DE3937057A1 - Spleissvorrichtung fuer optische glasfasern - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Spleißvorrichtung der im Oberbegriff des Anspruchs 1 näher bezeichneten Ausführung. Derartige Vorrichtungen dienen zur Herstellung von Spleißverbindungen, die in Systemen der optischen Nachrichtentechnik benötigt werden.

Eine Spleißvorrichtung nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 ist aus der DE-OS 35 38 563 bekannt. Bei dieser Vorrichtung sind zwei als Faserhalteplatten ausgebildete Basisteile vorgesehen, in die jeweils V-förmige Nuten eingearbeitet sind. Diese dienen den Glasfasern als Aufnahme, in der sie mit einer Spannvorrichtung festgeklemmt werden können. Zwischen den Faserhalteplatten ist ein Schieber bewegbar, auf dem unter anderem eine Ritzvorrichtung und die Elektroden einer Schweißvorrichtung angeordnet sind. Zum Trennen angeritzter Glasfasern ist eine der Faserhalteplatten in Längsrichtung und die andere so bewegbar, daß die Faserenden zum Spleißen axial aufeinander ausrichtbar sind.

Die bei der Spleißvorrichtung in jede Faserhalteplatte integrierte Spannvorrichtung ist in der DE-OS 33 22 776 näher beschrieben. Mittels eines Spannhebels wird ein winkelförmiges Andruckelement betätigt, bei dem an der zur Faseraufnahme weisenden Unterseite des Andruckschenkels ein elastisches Kissen zum Festklemmen der Glasfaser angeordnet ist. Durch Betätigen des Spannhebels wird eine vertikale Absenkbewegung des Andruckstempels ausgeführt.

Die zuvor erwähnte Spleißvorrichtung eignet sich zur Herstellung von Spleißverbindungen mit Glasfasern, die einen im Querschnitt kreisförmigen Kern und einen ringförmig aufgebauten Mantel haben, wie z. B. Monomode- oder Stufenindexfasern. Sie ist jedoch dann ungeeignet, wenn die Faserenden vor dem Spleißen in einer bestimmten Orientierung zueinander axial ausgerichtet werden sollen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Spleißvorrichtung gemäß Oberbegriff des Anspruchs 1 so zu verbessern, daß damit auch funktionsgerechte Spleißverbindungen mit polarisationserhaltenden Glasfasern hergestellt werden können. Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die im Anspruch 1 angegebenen konstruktiven Maßnahmen gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen der Spleißvorrichtung können den Unteransprüchen entnommen werden. Damit erzielbare Vorteile sind in der Beschreibung genannt.

Die Erfindung wird anhand eines in Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispiels wie folgt näher beschrieben. In den Zeichnungen zeigen

Fig. 1 einen Ausschnitt der Spleißvorrichtung mit Klemmvorrichtung zum Ausrichten und einer Spannvorrichtung zum Fixieren einer Glasfaser, teilweise Längsgeschnitten, in der Seitenansicht;

Fig. 2 das Basisteil der Spleißvorrichtung gemäß Fig. 1 ohne Spannvorrichtung, in der Draufsicht;

Fig. 3a die Ausrichtwelle der Klemmvorrichtung gemäß Fig. 1, in einer Seitenansicht;

Fig. 3b die Ausrichtwelle der Fig. 3a mit Blick auf die Enden der Klemmzungen;

Fig. 4a die Ausrichtwelle der Fig. 3a in der Draufsicht;

Fig. 4b die Ausrichtwelle gemäß Schnittlinie A-A der Fig. 4a.

Bei dem in den Fig. 1 und 2 dargestellten Ausschnitt der Spleißvorrichtung ist das Basisteil mit 1 bezeichnet. Auf diesem ist eine Spannvorrichtung 2 angeordnet, die im wesentlichen aus einem am Basisteil 1 angelenkten Spannbügel 3, einer im Mittelteil 4 des Spannbügels angeordneten Handhabe 5, einem im vorderen Bügelende 6 verschieblich gelagerten Spannbolzen 7 mit einem am unteren Ende vorgesehenen Andruckelement 8 und einer unter dem Andruckelement am Basisteil 2 angeordneten Aufnahme 9 besteht (Fig. 1).

