das Polieren der Schnittflächen besitzt.The separating tool is inventively characterized in that it has a separating edge with at least one defined or undefined sheath and has at least one of its two side surfaces a defined or undefined cutting edge for polishing the cut surfaces.
Die Erfindung ist nicht auf LWL eingeschränkt, sondern umfasst sämtliche Kabel im herkömmlichen Sinn, somit auch Kabel, die anstelle von Lichtwellen elektrische Signale leiten können.The invention is not limited to fiber-optic cables, but includes all cables in the conventional sense, thus also cables that can conduct electrical signals instead of light waves.
Erläuterungen zu den Prinzip-Skizzen, die Beispiele der Erfindung angeben Fig1. zeigt eine herkömmliche Festader bzw. Vollader. Sie besteht aus einer Glasfaser 1 mit einem Cladding 2 und einer sie fest umgebenden Hülle 3.Explanations to the principle sketches that give examples of the invention Fig1. shows a conventional solid core or solid wire. It consists of a glass fiber 1 with a cladding 2 and a tightly surrounding shell. 3
Die typischen Abmessungen sind:The typical dimensions are:
Durchmesser etwa 0,2mm, Lichtleiter 200μm mit Cladding 230μm und einer Hülle alsDiameter about 0.2mm, optical fiber 200μm with cladding 230μm and a shell as
Außenmantel mit einem Durchmesser von 1,2 bis 1 ,5 mm. Bei handelsüblichen Polymerfasern kommt noch ein Außenmantel aus Kunststoff dazu, so dass der Gesamtdurchmesser beispielsweise etwa 2,3mm beträgt.Outer jacket with a diameter of 1.2 to 1, 5 mm. For commercially available polymer fibers, an outer sheath made of plastic is added, so that the total diameter is, for example, about 2.3 mm.
Fig.2 zeigt den erfindungsgemäßen Prozessablauf in Schritten S1 bis S4:2 shows the process sequence according to the invention in steps S1 to S4:
SL... Der Lichtwellenleiter LWL 1, 2, 3 wird in die Vorrichtung eingeführt und in der Klemmvorrichtung 8,9 fixiert.SL ... The optical fiber LWL 1, 2, 3 is inserted into the device and fixed in the clamping device 8,9.
S2.... Die Außenisolierung wird bis zum Cladding 2 mittels der erfindungsgemäßen Vorrichtung entfernt, wobei die Breite des Einstiches nur so breit ist, dass das Sägeblatt mit einer Diamantbeschichtung kein Isolationsmaterial schneiden muss. Der Einstich erfolgt mit der Distanz x. Die Vorrichtung besteht aus einer Konstruktion, bei der eine oder mehrere Scheiben 4 um den Leiter rotieren, die mit Schleif- oder Frässcheiben 4 bestückt sind, die wiederum selbst um ihre eigene Achse rotieren.S2 .... The outer insulation is removed until the cladding 2 by means of the device according to the invention, wherein the width of the recess is only so wide that the saw blade with a diamond coating does not have to cut insulation material. The puncture takes place with the distance x. The device consists of a construction in which one or more discs 4 rotate about the conductor, which are equipped with grinding or milling discs 4, which in turn rotate themselves about their own axis.
S3... Nachdem die Außenisolierung bis zum Cladding entfernt wurde, wird der LWL mittels der erfindungsgemäßen Vorrichtung durch ein Sägeblatt 7, das mit Diamanten bestückt ist, durchtrennt. Dabei entsteht eine glatte Trennfläche mit einer sehr geringen optischen Dämpfung. Die Dicke des Sägeblatts_beträgt etwa 0,2 mm.S3 ... After the outer insulation has been removed until cladding, the optical fiber is cut by means of the device according to the invention by a saw blade 7, which is equipped with diamonds. This creates a smooth interface with a very low optical attenuation. The thickness of the saw blade_ is about 0.2 mm.
Die Zustellbewegung des Kreissägeblattes erfolgt bei einem bevorzugten Ausführungsbeispiel motorisch in Schneiderichtung (Rotation des Kreissägeblattes und Vorschub quer zur Kabelachse). Der Lichtwellenleiter wird dabei von einer Klemmvorrichtung gehalten und bis zu den Schultern des freigelegten LWL's durch Haltebacken gestützt.The feed movement of the circular saw blade is in a preferred embodiment, motor in cutting direction (rotation of the circular saw blade and feed transverse to the cable axis). The optical waveguide is held by a clamping device and supported by holding jaws up to the shoulders of the exposed fiber.
