Патент на изобретение №2331908

(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ РАЗДЕЛЕНИЯ ОПТИЧЕСКОГО ВОЛОКНА

(57) Реферат:

Изобретение относится к устройству для разделения оптического волокна. Устройство содержит фиксирующий механизм для фиксации фиксирующего элемента к оптическому волокну и разделительный механизм для разделения оптического волокна. Фиксирующий механизм содержит определяющее ориентацию средство, приспособленное для ориентации фиксирующего элемента в предварительно заданной ориентации вокруг продольной оси оптического волокна относительно разделительного механизма. Разделительный механизм приспособлен для разделения волокна так, чтобы получаемая торцевая поверхность была ориентирована под непрямым углом относительно продольной оси волокна. Фиксирующий механизм и разделительный механизм взаимно расположены так, чтобы получаемая с помощью разделительного механизма торцевая поверхность волокна находилась в предварительно заданной ориентации относительно фиксирующего элемента. Разделительный механизм содержит нож, приспособленный для нанесения зарубки на волокно, побуждающей трещину к распространению через волокно, разделяя в соответствии с этим волокно. Технический результат – образование удовлетворительного сращивания, имеющего низкие оптические потери. 13 з.п. ф-лы, 23 ил.

Настоящее изобретение относится к устройству для разделения оптического волокна и, в частности, к такому устройству в виде ручного инструмента.

При сращивании оптических волокон механически, например посредством оптоволоконного соединителя, в общем, необходимо подготовить торцевые поверхности волокон, чтобы гарантировать образование удовлетворительного сращивания, имеющего низкие оптические потери.

В находящейся одновременно на рассмотрении патентной заявке №0216435.8 (В429) Великобритании, поданной автором этой заявки, описывается оптоволоконный соединитель, в котором сращивание двух оптических волокон образуют посредством двух соединительных муфт, вставленных в корпус соединителя, каждая из которых предварительно закреплена на соответствующем оптическом волокне в предварительно установленной ориентации относительно угловой торцевой поверхности оптического волокна. (Термин “угловая торцевая поверхность”, используемый в этой заявке, означает торцевую поверхность оптического волокна, которая не перпендикулярна продольной оси волокна.) Соединительные муфты могут быть вставлены в корпус соединителя только в предварительно установленной ориентации относительно их осей, и, следовательно, относительные ориентации двух торцевых поверхностей волокон предварительно определяют для гарантирования получения тесного контакта между торцевыми поверхностями, имеющего малые потери.

В международной патентной заявке WO 98/54608 описывается инструмент для углового разделения оптических волокон. Инструмент разделяет оптическое волокно путем зажима волокна под натяжением посредством двух обжимных блоков, смещения волокна между обжимными блоками посредством опоры так, чтобы смещенная часть волокна испытывала сдвигающее усилие, и образования зарубки на волокне. Поскольку часть волокна с зарубкой находится под натяжением и напряжением сдвига, волокно разделяется под углом от перпендикуляра к оси волокна. Этот разделительный инструмент может быть использован для разделения оптического волокна, который имеет соединительную муфту, присоединенную к нему до вставления волокна в инструмент. Помимо этого, для поляризации-поддерживания (РМ) оптических волокон соединительная муфта, которая была предварительно присоединена к такому волокну, может быть размещена в разделительном инструменте в фиксированной ориентации так, чтобы угол разделения был в правильной ориентации относительно оси поляризации РМ оптического волокна.

В соответствии с первым аспектом настоящее изобретение обеспечивает получение устройства для разделения оптического волокна, содержащего фиксирующий механизм для фиксации фиксирующего элемента к оптическому волокну и разделительный механизм для разделения оптического волокна.

Второй аспект настоящего изобретения обеспечивает устройство, соответствующее первому аспекту настоящего изобретения, содержащее ручной инструмент.

По меньшей мере, в самых широких аспектах настоящего изобретения фиксирующий элемент может быть любым элементом (или компонентом), который зафиксирован на оптическом волокне посредством фиксирующего механизма. Например, фиксирующий элемент может быть соединителем оптического волокна или его частью, но в самых широких аспектах настоящего изобретения это так не ограничено.

В настоящее время предпочтительно, чтобы фиксирующий элемент был в виде соединительной муфты. Например, соединительная муфта (или другой фиксирующий элемент) может быть использована для крепления оптического волокна так, чтобы волокно проходило через фиксирующий элемент. Однако в самых широких аспектах настоящего изобретения волокно не обязательно должно проходить через фиксирующий элемент, будучи зафиксированным к нему.

В описании, которое приведено ниже, для удобства фиксирующий элемент, в общем, назван соединительной муфтой. Однако должно быть очевидным, что (по меньшей мере, в самых широких аспектах настоящего изобретения) фиксирующий элемент не обязательно должен содержать соединительную муфту.

Настоящее изобретение имеет преимущество в том отношении, что поскольку устройство, например, фиксирует фиксирующий элемент (например, соединительную муфту) на оптическом волокне и разделяет волокно, то одним устройством могут быть выполнены два этапа в процессе сращивания оптических волокон, упрощая и увеличивая, таким образом, скорость технологического процесса сращивания.

По меньшей мере, в самых широких аспектах настоящего изобретения разделительный механизм устройства может разделять оптическое волокно до фиксации или по существу одновременно с фиксацией фиксирующего элемента к волокну посредством фиксирующего механизма. Однако разделительный механизм устройства предпочтительно разделяет волокно, когда фиксирующий элемент был зафиксирован к нему. Более предпочтительно, чтобы разделительный механизм устройства был способен разделять волокно только тогда, когда фиксирующий элемент зафиксирован к нему.

