DE3245229A1

DE3245229A1 - Thermisches lichtwellenleiter-schweissgeraet

Info

Publication number: DE3245229A1
Application number: DE19823245229
Authority: DE
Inventors: Rudolf Dipl.-Ing. Brugger (FH), 8039 Puchheim; Reinhard Dipl.-Ing. 8000 München Engel; Gerhard Dipl.-Ing. Jonke (FH), 8031 Gilching; Richard 8085 Geltendorf Parstorfer; Peter Dipl.-Ing. 8024 Deisenhofen Steinmann
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 1982-12-07
Filing date: 1982-12-07
Publication date: 1984-06-07
Also published as: DE3245229C2; US4548669A

Description

SIEMENS AKTIENGESELLSCHAFT Unser Zeichen Berlin und München VPA 82 P 2 O 4 9 D£

Thermisches Lichtwell enl ei ter-Schwe ißgerät

Die Erfindung betrifft ein Gerät zum Spleißen von Lichtwellenleitern mit Hilfe von Einspannvorrichtungen zur gegenseitigen Ausrichtung der Lichtwellenleiterenden in V-Nuten und einer Schmelzvorrichtung zum Verschmelzen der Lichtwellenleiterenden.

Ein derartiges Gerät zum Verschmelzen der Lichtwellenleiterenden ist aus der europäischen Patentanmeldung 0025585 bekannt. Dieses Gerät enthält Einspannvorrichtungen für die zu verschweißenden Lichtwellenleiterenden _s wobei nur eine davon axial verstellbar ist» Dies bedeutet ^edoch_s daß der darin eingespannte Lichtwellenleiter bereits sehr genau in der Schweißposition eingelegt werden muß. Mit der zweiten verschiebbaren Einspannvorrichtung erfolgt dann die manuelle Annäherung des zweiten Lichtwellenleiterendes an das bereits festgelegte Lichtwellenleiterende« Anschließend werden mit Hilfe eines Gasbrenners die Oberflächen der Lichtwellenleiterenden angeschmolzen, die sich aufgrund der Oberflächenspannung miteinander vereinigen» Dies erfordert somit eine äußerst genaue Einstellung aller Elemente mit Hilfsvorrichtungen, die von Hand bedient werden, wobei der Vorgang mit Hilfe einer optischen Vorrichtung beobachtet werden kann. Die Herstellung einer Schweißstelle ist damit sehr abhängig von der Geschicklichkeit des jeweiligen Monteurs.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist nun, ein Spleißgerät für Lichtwellenleiter zu schaffen, mit dem ein möglichst automatischer Ablauf des Schweißverfahrens

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ermöglicht wird, wobei die dazugehörigen Vor- und Nacharbeiten für die Herstellung eines Spleißes im Gerät zur Vereinfachung nach Gesichtspunkten der Handlichkeit zusammenzufassen sind. Die gestellte Aufgabe wird mit einem Gerät der eingangs beschriebenen Art dadurch gelöst, daß eine an sich bekannte Schneidevorrichtung für die Lichtwellenleiterenden angeordnet ist, daß für jedes Lichtwellenleiterende eine in Achsrichtung der Lichtwellenleiter verfahrbare Einspannvorrichtung mit ersten und zweiten Fixierklappen angeordnet ist, daß die zweiten Fixierklappen federnde Stifte zum Niederhalten und Fixieren des in einer horizontal verlaufenden V-Nut eingeführten und mit seiner inneren Umhüllung versehenen Lichtwellenleiterendes aufweisen, daß im Anschluß zu beiden Seiten der Einspannvorrichtungen je ein Backen mit jeweils einer dem mit seiner inneren Umhüllung versehenen Lichtwellenleiterende zugewandten Schräge zum Absenken des Lichtwellenleiterendes· angeordnet ist, daß im Stoßbereich der Lichtwellenleiterenden eine zentrierende V-Nut zur Aufnahme der abgesenkten und in diesem Endbereich auch von der inneren Umhüllung befreiten Lichtwellenleiterenden angeordnet ist, daß die Schmelzvorrichtung für die Lichtwellenleiterenden aus einem Elektrodenpaar einer an sich bekannten Wechselstromentladungsstrecke besteht, daß eine automatische Vorschubeinrichtung zum Annähern der Lichtwellenleiterenden während des Schweißvorganges angeordnet ist, daß die Wechselstromentladungsstrecke und die Vorschubeinrichtung durch eine elektronische Ablaufsteuerung geregelt sind,daß eine Rückstelleinrichtung zum Strecken in geradlinigem Verlauf der abgesenkten und miteinander verschweißten Lichtwellenleiterenden angeordnet ist, daß ein optisches Umlenksystem für möglichst parallel gerichtetes Licht zur Beobachtung der Schweißstelle mit umstellbarer Vergrößerung angeordnet ist, daß eine Vorrichtung zum Aufsetzen und Befestigen eines die

