FI87347B - Foerfarande och anordning foer brytning av en optisk fiber. - Google Patents

Description

1 87547

Menetelmä ja laitteisto optisen kuidun katkaisemiseksi Tämä keksintö liittyy menetelmään ja laitteistoon optisen kuidun katkaisemiseksi.

5 Patentissa US-A-4,662,710 julkaistetaan menetelmä optisen kuidun katkaisemiseksi, menetelmässä optinen kuitu, johon on tehty lovi, on sijoitettu ensimmäisen ja toisen joustavan elimen vastakkaisten pintojen väliin loven ollessa näiden pintojen välissä ja puristusvoimaa kohdis-10 tetaan joustaviin elimiin kuidun taivuttamiseksi loven ympäriltä ensimmäiseen suuntaan ja kuituun kohdistetaan vetorasitus, kuidun katkaisemiseksi loven kohdalta katkai-sukohdasta mainittujen pintojen välissä.

Yllämainitussa patenttispesifikaatiossa kuvatussa 15 menetelmässä, joustavat elimet ovat poikkileikkaukseltaan suorakulmaisten kumikaistojen muotoisia, yhden mainitun vastakkaisen pinnan ollessa suoraviivainen, muiden pintojen ollessa taivutettuja suoraviivaista pintaa kohti. Puristusvoiman alaisena sekä taivutusrasitus että veto-20 rasitus kohdistuvat kuidun lovettuun osaan saaden aikaan särön, joka etenee lovesta niin, että kuitu katkeaa. Jos kuidun lovettu osa on oikein rasitettu, kumpikin murtuneen kuidun päätypinta on suurin piirtein optisesti tasainen, pinta, jota sanotaan "peili"-tyyppiseksi pinnaksi. Sellai-25 siä "peili"-tyyppisiä pintoja ei tarvitse kiillottaa ennen kuidun pään asettamista vasten toista kuidun päätä kuituoptisen jatkoksen tuottamiseksi. Jatkoksen kautta tapahtuvaa optimaalista valonläpäisyä varten murtumakulman tulisi olla noin yhden asteen luokkaa.

30 On havaittu, että käytettäessä puheena olevaa mene telmää, kuidun katketessa kuidun katkenneiden päiden terävät reunat vaurioittavat kumikaistoja niin, että kumikaistojen vastakkaisiin pintoihin muodostuu epätasaisuuksia, jotka voivat vaikuttaa peilityyppisten pintojen laatuun 35 tai murtumakulmaan, tai molempiin. Myös kuidun katkeami- 2 8 7 ο ηΊ sesta syntyvät kuidun irtonaiset sirut, esimerkiksi lasi-sirut, voivat jäädä kumikaistojen päälle tai sisään, ja huonontaa peilityyppistä pintaa ja murtumakulmaa.

Peilityyppiseen pintaan ja murtumakulmaan vaikut-5 tavat myös kuminauhojen leveys- ja paksuustoleranssit ja muoto ja ne, jotka ovat oikein näissä suhteissa on väikea saavuttaa. Puristettavien nauhojen kumin määrä vaihtelee mainittujen toleranssien ja nauhojen muodon mukaan, joiden tulisi olla yhdenmukaisesti suorakulmaisia. Sellaiset 10 vaihtelut voivat aiheuttaa huomattavia muutoksia peili-tyyppisessä pinnassa ja murturoakulmassa, erityisesti kun esimerkiksi kuminauhat vaihdetaan uusiin. Kun nauhoja painetaan toisiaan vasten mainitun puristusvoiman vaikuttaessa, kuitu vääntyy johtaen murtumakulman kasvamiseen, el-15 leivät nauhat ole tarkasti suorakulmaisia poikkileikkaukseltaan. Käytännössä ilmenee, että jos sellaisia kuminauhoja käytetään kuvatussa patentin US-A-4,662,710 menetelmässä, peilityyppisen pinnan laajuutta ja murtumakulmaa voidaan muuttaa yksinkertaisesti nauhojen avulla siirtä-20 mällä niiden asetusta.

Vaikka ylläolevia haittoja voidaan minimoida tekemällä nauhat erityisentyyppisestä silikoonikumista, niitä ei voida tosiasiassa eliminoida.

Myös silikoonikumin puristuksen ja paineen alenta-25 misen aikana kuitua katkaistaessa, katkaistun kuidun terävät reunat raapivat pieniä kumin osasia mainituilta vastakkaisilta pinnoilta ja nämä osaset jäävät kuidun katkaistuille päätypinnoille. Kuminauhoihin kohdistuvaa pu-ristuspainetta alennettaessa, mainitut päätypinnat liik-30 kuvat toisiaan kohti niin, että irtonaiset kumipalaset painautuvat päätypintojen väliin ja liimautuvat kiinni siinä määrin, että niitä ei voi poistaa päätypinnnoilta yksinkertaisesti liimanauhaa käyttäen. Sellainen päätypintojen epäpuhtaus voi johtaa kuiluun kahden kuidun pääty-35 pintojen välillä, jotka on liitetty valonsiirtosuhteeseen li 3 8 7 i) 4 7 esimerkiksi puristusliitoksen avulla. Valon läpäisevyys kuitujen välillä voi täten oleellisesti huonontua tai jopa eliminoitua mainitun epäpuhtausaineksen seurauksena, kun jatkoksen ydinmateriaali, esimerkiksi alumiini, painetaan 5 kuilun keskiosaan puristustoiminnon aikana.

Hakemuksen mukaisen menetelmän oleelliset tunnusmerkit ilmenevät patenttivaatimuksesta 1.