Поскольку устройство предпочтительно разделяет волокно, как только соединительная муфта зафиксирована на волокне, это обеспечивает возможность получаться разделенной торцевой поверхности волокна в предварительно установленном положении вдоль волокна относительно соединительной муфты и/или в предварительно установленной ориентации относительно соединительной муфты. Это может оказаться крайне предпочтительным, поскольку это может давать возможность быстрого и точного образования сращивания оптического волокна с низкими потерями (высокая потеря на отражение) благодаря приведению угловых разделенных торцевых поверхностей оптических волокон физически в контакт в регулируемой ориентации. В частности, поскольку устройство, соответствующее настоящему изобретению, дает возможность такого заданного позиционирования и/или ориентации разделенной торцевой поверхности волокна относительно соединительной муфты, это по существу устраняет необходимость высокой квалификации и оценки участия технического специалиста, выполняющего технологическую операцию сращивания, для осуществления этой операции. Следовательно, настоящее изобретение может улучшить качество и соответствие сращиваний оптических волокон. Оптические волокна, которые были подготовлены посредством устройства, соответствующего настоящему изобретению, например, могут быть просто вставлены в корпус соединителя, приспособленный к тому, чтобы только вставка соединительных муфт, зафиксированных на волокнах посредством устройства, гарантировала правильное относительное позиционирование торцевых поверхностей волокон для получения сращивания с низкими потерями. Таким соединителем может быть, например, соединитель, описанный в патентной заявке №0216435.8 Великобритании.

Фиксирующий механизм устройства предпочтительно является обжимным механизмом для обжатия соединительной муфты (или другого фиксирующего элемента) и в соответствии с этим для фиксации ее к волокну.

Как указано выше, фиксирующий механизм и разделительный механизм устройства, соответствующего настоящему изобретению, предпочтительно расположен так, чтобы волокно разделялось и, следовательно, образовывалась торцевая поверхность волокна в предварительно установленном положении вдоль волокна относительно соединительной муфты.

Разделительный механизм предпочтительно может разделять оптическое волокно так, чтобы образуемая торцевая поверхность была ориентирована не под прямым углом относительно продольной оси волокна.

Фиксирующий механизм и разделительный механизм устройства предпочтительно взаимно расположены так, чтобы торцевая поверхность волокна, получаемая с помощью разделительного механизма, находилась под предварительно установленной ориентацией относительно соединительной муфты. Следовательно, фиксирующий механизм предпочтительно содержит определяющее ориентацию средство, расположенное для ориентирования соединительной муфты с заданной ориентацией относительно продольной оси волокна по отношению к разделительному механизму. Например, определяющее ориентацию средство может содержать некруглое отверстие, выполненное для размещения в нем соединительной муфты, имеющей соответствующее некруглое поперечное сечение. Устройство предпочтительно содержит (первое) закрывающее средство, которое закрывает некруглое отверстие, когда устройство не находится в работе.

Устройство предпочтительно может содержать отверстие (предпочтительно на противоположной стороне устройства относительно некруглого отверстия), посредством которого отделенная концевая часть разделенного оптического волокна может быть удалена из устройства. Устройство предпочтительно содержит (второе) закрывающее средство, которое закрывает отверстие, когда устройство не находится в работе.

Такие закрывающие средства по существу препятствуют попаданию пыли и других загрязнений в устройство, которые в противном случае могут отрицательно повлиять на рабочие характеристики. В этом случае устройство может по существу не требовать технического обслуживания.

Фиксирующий механизм устройства предпочтительно зажимает соединительную муфту, в то время как разделительный механизм разделяет волокно. По этой причине фиксирующий механизм предпочтительно зажимает волокно (через соединительную муфту), тогда как разделительный механизм разделяет волокно. Кроме того, фиксация волокна в соединительной муфте посредством фиксирующего механизма может обеспечивать аксиальное сопротивление волокна тяговому усилию и сопротивление волокна скручиванию.

Разделительный механизм устройства предпочтительно содержит обжимной механизм, который зажимает волокно, в то время как волокно разделяется. Обжимной механизм предпочтительно зажимает волокно перед разделением волокна и во время разделения волокна. Обжимной механизм более предпочтительно может содержать пару лент, между которыми зажимается волокно, причем эти ленты предпочтительно расположены так, чтобы каждое волокно, которое разделяется с помощью устройства, для зажима волокна использовало другое положение вдоль ленты.

Волокно предпочтительно размещено под натяжением и/или сдвигающим усилием, прикладываемым разделительным механизмом во время разделения волокна. Разделительный механизм предпочтительно содержит опору, которая побуждает волокно изгибаться во время разделения волокна. Разделительный механизм предпочтительно содержит нож для нанесения зарубки, расположенный для нанесения зарубки на волокно, побуждающей распространения трещины через волокно, разделяющей в соответствии с этим волокно. Нож для нанесения зарубки предпочтительно расположен так, чтобы для каждого волокна, которое разделяют с помощью устройства, использовалось другое положение на ноже для нанесения зарубки на волокно.

Устройство предпочтительно содержит индикатор срока службы, который указывает число разделений, которые были сделаны устройством после процедуры настройки устройства, и/или число разделений, оставшихся для устройства, предпочтительно до процедуры переналадки устройства. Процедура наладки устройства и/или процедура переналадки устройства предпочтительно предусматривает замену ножа и/или лент разделительного механизма.

