DE3428092A1 - Method for producing V-shaped grooves for a multiple splicing device for glass fibre bundles and device for carrying out the method - Google Patents
Method for producing V-shaped grooves for a multiple splicing device for glass fibre bundles and device for carrying out the methodInfo
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Abstract
Description
Verfahren zur Herstellung von V-förmigen Nuten Method of making V-shaped grooves
für eine Mehrfachspleißvorrichtung für Glasfaserbündel und Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von V-förmigen Nuten für eine Mehrfachspleißvorrichtung für Glasfaserbündel unter Verwendung eines Materials, das aus Glas oder Glaskeramik besteht und eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens. for a multiple fiber bundle splicer and device for carrying out the method The invention relates to a method for production of V-shaped grooves for a multiple splicer for fiber optic bundles underneath Use of a material made of glass or glass ceramic and a device to carry out the procedure.
Die Problematik der Verbindung der Enden der Fasern von Glasfaserbündeln besteht hauptsächlich in der präzisen Ausrichtung der sich gegenüberliegenden Enden der Fasern untereinander. Zu diesem Zweck werden mehrere Fasern eines Glasfaserbündels nebeneinander in V-f6rmigen Nuten angeordnet und in diesen Nuten in geeigneter Weise festgelegt. Auf die gleiche Weise werden die gegenüberliegenden Enden der Fasern angeordnet bzw.The problem of connecting the ends of the fibers of glass fiber bundles consists mainly in the precise alignment of the opposite ends of the fibers to each other. For this purpose, several fibers are used in a fiber optic bundle arranged side by side in V-shaped grooves and in these grooves in a suitable manner set. In the same way are the opposite ends of the fibers arranged or
festgelegt, die mit den erstgenannten Enden der Fasern verbunden werden sollen. Damit eine präzise Ausrichtung der sich gegenüberliegenden Enden der Fasern erfolgen kann, ist eine der Hauptvoraussetzungen, daß die Abmessungen der V-förmigen Nuten und der Abstand zwischen den V-fömigen Nuten genauestens übereinstimmt, so daß später nach Schneiden und eventuell Schleifen der Enden der Fasern eine genaue Flächendeckung der sich gegenüberliegenden und miteinander zu verbindenden Enden der Fasern erreicht werden kann. Um solche V-förmigen Nuten entsprechend maßhaltig ausbilden zu können, ist bereits vorgeschlagen worden, die V-förmigen Nuten in Metall zu fräsen oder in Silizium oder Glas zu ätzen. Diese Arten der Bearbeitung der V-förmigen Nuten sind aber sehr aufwendig und kostspielig.set, which are connected to the former ends of the fibers should. This ensures precise alignment of the opposite ends of the fibers One of the main requirements is that the dimensions of the V-shaped Grooves and the distance between the V-shaped grooves corresponds exactly, so that later after cutting and possibly grinding the ends of the fibers an exact Area coverage of the opposite ends to be connected to one another of fibers can be achieved. To such V-shaped grooves appropriately dimensionally to be able to form has already been proposed, the V-shaped grooves in metal to mill or to etch in silicon or glass. These types of machining the V-shaped But grooves are very complex and expensive.
Bei der in der DE-OS 24 49 359 beschriebenen Koppelvorrichtung für optische Fasern werden zur Herstellung der V-förmigen Nuten Plättchen aus einem Weichaluminiumstreifen mit einem maschinengehärteten Stahl-Präzisionsgesenk geprägt oder in einer entsprechend ausgebildeten Gießanlage gegossen. Eine mit diesen geprägten oder gegossenen Plättchen hergestellte Spleißverbindung ist aber im Volumen sehr auftragend und, wenn man dies vermeiden will und die Dicke der Plättchen reduziert, weist das verwendete Material, das in den Spleiß mit einbezogen wird, nicht die Steifigkeit auf, um die Maßhaltigkeit der präzise hergestellten Abmessungen bis zur Beendigung des Spleißvorganges zu garantieren.In the coupling device described in DE-OS 24 49 359 for Optical fibers are used to produce the V-shaped grooves from a plate Soft aluminum strips stamped with a machine-hardened steel precision die or cast in a correspondingly designed casting plant. One embossed with these However, the splice made or molded die is very bulky bulky and, if you want to avoid this and reduce the thickness of the platelets, indicates the material used, which will be included in the splice, not the Rigidity up to the dimensional accuracy of the precisely manufactured dimensions to guarantee the termination of the splicing process.