Keksinnön erään aspektin mukaisesti, tarkoituksena yllämainittujen haittojen lieventäminen menetelmässä, ku-10 ten tämän spesifikaation toisessa kappaleessa määritellään, vetovoimaa kohdistetaan kuituun sen liuottamiseksi aksiaalisesti joustavien elinten välissä alkusijaintipai-kaltaan, puristusvoiman kohdistamisen aikana, loven siirtämiseksi mainittuun katkaisukohtaan; ja ennen katkaisu-15 kohtaa kuidun liukumisen suuntaisesti kohdistetaan taivu-tusvoimaa kuituun sen taivuttamiseksi toiseen ja vastakkaiseen suuntaan loven ympäriltä niin, että loven liikkuessa lähtöpaikaltaan katkaisupaikalle, kuidun kaarevuuden suunta loven ympärillä vähitellen vaihtuu. Kuidun taipu-20 minen mainittuun toiseen suuntaan pyrkii sulkemaan loven.

Valitsemalla oikein puristus- ja vetovoimien suhteelliset arvot, paineen jakautuma kuidun loven tienoilla, katkaisukohdassa, voi olla sellainen, että kuidun katkaistulla päätypinnalla on hyvin vähän tai ei lainkaan hieno-25 jakoisia tai karkeampia osasia, koska raon etenemisnopeus lovesta alkaen kuidussa ei ylitä kriittistä nopeutta, joka on noin kolmasosa äänen nopeudesta.

Mainitut kuidun päätypinnat eivät voi liikkua taaksepäin toisiaan kohti kuidun katkeamisen jälkeen, koska 30 mainitun vetovoiman kohdistamisen takia, nämä päätypinnat erotetaan toisistaan heti, kun kuitu on katkaistu.

Koska kuitu saadaan liukumaan joustavien nauhojen välissä, kuidun vääntymistä sen yhteenpuristumisesta johtuen vähennetään tai vältetään niin, että murtumakulma on 35 toivotun pieni.

Taivutusvoimaa, jota kohdistetaan kuituun ennen katkaisukohtaa, voidaan käyttää ennen vetovoiman kohdis- λ Π *7 ' * «*» 4 * / Λ -, / tamista kuituun niin, että kuitu altistuu pelkästään tai-vutusrasitukselle mainitussa toisessa suunnassa eikä ve-torasitukselle.

Keksinnön erään suoritusmuodon mukaan, kuituun koh-5 distuva taivutusrasitus alenee nollaan suurin piirtein puolessa välissä loven alkusijaintikohdan ja mainitun kat-kaisukohdan välillä, koska vetorasitus vähitellen kasvaa.

Hakemuksen mukaisen laitteiston oleelliset tunnusmerkit ilmenevät patenttivaatumuksesta 14.

10 Keksinnön toisen aspektin mukaan, laitteisto lovel la varustetun optisen kuidun katkaisemiseksi käsittää ensimmäisen ja toisen joustavan nauhan, jotka on tuettu vas-tapäisesti niin, että kuitu vastaanotetaan niiden vastakkaisten pintojen väliin, ja laitteet puristusvoiman koh-15 distamiseksi nauhoihin kuidun taivuttamiseksi ensimmäiseen suuntaan loven ympärillä, kuidun katkaisemiseksi katkai-sukohdassa vasten nauhoja. Laitteet on tuotettu vetovoiman kuituun kohdistamista varten saaden sen liukumaan aksiaalisesta nauhojen välissä puristusvoiman kohdistamisen ai-20 kana, loven sijoittamiseksi katkaisukohtaan, nauhojen vastakkaisesti taivutettujen pintojen ollessa tuotettu kat-kaisukohdan yläpuolella kuidun liukumisen suuntaisesti kuidun taivuttamiseksi mainitun loven ympäriltä mainitussa alkusijaintikohdassaan, toiseen suuntaan, joka on vastak-25 kainen mainittuun ensimmäiseen suuntaan nähden, mainitun puristusvoiman kohdistamisen aikana, minkä avulla, kun lovea liikutetaan alkukohdasta katkaisukohtaan, kuidun kaarevuuden suunta loven ympärillä vaihtuu vähitellen.

Nauhat on mieluummin tuettu jäykkien kappaleiden 30 avulla, jotka on valmistettu esimerkiksi metallista, ja joissa on vastakkaiset pinnat, joihin nauhat on tiiviisti liimattu, ja jotka on muotoiltu mainituiksi taivutuspin-noiksi.

Keksinnön erään suoritusmuodon mukaan, mainittujen 35 kappaleiden vastakkaiset pinnat on niin muotoiltu, että nauhojen vastakkaiset pinnat ovat täydentävän aaltoilevia muodoltaan, toisen nauhan kuperan pinnan ollessa toisen i 5 8 7 o 4 7 nauhan koveraan pintaan sopiva nauhojen pitkittäisakselin keskikohdan toisella puolella ja toisen nauhan kuperan pinnan ollessa toisen nauhan koveraan pintaan sopiva pitkittäisakselin keskikohdan toisella puolella, kun kuitua 5 puristetaan nauhojen välissä.

Keksinnön toisen suoritusmuodon mukaan toinen nauha on tuettu niin, että siinä on kupera pinta, joka on taivutettu toista nauhaa kohti, ulottuen toisen nauhan koko pituudelta, toisessa nauhassa on tasainen pinta, joka lähiö tee kuperasta pinnasta kuidun taivuttamiseksi mainittuun toiseen suuntaan kuidun liukuessa ylöspäin.

Kappaleet voivat olla tuetut kiristyslaittella, joka on säädettävissä liikuttelemaan kappaleita toisistaan irti kuidun työntämiseksi joustavien nauhojen vastakkais-15 ten pintojen väliin, ja toisiaan kohti kuidun puristamiseksi nauhojen väliin ennaltamäärättyä puristusvoimaa käyttäen.

Vetämisvoimaa voidaan käyttää kuidun pidikkeen avulla, jolla tartutaan kuidun toiseen päähän, joka työn-20 tyy esiin joustavien nauhojen välistä ja joka on liikuteltavissa työntäen kuidun pidikkeen pitämän kuidun pään osan nauhojen väliin stopparin rajoittamaan määrään asti, kuidun pidikkeen ollessa liikuteltavissa irti joustavista nauhoista vetäen kuitua ennaltamääritetyllä voimalla.