По меньшей мере, в некоторых предпочтительных вариантах осуществления настоящего изобретения устройство приспособлено для разделения множества оптических волокон по существу одновременно. Таким образом, фиксирующий механизм предпочтительно может быть приспособлен фиксировать один или более фиксирующих элементов для множества оптических волокон, предпочтительно по существу одновременно. Например, множество оптических волокон может содержать лентовидное волокно.

Вариант осуществления настоящего изобретения будет описан на примере со ссылкой на сопроводительные чертежи, где

фиг.1 – иллюстрация варианта осуществления устройства для разделения оптического волокна, соответствующего настоящему изобретению, в виде ручного инструмента;

фиг.2 – изображение устройства, иллюстрируемого на фиг.1, под противоположным углом;

фиг.3 – изображение части внутренней стороны устройства, иллюстрируемого на фиг.1 и 2, и иллюстрация обжимного механизма;

фиг.4 – изображение детали другого вида внутренней стороны устройства и иллюстрация обжимного механизма;

фиг.5 – изображение другой детали внутренней стороны устройства;

фиг.6 – принципиальная схема основных элементов и функционирования разделительного механизма устройства;

фиг.7 – изображение детали части внутренней стороны устройства, иллюстрирующее разделительный механизм;

фиг.8 – изображение детали, иллюстрирующей разделительный механизм, показанный на фиг.7, под противоположным углом;;

фиг.9 – изображение части внешней стороны и внутренней стороны устройства, в частности, разделительного механизма;

фиг.10 – изображение детали другой части разделительного механизма устройства, в частности, относящейся к ножу для нанесения зарубки;

фиг.11 – изображение противоположного вида устройства, иллюстрирующего часть механизма для нанесения зарубки посредством ножа; и

фиг.12 – изображение примера пригодной соединительной муфты, подлежащей обжиму на оптическом волокне посредством устройства.

На фиг.1 показан внешний вид предпочтительного варианта осуществления устройства 1 (для разделения оптического волокна), соответствующего настоящему изобретению. Устройство 1 выполнено в виде ручного инструмента, управляемого вручную. Инструмент содержит основную часть 3 и пару рукояток 5а и 5b.

Рукоятки 5а и 5b имеют такие размеры и форму, чтобы поддаваться захвату рукой пользователя. Сдавливание рукояток вместе приводит в действие обжимной механизм, благодаря которому соединительная муфта фиксируется на оптическом волокне благодаря ее обжатию вокруг волокна, как описано ниже. Рукоятки 5а и 5b имеют не центральное кулачковое действие, в соответствии с чем они блокируются по месту при сдавливании вместе на предварительно установленный угол. Заблокированные рукоятки могут быть разблокированы посредством рычага 7 выключения.

Основная часть 3 устройства 1 содержит поддающуюся скольжению внешнюю часть 9 корпуса, которая приводит в действие разделительный механизм устройства, в соответствии с чем оптическое волокно, на котором зафиксирована соединительная муфта, разделяется для получения контролируемой торцевой поверхности волокна. В дальнейшем для приведения в действие обжимного механизма путем сдавливания рукояток 5а и 5b вместе пользователь перемещает поддающуюся скольжению часть 9 относительно остального устройства в направлении от рукояток (как показано стрелкой А). Это движение части 9 побуждает разделительный механизм устройства обжимать и разделять оптическое волокно, как описано ниже. Часть 9 предпочтительно может двигать (приводя в соответствии с этим в действие разделительный механизм) только один раз рукоятки 5а и 5b, сдавленные вместе так, чтобы технологическая операция разделения могла иметь место только один раз, как только произведена технологическая операция обжатия.

Для осуществления этих технологических операций пользователь сначала вставляет соединительную муфту в заданной ориентации в устройство и подает обнаженное оптическое волокно через соединительную муфту в отверстие 11 вставки в передней пластине 13 устройства 1. Противоположная сторона устройства, показанная на фиг.2, имеет другое отверстие 14, благодаря которой отделенная концевая часть разделенного оптического волокна может быть удалена из устройства.

Соединительная муфта, которая вставлена в устройство, может содержать часть узла держателя – соединительной муфты, как описано в патентной заявке №0216435.8 Великобритании, все описание которой включено в эту заявку в качестве ссылки. Пример пригодной соединительной муфты 15 для использования с устройством, соответствующим настоящему изобретению, иллюстрируется на фиг.12. Соединительная муфта 15, которая имеет, в общем, круглое поперечное сечение, содержит плоскую часть 17 на ее периферийной поверхности так, чтобы предварительно могла быть установлена ориентация соединительной муфты вокруг ее оси (и оси оптического волокна 19). В частности, форма поперечного сечения передней части соединительной муфты выполнена с возможностью по существу сопрягаться с некруглым (а предпочтительно имеющим, в общем, D-образную форму) отверстием 21 в пластине 23, расположенной за передней пластиной 13 устройства (смотри фиг.5).