S4...Nach dem Durchtrennen des LWL's wird die Leitung noch an beiden Enden auf das für die Ferrulen erforderliche Maß mittels Formmessern 10 oder durch Abstreifen mittels der Klemmbacken 8,9 abisoliert.S4 ... After the severing of the fiber 's line is stripped even at both ends to the required level by means of the ferrules form blades 10 or by stripping by means of the jaws 8,9.
Fig3 zeigt eine Prinzipskizze der Einschneideeinheit, bestehend aus dem Lichtwellenleiter LWL 1 ,2,3, der Frässcheibe 4, einem außenliegenden Ritzel 5, einem Riemen 6 und des_Sägeblatt 7 mit Diamantbeschichtung. Fig4 zeigt die Frässcheibe 4 am Lichtwellenleiter und Cladding 1 ,2 anliegend, in zwei Positionen, die Frässcheibe 4 rotiert dabei zur Gänze um den Lichtwellenleiter 1 ,2,3. Dabei wird die Isolation 3 bis zum Cladding 2 entfernt.3 shows a schematic diagram of the incising unit, consisting of the optical waveguide LWL 1, 2, 3, the milling disc 4, an external pinion 5, a belt 6 and the saw blade 7 with diamond coating. FIG. 4 shows the milling disk 4 resting on the optical waveguide and cladding 1, 2, in two positions, the milling disk 4 rotating completely around the optical waveguide 1, 2, 3. The insulation 3 is removed until cladding 2.
Fig5 zeigt das Sägeblatt 7 mit Diamantbeschichtung und den Schnitt durch den Lichtwellenleiter 1 ,2,3 bei gleichzeitiger Bearbeitung der Stirnflächen 11. Beim Durchtrennen werden gleichzeitig oder anschließend durch eine Vorschubbewegung der Schleifscheibe 7 die beiden Stirnflächen 11 poliert.5 shows the saw blade 7 with diamond coating and the section through the optical waveguide 1, 2, 3 with simultaneous machining of the end faces 11. During cutting, the two end faces 11 are polished simultaneously or subsequently by a feed motion of the grinding wheel 7.
Fig6 zeigt, wie der Lichtwellenleiter 1 ,2,3 beim Fräsen und Schneiden gehalten wird. Haltebacken 8,9 seitlich des Fräswerkzeuges 4 und seitlich des Sägeblatt mit Diamantbeschichtung_7 fixieren und stützen die Faser 1 ,2 bis zur Schulter des abisolierten Bereiches, wobei gleichzeitig eine exakte Positionierung der Faser 1,2 durch eine Hin- und Herbewegung der Backen der Klemmvorrichtung 8,9 möglich ist. Denkbar ist auch eine seitliche Bewegung der rotierenden Schleif- oder Schneidscheiben 4, 7.FIG. 6 shows how the optical waveguide 1, 2, 3 is held during milling and cutting. Holding jaws 8,9 side of the milling tool 4 and the side of the saw blade with Diamantbeschichtung_7 fix and support the fiber 1, 2 to the shoulder of the stripped area, at the same time an exact positioning of the fiber 1.2 by a reciprocating motion of the jaws of the clamping device. 8 , 9 is possible. Also conceivable is a lateral movement of the rotating grinding or cutting disks 4, 7.
Fig7 zeigt wie die Leitung 1 ,2,3 noch an beiden Enden auf das vorgegebene Maß mit Formmessern 10 abisoliert wird. Die Schneiden der Messer 10 können halbkreisförmig geformt sein, passend zum LWL 1 ,2,3.FIG. 7 shows how the line 1, 2, 3 is still stripped to the predetermined dimension with form knives 10 at both ends. The blades of the blades 10 may be semi-circular shaped to match the optical fibers 1, 2, 3.