25 Keksinnön parempaa ymmärtämystä varten ja sen esit tämiseksi, kuinka se voidaan toteuttaa, viitataan nyt oheisiin piirustuksiin, joissa kuvio 1 on kaavamainen sivukuva keksinnön ensimmäisen suoritusmuodon mukaisen laitteiston puristinparista, 30 optisen kuidun katkaisemiseksi; kuvio IA on kaavamainen sivukuva laitteistosta e-sittäen puristinyksiköt avoimessa asennossa; kuvio IB on kuvion IA laitteisto ylhäältäpäin; kuvio 1C on samanlainen kuva kuin kuvio 1, mutta 35 siinä puristinyksiköt ovat suljetussa asennossa; 6 8 7 ö4 7 kuvio ID on katkaistu sivukuva kuidusta, jossa oleva lovi on esitetty ja jota pitkin kuitu katkaistaan; kuviot 2-7 ovat kaavamaisia vastaavanlaisia kuvia kuin kuvio 1 esittäen perättäisiä vaiheita optisen kuidun 5 katkaisemismenetelmässä laitteiston avulla; kuviot 2A - 7A ovat katkaistuja suurennettuja kuvia jotka esittävät kuidun lovettua kohtaa ja niissä esitetään paineen jakautuminen kuidussa kussakin kuvioissa 2-7 esitetyssä vaiheessa; 10 kuvio 8 on sivukuva, joka esittää optisen kuidun päitä, kuidun ollessa katkaistu laitteiston avulla, ja päiden ollessa sijoitettu keskenään limittäiseen suhteeseen; ja kuviot 9 - 15 ovat kaavamaisia pystyleikkauskuvia, 15 joista osia on jätetty pois, jotka esittävät perättäisiä vaiheita käytettäessä keksinnön toisen suoritusmuodon mukaista laitteistoa optisen kuidun katkaisemiseksi.

Kuten kuviosta IA nähdään, laitteisto optisen kuidun katkaisemiseksi käsittää kuitupuristimen, jota merki-20 tään yleisesti viitenumerolla 1, ja joka on tuettu puris-tinrunkoon 3, ja kiinteä runko 7 kannattaa liikkuvaa kuidun pidikettä 9.

Kuidun puristin 1 käsittää kuidun puristinyksiköt 2 ja 4, yksiköiden 2 ja 4 käsittäessä kovat kappaleet 6 25 ja 6', jotka on tehty esimerkiksi metallista. Kappaleet 6 ja 6' on muodostettu aaltoilevista vastakkaisista pinnoista 10 ja 10', jotka ovat toisiinsa yhteensopivat. Pintoihin 10 ja 10' on liimattu, esimerkiksi sopivalla liimalla, joustavat nauhat 8 ja 8', jotka on valmistettu hankaamat-30 tomasta materiaalista, esimerkiksi synteettisestä huovasta, kummankin nauhan 8 ja 8' seuratessa pinnan 10 tai 10' ääriviivoja nauhojen ollessa vastakkaisilla pinnoilla 11 ja 11'. Kummallakin nauhalla 8 ja 8' on vastakkaiset pinnat 11 ja 11', joiden tukipintojen 10 ja 10' kiemurtele-35 van ulkomuodon nojalla on eripituisia säteitä RX, jotka i 7 87547 on pysyvästi sijoitettu tasavälein pisteisiin A - E, jotka on nähtävisssä kuviossa 1. Pinta 11 on yhtäjaksoisesti kupera oikean puoleisesta päästään 12 (kuvio 1) pisteiden A ja B kautta pisteeseen C asti ja käänteinen ääriviivoil-5 taan, toisin sanoen kovera, pisteestä C pisteiden D ja E kautta vasempaan päähän 14 (kuvio 1) . Pinta 11' on yhtäjaksoisesti kovera oikeanpuolisesta päästä 12 (kuvio 1) pisteiden A ja B kautta pisteeseen C ja käänteinen ääriviivoiltaan, toisin sanoen kupera, pisteestä C pisteiden 10 D ja E kautta vasemman puoleiseen päähän 14' (kuvio 1). Täten kaikissa tapauksissa, kummankin joustavan nauhan 8 ja 8' kaarevuus ja täten sen vastakkaisten pintojen 11 tai 11' kaarevuus vaihtuu pisteessä C.

Kuten kuvioista IA - 1C nähdään, puristinrungossa 15 3 on käyttövivut 5 tukien 2' ja 4' liikuttamiseksi yksi köitä 2 ja 4 varten pystysuorasti toisiaan kohden ja irti toisistaan avoimen asennon, jossa optisen kuidun OF pääty-osa voidaan työntää pintojen 11 ja 11' väliin pitkin nauhoja 8 ja 8', ja suljetun kuidun puristusasennon, jossa 20 yksiköt 2 ja 4 ovat, kuten kuviossa 1C, välillä. Vipuja 5 voidaan käyttää ennaltamäärätyn puristusvoiman F1 kohdistamiseksi mainittuun kuidun OF päähän. Rungossa 7 on toi-mintavipu 13 kuidun pidikkeen 9 liikuttamiseksi kohti kuidun puristinta ja irti siitä.