Der Spannbügel 3 ist ein in sich starres, mechanisch stabiles Metallteil, bei dem an der Unterseite im Bereich des vorderen Bügelendes 6 und am rückwärtigen Bügelende 10 je ein die Enden einer Schwenkachse 11 enthaltendes Gelenkauge 12 angeordnet ist. Außerdem ist die Schwenkachse 11 in Ansätzen 13 des Basisteiles 1 gelagert. Rastmittel 14 (Fig. 2) halten den Spannbügel 3 in der vertikalen Spannlage, in der er mit dem rückwärtigen Bügelende 10 an einem Anschlag 15 des Basisteiles 1 anliegt.

Die Handhabe 5 ist als Spannschraube ausgebildet, bei deren Betätigung das Ende gegen eine an der Unterseite des Spannbügels 3 angeordnete Blattfeder 16 angreift, die ihrerseits den verschieblich gelagerten Spannbolzen 7 mit dem Andruckelement in die Aufnahme 9 der Spannvorrichtung 2 absenkt.

Außer der Spannvorrichtung zum Fixieren von Glasfasern ist eine Klemmvorrichtung zum Ausrichten der Glasfasern vorgesehen. Die Klemmvorrichtung besteht im wesentlichen aus einer Ausrichtwelle 17 mit einer sich axial erstreckenden Einlegenut 18 und zwei Klemmzungen 19 zum Erfassen einer Glasfaser, einem Schieber 20 zum Andrücken und Lösen der Klemmzungen sowie einer Feststellvorrichtung zum stufenlosen Arretieren der aus einem einstückigen Drehteil bestehenden Ausrichtwelle.

Wie die Fig. 3a bis 4b zeigen, hat die Ausrichtwelle 17 am rückwärtigen Ende einen Drehknopf 21 mit einem im Durchmesser reduzierten Ansatz 22, dem ein im Durchmesser nochmals reduzierter Wellenschaft 23 folgt. Das Schaftende ist als Spannkonus 24 ausgebildet, an den sich vorn die Klemmzungen 19 anschließen. Die Einlegenut 18 ist so breit, daß eine Glasfaser mit äußerer Kunststoffumhüllung bequem eingelegt werden kann und so tief, daß die Glasfaser in der Achsmitte zu liegen kommt. Die Einlegenut 18 endet etwa nach einem Drittel ihrer Schaftlänge durch einen den Wellenschaft 23 durchsetzenden Schlitz 25 in Nutenbreite. Dieser Schlitz bildet zwei Federschenkel 26, die z. B. durch eine jeweils von außen eingearbeitete Ausnehmung 27 einen annähernd rechteckigen Querschnitt haben. Der relativ breite Schlitz 25 mündet an der Rückseite des Spannkonus 24 in einen schmalen Schlitz 28, der nur wenig breiter ist als der Durchmesser einer Glasfaser mit Coating. Der schmale Schlitz 28 teilt den Spannkonus 24 in zwei Hälften, an die sich vorn die Klemmzungen 19 anschließen, bei denen von außen jeweils so viel Material abgetragen ist, daß sie relativ dünn sind (Fig. 4a). Wie insbesondere die Fig. 3a zeigt, sind die mit der Schmalseite hochkant stehenden Klemmzungen 19 nur etwa halb so breit wie der Wellenschaft 23. Hier ist durch eine zu beiden Seiten ebenfalls vorgenommene Materialabtragung je eine sich vom vorderen Ende der Klemmzungen 19 bis hinter die Basis des Spannkonus 24 erstreckende Ausnehmung 29 gebildet. Daher sind die Hälften des Spannkonus 24 nur so breit wie die Klemmzungen 19, deren Querschnitt dadurch rechteckig ist.

Der Schieber 20 besteht aus einem auf der Oberfläche des Basisteiles 1 gleitenden, plattenförmigen Teil, das an der Unterseite einen von der Schwenkachse 11 der Spannvorrichtung 2 mit durchsetzten Ansatz hat. Dadurch ist der Schieber 20 unverlierbar gehaltert.