Fig8 zeigt eine weitere vorteilhafte Variante zum Abisolieren anstelle der Formmesser 10 für die Entfernung des Außenmantels nach dem Durchtrennen des LWL's .:Fig8 shows a further advantageous variant for stripping instead of the shape meter 10 for the removal of the outer shell after the severing of the fiber 's.:
Vor dem Abstreifen der Isolierung 3 wird ähnlich wie beim Fräsen vor dem Schneiden der LWL bis zum Cladding 2 ausgefräst. Durch eine Verschiebung des LWL's mittels der Backen der Klemmvorrichtung 8,8', bzw. 9,9' wird dann die Isolierung 3 vom LWL abgezogen. Das ist für den LWL schonender als der direkte Einsatz des Abstreifmessers 10 mittel Schnitt durch die Isolierung.Before stripping the insulation 3, as in the case of milling, the optical fiber is cut to length until the cladding 2 is cut. By displacement of the fiber 's by means of the jaws of the clamping device 8,8', or 9,9 'is then stripped from the insulation 3 LWL. This is gentler on the fiber optic than the direct use of the doctor blade 10 medium cut through the insulation.
Die Zustellbewegung der Fräs- und Trennscheiben 4 und 7 ist mit den Bewegungen der Klemmvorrichtung 8,9 und den Haltebacken 8,9 rechnergesteuert, wodurch ein kontinuierlicher Betrieb der Vorrichtung gewährleistet ist. Das Abspulen des LWL's von einer Trommel und die Einstellung der erforderlichen LWL-Länge sind mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung synchronisiert. BezugszeichenlisteThe feed movement of the milling and cutting discs 4 and 7 is computer-controlled with the movements of the clamping device 8,9 and the holding jaws 8.9, whereby a continuous operation of the device is ensured. The unwinding of the fiber 's of a drum and the setting of the required fiber length are synchronized with the inventive device. LIST OF REFERENCE NUMBERS
1- Lichtwellenleiter Kern1- fiber optic core
2- Cladding2- cladding
3- LWL-Isolierung3- fiber optic isolation
4- Fräs- oder Schleifscheibe zur Entfernung der Isolation bis zum Cladding4- Milling or grinding wheel to remove the insulation until cladding
5- Antriebsritzel5- drive pinion
6- Riemen zur Übertragung der Antriebskraft auf die Scheibe6- Belt for transmitting the driving force to the pulley
7- Sägeblatt mit Diamantbeschichtung7- saw blade with diamond coating
8- Klemmbacken bzw. - Haltebacken zum Bewegen und Stützen des LWL 's8- clamp jaws or - holding jaws for moving and supporting the fiber 's
8'- Klemmbacken bzw. - Haltebacken zum Bewegen und Stützen des LWL's an den Schultern der Isolation8 '- clamping jaws or - holding jaws for moving and supporting the fiber' s at the shoulders of the isolation
9- Klemmbacken bzw. - Haltebacken zum Bewegen und Stützen des LWL's9- jaws or - jaws for moving and supporting the fiber
9'- Klemmbacken bzw. - Haltebacken zum Bewegen und Stützen des LWL's an den Schultern der Isolation9 '- clamping jaws or - holding jaws for moving and supporting the fiber' s at the shoulders of the isolation
10- Messer mit bevorzugt kreisförmiger Klinge zum passgenauen Abisolieren des LWL's nach dem Poliervorgang x- Einstichbreite der Abisolierstelle mit einer Breite von ca. der 3-fachen Dicke des Sägeblattes mit Diamantbeschichtung 10- knife with preferably circular blade for snugly stripping the fiber 's after the polishing process x- groove width of Abisolierstelle with a width of about 3 times the thickness of the saw blade with a diamond coating

Claims

Patentansprüche claims
1.) Verfahren zum Durchtrennen und Polieren der Endfläche eines Lichtwellenleiters (1 ,2,3) unter Verwendung einer Klemmvorrichtung (8,9), eines Fräswerkzeugs ((4)) , eines Trennwerkzeugs (7) und eines Mittels (8,9,10) zum Entfernen des Außenmantels (3) im Bereich des Endabschnittes eines Lichtwellenleiters (LWL), dadurch gekennzeichnet, dass an den Stellen, die später durchtrennt werden sollen, zuerst partiell die Isolation (3) bzw. der Mantel (3) bzw. die nichtleitenden Schichten (3) des LWL's entfernt werden, um anschließend den blank liegenden LWL (1,2), mit oder ohne seinem Cladding (2), mittels herkömmlicher Kreissäge (7) bzw. mittels herkömmlichem Sägeblatt (7) mit Diamant- oder CNB-Besatz oder mittels einem andern geeigneten Verfahren präzise zu durchtrennen und dabei gleichzeitig die Stirnflächen (11) der beiden Lichtleiterenden (1,2) beidseitig zu bearbeiten.1.) Method for cutting and polishing the end face of an optical waveguide (1, 2, 3) using a clamping device (8, 9), a milling tool ((4)), a separating tool (7) and a means (8, 9, 10) for removing the outer sheath (3) in the region of the end portion of an optical waveguide (LWL), characterized in that at the points to be severed later, first partially the insulation (3) or the jacket (3) or non-conductive layers (3) of the optical fiber are removed to then the blank lying fiber (1,2), with or without its cladding (2), by means of conventional circular saw (7) or by means of conventional saw blade (7) with diamond or CNB To cut precisely or by any other suitable method and at the same time to edit the end faces (11) of the two optical fiber ends (1,2) on both sides.