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Spleißstelle überdeckenden Spleißschutzes vorgesehen ist und daß weiterhin eine vom Stromnetz auch unabhängige Stromquelle zum Betreiben der "Vorrichtungen angeordnet ist.
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Ein wesentlicher Gesichtspunkt der Erfindung ist nun darin zu sehen, daß der anzufertigende Lichtwellenleiterspleiß in seiner gesamten Länge in geradliniger Form ausgeführt wird, damit ein möglichst einfacher und platzsparender Spleißschutz aufgebracht werden kann. Wennj wie es bei dem Gegenstand der Erfindung der Fall ist₉ von vornherein ein gestreckter Spleiß angestrebt wird, so kann dieser sofort nach dem eigentlichen Verbinden in der gleichen Vorrichtung mit einem Spleißschutz versehen werden. Dadurch entfällt die Gefahr, den Lichtwellenleiterspleiß beim Umsetzen zu verletzen.

Weiterhin ist bei dem Gegenstand nach der Erfindung von Vorteils daß der Ablauf des Verbindens nach dem Einlegen der Lichtwellenleiterenden automatisch erfolgt.

Hierdurch wird die Montagearbeit wesentlich verringert, wobei Unsicherheiten bei der Herstellung des Spleißes infolge der bisher üblichen manuellen Manipulationen vermieden werden. Nach dem Einlegen der Lichtwellenleiterenden erfolgt durch Schließen der Fixierklappen automatisch die Absenkung der Lichtwellenleiterenden durch abgeschrägte Backen, durch welche die Lichtwellenleiterenden in die zentrierende V-Nut abgesenkt werden. Dabei ist von Vorteil, daß die Lichtwellenleiterenden nur an ihren äußersten Enden in einer Länge, die etwa der halben V-Nut entspricht, abgemantelt werden müssen. Somit erfolgen alle Fixierungen der Lichtwellenleiterenden auf ihren Umhüllungen. Die erste Fixierung erfolgt auf der äußeren Umhüllung durch einfaches Einklemmen in der Fixiernut und die zweite Fixierung erfolgt im weiteren Verlauf auf der inneren Umhüllung mit Hilfe von

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federnden Stiften. Diese Maßnahme verhindert Verletzungen an der Oberfläche der Lichtwellenleiterenden und zusätzlich können die Bedingungen für den Fixierbereich erleichtert werden. Durch die Absenkung der beiden Backen erfolgt automatisch beim Schließen die Absenkung der Lichtwellenleiterenden, wobei sie gleichzeitig aufeinander ausgerichtet und zentriert werden. Dabei werden die Lichtwellenleiterenden von beiden Seiten her durch Verschiebung ihrer Einspannvorrichtungen in axialer Richtung in grober Weise angenähert. Eine Beobachtung mit Hilfe eines optischen Vergrößerungssystems erleichtert die Einstellung. Nach dieser Grobeinstellung wird der Spleißablauf in Betrieb gesetzt, wobei dies einzig durch Drücken einer Taste erfolgt. Der automatische Ablauf, der erst nach Einschwenkung des optischen Beobachtungssystems einsetzt, beginnt zunächst mit dem Anschmelzen der Oberflächen der Lichtwellenleiterenden durch Wärmeerzeugung in einer Wechselstromentladungsstrecke. Nach einer vorgegebenen Zeit wird eine auto- · matische Vorschubeinrichtung in Gang gesetzt, die eine der beiden Einspannvorrichtungen und damit den darin befestigten Lichtwellenleiter in axialer Richtung auf das fest eingespannte zweite Lichtwellenleiterende so weit zubewegt, daß ein gegenseitiges Verschmelzen der bereits erweichten Enden möglich wird. Hiernach schaltet sich die Wechselstromentladungsstrecke selbsttätig ab. Nach Abkühlung der Spleißstelle werden die inzwischen verbundenen Lichtwellenleiter durch eine Rückstellvorrichtung in geradlinigen Verlauf gebracht, wobei diese Stellung eingerastet wird. Dies ist nun die Ausgangslage für das Aufsetzen eines Spleißschutzes. Auch hierfür sind in der gleichen Anordnung geeignete Vorrichtungen für das Aufbringen und Befestigen an den noch eingespannten Lichtwellenleitern angeordnet. Ein weiterer Vorteil der Erfindung ist darin zu sehen, daß die Vergrößerung des optischen Systems umgeschaltet wer-