Wie die Fig. 1 und 2 zeigen, steckt die mit dem ungeschlitzten Wellenschaft 23 in einem in Nutenbreite (18) geschlitzten Lagerbock 30 aufgenommene Ausrichtwelle 17 mit den Klemmzungen 19 und dem Spannkonus 24 in einer konischen Stufenbohrung des Schiebers 20. Im Bereich der Klemmzungen 19 ist der Durchmesser der Stufenbohrung etwas größer als die Klemmzungen 19 breit sind und danach hat sie einen so großen Druchmesser, daß der Schieber 20 über das im Durchmesser dem Wellenschaft 23 entsprechende Basisteil des Spannkonus 24 gleiten kann. Mit der am Übergang zwischen den beiden Bohrungsdurchmessern vorgesehenen konischen Ansenkung 31 werden die Klemmzungen 19 beim Betätigen des Schiebers 20 zusammengedrückt und die Klemmstellung im größeren zylindrischen Bohrungsteil arretiert und zwar unabhängig von der Drehstellung der Ausrichtwelle 17. Zur leichten, mittels eines Fingers vornehmbaren Betätigung des Schiebers 20 dient eine auf der Oberseite eingelassene Mulde 32. Außerdem ist ein von der Oberseite bis in die den Schieber 20 vollständig durchsetzende Stufenbohrung reichender Einlegeschlitz 33 vorhanden, der mit Einführungsschrägen versehen ist.

Die Feststellvorrichtung für die Ausrichtwelle 17 besteht aus einer den Lagerbock 30 durchsetzenden, manuell betätigbaren Klemmschraube 34, mit der ein unter dem Wellenschaft 23 angeordnetes Klemmstück 35 gegen die Ausrichtwelle 17 festziehbar ist.

Das Spleißen von polarisationserhaltenden Glasfasern geschieht auf folgende Weise. Zunächst wird von einer Glasfaser auf einer Teillänge die äußere Kunststoffumhüllung entfernt, so daß die Faser mit dem Coating freiliegt. Danach wird auf einer vorderen Teillänge noch das Coating entfernt. Vor dem Einlegen der so präparierten Glasfaser in die Spleißvorrichtung wird der Spannbügel 3 vom Anschlag 15 weg nach hinten gekippt, so daß die Einlegenut 18 sowie der schmale Schlitz 28 der Ausrichtwelle 17 und die Schlitze 33 in Schieber 20 und Lagerbock 30 und eine Nut der Aufnahme 9 miteinander fluchten und somit von oben frei zugänglich sind. Dann wird die Glasfaser eingelegt, und zwar so, daß das blanke Faserende in der Aufnahme 9 und der Faserteil mit Coating zwischen den Klemmzungen 19 zu liegen kommen. Anschließend wird der Schieber 20 aus der Ruhelage in Richtung Drehknopf 21 über den Spannkonus 24 geschoben und die Glasfaser von den Klemmzungen 19 am Coating eingeklemmt. Nun wird der Spannbügel 3 bis zum Anschlag 15 zurückgeschwenkt, wobei er in dieser Stellung von den Rastmitteln 14 selbsttätig arretiert wird. Jetzt folgt das Fixieren in der Aufnahme 9 und zwar des blanken Faserendes der in der Ausrichtwelle 17 liegenden Faser und des zweiten, separat präparierten blanken Faserendes, das von der anderen Spannvorrichtung her übersteht, durch Betätigen der das Andruckelement 8 absenkenden Spannschraube (Handhabe 5). Danach werden die Faserenden zwischen den Aufnahmen beider Spannvorrichtungen geritzt, durch Zug voneinander getrennt und mit den neuen Faserstirnflächen axial aufeinander ausgerichtet.