25 Laitteiston käyttöä varten mainittuun kuidun OF

päätyosaan on muodostettu esimerkiksi piirrottamalla tai syövyttämällä, terävä v-muotoinen lovi N, joka on parhaiten nähtävissä kuviossa ID, ja se tuottaa heikennetyn kohdan kuituun, josta kuidun päätyosa voidaan katkaista, ku-30 ten alempana kuvataan. Kuitu OF lovineen kuljetetaan kuidun pidikkeen 9 kautta, joka sitten tarttuu lujasti sen kautta kulkevaan kuituun OF, ja kuidun pidike 9 siirretään vivun 13 avulla taaksevedetystä asennostaan (ei kuvassa), kuljettaen kuidun päätyosan pintojen 11 ja 11· vä-35 liin, yksiköiden 2 ja 4 ollessa avoimessa asennossa (ku- 8 8 7 j 4 7 viot IA ja IB) , asentoon, jossa lovi N on pisteessä A, kuten kuviossa 2. Kuvioissa 2-7 loven N sijainti osoitetaan katkoviivalla N ja kuvioissa 2A - 7A täysviivalla N. Sen jälkeen kun yksiköt 2 ja 4 (kuvio 1C) on suljettu, 5 voimalla F1 puristetaan pintojen 11 ja 11' välissä olevaa kuidun osaa. Kuidun pääosan lovettu osa altistuu siksi pelkälle taivutusrasitukselle, kuten ilmenee paineen-jakautumasta, joka osoitetaan puristusjännitysviivoilla CS ja vetojännitysviivoilla TS kuviossa 2A. Nauhojen 8 ja 10 8' ulkomuoto pisteessä A on sellainen, että mainittua tai vutus jännitystä käytetään taivuttamaan kuitua loven kohdalta, joka on ylinnä, vastakkaiseen suuntaan kuin mitä tarvitaan kuidun katkaisemiseksi loven N kohdalta, toisin sanoen suuntaan, joka pyrkii sulkemaan loven N. Minkään-15 laista katkeamista ei siksi tapahdu pisteessä A. Kuidun pidike 9 vedetään nyt vivun 13 avulla taaksepäin ennal-tamääritetyn vetovoiman P1 (kuvio 3) kohdistamiseksi kuituun OF sen vetämiseksi vasemmalle (kuvio 3) niin, että se liukuu aksiaalisesti pintojen 11 ja 11' välissä, minkä 20 avulla lovi N siirtyy alkusijaintikohdastaan, nimittäin pisteestä A, pisteiden B, C ja D kautta pisteeseen E, kuten kuvioista 4-7 nähdään.

Kun voimaa P1 käytetään, loven N ollessa pisteessä A, kuitu alkaa liikkua, paineen jakauma kuidussa loven N 25 läheisyydessä johtuu pääosin taivutusrasituksesta ja pienessä määrin vetorasituksesta, joka kohdistuu kuituun, kuten osoitetaan kuviossa 3A. Kun kuitu jatkaa liukumistaan pintojen 11 ja 11' välissä, ja lovi N siirtyy pisteestä A pisteeseen B, taivutusrasitus vähenee vähitellen 30 ja vetorasitus kasvaa vähitellen (kuvio 4A) . Sillä välin kun lovi N on saavuttanut pisteen C, so. pintojen 11 ja 11' kaarien kääntymispisteen, taivutusrasitus on laskenut nollaan ja painejakauma pisteessä C on puhtaasta vetorasituksesta johtuvaa (kuviot 5 ja 5A) , joka vähitellen kasvaa 35 loven N siirtyessä pisteessä B pisteeseen C. Kun lovi N

li 9 87547 on siirtynyt pisteestä C pisteeseen D taivutusrasitus kuidun lovetussa osassa on kääntynyt niin, että mainittu kuidun osa taipuu vähitellen suuntaan katkaisten kuidun loven N kohdalta. Tällöin vetorasitus kuidussa myös vähitellen 5 kasvaa (kuviot 6 ja 6A) . Kun lovi N siirtyy pisteestä D pisteeseen E, taivutus- ja vetorasitus kuidun lovetussa osassa vähitellen kasvaa niin, että ne ovat oikeassa suhteessa toisiinsa nähden pisteessä E, missä kuitu katkeaa, paineen jakauman ollessa sellainen, että on olemassa mini-10 maalinen paikallinen paine annetussa murtumalujuudessa (kuviot 7 ja 7A) , jonka avulla nopeus, jolla halkeama ete-nee kuidussa lovesta N alkaen, kuidun katketessa, ei ylitä kriittistä nopeutta, joka on noin kolmasosa äänennopeu-desta. Kuidun katketessa kuidun katkennut pää, johon kui-15 dun pidike 9 on tarttunut, vedetään pois kuidun päätyosan katkenneesta päästä pintojen 11 ja 11' välistä niin, että kuidun katkenneet päätypinnat eivät kosketa toisiaan. Kun kuitu on katkaistu ylläkuvatulla tavalla, yksiköt 2 ja 4 palautetaan avoimeen asentoonsa vipujen 5 avulla niin, 20 että kuidun OF katkaistu päätyosa voidaan poistaa pintojen 11 ja 11' välistä.

Kaksi ilmiötä vaikuttaa paineen jakautumaan kuidun lovetussa osassa loven N liikkuessa pisteestä A pisteeseen E.

25 Ensiksi, vetovoima P1 saa aikaan vetorasituksen kuidun lovetussa osassa sen liikkuessa nauhojen 8 ja 8' välissä. Vetorasitus ja siitä johtuva paine kuidussa kasvaa vähitellen pisteestä A (kuidun liikkeen alku) pisteeseen E (kuidun katkeamiskohta).

30 Toiseksi, taivutusvoimasta johtuen puristusjännitys kuidun lovetun kohdan yläosassa, toisin sanoen loven N läheisyydessä, ja vetorasitus kuidun alemmassa osassa vähitellen alenee nollaan loven N siirtyessä pisteestä A pisteeseen C, missä viimemainitussa pisteessä puristus-35 ja vetojännitykset vaihtuvat niin, että pisteestä C veto- 10 87347 rasitus kohdistuu kuidun lovetun kohdan yläosaan ja puris-tusrasitus sen alaosaan, molempien mainittujen rasitusten kasvaessa, kunnes lovi N saavuttaa katkeamiskohdan, nimittäin pisteen E.