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den kann, so daß der Bildausschnitt dem jeweiligen Vorgang angepaßt werden kann. Markierungen auf der Mattscheibe erleichtern die Beobachtung. Eine geeignete Beleuchtungseinrichtung der Spleißstelle mit weitgehend parallelem Licht ergibt ein klares und verzerrungsfreies Bild. Der Einsatz einer geeigneten Stromversorgung, die auch den Einsatz unabhängig vom Stromnetz zuläßt, erxisitert den Anwendungsbereich auf der Montagestrecke. Das Gerät zum Spleißen von Lichtwellenleitern ist nun der Erfindung noch ergänzt durch eine Schneidevorrichtung für die Lichtwellenleiterenden sowie eine Ablagevorrichtung für den fertigen Lichtwellenleiterspleiß. Alle diese Einzeleinrichtungen sind nach ergonomischen Gesichtspunkten In Ihrer Lage zueinander abgestimmt, so daß die einzelnen Vorgänge in richtiger Folge und übersichtlicher Weise durchgeführt werden können. Dazu gehört selbstverständlich die Anordnung der Bedienungsund Beobachtungselemente, so daß auch in dieser Hinsicht ein einwandfreier Ablauf gesichert werden kann.

Diese Einrichtungen sind schließlich in ihrer übersichtlichen Anordnung und in betriebsbereitem Zustand in einem Koffer untergebracht, so daß dieses Gerät auch für den rohen Einsatz auf der Montagestrecke geeignet Ist,

Die Herstellung des Spleißes erfolgt somit nach folgendem Ablauf.

1 ο Herstellung einer optisch sauberen Bruchfläche an den Lichtwellenleiterenden mit Hilfe des Schneidgerätes,

sowie Abmanteln der Enden.
2. Einlegen der vorbehandelten Lichtwellenleiterenden in die horizontale Fixiernut.

3· Fixieren der Lichtwellenleiterenden mit Hilfe der Fixierklappen, wobei automatisch die Einsenkung der abgemantelten Lichtwellenleiterenden in die Zentrier-

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nut erfolgt. "*" ^ 82 P Ό k 9 DE

4. Einstellung der Schweißdistanz mit Hilfe der Manipulatoren an den Einspannvorrichtungen.

5. Zündung der Wechselstromentladungsstrecke, wobei automatisch nach einer vorgewählten Zeit die Vorschubeinrichtung in Betrieb gesetzt wird, welche die bereits angeschmolzenen Lichtwellenleiterenden zu-. sammenfährt und nach einer Abkühlzeit mit dem Öffnen der zweiten Fixierklappen in die Strecklage der Lichtwellenleiter zurückfährt.

6. Aufbringen des Spleißschutzverbinders. 15

Die Erfindung wird nun anhand von vier Figuren näher erläutert.

Figur 1 zeigt in einer Übersicht die Lage der einzelnen Vorrichtungen innerhalb des Koffers.

Figur 2 zeigt in einer Teilschnittdarstellung das eigentliche Schweißgerät mit den erforderlichen Einspannvorrichtungen.
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Figur 3 vermittelt einen Überblick über das optische System.

Figur 4 erläutert einen Lichtwellenleiterspleiß, der mit dem Gerät gemäß der Erfindung angefertigt wurde.