Jetzt wird in das rückwärtige Ende der einen Glasfaser Licht eingekoppelt und am rückwärtigen Ende der anderen Glasfaser detektiert. Außerdem wird der Andruck der Spannvorrichtung 2 gelöst, so daß das von der Klemmvorrichtung der Ausrichtwelle 17 herführende Faserende ohne zu tordieren zwischen den Flanken der Nut und dem Andruckelement 8 in der Aufnahme 9 gedreht werden kann. Dies geschieht mit der gegen Axialverschiebung gesicherten Ausrichtwelle 17, die so weit gedreht wird, bis eine optimale, polarisationserhaltende Überkopplung des Lichtes stattfindet. Sobald dies der Fall ist, stehen sich die Faserenden in gleichorientierter Lage gegenüber. In dieser Lage wird die Ausrichtwelle 17 durch Betätigen der Feststellvorrichtung (Klemmschraube 34, Klemmstück 35) arretiert und das Andruckelement 8 der Spannvorrichtung 2 wieder gegen das blanke Faserende zur Anlage gebracht. Danach werden die Faserenden mittels Schweißelektroden gespleißt und die Lichteinkopplung abgeschaltet. Dann wird der Eingriff der Klemmzungen 19 durch Zurückbewegen des Schiebers 20 gelöst und danach die Arretierung der Ausrichtwelle 17 durch Lösen der Klemmschraube 34. Nun wird die Ausrichtwelle 17 so weit gedreht, bis die Einlegenuten und entsprechenden Schlitze miteinander fluchten. Anschließend werden die Andruckelemente beider Spannvorrichtungen von den miteinander verbundenen Faserenden abgehoben, die Spannvorrichtungen zurückgeschwenkt und der fertige Spleiß entnommen.

Claims (12)

1. Spleißvorrichtung mit zwei Spannvorrichtungen zum Ausrichten und Fixieren von optischen Glasfasern, die auf je einem Basisteil montiert sind und mit denen die Glasfasern durch Betätigen je einer ein Andruckelement steuernden Handhabe in V-förmige Nuten einer Aufnahme festgelegt, danach geritzt sowie getrennt und die Faserenden vor dem Spleißen axial aufeinander ausgerichtet werden, dadurch gekennzeichnet, daß in einer Spannvorrichtung (2) eine Klemmvorrichtung vorhanden ist, die aus einer stufenlos arretierbar gelagerten Ausrichtwelle (17) mit einer sich axial erstreckenden Einlegenut (18) und zwei Klemmzungen (19) für die Glasfaser und einem Schieber (20) zum Andrücken und Lösen der Klemmzungen besteht.

2. Spleißvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Ausrichtwelle (17) einen Wellenschaft (23) hat, dessen Ende als Spannkonus (24) ausgebildet ist, von dem aus sich die Klemmzungen (19) erstrecken.

3. Spleißvorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der vordere Teil des Wellenschaftes (23) durch einen Schlitz (25) in zwei Federschenkel (26) geteilt ist.

4. Spleißvorrichtung nach Anspruch 2 und 3, dadurch gekennzeichnet, daß ein zwischen den Klemmzungen (19) befindlicher schmaler Schlitz (28) in den die Federschenkel (26) bildenden breiteren Schlitz (25) mündet und den Spannkonus (24) in zwei Hälften teilt.

5. Spleißvorrichtung nach Anspruch 1 und 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Schieber (20) eine Stufenbohrung enthält, die am Übergang zwischen zwei Durchmessern eine Ansenkung (31) zum Zusammendrücken des Spannkonus (24) aufweist.

6. Spleißvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der auf der Oberfläche des Basisteiles (1) gleitend angeordnete Schieber (20) an der Unterseite einen von der Schwenkachse (11) der Spannvorrichtung (2) durchsetzten Ansatz hat.

7. Spleißvorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Schieber (20) einen von der Oberseite sich bis in die Stufenbohrung erstreckenden Einlegeschlitz (33) hat.

8. Spleißvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Schieber (20) für seine Betätigung mit einer auf der Oberseite eingelassenen Mulde (32) versehen ist.

9. Spleißvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Ausrichtwelle (17) mit dem ungeschlitzten Wellenschaft (23) in einem am Basisteil (1) befestigten Lagerbock (30) steckt.

10. Spleißvorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß der Lagerbock (30) zum Einlegen einer Glasfaser in die Nut (18) der Ausrichtwelle (17) geschlitzt ist.

11. Spleißvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Arretierung der Ausrichtwelle (17) mittels einer Feststellvorrichtung vornehmbar ist, die aus einer Klemmschraube (34) und einem gegen die Ausrichtwelle (17) festziehbaren Klemmstück (35) besteht.

12. Spleißvorrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Ausrichtwelle (17) aus einem einstückigen, mit Drehknopf (21) versehenen Drehteil besteht.