5 Rasituksen jakauma kuidun lovetussa osassa on siksi esitetty kuvioissa 2A - 7A. Rasituksen jakautuman ollessa katkaisukohdassa kuvion 7A mukainen, syntyy vähän tai ei lainkaan hienojakoista tai suurempaa osasta katkaistuille kuidun päätypinnoille, koska halkeaman etenemisnopeus ei 10 ylitä, kuten aiemmin mainittiin, kriittistä rajaa, joka on noin kolmasosa äänen nopeudesta. Tämä rasituksen jakauma pitää halkeaman etenemisnopeuden oikessa arvossaan tuottaen katkenneisiin kuidun päätypintoihin peili-tyyppisen optisen pinnan koko päätypinnan alueelle, koska mainittu 15 paikallinen rasitus, joka kasvattaa halkeaman etenemisnopeutta on minimissään annetulla katkaisurasituksella. Jos halkeaman etenemisnopeus saavuttaisi arvon, joka olisi noin yksi kolmasosa äänennopeudesta, kuidun pinnat, jotka ovat jakutuneet halkeaman seurauksena, pirstoutuisivat 20 moninaisten halkeamien johdosta aiheuttaen karkeita ja sitä ennen syntyviä hienojakoisia osasia. Kun kuitu liukuu joustavien nauhojen välissä, kuidun puristamisesta johtuva vääntö vähenee tai se jopa vältetään niin, että murtumakulma katkenneissa päätypinnoissa on yhdenmukainen, 25 minkä avulla ei-toivottua valon heijastusta takaisin kuidun ytimeen, missä katkenneet kuidun päätypinnat 16 on sijoitettu rajakkain, mutta sivulle siirrettynä, kuten kuviossa 8, rajoitetaan. Kuviossa 8 murtumakulma, joka yleensä ei ylitä 1°, on merkitty viitteellä A. Nauhojen 8 30 ja 8· materiaalin aiheuttamaa päätypintojen 16 epäpuhtautta vähennetään tekemällä nämä nauhat ei-hankaavasta materiaalista, esimerkiksi synteettisestä huovasta.

Seuraavassa viitataan kuvioihin 9-15. Tämän suoritusmuodon mukainen kuidun katkaisulaitteisto käsittää 35 kuidun pidikkeen 18, joka on samanlainen kuin ylläkuvattu n 87 o 47 kuidun pidike 9, ja se on samoin asennettu. Kuidun pidike 18 liikkuu kuidun puristinta, jota yleisesti merkitään viitenumerolla 20, kohti ja siitä poispäin, ja se käsittää liikkuvan ylemmän kuidun puristusyksikön 22 ja liikkuvan 5 alemman kuidun puristusyksikön 24. Yksikkö 22 käsittää kovan kappaleen 26, joka on valmistettu esimerkiksi metallista, ja siinä on kaareva alempi pinta 28, joka on pyö-reästi taivutettu kohti yksikköä 24 ja johon on liimattu joustava nauha 30, joka on tehty ei-hankaavasta materiaa-10 lista, esimerkiksi synteettisestä huovasta, ja joka seuraa pinnan 28 ääriviivoja niin, että siinä on kuituun kytkeytyvä pinta 32, jossa on säde Rl (kuvio 9). Yksikkö 24 käsittää kappaleen 34, joka, kuten kappale 26, on kova ja joka voi olla tehty metallista. Kappaleessa 34 on ensim-15 mäinen suoraviivainen vaakasuora pintaosa 36, joka ulottuu kappaleen 34 oikeanpuoleisesta päädystä (kuten kuvioista 9-15 nähdään) ja yhdistyy lyhyempään, alaspäin vaistottuun toiseen pintaosaan 38 lähellä kappaleen 34 vasemman puoleista päätä (kuten kuvioista 9-15 nähdään) ja ulot-20 tuen vinosti poispäin pinnasta 28 niin, että lähellä kuidun puristimen 20 vasemman puoleista päätä (kuviot 9 - 15) pinnat 28 ja 38 menevät eri suuntiin kuidun pidikkeen 18 suuntaan. Pintoihin 36 ja 38 on kiinteästi ja niiden - ääriviivoja seuraten liimattu joustava nauha 40, joka on 25 valmistettu esimerkiksi synteettisestä huovasta. Nauhassa 40 on täten ensimmäinen kuituun kytkeytymispintaosa 42, joka seuraa pintaosan 36 ääriviivoja ja täten on vaakasuora ja suoraviivainen, ja toinen kuituun kytkeytymispintaosa 44, joka seuraa pintaosan 38 ääriviivoja, pintaosien 30 42 ja 44 yhdessä määritellessä säde R2 (kuvio 9), joka on taivutettu kohti pintaa 32, pinnan 32 ja pintaosan 44 mennessä eri suuntiin kuidun pidikettä 18 kohti. Yksiköt 22 ja 24 on tuettu puristinrungon (ei kuvassa) avulla joka voi olla samanlainen kuin ylläkuvattu puristinrunko 35 3, ja siinä on samanlaiset käyttövivut.

i2 8 7 5 4 7

Kuvio 9 esittää laitteistoa alkuasennossaan, jossa kuidun pidike 18, jonka kautta määrittämättömän pituisen optisen kuidun OF pääosa on kuljetettu, on käynnistetty tarttumaan kuituun vasten kuidun pidikkeen 18 liikettä.

5 Aloitusasennossa kuidun pidike 18 on vaakasuorassa takai-sinvetäytyneessä asemassa kaukana kuidun puristimesta 20, yksiköiden 22 ja 24 ollessa avoimessa asennossa niin, että nauhojen 30 ja 40 pinta 32 ja pintaosat 42 ja 44 on sijoitettu toisistaan erilleen kuidun OF pään vastaanottamisek-10 si niiden väliin. Kuidun pidikettä 18 siirretään sitten e-teenpäin, kuten kuviosta 10 nähdään, alkuasemastaan kohti kuidun puristinta 20 kuvion 10 nuolen B suuntaisesti säädettävän kuidun pidikkeen rajoittimen SI määräämässä laajuudessa niin, että kuidun pääosa työnnetään nauhojen 30 15 ja 40 väliin loven N, joka on samanlainen kuin kuviossa IB esitetty, ja joka oli tehty kuidun päätyosaan aiemmin, sijoittuessa suurin piirtein nauhojen 30 ja 40 keskelle, niin kuin kuidun pidikkeen rajoittimen SI asema määrää. Puristusyksikköä 24 nostetaan sitten säädettävän rajoit-20 timen S2 määräämässä laajuudessa niin, että kuidun pääty-osaa nostetaan hieman, kuten kuviossa 11 esitetään. Ra-joittimen S2 säätö ei kuitenkaan ole kriittinen sen ollessa esimerkiksi ± 0,2 mm.