Die Erfindung hat sich deshalb die Aufgabe gestellt, ein Verfahren zur Herstellung von V-förmigen Nuten für eine Mehrfachspleißvorrichtung unter Verwendung eines Materials, das aus Glas oder Glaskeramik besteht, und eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens zu schaffen, mit dem die V-förmigen Nuten kostengünstiger in der notwendigen Präzision hergestellt werden können, die weiterhin beim Spleißen unverformbar und für weitere Spleißungen wieder verwendbar sind.The invention has therefore set itself the task of providing a method for making V-shaped grooves for a multiple splicer using one Material made of glass or glass-ceramic, and a To create apparatus for carrying out the method with which the V-shaped Grooves can be produced more cheaply in the necessary precision that still non-deformable during splicing and reusable for further splices are.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die im Kennzeichen des Anspruches 1 angegebenen Verfahrensschritte gelöst.This object is achieved according to the invention by the features in the characterizing part of the claim 1 specified process steps solved.
Vorteilhafte Weiterbildungen des Verfahrens nach Anspruch 1 sind in den Unteransprüchen 2 bis 5 und eine Vorrichtung zur Durchfühung des Verfahrens im Anspruch 6 enthalten.Advantageous developments of the method according to claim 1 are in the dependent claims 2 to 5 and a device for performing the method contained in claim 6.
Im folgenden wird das Verfahren und eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens anhand von Beispielen beschrieben.The following is the method and apparatus for carrying it out of the process described using examples.
In den Zeichnungen zeigen: Fig. 1 eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens, vergrößert dargestellt, in perspektivischer Ansicht, Fig. 2 eine Ausführungsform des Glases oder Keramikstückes mit durch die Vorrichtung in die Oberfläche des Stückes eingepreßten V-förmigen Nuten, Fig. 3 eine andere Ausführungsform des Glases oder Keramikstückes mit in die Oberfläche des Stückes eingepreßten V-förmigen Nuten.In the drawings: FIG. 1 shows a device for implementation of the method, shown enlarged, in a perspective view, FIG. 2 a Embodiment of the glass or ceramic piece with through the device in the Surface of the piece of pressed-in V-shaped grooves, Fig. 3 another embodiment of the glass or ceramic piece with V-shaped ones pressed into the surface of the piece Grooves.
In der Figur 1 ist ein Stempel 1 in perspektivischer Ansicht dargestellt, der aus Hartmetall besteht. Auf der Oberfläche 2 des Stempels 1 sind durch Bearbeitung mit einem Diamantwerkzeug mehrere parallel zueinander verlaufende prismenförmige Erhebungen 3 stehen geblieben bzw. herausgearbeitet. Diese prismenförmigen Erhebungen 3 entsprechen in ihren äußeren Abmessungen den inneren Abmessungen der V-förmigen Nuten für eine Faser in einer Spleißvorrichtung, in die die abgemantelten Enden von Glasfasern eingelegt werden. Der präzise gearbeitete Stempel 1 wird in dem anschließend beschriebenen Verfahren als Werkzeug zur Herstellung von V-förmigen Nuten verwendet.In the figure 1, a stamp 1 is shown in a perspective view, which consists of hard metal. On the surface 2 of the stamp 1 are machined with a diamond tool several parallel prismatic shapes Elevations 3 remained or worked out. These prism-shaped elevations 3 correspond in their outer dimensions to the inner dimensions of the V-shaped Grooves for a fiber in a splicer into which the stripped ends inserted by glass fibers. The precisely machined stamp 1 is then used in the described method used as a tool for the production of V-shaped grooves.