In Figur 1 ist der Koffer 1 mit der Gesamtheit der Vorrichtungen gemäß der Erfindung in geöffnetem Zustand dargestellt. Im linken oberen Feld sind beispielsweise die Bedien- und Beobachtungselemente 14 für die Stromversorgung angeordnet. Die elektrische Versorgung erfolgt

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durch eine leicht auszuwechselnde und wartungsfreie Bleibatterie, mit der mehr als 150 Spleiße pro Aufladung ausgeführt werden können. Dauerbetrieb ist mit Hilfe eines integrierten Ladegerätes für 110 und 220 Volt Betriebsspannung bzw. mit Hilfe eines zusätzlichen Eingangs für 12 Volt Gleichspannung möglich. Der Ladevorgang bzw. der Betriebszustand wird durch entsprechende Signale angezeigt. Daneben befindet sich das Schneidegerät 13 für die Beschneidung der Lichtwellenleiterenden, in dem diese nach der an sich bekannten Trennungsmethode "Zugspannung - Biegespannung - Anritzen" behandelt werden. Gute Spiegelbrüche mit Winkelfehlern von weniger als drei Grad lassen sich durch Anritzen mit einer Hartmetallschneide erreichen, die hier als Wendemesser ausgeführt ist und bei Bedarf durch einfaches Umdrehen erneuert werden kann. Mach dem Trennen legt man die Lichtwellenleiterenden mit ihren Aderhüllen in selbstzentrierende Einspannvorrichtungen 3-4-6 bzw. 3«_4«_6i eier eigentlichen Schweißvorrichtung 2. Die Einspannvorrichtungen 3-4-6 bzw. 3«»4'-6' lassen sich mit Hilfe von Mikrometerschrauben 5 bzw« 5' axial verstellen. Infolge der Zentrierungen der Lichtwellenleiter in der V-Mut 8 und durch die gute Selbstzentriereigenschaft des Lichtbogens mit seinem Elektrodenpaar 26 ist nur noch eine Ausrichtung der Lichtwellenleiterenden in Längsrichtung notwendig. Diese Ausrichtung ist in grobem Maße durch die Mikrometerschrauben 5 und 5* möglich, wobei sich dieser Vorgang auf einer Mattscheibe mit Hilfe eines "Projektionsmikroskopes" 37 mit zum Beispiel fünfzigfacher Vergrößerung beobachten läßt. Bei dem Spleißgerät nach der Erfindung wird das gegenseitige Annähern der Lichtwellenleiterenden während des Schweißvorganges nach bereits erfolgter Anschmelzung der Lichtwellenleiterenden durch eine auto- matische Vorschubeinrichtung 9 durchgeführt. Hierbei wird die eine Einspannvorrichtung 3-4-6 mit Hilfe eines

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elektromagnetischen Drehmagneten, der mit einer Kurvenscheibe versehen ist, angetrieben. Durch das Drehen der Kurvenscheibe wird die Einspannvorrichtung 3-4-6 axial in Richtung auf den fest eingespannten Lichtwellenleiter bewegt. Der entsprechende Vorschub kann eingestellt werden. Nach dem Umlegen des Schalters im Bedienungsfeld 12 des Gerätes wird der Schweißvorgang nach dem Justieren der beiden Lichtwellenleiterenden ausgelöst. Der weitere Vorgang, das Vorschweißen, Zusammenfahren der Lichtwellenleiterenden und das Zusammenschweißen laufen dann automatisch ab. Der Zusammenfahrweg, das heißt der Vorschub ist einstellbar und muß der jeweils verwendeten Glassorte angepaßt werden. Bei dem Schweißen erzeugt eine hochfrequente Wechselspannung von ca. 20 kHz den zum Schweißen notwendigen Lichtbogen. Diese Lichtbogenart bewirkt infolge hoher Oberflächenspannung des geschmolzenen Glases eine sehr gute Selbstzentrierung der zu verbindenden Lichtwellenleiter. Ein Faserversatz bis zu 20jum wird dabei selbständig ausgeglichen, ohne daß sich eine nennenswerte Zusatzdämpfung ergibt. Der Ablauf des Schweißens kann jedoch auch manuell gesteuert werden. In diesem Fall kann dann der erforderliche Strom für das Vorschweißen zur Reinigung und Verrundung der Endflächen der Lichtwellenleiter und der Strom für das eigentliche Schweißen jeweils getrennt und deshalb optimal eingestellt werden. Beide Arbeitsvorgänge werden durch getrennte Timer gesteuert. Die Vergrößerung des optischen Beobachtungssystems kann verstellt werden, wobei die entsprechenden Markierungen eingeblendet sind.