Sen jälkeen kun yksikkö 24 on nostettu edelläkuva-25 tulla tavalla, yksikkö 22 lasketaan yksikköä 24 kohti, kuten kuviossa 12 esitetään, mainitun puristinrungon avulla puristusvoiman F kohdistamiseksi yksikköä 24 vasten, jota rajoitin S2 pitää paikoillaan alaspäin suuntautuvaa liikettä vastaan. Kuidun päätyosa näin puristettuna taipuu 30 loven N ympäriltä, nauhan 30 pinnan 32 ja nauhan 40 pinta-osan 42 välissä suuntaan, joka on vastakkainen taivutus-suuntaan, joka tarvitaan kuidun päätyosan katkaisemiseksi, pinnan 32 ulkomuodon nojalla, loven N ollessa ylimpänä. Voiman F arvo ei ole kriittinen sen ollessa esimerkiksi 35 10 Newtonia ± 2 Newtonia.

i3 8 7 o 4 7

Kuidun päätyosan ollessa puristuneena nauhojen 30 ja 40 välissä, kuidun pidikettä 18 vedetään taaksepäin, kuten kuviosta 13 nähdään, vetovoiman P kohdistamiseksi kuidun päätyosaan, tämän voiman arvo valitaan voiman F 5 arvon ja kuidun päätyosan ja nauhojen 30 ja 40 välisen kitkakertoimen mukaisesti niin, että kuidun päätyosa liukuu nauhojen välissä. Kun lovi N saavuttaa kriittisen vyöhykkeen Z, missä nauhan 40 pintaosat 42 ja 44 yhdistyvät säteen ollessa R2, kuidun päätyosa taipuu vähitellen loven 10 N ympärillä suuntaan, joka on vastakkainen ensiksimainittuun suuntaan nähden niin, että kuidun päätyosa katkeaa loven N kohdalta, oikea suhde taivutusrasituksen ja veto-rasituksen välillä on saavutettu (kuten pisteessä E kuvioissa 7 ja 7a).

15 Rajoittimen S2 oikean säädön ja voiman F arvon a- vulla kuidun päätyosan murtuneilla päätypinnoilla on pei-lityyppiset pinnat, jotka ulottuvat koko niiden alueen ja pieni murtumakulma Y, kuten osoitetaan kaavamaisesti katkenneen kuidun päätypinnan 16' osalta, joka on esitetty 20 suurennettuna kuviossa 14. Kuidun päätyosan ollessa katkaistu, pidike 18 palautetaan alkuasemaansa, kuten kuviossa 14 esitetään niin, että pidikkeen 18 pitämä kuidun katkaistu päätypinta 16 vedetään irti sen kuidun katkaistusta päätypinnasta, joka on jäänyt puristuksiin nauhojen 30 ja 25 40 väliin. Yksiköt 22 ja 24 siirretään sitten niiden avoi meen asentoon, kuten kuviosta 15 nähdään, kuidunkatkaisu-laitteiston seuraavaa toimintavaihetta varten, joka voidaan suorittaa sitten, kun irtonainen kuidun osa on poistettu kuidun puristimesta 20.

30 Kuvioissa 9-15 esitetyn laitteiston kunkin toi mintajakson aikana paineenjakauma loven N läheisyydessä on sellainen kuin kuvioissa 2A - 7A esitetään. Ylläkuvatussa optisen kuidun katkaisumenetelmässä ja oheisissa piirustuksissa 9-15, on kaksi pääparametriä, nimittäin 35 yksikön 24 sijoittaminen rajoittimen S2 avulla ja voiman ,4 87ΰ47 F suuruus. Nämä parametrit eivät ole kuitenkaan kriittisiä ja molempia voidaan helposti säätää, säteet Rl ja R2 eivät myöskään ole kriittisiä. Loven N pitäisi kuitenkin olla terävä ja v-muotoinen.

5 Menetelmä voidaan vaihtoehtoisesti toteuttaa pitä mällä kuidun pidikettä 18 rajoitinta SI vasten kohdistamalla yksiköihin 22 ja 24 voima F ja liikuttamalla kuidun puristinta 20 poispäin kuidun pidikkeestä 18 sen sijaan että viimemainittua vedetään takaisinpäin irti edellises-10 tä. Tässä tapauksessa kuitu liukuu nauhojen 30 ja 40 välissä täsmälleen samalla tavalla kuin menetelmässä, jota kuvattiin kuvioiden 9-15 yhteydessä ja kuitu katkeaa samalla tavalla.

Optisen kuidun katkaisumenetelmillä ja ylläkuvat-15 tulla laitteistolla on etuina se, että kuitujen katkaistut päätypinnat ovat optisesti tasaisia kauttaaltaan, murtuma-kulmat ovat pieniä ja yhdenmukaisia kulmia, kulmien, jotka ovat pienempiä kuin 1" ollessa saavutettavissa, koska kuituun kohdistuu vähän tai ei lainkaan vääntöä. Samanaikai-20 sesti laitteiston osat ovat yksinkertaisia ja helppoja säätää ja parametrit eivät ole kriittisiä. Katkaistun kuidun päätypintaan mahdollisesti muodostuva vähäinen epäpuhtaus on helposti poistettavissa liimateipin avulla.