Die prismenförmigen Erhebungen 3 auf der Oberfläche 2 des Stempels 1 können aber auch so ausgebildet sein, daß zu den prismenfömigen Erhebungen 3, die nach dem Einpressen in die erhitzte Oberfläche eines Glases oder Glaskeramikstückes 4 die V-förmigen Nuten 5 ergeben, in die die abgemantelten Enden von Glasfasern zu liegen kommen, zusätzlich noch in der Dimension größere prismenförmige Erhebungen vorgesehen sind, die nach dem Einpressen in die erhitzte Oberfläche eines Glases oder Glaskeramikstückes 4 die V-förmigen Nuten 6 ergeben, in die die noch mit einem Mantel versehenen Glasfasern zu liegen kommen. Die V-förmigen Nuten 6 sind breiter und tiefer und nehmen den Mantel der Glasfaser an dem Teil auf, der in das abgemantelte Ende der Faser übergeht.The prism-shaped elevations 3 on the surface 2 of the stamp 1 can also be designed so that to the prism-shaped elevations 3, after pressing into the heated surface of a glass or glass ceramic piece 4 result in the V-shaped grooves 5 in which the stripped ends of glass fibers come to rest, in addition, in the dimension of larger prism-shaped elevations are provided after pressing into the heated surface of a glass or glass ceramic piece 4 result in the V-shaped grooves 6, in which the still with a Sheathed glass fibers come to rest. The V-shaped grooves 6 are wider and deeper and take the cladding of the fiberglass on the part that goes into the stripped End of the fiber passes.
Dieses abgemantelte Ende der Faser kommt dann in der V-förmigen Nut 5 zu liegen, deren Mittellinie die Verlängerung der Mittellinie der V-förmigen Nut 6 ist.This stripped end of the fiber then goes into the V-shaped groove 5, the center line of which is the extension of the center line of the V-shaped groove 6 is.
Ein so ausgebildeter Stempel 1 kann ein Mehrfach- oder ein Einfachstempel 1 sein.A stamp 1 designed in this way can be a multiple or a single stamp Be 1.
Wie aus Fig. 2 ersichtlich, sind die V-förmigen Nuten 5 und 6 in die erhitzte Oberfläche des Glases oder Glaskeramikstückes 4 so eingepreßt, daß jeweils eine V-förmige Nut 5 zwischen zwei V-förmigen Nuten 6 angeordnet ist. Diese Anordnung wurde durch einen Mehrfachstempel 1 in die Oberfläche des Glases oder Glaskeramikstückes 4 eingepreßt, ist aber so für eine Spleißanordnung nicht zu verwenden. Erst wenn man das Glas oder Glaskeramikteil 4 an der Mittellinie 7 trennt, entstehen zwei gleiche Teile, die für eine Spleißanordnung verwenbar sind. Das Trennen des Glases oder Glaskeramikstückes 4 kann in herkömmlicher Weise durch Anritzen und Brechen entlang der Mittellinie 7 erfolgen.As can be seen from Fig. 2, the V-shaped grooves 5 and 6 are in the heated surface of the glass or glass ceramic piece 4 pressed so that each a V-shaped groove 5 is arranged between two V-shaped grooves 6. This arrangement was made by a multiple punch 1 in the surface of the glass or glass ceramic piece 4, but cannot be used for a splice arrangement. Only when if the glass or glass ceramic part 4 is separated at the center line 7, two are created identical parts that can be used for a splice arrangement. Separating the glass or glass ceramic piece 4 can be made in a conventional manner by scoring and breaking take place along the center line 7.
In Fig. 3 ist ein Glas oder Glaskeramikstück 4 dargestellt, das mit einem Einfachstempel 1 hergestellt ist.In Fig. 3, a glass or glass ceramic piece 4 is shown, which with a single stamp 1 is made.
Diese Ausführung kann sofort in einer Spleißanordnung verwendet werden. Ein Anritzen und Brechen entlang der Linie 7, wie bei Fig. 2, ist bei dieser Ausführung nicht notwendig.This design is ready to use in a splice arrangement. A scoring and breaking along the line 7, as in FIG. 2, is in this embodiment unnecessary.