2.) Verfahren nach Anspruch 1 , wobei die Entfernung der Isolation vor dem Trennen mittels wenigstens einer um den LWL (1 ,2,3) rotierender Fräse (4) erfolgt, wodurch der Lichtwellenleiter (1 ,2) mit einer Einstichbreite x freigelegt wird, die durch Isolationschultern begrenzt wird.2.) The method of claim 1, wherein the removal of the insulation before separation by means of at least one around the optical fiber (1, 2.3) rotating cutter (4), whereby the optical waveguide (1, 2) is exposed with a puncture width x which is bounded by isolation shoulders.
3.) Verfahren nach Anspruch 2, wobei die Breite des Fräsers (4) so gewählt wird, dass beim nachfolgenden Schnitt die Säge (7) die verbleibenden Isolations-Schultern gerade nicht berührt, z.B. hat die Einstichbreite x die 3-fache Sägeblattdicke.3.) Method according to claim 2, wherein the width of the milling cutter (4) is chosen so that during the subsequent cut the saw (7) just does not touch the remaining insulation shoulders, e.g. the puncture width x has 3 times the saw blade thickness.
4.) Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei der LWL (1 ,2,3) und seine Isolation (3) im Schulterbereich durch außen anliegende Haltebacken (8,9) oder dergleichen gestützt und gehalten wird.4.) Method according to one of claims 1 to 3, wherein the optical fiber (1, 2,3) and its insulation (3) is supported and held in the shoulder region by externally applied holding jaws (8,9) or the like.
5.) Verfahren nach Anspruch 1, wobei nach dem Einführen des LWL's (1,2,3) in die erfindungsgemäße Vorrichtung (4,5,6,7,8,9,10) der LWL (1 ,2,3) in der Klemmvorrichtung (8,9) fixiert wird und die Isolation (3) durch einen oder mehrere schmale Einstiche mit der Breite x bis zum Lichtwellenleiterkern (1 ,2) entfernt wird.5.) The method of claim 1, wherein after the introduction of the optical fiber (1,2,3) in the inventive device (4,5,6,7,8,9,10) of the optical fiber (1, 2,3) in the clamping device (8,9) is fixed and the insulation (3) by one or more narrow punctures with the width x to the optical waveguide core (1, 2) is removed.
6.) Verfahren nach Anspruch 5, bei dem in einem weiteren Schritt (S3) durch eine Säge (7), bevorzugt ein diamantbesetztes Sägeblatt (7), der LWL (1 ,2) durchtrennt wird und dabei gleichzeitig die Endbearbeitung der Stirnfläche (11) erfolgt.6.) The method of claim 5, wherein in a further step (S3) by a saw (7), preferably a diamond-occupied saw blade (7), the optical fiber (1, 2) is severed and at the same time the finishing of the end face (11 ) he follows.
7.) Verfahren nach Anspruch 6, bei dem in einem weiteren Schritt (S4) die Isolierung (3) als Vorbereitung für die Einführung in eine Ferrule entfernt wird. 7.) Method according to claim 6, wherein in a further step (S4) the insulation (3) is removed in preparation for insertion into a ferrule.
8.) Anwendung des Verfahrens und/oder der Vorrichtung nach einem der anderen Ansprüche zur Herstellung von Lichtwellenleiterenden (1 ,2,11) für Ferrulen-Stecker, bei denen die Lichtwellenleiter (1 ,2) einen Hinterstand aufweisen.8.) Application of the method and / or the device according to one of the other claims for the production of optical fiber ends (1, 2, 11) for ferrule connectors, in which the optical waveguides (1, 2) have an end stand.