Claims (20)

1. Menetelmä optisen kuidun katkaisemiseksi siihen muodostetun loven kohdalta, tunnettu siitä, että 5 menetelmä käsittää seuraavat vaiheet; kuidun (OF), jossa on lovi (N), puristaminen ensimmäisen ja toisen joustavan elimen (8, 8') vastakkaisten pintojen väliin, ja siihen liittyen puristusvoiman kohdistaminen kuituun; 10 puristusvoiman (Fl) kohdistamisen aikana kuidun (OF) taivuttaminen loven (N) ympäriltä ensimmäiseen suuntaan, joka pyrkii sulkemaan loven ja vetovoiman (Pl) kohdistaminen kuituun, joka saa sen liukumaan aksiaalisesti mainittujen vastakkaisten pintojen välissä; ja 15 vetovoiman ja puristusvoiman käytön aikana kuidun (OF) taivuttaminen toiseen ja vastakkaiseen suuntaan loven (N) ympäriltä, mikä saa aikaan halkeaman, joka etenee lovesta kulkien kuidun poikki katkaisten kuidun loven kohdalta.

2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tun nettu siitä, että siinä taivutusvoimaa kohdistetaan kuituun (OF) sen taivuttamiseksi mainittuun ensimmäiseen suuntaan loven (N) ympäriltä ennenkuin kuituun kohdistetaan vetovoima (Pl).

3. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tun nettu siitä, että siinä lovea (N) siirretään vetovoiman (Pl) vaikutuksesta alkuasemastaan (A) mainittujen vastakkaisten pintojen välissä katkaisuasemaan (E), jossa mainittu halkeama etenee mainitun kuidun poikki, ja kuitu : 30 altistetaan pelkästään vetorasitukselle mainittujen si-jaintikohtien välillä.

4. Patenttivaatimuksen 3 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että siinä mainittu väliasema (C) on puolivälissä mainittuja alku- ja katkaisusijaintikohtaa.

5. Patenttivaatimuksen 3 mukainen menetelmä, t u n- 16 87547 n e t t u siitä, että siinä ensimmäinen taivutusvoima kohdistetaan kuituun (OF) altistaen sen ensimmäiselle tai-vutusrasitukselle mainittuun ensimmäiseen suuntaan loven (N) ympäriltä, ja mainittu taivutusrasitus vähenee vähi-5 telien, kunnes lovi saavuttaa mainitun keskiaseman (C), jonka jälkeen toinen taivutusvoima kohdistetaan kuituun altistaen sen toiselle taivutusrasitukselle taivuttaen sen mainittuun toiseen suuntaan loven ympäriltä, ja mainittu toinen taivutusrasitus ja mainittu vetorasitus kasvavat 10 vähitellen, kunnes kuitu katkeaa loven (N) kohdalta mainitusta katkeamiskohdasta (E).

6. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että se käsittää mainittujen puristus-ja vetovoimien (Fl, Pl) suhteellisten suuruuksien valinnan 15 niin, että halkeaman etenemisnopeus ei ylitä noin yhtä kolmasosaa äänennopeudesta.

7. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että se käsittää vaiheen, jossa vetovoiman (Pl) kohdistamista kuituun (OF) jatketaan sen jälkeen 20 kun kuitu on katkaistu loven (N) kohdalta.

8. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että se käsittää niiden joustavien elinten kiinnittämisvaiheet, jotka ovat ei-hankaavasta materiaalista valmistettujen nauhojen (8, 8') muotoisia, kovan 25 kappaleparin (6, 6') vastaaviin pintoihin, jotka on muotoiltu mainittujen taivutusvoimien kohdistamista varten mainittujen joustavien elinten avulla, vaiheen mainittujen kappaleiden (6, 6') sijoittamiseksi erilleen toisistaan mainittujen nauhojen (8, 8') ollessa toisiaan vasten, ‘ : 30 vaiheen mainitun kuidun (OF) työntämiseksi mainittujen nauhojen väliin osan kuidusta ulottuessa esiin nauhojen välistä, vaiheen liikuttaa mainittuja kappaleita (6, 6') suhteessa toisiaan kohti mainittujen puristus- ja taivutusvoimien kohdistamiseksi kuituun (OF) ja vaiheen vetää 35 mainitusta esiintulevasta kuidun osasta mainitun vetovoi- 17 87547 man kohdistamiseksi.

9. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että siinä mainitut joustavat elimet ovat nauhoja, jotka on valmistettu ei-hankaavasta materi- 5 aalista.

10. Patenttivaatimuksen 9 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että siinä mainittu ei-hankaava materiaali on synteettistä huopaa.

11. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä opti-10 sen kuidun katkaisemiseksi siihen muodostetun loven kohdalta, tunnettu siitä, että sen jälkeen, kun kuitua on pidetty puristuksissa samalla kun kuitua on taivutettu loven ympäriltä ensimmäiseen suuntaan, ja kuitua on vedetty samanaikaisen aksiaalisen liukumisen aikaansaami- 15 seksi puristuksen kanssa, kuitua taivutetaan loven (N) ympäriltä toiseen suuntaan, joka on vastakkainen ensimmäi seen suuntaan nähden, kuitua liuotettaessa aksiaalisesti mainitun puristusvoiman (Fl) alaisena niin, että kuitu (OF) katkeaa loven kohdalta tuottaen kuituun parin kat-20 kaistuja päätypintoja.

12. Patenttivaatimuksen 11 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että se käsittää vaiheen, jossa kuidun (OF) vetämistä jatketaan sen katkettua loven (N) kohdalta, mainittujen katkaistujen päätypintojen erottami- 25 seksi toisistaan.

13. Patenttivaatimuksen 11 mukainen mentelmä, tunnettu siitä, että kuitua (OF) puristetaan tukevasti tuettujen joustavien nauhojen (8, 8') parin välissä, jotka on valmistettu ei-hankaavasta synteettisestä huovas- 30 ta.