Отверстие 21 представляет собой определяющее ориентацию средство устройства, как указано выше, с помощью которого соединительная муфта ориентируется в заданной ориентации относительно разделительного механизма устройства. Пластина 23 и отверстие 21 показаны на фиг.5 и схематически показаны на фиг.6. За пластиной 23 находится дополнительная пластина 25, имеющая отверстие 27 меньшего диаметра, которое по существу соосно D-образному отверстию 21. Меньшее отверстие 27 приспособлено для обеспечения стопора для конца исходного покрытия 29 оптического волокна, причем покрытие будет удаляться из концевой области 31 волокна 19, как схематически показано на фиг.6. Соединительную муфту 15 вставляют в отверстие 11 вставки в передней пластине 13 устройства и обнаженное волокно 19 подают через соединительную муфту. Передняя часть соединительной муфты 15 устанавливается впритык с задней частью D-образного определяющего ориентацию отверстия 21 пластины 23, а передняя часть удаленного исходного покрытия волокна устанавливается впритык против отверстия 27 в дополнительной пластине 25.

Как следует из фиг.3 и 4, при соединительной муфте 15 и оптическом волокне 19, вставленными таким образом в устройство 1, рукоятки 5а и 5b сдавливают вместе до тех пор, пока они не заблокируются по месту. Это действие побуждает обжимные блоки 33 двигаться относительно ближе друг к другу на заданное расстояние, обжимая в соответствии с этим соединительную муфту вокруг волокна с заданным усилием и, таким образом, фиксируя соединительную муфту к волокну.

После этапа обжатия/фиксации поддающаяся скольжению внешняя часть 9 корпуса устройства перемещается пользователем от рукояток 5а и 5b в направлении, указанном стрелкой А, как показано на фиг.1. Это скользящее движение побуждает различные технологические операции этапа разделения для выполнения устройством, благодаря которым оптическое волокно разделяется для получения неперпендикулярной торцевой поверхности волокна, имеющей предварительно установленную ориентацию и продольное положение относительно соединительной муфты.

Первоначальная технологическая операция этапа разделения предусматривает обжатие оптического волокна посредством обжимного механизма, содержащего пару обжимных блоков 35а и 35b и пару намотанных на катушку лент 37а и 37b, которые проходят поверх соответствующих установочных поверхностей обжимных блоков. Как может быть очевидно из фиг.7, движение поддающейся скольжению части 9 в направлении, указанном стрелкой А, побуждает верхний (как иллюстрируется) обжимной блок 35а двигаться вниз (как указано стрелкой В) к нижнему обжимному блоку 35b вследствие контактного взаимодействия между верхней поверхностью верхнего обжимного блока с наклонной поверхностью (то есть наклонной относительно направления движения части 9) взаимодействующей части 39, которая движется с частью 9. Поскольку ленты 37а и 37b проходят поверх соответствующих установочных поверхностей обжимных блоков 35а и 35b, оптическое волокно захватывается между лентами 37а и 37b (причем оптическое волокно и ленты вместе захватываются между обжимными блоками). Ленты 37а и 37b предпочтительно являются полимерными, например, полученными из поливинилхлорида. Ленты предпочтительно поддаются сжатию и предпочтительно обеспечивают высокую степень зажима, благодаря которой они зажимают оптическое волокно в его обжатом положении.

Использование таких лент имеет несколько преимуществ. Во-первых, высокая степень зажима оптического волокна дает возможность волокну быть размещенным под действием растягивающего усилия для технологической операции разделения (описываемой ниже). Лентами предпочтительно обеспечивается сопротивление тяговому усилию в осевом направлении, составляющему 2,5-4,0 Н. Во-вторых, способность лент к сжатию, в общем, предотвращает повреждение оптического волокна при обжатии. В-третьих, ленты 37а и 37b предпочтительно фиксируются так, чтобы они имели свежие поверхности между обжимными блоками для обжатия оптического волокна каждый раз, когда часть 9 движется для приведения в действие разделительного механизма. Такой индексации лент достигают посредством зубчатых колес 43а и 43b, как показано на фиг.8 (причем часть колеса 43b видна на фиг.7). Зубчатые колеса 43а и 43b соединены с приемными бобинами 41а и 41b соответственно и поворачиваются на предварительно установленный частичный поворот посредством поддающейся скольжению части 9 корпуса, движущейся назад к рукояткам 5а и 5b (в направлении, противоположном направлению, указанному стрелкой А) после завершения технологической операции разделения. В этом случае ленты отматываются на предварительно установленную величину (из своих катушек в свои приемные бобины) между каждой технологической операцией разделения волокна. Следовательно, любая пыль, образуемая при разделении волокна, отводится посредством лент после каждой технологической операции разделения, гарантируя то, что каждое оптическое волокно, разделяемое с помощью устройства, подвергается по существу одинаковым условиям обжатия, гарантируя, таким образом, совместимость (согласованность) между оптическим волокнами.

Как только оптическое волокно обжато между лентами 37а, 37b и обжимными блоками 35а, 35b, продолжающееся движение поддающейся скольжению части 9 корпуса в направлении, указанном стрелкой А, побуждает опору 45, смежную нижнему обжимному блоку 35b, подниматься в направлении, противоположном направлению, указанному стрелкой В (как иллюстрируется на фиг.7 и 9). Это движение опоры 45 достигают посредством другой взаимодействующей части 47, имеющей наклонную поверхность, которая поднимается вверх посредством штифта 49, который движется с частью 9. По существу одновременно с этим движением опоры 45 обжимные блоки 35а, 35b, которые в этой стадии обжимают вставленное оптическое волокно, вместе немного отодвигаются от опоры в направлении вдоль оси волокна (то есть назад с точки зрения фиг.7). Это достигается посредством элемента 51 (как показано на фиг.8), который скользит вместе с частью 9 и взаимодействует с упругим элементом 53 для побуждения пластины 55 перемещаться в сторону относительно направления, указанного стрелкой А (то есть назад с точки зрения фиг.8). Обжимные блоки 35а и 35b движутся от опоры благодаря этому движению пластины 55, и это приводит секцию обжатого оптического волокна, проходящую между соединительной муфтой 15 и обжимными блоками 35а и 35b, в натяжение. Волокно также подвергается локализованному сдвигающему усилию вследствие его смещения движением вверх опоры 45.

