DE4236251A1 - Vorrichtung zum Entfernen der Schutzhülle von Optischen Fasern - Google Patents

Description

Optische Fasern haben in den letzten Jahren eine steigende Bedeutung als Lichtwellenleiter erlangt, so können sie z. B. im Bereich der Informationstechnologie zur Übermittlung von Daten durch Lichtsignale dienen.

Solche Lichtwellenleiter bestehen aus einem Kern und einem Mantel, die beide aus unterschiedlichen transparenten Materialien bestehen, wobei das Kernmaterial einen höheren Brechungsindex aufweist als das Mantelmaterial.

Um die eigentliche Faser vor äußeren Einwirkungen, wie Licht und Chemikalien, oder auch mechanischen Beschädigungen zu bewahren, wird der Mantel im allgemeinen mit einer Schutzhülle aus einem flexiblen, mechanisch und chemisch widerstandsfähigen Polymermaterial, wie Polyethylen oder PVC, umgeben. Die Kombination aus Optischer Faser und Schutzhülle wird im allgemeinen als Ader bezeichnet.

Das Entfernen dieser Schutzhülle bereitet in der Praxis oft Schwierigkeiten, insbesondere wenn ein längeres Aderstück abisoliert werden soll. Gerade das klassische Abisolieren mit Abisolierzangen, wie es aus der Kupfertechnik bekannt ist, führt immer wieder zu einer schweren Beschädigung des optischen Materials.

Alternativ ist es möglich, das Ablösen der Schutzhülle durch einen oder mehrere Längsschnitte in die Schutzhülle mit einem radial stehenden Messer zu unterstützen. Bei nur einem Schnitt muß dieser jedoch bis direkt an die Faseroberfläche reichen, so daß leicht eine Beschädigung der Faser erfolgt. Mehrere Schnitte mit geringerer Schnittiefe führen zu hohen Ausschußraten, da mit jedem Schnitt eine Verschlechterung der Führungsgeometrie eintritt.

Werden dagegen mehrere Schnitte simultan ausgeführt, treten Längsspannungen auf, die leicht jenseits des Fließpunkts der Faser liegen können.

Wünschenswert war daher eine einfache Methode, die ein schnelles und dabei schonendes Entfernen der Schutzhülle einer Optischen Faser erlaubt.

Eine solche Methode wurde nun darin gefunden, mittels eines quer zu der aus Optischer Faser und Schutzhülle bestehenden Ader angebrachten Messers ein Segment der Schutzhülle durch einen Schnitt in Längsrichtung der Ader zu entfernen und durch anschließendes Krümmen der Ader die Faser freizulegen.

Gegenstand der Erfindung ist daher eine Vorrichtung zum Entfernen der Schutzhülle von Optischen Fasern, enthaltend eine Einrichtung zur Führung der aus Optischer Faser und Schutzhülle bestehenden Ader sowie ein oder mehrere tangential und/oder schräg zur Ader angebrachte Messer, wobei Messer und Ader in so engen Kontakt gebracht werden, daß bei einer Bewegung der Ader in ihrer Längsrichtung ein oder mehrere Segmente der Schutzhülle abgeschält werden.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung ermöglicht es in einfacher und reproduzierbarer Weise, die Schutzhülle einer Optischen Faser über eine beliebige Länge zu entfernen, ohne dadurch die optischen Eigenschaften der Faser zu beeinträchtigen.

Als Fasern kommen alle bekannten Optischen Fasern, vorzugsweise Polymer Optische-, Glas- oder HCS (hard-clad-silica)-Fasern, infrage, die mit Schutzhüllen ummantelt sind. Vorzugsweise sind die Schutzhüllen aus Kunststoff, insbesondere aus Polyurethanen, allen Arten von Polyethylen, Polypropylen, Polyvinylchlorid, Polyethern, wie Polyoxymethylen, Polyamiden und Polyacrylaten.

Die Einrichtung zur Führung der Ader kann beliebig gestaltet sein, vorzugsweise handelt es sich um eine rechteckige oder U-förmige Vertiefung in einer Unterlage nach Art eines Kanals, wobei die Abmessungen der Vertiefung vorzugsweise geringfügig, besonders bevorzugt bis zu 50%, insbesondere bis zu 20%, größer sind als der Durchmesser der verwendeten Ader.