Dabei dient die geringe Vergrößerung (10x) zum Einstellen des Elektrodenabstandes. Die Verschweißung der Lichtwellenleiter kann bei diesem Gerät auch deshalb gut hergestellt werden, da sich mit Hilfe einer speziellen Durchlichtbeleuchtung ein besonders klares Bild erreichen läßt, obwohl nur eine 10 Watt Halogenlampe verwendet wird. Die Einschaltdauer der Lampe ist über

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einen weiteren Zeitgeber gesteuert, um Strom zu sparen. Der Schweißvorgang kann jedoch ers t in Gang gesetzt werden, wenn die hierfür vorgesehene Sicherung freigegeben wird. Diese Sicherung steht in Verbindung mit dem optischen Beobachtungssystem, da dies bei der Schweißung unbedingt erforderlich ist. Eine ■Verletzungsgefahr durch unbeabsichtigtes Einschalten des Schweißströmes ist damit praktisch ausgeschaltet. Diese "Verriegelung" erfolgt durch Einschwenken eines für die Beobachtung erforderlichen Glasstabes 10, der an seinem einen Ende 10· drehbar gelagert ist und der an seinem zweiten Ende 10¹¹ das zur Beleuchtung benötigte Licht in das optische Beobachtungssystem weiterleitet. Dabei wird die Schweißstelle von diesem Glasstab 10 überdeckt, so daß die Schweißstelle nicht mehr berührt werden kann. Nach dem Schweißen werden die in der V-Nut 8 eingesenkten und verschweißten Lichtwellenleiterenden durch eine Rückstelleinrichtung 38, die der Vorschubeinrichtung jedoch mit entgegengesetzter Bewegungsrichtung entspricht, in geradlinige Form gebracht, wobei die Einspannvorrichtung 3'-4"-O¹ in dieser Endlage einrastet. Auf diese Weise wird die durch das Einbiegen der Lichtwellenleiter in die Nut 8 entstandene Überlänge zwischen den Einspannvorrichtungen entfernt.

Nun kann der zusammengeschweißte Lichtwellenleiter in an sich bekannter Weise mit einem metallischen Spleißschutzverbinder versehen werden, wofür in der Schweißvorrichtung 2 ebenfalls Vorrichtungen zum Einsetzen dieses Spleißschutzverbinders in Form von parallel zum Lichtwellenleiter verlaufenden Nuten 36 bzw. 36' angeordnet sind. In den Aussparungen 3 bzw. 3^f kann jeweils mit einem Klemmwerkzeug der Spleißschutzverbinder auf die äußeren Umhüllungen des zusammengeschweißten Lichtwellenleiters aufgekrimmt werden. Zur Wiederbeschichtung der Spleißstelle wird der Spleißschutzverbinder anschließend völlig mit einem an der Luft härtenden

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Silicongummi ausgegossen und bei Bedarf in einem ebenfalls in dem Gerät angeordneten Spleißplattenträger 15 abgelegt. Dies bietet sich besonders bei Mehrfachspleißen eines Lichtwellenleiterkabels an, so daß auch dieser letzte Vorgang in übersichtlicher Weise mit bzw. in diesem Gerät ausgeführt werden kann. Schließlich sind sämtliche mechanischen und elektrischen Baugruppen dieses Gerätes in Modulbauweise ausgeführt. Im Störfall kann die defekte Baugruppe ohne Schwierigkeit gegen eine neue ausgewechselt werden. Hierdurch wird also zusätzlich ein hohes Maß an Servicefreundlichkeit erreicht. Schließlich ist in Figur 1 noch die Lage des Elektrodenpaares 26 der Wechselstromentladungsstrecke angedeutet, die entsprechend justiert werden können.

Die TeilSchnittdarstellung in der Figur 2 erläutert den Aufbau des eigentlichen Schweißgerätes 2, mit dem die Lichtwellenleiterverbindung hergestellt wird. Der Aufbau dieses Schweißgerätes 2 ist bis auf die automatisehe Vorschubeinrichtung 9 symmetrisch, da die beiden zu verbindenden Lichtwellenleiter 29 bzw. 29' mit ihren Umhüllungen 27, 28 bzw. 27', 28· in der gleichen Weise eingeführt und fixiert werden. Auf der Grundplatte des Schweißgerätes 2 sind die beiden Einspannvorrichtungen 3-4-6 und 3'-4·-6' fluchtend angeordnet. Sie können beide mit Hilfe von Mikrometerschrauben 5, 5' gegeneinander verschoben werden, um eine Grobeinstellung durchführen zu können. In den Einspannvorrichtungen 3-4-6 und 3«_4»_6« sind zunächst an ihrem Eintritteil Nuten 21, 21' für die Aufnahme des jeweils zu verbindenden Lichtwellenleiters 29, 29' mit den beiden Umhüllungen 27, 28 bzw. 27', 28· angearbeitet. Nachfolgende Ausschnitte 3, 3' die für das spätere Aufbringen des Spleißschutzverbinders auf die äußerste Umhüllung 27, 27' ausgespart sind, werden von den Lichtwellenleitern überbrückt. Die ersten Nuten 20, 20' werden von Fixierklappen 4, 4' abgedeckt und fixieren die eingeführten