9.) Vorrichtung zum Durchtrennen und Polieren der Endfläche eines Lichtwellenleiters (1 ,2) mit Haltebacken (8,9), einer Schleif- oder Fräsvorrichtung (4) und einer Säge (7), dadurch gekennzeichnet, dass die Schleif- oder Fräsvorrichtung (4) so gebaut ist, dass die Isolation (3) des Lichtwellenleiters (1,2,3) einstichförmig am Umfang des Lichtwellenleiters (1 ,2,3) in einer größeren Breite x wie der Säge (7) entfernt werden kann, wobei die Haltebacken (8,9) so ausgebildet sind, dass sie seitlich des Einstichs die durch den Einstich gebildeten Isolationsschultern halten, und dass die Säge (7) so angeordnet bzw. ausgebildet und/oder ansteuerbar ist, mittig den Einstich des LWL 's (1 ,2 ) zu durchtrennen und dabei gleichzeitig die Endflächen des LWL 's (1,2) beidseitig poliert und erst danach der Mantel (3) bzw. die Isolierung (3) passgenau für den Einsatz in Ferrulen entfernt wird.9.) Device for cutting and polishing the end face of an optical waveguide (1, 2) with holding jaws (8,9), a grinding or milling device (4) and a saw (7), characterized in that the grinding or milling device ( 4) is constructed such that the insulation (3) of the optical waveguide (1, 2, 3) can be removed in the same shape on the circumference of the optical waveguide (1, 2, 3) at a greater width x than the saw (7) retaining jaws (8,9) are formed so that they hold the sides of the groove the insulating shoulders formed by the recess, and that the saw (7) is arranged or formed and / or can be controlled, centrally to the recess of the fiber 's (1 to sever 2) and simultaneously polishing the end surfaces of the fiber 's (1,2) on both sides and only after that the jacket (3) and the insulation (3) is precisely removed for use in ferrule.
10.) Vorrichtung zum Durchtrennen und Polieren der Endfläche eines Lichtwellenleiters10.) Device for cutting and polishing the end surface of an optical waveguide
(1 ,2) mit Haltebacken (8,9), einer Schleif- oder Fräsvorrichtung (4) und einer Säge (7), dadurch gekennzeichnet, dass die Schleif- oder Fräsvorrichtung (4) so gebaut ist dass die Isolation (3) des Lichtwellenleiters (1,2,3) einstichförmig am Umfang des Lichtwellenleiters (1 ,2,3) in einer größeren Breite x wie der Säge (7) entfernt werden kann, wobei die Haltebacken (8,9) so ausgebildet sind, dass sie den LWL (1 ,2,3) seitlich hin- und herbewegen können.(1, 2) with holding jaws (8,9), a grinding or milling device (4) and a saw (7), characterized in that the grinding or milling device (4) is constructed so that the insulation (3) of the Optical waveguide (1,2,3) in the form of a recess on the circumference of the optical waveguide (1, 2,3) in a greater width x as the saw (7) can be removed, wherein the holding jaws (8,9) are formed so that they LWL (1, 2,3) can move laterally back and forth.
11.) Vorrichtung nach Anspruch 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Schleif¬ oder Fräsvorrichtung (4) mindestens zwei gegeneinander kraftbeaufschlagte Schleifscheiben (4) umfasst, die entlang einer Umlaufbahn schwenkbar um den Lichtwellenleiter (1 ,2,3) führbar sind.11.) Device according to claim 9 or 10, characterized in that the grinding or milling device (4) comprises at least two against each other kraftbeaufschlagte grinding wheels (4), which are guided along an orbit pivotable about the optical waveguide (1, 2.3).
12.) Vorrichtung nach Anspruch 10 oder 11, dadurch gekennzeichnet, dass die12.) Device according to claim 10 or 11, characterized in that the
Schleif- oder Fräsvorrichtung (4), mittels eines Antriebsritzels (5) von außen über eine Ritzelscheibe in der Art eines Planetenumlaufgetriebes angetrieben wird und dass die Kraftübertragung auf die Schleif- bzw. Fräsvorrichtung (4) mittels Riemen (6) erfolgt.Grinding or milling device (4), by means of a drive pinion (5) from the outside via a pinion plate in the manner of a planetary gear is driven and that the power transmission to the grinding or milling device (4) by means of belt (6).