Bei einer Vorrichtung mit einem Messer hat die Vertiefung eine Tiefe von vorzugsweise 0,5 bis 10,0, insbesondere 1,0 bis 2,5 mm und eine Breite von vorzugsweise 0,5 bis 12,0, insbesondere 1,0 bis 3,0 mm.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung enthält ein oder mehrere Messer, die tangential und/oder schräg zur Längsrichtung der Ader angebracht sind. Bevorzugt sind Ausführungen mit ein oder zwei Messern. Die/das Messer können so angebracht werden, daß sie radial zur Ader verstellbar sind. Dies kann z. B. durch eine federnde Anbringung erfolgen und/oder durch ein Schraubgewinde, das ein Verstellen des Messers erlaubt. Das oder die besser können auch fest angebracht sein. Bei der Ausführung mit einem Messer ist ein festes Anbringen, bei der mit zwei oder mehreren Messern ein federndes bevorzugt.

Der Schliffwinkel des Messers beträgt vorzugsweise 10-30, besonders bevorzugt 15-20 und insbesondere 18°. Bevorzugt wird ein einseitig geschliffenes Messer verwendet.

Zu Beginn des Schälvorganges wird die Ader durch axiales oder durch seitliches Einschieben in die Führungseinrichtung eingelegt, so daß ein Aderstück hinter dem Messer liegt, an dem anschließend die Ader gezogen werden kann. Durch Herunterdrücken des Messers und/oder Anheben der Ader vor dem Messer zwecks Krümmung der Ader zur Schneide hin - dringt bei kurzem Anziehen der Ader die Klinge genügend tief in die Schutzhülle ein. Bei anschließendem Weiterziehen mit losgelassener Ader bewegt sich die Ader von selbst in die richtige Schneideposition. Durch die Schräge des Schliffes wird die Schutzhülle am Vorderteil des Messers an dessen untere Fläche herangezogen, wodurch die Ader in Bezug auf die Messerunterfläche präzise geführt wird.

Während des Schneidevorganges wird die Schutzhülle an das Messer herangezogen. Gleichzeitig löst sich die Schutzhülle teilweise von der Faser. Da die Schutzhülle im allgemeinen elastisch ist, verformt sie sich so, daß mehr Schutzhüllenmaterial abgeschält wird als dem Segment über der Tangente der Faser entspricht. Zurück bleibt eine die Faser nur ca. 4/5 umgebende Schutzhülle, wobei ein Teil der Faser nach Entfernen des abgeschnittenen Segmentes freiliegt. Durch Krümmen der nur noch teilweise schutzumhüllten Ader kann die Faser von der verbliebenen Schutzhülle befreit werden.

Um einen sauberen Abschluß der Schälung zu bekommen, kann die Schutzhülle vor dem Schälen am gewünschten Ort des Schälendes mittels eines Rundschnittmessers eingeschnitten werden.

Ein weiterer Gegenstand der Erfindung ist ein Verfahren zum Entfernen der Schutzhülle einer Optischen Faser, bei dem

• a) am Ort des gewünschten Abschlusses der Schälung ein Rundschnitt in die Schutzhülle gemacht wird,
• b) die Ader dann in die Führungseinrichtung einer oben beschriebenen Vorrichtung eingelegt wird,
• c) durch Bewegung der Ader in ihrer Längsrichtung ein oder mehrere Segmente der Schutzhülle bis zu dem Rundschnitt abgeschält werden und
• d) durch Krümmen der Ader der verbliebene Schutzhüllenrest von der Optischen Faser entfernt wird.

Ebenfalls Gegenstand der Erfindung ist eine Optische Faser mit einer Schutzhülle, bei der mindestens ein Segment der Schutzhülle an mindestens einer Stelle mit einer oben beschriebenen Vorrichtung entfernt wurde.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung dient zum Konfektionieren von Optischen Fasern mit Schutzhülle. Die damit abisolierten Fasern finden beispielsweise Anwendung im Bereich der Sensorik, z. B. für Füllstandssensoren und Reflexionssensoren, als optische Komponenten, z. B. als Schmelzkoppler, sowie zum Aufbau von lokalen Netzen (LAN).

Die Fig. 1 bis 4 zeigen bevorzugte Ausführungen der Erfindung.

Fig. 1 zeigt in Schrägansicht eine Vorrichtung zum Ablösen eines Schutzhüllensegmentes mittels eines Messers.

Eine plattenförmige Unterlage 1 enthält eine Vertiefung 2 zur Führung der Ader 3. Ein einseitig geschliffenes Messer 4 liegt fest auf der Platte quer über die Vertiefung, wobei der Schliff oben ist. Durch Bewegen der Ader in Längsrichtung wird ein Segment der Schutzhülle 5 abgeschält.

Die Fig. 2, 3 und 4 zeigen eine Vorrichtung zum gleichzeitigen Ablösen von zwei Schutzhüllensegmenten mittels zweier Messer. Die zur Kennzeichnung verwendeten Zahlen haben in allen drei Figuren dieselben Bedeutungen.