Das Ausgangsmaterial, in das die V-förmigen Nuten eingebracht werden sollen, kann Natronkalkglas, Bleiglas oder ein Glaskeramikmaterial sein. Das Ausgangsmaterial ist in einer Stückgröße hergestellt, die in Spleißvorrichtungen gut verwendbar ist. Die Stücke 4 sind quaderförmig und können die Abmessungen 20 mm mal 30 mm, bei einer Dicke von ca. 5 mm, aufweisen. Die Breite einer Nut 5 ist etwa 150 um und der Abstand zwischen zwei Nuten etwa 2 mm. Es kommt nur darauf an, daß die Abmessung der Nuten und der Abstand der Nuten untereinander in jedem Fall immer gleich groß ist.The starting material into which the V-shaped grooves are made can be soda lime glass, lead glass or a glass ceramic material. The source material is made in a piece size that is useful in splicing devices. The pieces 4 are cuboid and can have dimensions of 20 mm by 30 mm, with a Thickness of approx. 5 mm. The width of a groove 5 is about 150 µm and the pitch between two grooves about 2 mm. It just depends on the size of the grooves and the distance between the grooves is always the same in each case.
Diese Stücke des Ausgangsmaterials 4 werden auf eine Temperatur von 9000 C bis 1250 0c erhitzt, wobei die zu bevorzugende Temperatur von der Art des verwendeten Glases abhängig ist. Durch die Erhitzung des Ausgangsmaterials in dem angegebenen Temperaturbereich ist das Ausgangsmaterial plastisch verformbar. Zu diesem Zeitpunkt wird der Stempel 1, in einer Aufnahme entsprechend geführt, in die plastisch verformbare Oberfläche des Ausgangsmaterials, eventuell unter Zugabe von Gleit- oder Trennmitteln, so weit gedrückt, bis die prismenförmigen Erhebungen 3 vollständig von dem Ausgangsmaterial aufgenommen werden.These pieces of the starting material 4 are heated to a temperature of 9000 C to 1250 0c, the preferred temperature depends on the type of glass used. By heating the raw material in the specified temperature range, the starting material is plastically deformable. to At this point in time, the stamp 1 is guided accordingly in a recording the plastically deformable surface of the starting material, possibly with addition of lubricants or separating agents, pressed until the prism-shaped elevations 3 can be completely absorbed by the starting material.
Anschließend wird nach Entfernen des Stempels 1 das Ausgangsmaterial abgekühlt, und zwar entweder schnell 0 bis zum Transformationspunkt, der bei ca. 600°C liegt, und anschließend um 5°C/sec bis ca. 3800C langsam, oder über den ganzen Temperaturbereich schnell mit einer nachfolgenden Temperung des Materials unterhalb des Glaspunktes (TG). Die Schrumpfung des Glases erfolgt isotrop. Die Präzision der V-förmigen Nuten ist daher problemlos gewährleistet.Subsequently, after removing the stamp 1, the starting material cooled, either quickly 0 to the transformation point, which is at approx. 600 ° C, and then slowly by 5 ° C / sec to approx. 3800C, or over the whole Temperature range quickly with a subsequent tempering of the material below of the glass point (TG). The shrinkage of the glass occurs isotropically. The precision the V-shaped grooves is therefore guaranteed without any problems.
Wie bereits oben erwähnt, kann als Ausgangsmaterial auch Glaskeramik verwendet werden, die nach der Verformung durch den Stempel 1 durch die anschließende Temperung ganz oder teilweise in den kristallinen Zustand übergeführt wird. Damit läßt sich eine besonders gute Temperaturwechselbeständigkeit und Abriebfestigkeit des ausgeformten Ausgangsmaterials, das als Justierhilfsmittel verwendet wird, erreichen.As already mentioned above, glass ceramic can also be used as the starting material used after the deformation by the punch 1 by the subsequent Annealing is completely or partially converted into the crystalline state. In order to a particularly good thermal shock resistance and abrasion resistance can be achieved of the formed starting material, which is used as an adjustment aid.
Als Gleit- oder Trennmittel eignen sich Kohlenstoff-oder Schwefelverbindungen oder eine Kombination aus diesen Materialien.Carbon or sulfur compounds are suitable as lubricants or separating agents or a combination of these materials.
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