Как только обжатое оптическое волокно окажется под натяжением и сдвигающим усилием, дополнительное движение поддающейся скольжению части 9 в направлении, указанном стрелкой А, побуждает первый спусковой (триггерный) элемент 54 (как показано на фиг.10), прикрепленный к части 9 (только часть которой показана на фиг.10), ударять зуб 58 поддающегося вращению элемента 60. Это побуждает поддающийся вращению элемент 60 поворачиваться в направлении, указанном стрелкой Е, побуждая другой зуб 62 поддающегося вращению элемента 60 ударять поворотный элемент 64, который поворачивается вокруг точки 66 поворота; следовательно, элемент 64 поворачивается вокруг точки 66 в направлении, указанном стрелкой D. Поворотный нож 61 для нанесения зарубки прикреплен к поворотному элементу 64, и, следовательно, поворот этого элемента также побуждает нож для нанесения зарубки поворачиваться в направлении, указанном стрелкой D, нанося в соответствии с этим зарубку на оптическом волокне в заданном положении вдоль волокна, где волокно находится под натяжением и под действием сдвигающего усилия. Получающиеся в результате растягивающее и сдвигающее усилия, прикладываемые к волокну, вместе с линией зарубки слабого места, образованного ножом 61 для нанесения зарубки, побуждают волокно разделяться по существу вдоль плоскости, которая не перпендикулярна оси волокна.

Движение части 9 в направлении, указанном стрелкой А, также побуждает второй спусковой элемент 56, также присоединенный к части 9 (смотри фиг.10), поворачивать храповое колесо 68 и сделать часть оборота (предпочтительно на один зуб его зубчатой периферии). Храповое колесо 68 соединено серией зубцов с колесами 57 индексации, показанными как на фиг.10, так и на фиг.11. Как показано на фиг.11, спиральное колесо колес 57 индексации побуждает поддающуюся скольжению штангу 59 двигаться линейно в направлении, указанном стрелкой С. Каждое движение штанги 59 осуществляется только посредством каждого небольшого рабочего движения части 9. Это движение поддающейся скольжению штанги 59 побуждает нож 61 для нанесения зарубки перемещаться на небольшое расстояние так, чтобы исходная точка поворота ножа для нанесения зарубки очень немного отличалась каждый раз, когда устройство используется для разделения оптического волокна. В этом случае часть ножа для нанесения зарубки, которая наносит зарубку на оптическое волокно, “индексируется”, то есть другая часть ножа используется каждый раз при разделении оптического волокна. Следовательно, каждое оптическое волокно испытывает воздействие неиспользованной части ножа для нанесения зарубки и, следовательно, затупление ножа со временем не вызывает изменения в разделении оптических волокон посредством устройства с течением времени. Предпочтительно, чтобы расстояние, на которое перемещается нож (чтобы иметь новое исходное положение) каждый раз при использовании устройства, было столь небольшим, чтобы с помощью одного ножа могло быть сделано сотни или тысячи (например, 5000) технологических операций разделения. Нож предпочтительно содержит алмазную режущую кромку.

Последующее движение поддающейся скольжению части 9 корпуса к рукояткам 5а и 5b побуждает различные элементы разделительного механизма устройства возвращаться в их исходные положения и побуждает ленты 37а и 37b наматывать характерную длину так, чтобы они предоставляли свежую поверхность для последующей технологической операции обжатия. Толкание рычага 7 выключения в направлении, указанном стрелкой А, освобождает рукоятки 5а и 5b, которые предпочтительно открываются под действием упругого элемента (например, под действием пружины, которая не показана), открывая в соответствии с этим обжимные блоки 33 и позволяя соединительной муфте 15 и разделенному оптическому волокну 19, в которой оно было зафиксировано путем обжатия, быть удаленным из устройства.

Дополнительным предпочтительным элементом устройства 1, который следует отметить, является гибкий рычаг 63, показанный на фиг.3. Гибкий рычаг дает возможность устройству быть присоединенным к другой детали оборудования, например, крышки приспособления для сращивания оптического волокна. Рычаг 63 может, например, быть гибким крепежным рычагомм типа, который используется в некоторых микрофонных стендах и иногда называется гибкой микрофонной стойкой.

Таким образом, очевидно, что устройство, соответствующее настоящему изобретению, может быть выполнено в виде инструмента (например, иллюстрируемого в этой заявке и описанного выше), который может быть ручным инструментом и приводиться в действие рукой. Такой инструмент может удобно использоваться специалистом по монтажу/ремонту оптического волокна в полевых условиях, а также на заводе.

Дополнительные аспекты настоящего изобретения относятся к усовершенствованиям путем предпочтительных соединений и способов для использования с интегральным инструментом для обжатия и разделения (ICCT), описанным выше.

Одно усовершенствование получают путем присоединения к ICCT позиционируемой гибкой стойки и зажима (например, аналогично светильнику с гибкой стойкой) с целью временного соединения ICCT в удобном рабочем положении на телекоммуникационной стойке распределения данных или другом устройстве, где должны быть соединены оптические волокна. Специальная конструкция гибкой стойки и зажима и специальные средства их крепления к ICCT не являются важными и не требуют дополнительного описания. Одна возможная конструкция иллюстрируется в вышеупомянутом чертеже, приведенном на фиг.3, а другая показана в этой заявке ниже.

