Устройство для сплавления волоконно-оптических разветвителей Советский патент 1992 года по МПК G02B6/28 

Изобретение относится к области волоконной оптики, в частности к устройствам для изготовления компонентов волоконно- оптических систем передачи информации.

Известно устройство для сплавления волоконно-оптических разветвителей, содержащее механизм укладки, фиксации и скрутки волокон, механизм растяжения и стационарный нагревательный элемент, причем механизм для укладки и скрутки волокон состоит из цилиндрической вращающейся части с пазом для укладки волокон и корпуса с пазом.

Устройство имеет следующие недостатки. Нерегулярная укладка волокон в паз устройства и различное натяжение каждого отдельно взятого волокна вследствие укладки и фиксации всех волокон одновременно в общем зажиме приводят к неравномерному сплавлению волокон,и,следовательно, к ухудшению качества разветвителей. Кроме того, одновременная укладка большого числа предварительно обработанных волокон в один паз и их общая фиксация являются трудоемким процессом, особенно, если концевые участки волокон длинные. А повреждение хотя бы одного волокна приведет к необходимости замены и последующей (повторной) укладки всех волокон, т; к. механизмы укладки и фиксации волокон не обеспечивает автономную замену поврежденного волокна.

Известно также устройство для изготовления многополюсного звездообразного разветвителя, Содержащее два блока для укладки, фиксации и скрутки волокон, механизм растяжения вило кон и стационарный нагревательный элемент, причем блок укVIOs

g

О СП

ладки, фиксации и скрутки волокон выполнен в виде барабана, с расположенными на нем по окружности пазами для укладки и фиксации волокон, который закреплен на оси двигателя для осуществления вращения. Фиксация волокон осуществляется посредством вклеивания волокон в пазы барабана.

Устройство имеет следующие недостатки. Так как укладка волокон на устройстве параллельная, а при скрутке они устанавливаются под углом, то при нагревании силы упругости волокон будут стремиться их разогнуть, и, следовательно, это может привести к нарушению геометрической структуры разветвителя и ухудшению его качества. Жесткая фиксация волокон с помощью эпоксидного компаунда при скрутке волокон и их растяжении может привести к разрыву, особенно в случае применения травленных волокон; а также затрудняет автономную замену волокон при их повреждении. Кроме того, для вклейки волокон в пазы посредством эпоксидного компаунда необходимо время на его высыхание, что также снижает производительность процесса сплавления.

Целью изобретения является повышение производительности процесса и улучшение качества разветвителей.

Указанная цель достигается тем, что устройство для сплавления оптических волокон содержит основание, на котором установлены два блока для укладки, фиксации и скрутки волокон, по крайней мере один из которых имеет механизм для растяжения волокон, между блоками для укладки, фиксации и скрутки волокон расположен нагревательный элемент с возможностью про дольного перемещения вдоль золокон, причем блок для укладки, фиксации и скрутки волокон представляет собой сборный профилированный барабан с пазами для укладки волокон, установленный в корпусе с одним пазом и имеющий возможность вращения с помощью двигателя, жестко закрепленного на этом корпусе, при этом концевая часть барабана выполнена в виде усеченного конуса с направляющими V-na- зами и упругими прижимами, средняя часть барабана содержит связанную с двигателем шестеренку для вращения всего барабана, а на противоположной от конусной части барабана установлена втулка с индивидуальными прижимами для волокон в виде прямоугольных пазов, в которые вставлены подпружиненные пластины.

Такая конструкция устройства, включающая элемент в виде усеченного конуса с направляющими пазами для волокон и упругими прижимами, обеспечивает компактную фиксацию волокон перед их скруткой и сплавлением под углом друг к другу, что позволяет компенсировать действие упругих сил, приводящих к нарушению геометрической структуры разветвителя, и т. о. улучшается качество сплавления. Кроме того, упругие индивидуальные прижимы для фиксации волокон позволяют при скрутке

волокон и, следовательно, их натяжение, избежать разрыва, установить оптимальное натяжение для каждого волокна и обеспечить их автономную замену; и т. о. повысить производительность процесса сплавления

волокон.

Существенность отличия устройства для сплавления оптических волокон определяется сверхсуммарным эффектом, заключающимся в том, что элементы блоков для

укладки, фиксации и скрутки волокон обеспечивают кроме укладки, фиксации и скрутки волокон компенсацию упругих сил волокон, приводящих при их скрутке к нарушению геометрической структуры разветвителей.

Предлагаемое устройство иллюстрируется фиг. 1-3.

В качестве примера конкретного исполнения рассмотрим устройство для

сплавления многополюсных разветвителей с числом полюсов, не превышающим 12.

Устройство содержит основание 1, на котором установлены кронштейны 2 и 3. На кронштейне 2 находится механизм растяжения волокон, который состоит из: подвижной каретки 4, сопряженной с направляющими 5, и жестко закрепленного на кронштейне 2 двигателя 6, связанного с подвижной кареткой 4 посредством

микрометрического винта 7. Сверху на по-1 движной каретке 4 жестко закреплен блок для укладки, фиксации и скрутки волокон 8. На кронштейне 3 жестко закреплен блок для укладки, фиксации и скрутки волокон 9.

Между кронштейнами 2 и 3 установлен держатель с электродами 10, закрепленный на подвижной каретке 11, сопряженной с направляющими 12 и связанной с жестко закрепленным на основании 1 двигателем 13

посредством микрометрического винта 14.