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Lichtwellenleiter auf den äußeren Umhüllungen 27, 27'. In den Fixierklappen 6, 6' werden die Lichtwellenleiter auf ihren inneren Umhüllungen 28, 28' mit Hilfe von federnden Stiften 23, 23' und 24, 24» fixiert. Die Fixierung der Lichtwellenleiter erfolgt also auch in diesem Bereich noch auf der inneren Umhüllung 28, 28', so daß die Oberflächen der Lichtwellenleiter nicht verletzt werden können. Mit den Fixierklappen 6, 6' sind jeweils Backen 22, 22' verbunden, die eine Schräge aufweisen, die den Lichtwellenleitern zugewandt sind. Aufgrund dieser Schräge werden die Lichtwellenleiter mit ihren inneren Umhüllungen 28, 28' auf den entsprechenden Gegenstücken schräg nach unten gedrückt. Bei diesem Vorgang werden jedoch die in ihrem letzten Bereich nun völlig abgemantelten Lichtwellenleiterenden 29» 29' fluchtend in die Zentriernut 8, die in einem Keramikteil 7 eingearbeitet ist, eingesenkt, wobei sie automatisch ausgerichtet und zentriert werden. Die grobe Annäherung der Lichtwellenleiter erfolgt mit Hilfe der Verschiebung der Einspannvorrichtungen, die in Längsrichtung durch die Mikrometerschrauben 5, 6' bewegt werden» Die Beobachtung ist möglich durch die optische Vorrichtung, von der hier nur der schwenkbare Glasstab 10 sichtbar ist. An der Spleißstelle der Lichtwellenleiter 29, 29' ist eine der Elektroden 26 der Wechselstromentladungsstrecke sichtbar. Die Verschiebung der beiden Einspannvorrichtungen 3-4-6 und 3'-4'-6⁸ erfolgt auf axial gerichteten Achsen 17, 17'« Die Einspannvorrichtung 3-4-6 enthält nun außerdem noch die automatische Vorschubeinrichtung 9> die im wesentlichen aus einem Drehmagneten besteht, der auf eine Kurvenscheibe einwirkt. Diese Kurvenscheibe arbeitet gegen die Einspannvorrichtung 3-4-6, wobei die Drehbewegung in die axial gerichtete Bewegung umgesetzt wird. Die Einspannvorrichtung 3-4-6 enthält nun weiterhin eine Spiralfeder 16, 16^s mit einem Bolzen 17, 17'. Dies bewirkt, daß die auto-

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matische Fortbewegung während des Schweißvorganges durch das von der Ablaufsteuerung gesteuerte Getriebe möglichst spielfrei erfolgt. Nach Beendigung des eigentlichen Schweißvorganges dient die Federanordnung der Rückstelleinrichtung zur Rückstellung der Einspannvorrichtung 3-4-6. Die Rückstellung erfolgt dabei nur soweit, bis die vorher eingesenkten und nun miteinander verschweißten Lichtwellenleiter in die gestreckte Lage kommen. Die jeweiligen Vorschub- und Rückstellwege können durch entsprechende Justierschrauben abgestimmt werden. Nachdem nun der verschweißte Lichtwellenleiter in gestreckte Lage gebracht und der Glasstab 10 ausgeschwenkt ist, kann der Spleißschutzverbinder über den Spleiß gebracht werden, wobei er in den Ausschnitten 3, 3' mit Hilfe einer Zange auf die äußere Umhüllung 27,. 27' aufgepreßt wird. Auf diese Weise konnte nun der Lichtwellenleiterspleiß fertiggestellt werden, ohne daß er umgesetzt wurde. Dies setzt die Verletzungsgefahr der Spleißstelle erheblich herab und erleichtert außerdem die Montage.

Schließlich ist in Figur 2 noch der Glasstab 10 skizziert, an dessen Ende 10'' über einen Spiegel oder ein entsprechendes Prisma das eingeblendete Licht auf die Spleißstelle umgelenkt wird.