Die Vorrichtung ist mittels Schrauben 13 und Abstandshülsen 14 auf einer Unterlage 6 befestigt. Die Vorrichtung besteht aus zwei gleichen Halbschalen 7 deren vertikaler Abstand zueinander über Abstandhalter, z. B. Folienstücke 11, welche auf den Durchmesser der Ader 3 abgestimmte Stärke aufweisen, eingestellt werden kann.

Die seitliche Führung der Ader 3 zwischen den Halbschalen 7 erfolgt durch die einander zugewandten, in an den Durchmesser der Ader 3 angepaßten Abstand parallel laufenden Längsränder 15 der Abstandhalter 11. Die vertikale Führung der Ader 3 wird durch U-förmige Vertiefungen 10 in den Halbschalen 7 gegeben. Dadurch wird zwischen den Halbschalen 7 ein Kanal gebildet, dessen Querschnitt gleich oder größer als der Aderquerschnitt ist. In Quernuten 16 der Halbschalen 7 sind Messer 8 eingelegt, deren Schliff jeweils der Ader 3 abgewandt ist. Die Messerenden sind mit Vorsprüngen 17 versehen, welche sich auf den Abstandhalter 11 abstützen. Die Messer 8 können über jeweils zwei Druckschrauben 9 justiert und gehalten bzw. aus einer Ruhelage (Fig. 3 oben dargestellt), in welcher die Messer 8 außer Eingriff mit der Ader 3 stehen und somit ein bequemes Einführen der Ader 3 in die Vorrichtung ermöglicht ist, in eine Arbeitsposition verstellt werden (Fig. 3 unten dargestellt). Die maximale Zustellung der Messer 8 ist durch die Abstandhalter begrenzt. Die derart eingebauten Messer 8 haben eine gewisse Blattfederwirkung und können gegebenenfalls etwas gegenüber der Ader nachgeben bzw. den Gegendruck zu den Druckschrauben 9 erzeugen. Durch Bewegen der Ader 3 in Längsrichtung werden gleichzeitig zwei Segmente der Schutzhülle 5 abgeschält und durch Öffnungen 12 in den Halbschalen 7 abgeleitet.

Claims (5)

1. Vorrichtung zum Entfernen der Schutzhülle von Optischen Fasern, enthaltend eine Einrichtung zur Führung der aus Optischer Faser und Schutzhülle bestehenden Ader, sowie ein oder mehrere tangential und/oder schräg zur Ader angebrachte Messer, wobei Messer und Ader in so engen Kontakt gebracht werden, daß bei einer Bewegung der Ader in ihrer Längsrichtung ein oder mehrere Segmente der Schutzhülle abgeschält werden.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, enthaltend eine plattenförmige Unterlage (1) mit einer Vertiefung (2) zur Führung der Ader (3) und ein einseitig geschliffenes Messer (4), das fest auf der Platte quer über die Vertiefung aufliegt, wobei die Schliffseite oben ist.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1, enthaltend zwei Halbschalen (7), deren vertikaler Abstand zueinander über Abstandhalter (11), welche auf den Durchmesser der Ader (3) abgestimmte Stärken aufweisen, eingestellt ist, wobei die seitliche Führung der Ader (3) zwischen den Halbschalen (7) durch die einander zugewandten parallel laufenden Längsränder (15) der Folienstücke (11) erfolgt, deren Abstand voneinander an den Durchmesser der Ader angepaßt ist, in der die Halbschalen (7) Vertiefungen (10) aufweisen, die eine vertikale Führung der Ader ermöglichen, weiterhin Quernuten (16), welche Messer enthalten, die auf den Abstandhaltern (11) abgestützt sind und durch Druckschrauben (9) justiert und gehalten werden, wobei der Schliff der Messer (8) jeweils der Ader abgewandt ist, und in der die Halbschalen (7) Öffnungen (12) aufweisen, die die Ableitung von abgeschälten Segmenten der Schutzhülle (5) ermöglichen.

4. Verfahren zum Entfernen der Schutzhülle von Optischen Fasern, dadurch gekennzeichnet, daß

• a) am Ort des gewünschten Abschlusses der Schälung ein Rundschnitt in die Schutzhülle gemacht wird,
• b) eine Ader in die Führungseinrichtung einer Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1-3 eingelegt wird,
• c) durch Bewegung der Ader in ihrer Längsrichtung ein oder mehrere Segmente der Schutzhülle bis zu dem Rundschnitt abgeschält werden und
• d) durch Krümmen der Ader der verbliebene Schutzhüllenrest von der Optischen Faser entfernt wird.

5. Optische Faser mit einer Schutzhülle, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens ein Segment der Schutzhülle an mindestens einer Stelle mit einer Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1-3 entfernt wurde.