Блоки укладки, фиксации и скрутки 8 и 9 (фиг. 2) содержат профилированный барабан 15 с пазами 16 для укладки волокон, закрепленный на корпусе 17 с помощью подшипников1 скольжения 18, имеющих пазы 19, совпадающие с пазами 16 при вращении барабана 15. (Для облегчения вращения барабана элементы скольжения выполнены из фторопласта).

Концевая часть барабана 15 выполнена в виде сменного элемента 20, имеющего форму усеченного конуса с направляющими V-образными пазами 21 для укладки волокон. На барабане 15 установлено кольцо 22 с возможностью вращения и продольного перемещения с пазом 23, совпадающим при вращении с пазом 19. На кольце 22 установлены пружинные элементы 24, которые при перемещении кольца к концевому участку барабана прижимают волокна в пазах 21. Средняя часть барабана 15 содержит шестеренку 25, выполненную с пазами 26 для укладки в них волокон и для зацепления барабана 15 с двигателем 27, жестко закрепленным в корпусе 17 посредством шестеренок 28. На противоположной от конусной части барабана 15 находится втулка 29 с индивидуальными прижимами для волокон, содержащими пазы 30 (фиг. 3) с установленными в них пластинами 31, под- пружин енными отрезками лент 32 из упругого материала.

Устройство работает следующим образом. Вначале на блоках укладки фиксации, и скрутки 8 и 9 один из пазов 16 барабана 15 совмещают с пазами 19 и 23. Затем предварительно подготовленные волокна поочередно укладывают в пазы 16, вращая барабан 15 в подшипниках скольжения 16 корпуса 17 с помощью двигателей 27, посредством шестеренок 28 и 25. в пазах 26 которых находятся волокна, при этом фиксация волокон осуществляется в пазах 30 круга 29 с помощью пластин 31 и подпружиненных отрезков лент 32. В процессе этого кольцо 22 повернуто на барабане 15 и при этом паз 23 совпадает с пазом 19, а подпружиненные элементы 24 расположены между пазами 16. После укладки всех волокон в блоки 8 и 9 осуществляют скрутку волокон посредством двигателей 17, расположенных на кронштейнах 2 и 3; при этом наклон волокон совпадает с наклоном сменного элемента 20 и волокна укладываются в V-na- зы 21. Продвигая кольцо 22 к концевому участку барабана 15 и наворачивая его вокруг оси, прижимают волокна в пазах 21 посредством подпружиненных элементов 24. Затем держатель с электродами 10 перемещают посредством подвижной каретки 11с помощью двигателя 13 и связывающего их микрометрического винта 14, относительно направляющих 12, закрепленных на основании 1, к месту скрутки волокон с целью их разогрева и сплавления. Формирование би- конического перехода осуществляют растяжением сплавленных волокон посредством

перемещения подвижной каретки 4, с помощью двигателя 6 и связывающего их микрометрического винта 7, относительно направляющих 5, закрепленных на кронштейне 2.

Преимуществом предлагаемого устройства для сплавления оптических волокон по сравнению с устройством-прототипом является то, что конструкция блоков укладки и фиксации волокон обеспечивает: улучшение

качества сплавления разветвителей за счет того, что укладка волокон перед их скруткой и сплавлением под углом друг к другу компенсирует силы упругости волокон, приводящие к нарушению геометрической

структуры разветвителей; упрощение укладки и фиксации волокон и повышение произ- водительности процесса сплавления разветвителей за счет индивидуальной нежесткости фиксации волокон, которая обеспечиваетоптимальное натяжение волокон и их автономную замену при укладке и повреждении.

Формула изобретения Устройство для сплавления волоконнооптических разветвителей, содержащее нагревательный элемент, основание, на котором размещены два блока для укладки, фиксации и скрутки волокон, один из которых установлен с возможностью продольного перемещения, при этом в каждом блоке размещен двигатель и барабан с направляющими пазами, выполненный в виде усеченного конуса у одного торца и установленный с возможностью вращения,

отличающееся тем, что, с целью повышения производительности сплавления и повышения качества разветвителей, барабан выполнен сборным с V-образными пазами, в которых размещены упругие прижимы, и установлен в корпусе, при этом на средней части барабана установлена связанная с двигателем шестеренка, а на наружной поверхности барабана у другого торца установлена втулка, выполненная с

прямоугольными пазами, в которых размещены подпружиненные пластины, при этом нагревательный элемент установлен на основании с возможностью продольного перемещения,

Б 7

3

Использование: волоконно-оптические системы передачи информации. Сущность изобретения: устройство содержит основание, на котором установлены два блока для укладки, фиксации и скрутки волокон, один из которых имеет механизм для растяжения волокон, между блоками для укладки, фиксации и скрутки волокон расположен нагре- вательный элемент с возможностью продольного перемещения, блок для укладки, фиксации и скрутки волокон представляет собой сборный барабан с пазами, установленный с возможностью вращения с помощью двигателя, при этом концевая часть барабана выполнена в виде усеченного конуса с направляющими V-пазами и упругими прижимами, средняя часть барабана содержит связанную с двигателем шестеренку, а на противоположной от конусной части барабана установлена втулка с прямоугольными пазами, в которые вставлены подпружиненные пластины. 3 ил. Ё

/j A # я

Vfftf

& gj 13 IS 19

15 25 25 18

19

29

L

27

X

№.J