Другим усовершенствованием является устройство ICCT, в котором держатель соединен с ICCT для удерживания соединителя, причем в соединитель при использовании будет вставлена обжимная соединительная муфта и разделенное оптическое волокно подготовится путем использования ICCT. Соединитель, называемый ниже “Узлом центрирующей гильзы” (ASA), может, таким образом, удобно удерживаться на ICCT путем присоединения Держателя ASA (ASAH) для вставки соединительной муфты и волокна немедленно после обжатия и разделения его с помощью ICCT. ASAH предпочтительно будет присоединен с возможностью поворота к ICCT для вставки первой соединительной муфты и волокна в один конец ASA, затем второй соединительной муфты и волокна в другой конец ASA, после поворота ASAH для представления указанного другого конца для удобной вставки из по существу подобного направления, что и первого.

Обжимную соединительную муфту в разделяемое волокно факультативно закрепляют в ASA посредством держателя соединительной муфты, например, как описано в наших находящихся одновременно на рассмотрении патентных заявках №0216435.8 (В429) и №0216434 (В427) Великобритании, причем описания обеих этих заявок включены в эту заявку в качестве ссылки. Самонастраивающаяся комбинация держателя соединительной муфты, соединительной муфты и волокна, называемая ниже “Узлом обжатия и переключения” (СКА), может быть перемещена из части обжатия и разделения ICCT в положение для вставки в ASA с помощью любого средства, например, с помощью ручного сборочного узла, описанного и заявленного в нашей находящейся одновременно на рассмотрении патентной заявке №0216436.6 (В428) Великобритании, описание которой полностью включено в эту заявку в качестве ссылки. Однако в предпочтительных версиях настоящего усовершенствования СКА удерживается в Держателе СКА (СКАН), подвижно присоединенного к ICCT. Этот СКАН удерживает СКА в течение технологической операции обжатия и разделения и предпочтительно затем подвижен на контролируемом пути, например, посредством рельсов или других направляющих, из положения обжатия и разделения для приведения СКА в совмещение с ASA при удерживании в ASAH. Таким образом, СКАН является съемным для обеспечения возможности вставки и блокирования СКА в ASA.

В альтернативном варианте устройство, соответствующее настоящему изобретению, может быть присоединено к крепежному средству для непосредственного крепления соединительной муфты и волокна в течение технологической операции обжатия и разделения и после технологической операции обжатия и разделения в отсутствие какого-либо отдельного держателя соединительной муфты. В этом случае устройство предпочтительно имеет передаточное средство, присоединенное к нему, в соответствии с которым крепежное средство и прикрепленная обжимная соединительная муфта и разделенное волокно могут быть перемещены предпочтительно направляемыми посредством направляющего средства, прикрепленного к устройству (i) для приведения соединительной муфты в волокна из положения обжатия и разделения в совмещение с ASA при удерживании в ASAH в процессе использования и (ii) для вставки соединительной муфты и волокна в ASA в требуемой ориентации со шпоночным или без шпоночного образования на соединительной муфте, причем крепежные средства являются съемными после того, как соединительная муфта была зафиксирована в ASA в требуемой ориентации.

Настоящее изобретение также обеспечивает, соответственно, способ соединения оптических волокон при использовании такой альтернативной конфигурации устройства, предусматривающий этапы (а) непосредственного крепления соединительной муфты и волокна в указанном крепежном средстве в течение и после технологической операции обжатия и разделения в отсутствие какого-либо отдельного держателя соединительной муфты, (b) перемещения закрепленной соединительной муфты и разделенного волокна (i) для приведения соединительной муфты в волокна из положения обжатия и разделения в совмещение с ASA при удерживании в ASAH в процессе использования и (ii) для вставки соединительной муфты в волокна в ASA в требуемой ориентации со шпоночным образованием или без шпоночного образования на соединительной муфте, (с) фиксации соединительной муфты и волокна в ASA в требуемой ориентации и (d) освобождения крепежных средств.

В нашей вышеупомянутой находящейся одновременно на рассмотрении британской патентной заявке №0216434.1 (В427) описано обеспечение упругого элемента (пружины) внутри СКА между концом зажимной соединительной муфты и внутренним концом держателя соединительной муфты с целью компенсации поддающихся изменению допусков на длину в двух разделенных волокнах, концы которых совмещены при вставке в ASA. Массовое производство таких СКА с внутренней пружиной может быть нежелательно трудным и дорогим. По этой причине предпочтительно использовать СКА, в котором держатель соединительной муфты и поддающийся упругому сжатию элемент профилированы так и приспособлены к тому, чтобы поддающийся упругому сжатию элемент был съемным из держателя после того, как держатель был присоединен к корпусу соединителя для удерживания соединительной муфты по месту. Держатель соединительной муфты и поддающийся упругому сжатию элемент предпочтительно профилированы и приспособлены для обеспечения повторного использования поддающегося сжатию элемента путем его вставки и удаления в и из, соответственно, последовательности подобных СКА для вставки и присоединения к корпусам соединителя ASA. Вставка и удаление поддающегося сжатию элемента через боковые отверстия в корпусе держателя соединительной муфты СКА могут быть удобными в практических случаях использования.