In der Figur 3 wird nun das optische Umlenksystem 10, 11, 30, 31, 32 näher erläutert, wobei die Lichterzeugung nicht weiter dargestellt ist. Für die Beobachtung eignet sich besonders paralleles Licht, das mit Hilfe einer Halogenlampe erzeugt und über einen Kondensor in das Umlenksystem eingeleitet wird. So gelangt das ausgestrahlte angenähert parallele Licht über den schwenkbaren Glasstab 10 durch Umlenkung auf die Lichtwellenleiterenden 29 und 29'. Diese werden schließlich über ein optisches Linsensystem 30, einen

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Al

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Umlenkspiegel 32, einer umschaltbaren Vergrößerungseinrichtung 31 und einem weiteren Umlenkspiegel 32' auf der Mattscheibe 11 abgebildet. Mit der Lupe 37 wird das Mattscheibenbild vergrößert betrachtet. Auf der Mattscheibe 11 werden auch in entsprechendem Maßstab die erforderlichen Markierungen abgebildet, so daß die jeweiligen Verhältnisse der Lichtwellenleiter und der Elek troden klar und im richtigen Zusammenhang zu beobachten sind. Der Schweißvorgang kann somit von Anfang bis zum Ende in übersichtlicher Weise überwacht werden. Der Justiervorgang der Lichtwellenleiter läßt sich dabei am besten mit einer fünfzigfachen, die Einstellung des Elektrodenabstandes mit einer zehnfachen Vergrößerung beobachten.

In der Figur 4 ist nun die fertige Lichtwellenleiterverbindung gezeigt, so daß der Aufbau des Lichtwellenleiterspleißes deutlich wird. Der Spleißschutzverbinder 34 besteht zum Beispiel aus einem U-förmig gebogenen Blech.

Er ist mit seinen beiden Enden 35 auf den äußeren Umhüllungen 27 und 27' der nun miteinander verbundenen Lichtwellenleiterenden 29 und 29' aufgepreßt. Wie aus der vorhergehenden Beschreibung zu entnehmen ist, verbleiben die inneren Umhüllungen 28 und 28' bis kurz vor der eigentlichen Verbindungsstelle. Der verbleibende freie Raum im U-förmigen Spleißschutzverbinder 34 wird zum weiteren Schutz mit einer aushärtbaren Siliconmasse ausgegossen.

19 Patentansprüche
4 Figuren

Leerseite

Claims

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Patentansprüche

1J Gerät zum Spleißen von Lichtwellenleitern mit Hilfe Ton Einspannvorrichtungen zur gegenseitigen Ausrichtung der Lichtwellenleiterenden in V-Nuten und einer Schmelzvorrichtung zum Verschmelzen der Lichtwellenleiterenden, dadurch gekennzeichnet, daß eine an sich bekannte Schneidevorrichtung (13) für die Lichtwellenleiterenden (29) angeordnet ist, daß für jedes Lichtwellenleiterende (29) eine in Achsrichtung der Lichtwellenleiter verfahrbare Einspannvorrichtung (3-.4-.6s, 3"-4'-O¹) mit ersten und zweiten Fixierklappen (4₅ 4'j, 6j 6') angeordnet ist, daß die zweiten Fixierklappen (6, 6») federnde Stifte (23, 23', 24, 24') zum Niederhalten und Fixieren des in einer horizontal verlaufenden V-Nut (21) eingeführten und mit seiner inneren Umhüllung (28, 28') versehenen Lichtwellenleiterendes (29s 29^f) aufweisen, daß im Anschluß zu beiden Seiten der Einspannvorrichtungen (3-4-6, 3'-4"-O¹) je ein Backen (22, 22') mit jeweils einer dem mit seiner inneren Umhüllung (28, 28') versehenen Lichtwellenleiterende (29f 29^s) zugewandten Schräge zum Absenken des Lichtwellenleiterendes (29, 29^!) angeordnet ist, daß im Stoßbereich der Lichtwellenleiterenden (29, 29') eine zen- trierende V-Nut (8) zur Aufnahme der abgesenkten und in diesem Endbereich auch von der inneren Umhüllung (28, 28') befreiten Lichtwellenleiterenden (29, 29') angeordnet ist, daß die Schmelzvorrichtung für die Lichtwellenleiterenden (29, 29') aus einem Elektrodenpaar (26) einer an sich bekannten Wechselstromentladungsstrecke besteht, daß eine automatische Vorschubeinrichtung (9) zum Annähern der Lichtwellenleiterenden (29, 29') während des Schweißvorganges angeordnet ist, daß die Wechselstromentladungsstrecke und die Vorschubeinrichtung durch eine elektronische Ablaufsteuerung geregelt