14. Laitteisto optisen kuidun katkaisemiseksi, tunnettu siitä, että mainittu laitteisto käsittää; ensimmäisen ja toisen kuidun puristusyksikön (2, 4), jotka yhdessä puristavat kuitua ja kumpikin koostuu 35 kovasta materiaalista valmistetusta kappaleesta (6, 6'),

15. Patenttivaatimuksen 14 mukainen laitteisto, tunnettu siitä, että siinä mainitut joustavat nauhat (8, 8') ovat aaltoilevan muotoisia, kummassakin joustavassa nauhassa on pari vastakkaissuuntaista ja peräkkäin sijoitettua kaaripintaa, jotka sopivat yhteen toisen nau-30 hän täydentävien kaaripintojen kanssa kuidun (OF) puristamiseksi niiden välissä.

15 87547

16. Patenttivaatimuksen 15 mukainen laitteisto, tunnettu siitä, että siinä mainitut nauhat (8,8') ovat kaarevia ylöspäin ensimmäiseen suuntaan niiden pit-35 kittäisakselin keskikohdan toisella puolella, joka on lä- i9 87547 hinnä kuidun (OF) pidikettä (9) ja alaspäin toiseen suuntaan, joka on vastakkainen mainittuun ensimmäiseen suuntaan nähden mainitun pitkittäisakselin keskikohdan vastakkaisella puolella.

17. Patenttivaatimuksen 14 mukainen laitteisto, tunnettu siitä, että siinä toisessa joustavista nauhoista (30) on jatkuva kaareva pinta (32), joka on taivutettu toisen joustavan nauhan (40) suuntaan, toisessa joustavassa nauhassa on viistottu pintaosa (44), joka 10 ulottuu vinosti poispäin toisesta joustavasta nauhasta (30) ja kuidun pidikettä (9) kohti niin, että mainituissa nauhoissa on niiden kuidun pidikettä lähinnä olevissa ääripäässä vastakkaiset pinnat, jotka suuntautuvat toisiinsa nähden eri suuntiin, mainitun toisen joustavan nauhan (40) 15 mainitun viistotun pintaosan (44) yhdistyessä säteen kohdalla, joka on taivutettu kohti mainittua jatkuvaa kaarevaa pintaa (32), mainitun toisen joustavan nauhan suoraviivaiseen osaan (42), joka ulottuu kuidun puristimen ja kuidun pidikkeen suhteellisen liikkeen suuntaisesti maini-20 tun säteen toiselle puolelle.

18. Patenttivaatimuksen 14 mukainen laitteisto, tunnettu siitä, että sen puristinyksiköiden kummallakin vastakkaisella pinnalla on elastomeerimateriaa-lista valmistetut nauhat (8, 8'), jotka ulottuvat samaan 25 suuntaan; ja että nauhojen vastakkaisilla pinnoilla (11, 11') on vas-takkainsuuntautuvat kaarevat pinnat optisen kuidun (OF) taivuttamiseksi, joka on sijoitettu nauhojen (8, 8') väliin puristuksiin mainittujen kappaleiden (6, 6') maini-. 30 tussa puristusasennossa ja jota vedetään nauhojen välissä liukuakseen niiden välissä, ensimmäiseen ja toiseen vastakkaiseen suuntaan.

18 M 7 ' ί .'j 7 jonka pinnalla on joustavasta materiaalista valmistettu nauha (8, 8'); laitteet (2', 4') mainittujen kappaleiden tukemiseksi niiden liikkuessa toisiaan kohti ja toisistaan pois-5 päin mainittujen nauhojen (8, 8') ollessa vastakkain ja ulottuessa samaan suuntaan, ja kuitua (OF) puristavan puristusvoiman (Fl) kohdistamiseksi mainittuihin kappaleisiin (6, 6') ja täten mainittuihin nauhoihin (8, 8') ja niiden välissä olevan optisen kuidun (OF) puristamiseksi; 10 kuidun pidikkeen (9), joka on sijoitettu erilleen mainitusta kuidun puristimesta (2, 4) samaan mainittuun suuntaan mainittuun optiseen kuituun (OF) tarttumiseksi kohdassa, joka on mainitun puristuskohdan jälkeen; laitteet (13) suhteellisen liikkeen aikaan saarni-15 seksi mainitun kuidun puristimen (2, 4) ja mainitun kuidun pidikkeen (9) välillä vetovoiman kohdistamiseksi mainittuun kuituun (OF), joka saa mainitun kuidun pätkän sen ollessa puristuneena nauhojen (8, 8') välissä liukumaan aksiaalisesti niiden välissä; ja 20 mainittujen nauhojen (8, 8') määrittämät ja niihin nähden pitkittäisestä sijoittuvat laitteet mainitun kuidun (OF) pätkän taivuttamiseksi paikallisesti ensimmäiseen suuntaan ja toiseen vastakkaiseen suuntaan mainittujen puristus- ja vetovoimien (Fl, Pl) kohdistamisen aikana.

19. Patenttivaatimuksen 18 mukainen laitteisto, tunnettu siitä, että siinä mainitut joustavat nau- 35 hat (8, 8' ) ovat aaltoilevia muodoltaan, kummassakin on pari 20 c 7 :: / 7 O / θ'-r / vastakkainsuuntautuvia ja perättäisestä sijoitettuja kaarevia pintoja toisen nauhan kaarevien pintojen kanssa yhdessä toimimiseksi kuidun (OF) puristamiseksi mainittujen nauhojen välissä.

20. Patenttivaatimuksen 18 mukainen laitteisto, tunnettu siitä, että siinä toisessa joustavassa nauhassa (30) on jatkuva kaareva pinta (32), joka on taivutettu toisen joustavan nauhan (40) suuntaan, toisessa joustavassa nauhassa (40) on viistottu pintaosa (44), joka 10 ulottuu vinosti poispäin toisesta nauhasta (30) niin, että nauhojen vastakkaiset pinnat tässä suuntautuvat eri suuntiin lähellä niiden toista ääripäätä mainitun toisen nauhan viistotun pintaosan yhdistyessä säteen kohdalla, joka on taivutettu kohti mainittua jatkuvaa kaarevaa pintaa 15 (32), mainitun toisen nauhan suoraviivaisen pintaosan (42) kanssa, joka ulottuu mainitusta säteestä nauhojen toiseen ääripäähän. i, 21 87 347