Дополнительное усовершенствование в ICCT, соответствующем настоящему изобретению, содержит многократно используемый, поддающийся упругому сжатию элемент компенсации допуска на длину волокна, предпочтительно установленный в Держателе СКА, как описано ниже, для вставки и последующего удаления из последовательности соответственно профилированных и приспособленных СКА для вставки в соответствующие ASA, удерживаемые в ASAH, присоединенном к ICCT.

В альтернативном варианте осуществления настоящего изобретения, в котором соединительная муфта прикреплена непосредственно посредством вышеупомянутых крепежных средств, может быть обеспечена упругая компенсация изменений в допусках на обжатие и разделение, например, включенная в крепежные средства способами, которые будут очевидны соответственно квалифицированным инженерам.

Теперь на примере со ссылкой на сопроводительные чертежи будут описаны варианты осуществления вышеупомянутых усовершенствований, где

фиг.13 – изометрическое изображение ICCT (схематически показанный с присоединенной гибкой стойкой, позиционирующей зажим, и присоединенными СКАН, ASAH и направляющими рельсами);

фиг.14-19 – иллюстрация последовательных этапов при использовании присоединенных СКАН и ASAH;

фиг.20-23 – иллюстрации аспекта многократно используемой пружины настоящего изобретения.

Как следует из приведенных чертежей, на фиг.13 схематически показана гибкая стойка, позиционирующая зажим G, присоединенная к ICCT в другом положении, чем иллюстрируется на вышеупомянутом чертеже, приведенном на фиг.3.

На фиг.13 также показан направляющий рельс 100, который закреплен двумя винтами 10 со скошенными головками и имеет два фиксатора (а) для удерживания держателя СКАН, совмещенного сначала с входом СКА (который не виден на приведенном изображении) к части обжатия и разделения ICCT и впоследствии с ASAH 6 на верхней части (как показано в этом примере) ICCT;

держатель 2 СКАН, который скользит вертикально вверх и вниз на рельсе 100 и имеет два фиксатора (b) для блокирования держателя СКАН в двух разных положениях, размещая СКА (при использовании) во входе обжатия и вне входа обжатия ICCT и в ASA и вне ASA (при использовании);

СКАН 3, который скользит горизонтально для приведения СКА в/из указанного входа ICCT в указанного ASA;

крышка 4 СКАН, которая закрывает СКА (при наличии), благодаря шарнирному креплению для удерживания металлической соединительной муфты в горизонтальном положении (смотри фиг.17);

модуль 5 стопора держателя СКАН, который предотвращает выскальзывание держателя 2 СКАН из направляющего рельса 100;

ASAH 6, который может поворачиваться на 180 градусов после установки первого СКА в ASA и может удерживаться по месту с помощью двух элементов (с);

держатель 7 ASAH, который закреплен двумя винтами на верхней части ICCT;

крышка 8 ASAH, которая удерживает ASA (при наличии), благодаря шарнирному креплению; и

крепежные винты 9 ASAH.

Этапы работы иллюстрируются на фиг.14-19:

Этап 1: Размещение ASA в ASAH и закрывание крышки, причем конструкция такова, что ASA может быть размещено только в одной ориентации и не может поворачиваться или скользить в продольном направлении в ASAH.

Этап 2: Скольжение СКАН назад, открывание крышки и размещение СКА в СКАН.

Этап 3: Закрывание СКА крышкой для удерживания СКА по месту.

Этап 4: Скольжение СКАН к ICCT так, чтобы металлическая соединительная муфта входила в ICCT, затем вставка оптического волокна, обжатие соединительной муфты и разделение волокна.

Этап 5: Скольжение СКАН назад для удаления обжатой соединительной муфты и разделенного волокна из ICCT, затем блокирование СКАН для предотвращения горизонтального движения, которое может повредить волокно в течение следующего этапа.

Этап 6: Скольжение СКАН вверх к ASAH и блокирование СКАН в этом положении.

Этап 7: Скольжение СКАН вперед для вставки СКА в ASA, как можно дальше, и блокирование в этом положении.

Этап 8: Открывание крышки СКАН и освобождение СКА благодаря движению СКАН вниз.

Этап 9: Скольжение СКАН назад, как указано стрелкой.

Этап 10: Скольжение СКА полностью в ASA и блокирование его путем поворота СКА до тех пор, пока оно не достигнет двух противоположных цилиндрических выступов “байонетного крепления”, после скольжения СКАН вниз в первоначальное исходное положение.

Этап 11: Поворот ASAH, размещение нового СКА в СКАН и повторение всех этапов снова для получения полного соединения двух разделенных волокон в ASA с D-образной конфигурацией (по стрелке) соединительных муфт СКА, гарантирующих правильное совмещение разделенных концов. Повторение всей технологической операции соединения волокна столько раз, сколько требуется для числа ASA, в которых должны быть соединены волокна.

Теперь на примере со ссылкой на фиг.20-23 будет описана одна возможная конструкция, соответствующая вышеупомянутому аспекту многократно используемой пружины настоящего изобретения. В этом примере поддающийся сжатию элемент 41 представляет собой раздвоенную пластинчатую пружину, вставленную, как показано на фиг.20 стрелкой А, через соответственно профилированное боковое отверстие 46, проходящее к противоположным сторонам держателя 39 соединительной муфты. Таким образом, пружина 41 обеспечивает возможность требуемого упругого перемещения соединительной муфты 1 в держателе 39 во время вставки в корпус (не показан) соединителя ASA в направлении стрелки В. После того как держатель 39 соединительной муфты закручен (стрелка С) в блокирующем сцеплении с соединителем, приводящим, таким образом, соединительную муфту в фиксированное сцепление с держателем соединительной муфты, как описано в нашей вышеупомянутой находящейся одновременно на рассмотрении заявке 0216434.1, пружина 41 больше не требуется и может быть удалена, например, посредством схематически показанного присоединенного гибкого элемента F.