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sind,daß eine Rückstelleinrichtung (38) zum Strecken in geradlinigem Verlauf der abgesenkten und miteinander verschweißten Lichtwellenleiterenden (29» 29') angeordnet ist, daß ein optisches ümlenksystem (10, 11, 30, 31» 32) für möglichst parallel gerichtetes Licht (33) zur Beobachtung der Schweißstelle mit umstellbarer Vergrößerung angeordnet ist, daß eine Vorrichtung (36-36') zum Aufsetzen und Befestigen eines die Spleißstelle überdeckenden Spleißschutzes (34) vorgesehen ist und daß weiterhin eine vom Stromnetz auch unabhängige Stromquelle zum Betreiben der Vorrichtungen angeordnet ist.
2. Gerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die zentrierende V-Nut (8) in einem Keramikteil (7) eingearbeitet ist.
3. Gerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Einspannvorrichtungen (3-4-6, 3^f-4'-6') mittels Mikrometerschrauben (5, 5') axial verfahrbar sind.
4. Gerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß eine Einspannvorrichtung (3-4-6) durch, ein von der Ablaufsteuerung der Wechselstromentladungsstrecke steuerbares Getriebe (9) während des Schweißvorganges axial verstellbar ist.
5. Gerät nach Anspruch 4, dadurch g e -

kennzeichnet, daß die Rückstelleinrichtung (38) Rastelemente aufweist, welche den Abstand bestimmen, der gerade ausreicht, die abgesenkten und zusammengeschweißten Lichtwellenleiterenden (29, 29') in die geradlinige, gestreckte Lage zu bringen.

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6» Gerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß ein Drehmagnet mit Kurvenscheibe als steuerbares Getriebe angeordnet ist.
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7. Gerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die absenkbaren Backen (22, 22») aus Kunststoff bestehen.
8„ Gerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Fixierklappen der Einspannvorrichtungen (3-4-6, 3'-4^g-6') einen zur Achse quer verlaufenden Kamm als Einführhilfe für die Lichtwellenleiterenden aufweisen.
9» Gerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorrichtungen zum Aufsetzen und Befestigen eines die Spleißstelle überdeckenden Spleißschutzes (34) als parallel zum eingelegten Lichtwellenleiter verlaufende Schlitze (36_S 36") und Aussparungen (3» 3') ausgebildet sind.
1Oo Gerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das optische Umlenksystem eine Vorrichtung (31) zur Umstellung von zehnfacher auf fünfzigfacher Vergrößerung aufweist.
11 ο Gerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche, d a durch gekennzeichnet, daß das optische Umlenksystem eine Sicherung zur Freigabe der Wechselstromentladungsstrecke aufweist.
12. Gerät nach Anspruch 1, dadurch g e kennzeichnet, daß ein in Beobachtungs-

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stellung schwenkbarer Glasstab (10) einen Schalter zur Freigabe der Wechselstromentladungsstrecke aufweist.
13. Gerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche,

dadurch gekennzeichnet, daß das optische Umlenksystem zur Erzeugung parallelen Lichtes einen Kondensator aufweist.
14. Gerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche,

dadurch gekennzeichnet, daß das optische Umlenksystem eine Mattscheibe (11) mit Markierungen zur Beobachtung der Spleißstelle aufweist.
15. Gerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß eine Vorrichtung (15) zur Aufnahme des fertigen Spleißes angeordnet ist.
16. Gerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche,

dadurch gekennzeichnet, daß die Schneidevorrichtung (13) ein Wendemesser aufweist.
17. Gerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Frequenz der Wechselstromentladungsstrecke 20 kHz beträgt .
18. Gerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Anordnung der einzelnen Vorrichtungen (2, 11, 13, 15) nach ergonomischen Gesichtspunkten angeordnet und aufeinander abgestimmt ist.

19· Gerät nach Anspruch 18, dadurch g e kennzeichnet, daß die Vorrichtungen in einem tragbaren Koffer eingebaut sind.