13.) Vorrichtung nach einem der Ansprüche 9 bis 12 , dadurch gekennzeichnet, dass die Haltebacken (8,9) so ausgebildet sind, dass sie im Betrieb den Lichtwellenleiter im rechten Winkel an den Schultern des abisolierten Bereiches halten und fixieren, und mittels einer Vorschubvorrichtung von und zur Schleif- oder Fräsvorrichtung bzw. Schneidvorrichtung befördern, oder dass die Säge (7) seitlich verschiebbar ist. 13.) Device according to one of claims 9 to 12, characterized in that the holding jaws (8,9) are designed so that they hold and fix the optical waveguide at right angles to the shoulders of the stripped area during operation, and by means of a feed device convey from and to the grinding or milling device or cutting device, or that the saw (7) is laterally displaceable.
14.) Vorrichtung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Haltebacken14.) Apparatus according to claim 13, characterized in that the holding jaws
(8,8', 9,9') zweiteilig ausgeführt und je links und rechts von der Schleif- oder Schneidscheibe (4) bzw. (7) angeordnet sind, wobei die Hin- und Herbewegung in einer Linie mit dem LWL fluchtend und getrennt steuerbar ist.(8,8 ' , 9,9 ' ) made in two parts and each left and right of the grinding or cutting disc (4) or (7) are arranged, wherein the reciprocating movement in a line with the optical fiber aligned and separated is controllable.
15.) Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die kraftbeaufschlagte diamantbesetzte Sägescheibe (7) in Form eines Blattes .schwenkbar zum Lichtwellenleiter (1 ,2,3) angeordnet ist.15.) Apparatus according to claim 9, characterized in that the kraftbeaufschlagte diamond-tipped Sägescheibe (7) in the form of a sheet .schwenkbar to the optical waveguide (1, 2,3) is arranged.
16.) Vorrichtung nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass das Sägeblatt (7) beidseitig und an der Stirnfläche Diamanten besetzt ist für das geringfügige Abhobeln der Endflächen des LWL (1,2) durch die Drehbewegung des Sägeblattes (7).16.) Device according to claim 15, characterized in that the saw blade (7) is occupied on both sides and on the end face diamonds for the slight planing off of the end faces of the optical fiber (1,2) by the rotational movement of the saw blade (7).
17.) Vorrichtung nach den vorhergehenden Ansprüchen 9 bis 16, dadurch gekennzeichnet, dass die Abisolierung der Schultern mittels halbkreisförmigem Messern erfolgt, die durch die Isolierung (3) bis zum Cladding (2) einstechen, wobei durch eine Bewegung der Haltebacken (8, 9) oder einer Bewegung des Messers (10) die Isolierung (3) von dem LWL (1 ,2,3) abgestreift wird.17.) Device according to the preceding claims 9 to 16, characterized in that the stripping of the shoulders by means of semicircular knives that pierce through the insulation (3) to the cladding (2), wherein by a movement of the holding jaws (8, 9 ) or a movement of the knife (10) the insulation (3) from the optical fiber (1, 2,3) is stripped off.
18.) Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die18.) Method according to one of claims 1 to 8, characterized in that the
Abisolierung und das Abziehen der Isolierung (3) von den LWL-Enden mittels gegenläufiger Bewegung der zwei Haltebacken-Hälften (8,9) erfolgt, wobei der Bereich der Isolierung (3) durch dieselbe Fräse (4) wie für den Vorgang vor dem Sägen bis zum Cladding (2) freigelegt wird.Stripping and the removal of the insulation (3) from the fiber ends by means of opposite movement of the two holding jaw halves (8,9) takes place, the area of the insulation (3) by the same cutter (4) as for the operation before sawing until cladding (2) is uncovered.
19.) Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8 und 18, wobei die Späne, Fräsreste und Schleif- bzw. Polierstaub durch eine Flüssigkeit weggespült, oder durch einen Luftstrom abgesaugt werden.19.) Method according to one of claims 1 to 8 and 18, wherein the chips, milling residues and grinding or polishing dust are washed away by a liquid, or sucked by an air flow.
20.) Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8, 18 und 19, wobei der Ablauf der20.) Method according to one of claims 1 to 8, 18 and 19, wherein the course of the
Einzelschritte wie die Zufuhr des LWL's, exakte Positionierung, Bewegung der Klemm- und Haltevorrichtung, der Fräs- Schleif- und Poliervorgang, sowie das anschließende Abisolieren und das Weiterbefördern der erfindungsgemäß gefertigten LWL-Enden rechnergesteuert erfolgt. Individual steps as the supply of the fiber 's, precise positioning, movement of the clamping and holding device, the milling grinding and polishing process, and the subsequent stripping and the further conveyance of the present invention manufactured fiber ends is carried out under computer control.
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