На фиг.21 иллюстрируется многократно используемая пружина 41, позиционируемая в СКАН 3 до позиционирования в нем СКА (соединительная муфта 1, держатель 39 и оптическое волокно О) и закрывания крышки 4 СКАН. Как показано на фиг.22, СКА находится в положении в СКАН 3 с пружиной 41, вставленной в апертуру 46 в держателе 39 СКА, в ожидании закрывания крышки 4 для крепления СКА в СКАН, для последующего обжатия соединительной муфтой и разделения оптического волокна О в 1ССТ (не показан). На фиг.23 иллюстрируется открывание (стрелка D) крышки 4 СКАН и опускание (стрелка Е) СКАН 3 для освобождения СКА после вставки обжатой соединительной муфты 1 и разделенного оптического волокна О, поскольку будет разрешено движение (стрелка Е2) СКАН в ASA, удерживаемого в ASAH (смотри фиг.14). Как схематически показано, гибкий элемент F может быть присоединен для удерживания многократно используемой пружины 41 на СКАН 3, факультативно подобной конструкции (не показано) для вытягивания и втягивания гибкого элемента из конструкции СКАН и в конструкцию СКАН. Гибкость вытягиваемого элемента F дает возможность СКА с пружиной 41, установленной по месту, компенсировать допуски на длину волокна, как было указано выше, чтобы быть полностью вставленным (стрелка Е3) в ASA и повернутым (стрелка R) для блокирования его по месту, с последующим удалением пружины 41 и вытягиванием гибкого элемента для повторного позиционирования пружины в СКАН, готовой для повторного использования в следующем СКА, подлежащем установке.

Формула изобретения

1. Устройство для разделения оптического волокна (19), содержащее фиксирующий механизм для фиксации фиксирующего элемента к оптическому волокну и разделительный механизм для разделения оптического волокна, когда фиксирующий элемент зафиксирован на нем, отличающееся тем, что фиксирующий механизм содержит определяющее ориентацию средство (21), приспособленное для ориентации фиксирующего элемента (15) в предварительно заданной ориентации вокруг продольной оси оптического волокна (19) относительно разделительного механизма, разделительный механизм приспособлен для разделения волокна так, чтобы получаемая торцевая поверхность была ориентирована под непрямым углом относительно продольной оси волокна, и фиксирующий механизм и разделительный механизм взаимно расположены так, чтобы получаемая с помощью разделительного механизма торцевая поверхность волокна находилась в предварительно заданной ориентации относительно фиксирующего элемента, и тем, что разделительный механизм содержит нож (61) для нанесения зарубки, приспособленный для нанесения зарубки на волокно (19), побуждающей трещину к распространению через волокно, разделяя в соответствии с этим волокно, и нож (61) для нанесения зарубки расположен так, чтобы для каждого волокна (19) или набора волокон, которое/которые разделяются с помощью устройства, для нанесения зарубки на волокно использовалось другое положение на ноже.

2. Устройство по п.1, в котором фиксирующий элемент (15) содержит соединительную муфту.

3. Устройство по п.1 или 2, в котором фиксирующий элемент (15) зафиксирован на оптическом волокне (19) так, чтобы волокно проходило через фиксирующий элемент.

4. Устройство по п.1 или 2, содержащее ручной инструмент.

5. Устройство по п.1 или 2, в котором разделительный механизм устройства способен разделять волокно (19) только в том случае, если фиксирующий элемент (15) зафиксирован на нем.

6. Устройство по п.1 или 2, в котором фиксирующий механизм и разделительный механизм расположены так, чтобы волокно (19) разделялось, и следовательно получалась торцевая поверхность волокна в предварительно заданном положении вдоль волокна относительно фиксирующего элемента (15).

7. Устройство по п.1 или 2, в котором фиксирующий механизм является обжимным механизмом для обжима фиксирующего элемента (15) и в соответствии с этим фиксации его к волокну (19).

8. Устройство по п.1 или 2, содержащее отверстие (14), с помощью которого отделенная концевая часть разделенного оптического волокна (19) может быть удалена из устройства.

9. Устройство по п.8, содержащее закрывающее средство, которое закрывает некруглое отверстие, когда устройство не находится в работе.

10. Устройство по п.1 или 2, в котором фиксирующий механизм захватывает фиксирующий элемент (15), в то время как разделительный механизм разделяет волокно (19).

11. Устройство п.1 или 2, в котором разделительный механизм содержит зажимной механизм, который захватывает волокно (19), в то время как волокно разделяется.

12. Устройство по п.1 или 2, в котором волокно (19) расположено работающим на растяжение и/или под действием силы сдвига, прикладываемой разделительным механизмом, в то время как волокно разделяется.

13. Устройство по п.1 или 2, в котором разделительный механизм содержит опору (45), которая побуждает волокно (19) изгибаться, в то время как волокно разделяется.

14. Устройство по п.1 или 2, содержащее индикатор срока службы, который указывает число разделений, которые были сделаны посредством устройство после процедуры наладки устройства, и/или число разделений, оставшихся для устройства, до процедуры переналадки устройства.

РИСУНКИ