Патент на изобретение №2350988
|
||||||||||||||||||||||||||
(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЗАХВАТА И СРАЩИВАНИЯ ОПТИЧЕСКИХ ВОЛОКОН
(57) Реферат:
Изобретение относится к устройству для захвата и сращивания оптических волокон. Устройство содержит деталь, имеющую шарнирно скрепленные первый и второй элементы. В детали образована область захвата, которая включает первую и вторую захватывающие части, расположенные на первой и второй внутренних поверхностях каждого из элементов. Деталь дополнительно включает отдельные первую и вторую зоны сжатия вдоль длины области захвата. Устройство для захвата и сращивания оптических волокон дополнительно содержит наконечник, выполненный с возможностью зацепления с деталью для избирательного приведения в действие первой зоны сжатия независимо от приведения в действие второй зоны сжатия. Технический результат – захват и сращивание может быть выполнено с множеством зон захвата/сращивания, что обеспечивает различный уровень воздействия, который может передаваться на оптическое волокно, расположенное в определенной зоне и на определенном месте, в последовательности сращивания. 7 з.п. ф-лы, 8 ил.
ПРЕДПОСЫЛКИ СОЗДАНИЯ ИЗОБРЕТЕНИЯ Область техники Настоящее изобретение относится к устройству для захвата и сращивания оптических волокон. Предшествующий уровень техники Известны механические устройства для сращивания оптических волокон, применяемые в области телекоммуникации. Например, в патенте США №5159653 описано устройство для сращивания оптических волокон, которое включает лист эластичного материала, имеющий центральный шарнир, соединяющий две ножки, где каждая из ножек имеет v-образную канавку для оптимизации усилия зажима обычных стеклянных оптических волокон. Описываемое устройство сращивания было включено в серийное механическое устройство сращивания оптических волокон FIBRLOK II КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ В соответствии с первым объектом настоящего изобретения устройство для захвата и сращивания оптических волокон включает деталь, имеющую шарнирно связанные первый и второй элементы. В упомянутой детали образована область захвата, которая включает первую и вторую захватывающие части, расположенные на первой и второй внутренних поверхностях каждого элемента. Деталь дополнительно включает отдельные первую и вторую зоны сжатия, расположенные вдоль области захвата. Устройство для захвата и сращивания оптических волокон дополнительно включает наконечник, выполненный с возможностью вхождения в контакт с упомянутой деталью так, чтобы избирательно приводить в действие первую зону сжатия независимо от приведения в действие второй зоны сжатия. В соответствии с другим вариантом выполнения воздействующий наконечник для сочленения устройства для захвата и сращивания оптических волокон включает часть корпуса, которая простирается вдоль длины наконечника. Первый элемент наконечника и второй элемент наконечника соединены наконечником и простираются от корпуса. Наконечник дополнительно включает первый кулачок и второй кулачок, причем первый кулачок и второй кулачок расположены на внутренней поверхности по крайней мере одного из первого и второго элементов. В соответствии с другим вариантом выполнения настоящего изобретения оптический соединитель включает основание, на которое размещают устройство для захвата и сращивания оптических волокон, описанное выше. Вышеприведенное краткое описание настоящего изобретения не имеет целью описать каждый из проиллюстрированных вариантов выполнения или каждую реализацию настоящего изобретения. Эти варианты выполнения более детально иллюстрируют чертежи и последующее подробное описание изобретения. КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ Настоящее изобретение будет далее описано со ссылкой на сопроводительный иллюстративный материал, где: Фиг.1А представляет перспективное изображение элемента захвата и сращивания оптических волокон в соответствии с вариантом выполнения настоящего изобретения; Фиг.1В представляет перспективное изображение примера выполнения воздействующего наконечника в соответствии с вариантом выполнения настоящего изобретения; Фиг.2А показывает вид сверху элемента для захвата и сращивания оптических волокон в развернутом состоянии в соответствии с вариантом выполнения настоящего изобретения; Фиг.2В представляет вид сверху элемента захвата и сращивания оптических волокон в развернутом состоянии в соответствии с альтернативным вариантом выполнения настоящего изобретения; Фиг.2С представляет вид сверху элемента захвата и сращивания оптических волокон в развернутом состоянии в соответствии с другим альтернативным вариантом выполнения настоящего изобретения; Фиг.2D представляет вид сбоку сложенного элемента захвата и сращивания оптических волокон в соответствии с вариантом выполнения настоящего изобретения; Фиг.3A-3D представляют различные виды поперечного сечения примерного воздействующего наконечника в соответствии с вариантом выполнения настоящего изобретения; Фиг.4A-4D представляют схематичную последовательность приведения в действие примерного устройства захвата и сращивания оптических волокон; Фиг.5А-5С представляют другую схематичную последовательность приведения в действие примерного устройства захвата и сращивания оптических волокон; Фиг.6А и 6В представляют вид с торца альтернативных вариантов воздействующих наконечников; Фиг.7 представляет вид поперечного сечения примерного устройства захвата и сращивания оптических волокон, реализованного в оптическом соединительном устройстве; и Фиг.8 представляет вид сбоку элемента захвата и сращивания оптических волокон и воздействующий наконечник в соответствии с альтернативным вариантом выполнения настоящего изобретения. Несмотря на то, что изобретение поддается различным модификациям и альтернативным формам, специфические элементы конструкции были представлены при помощи примера на иллюстративном материале и будут описаны подробно. Однако следует понимать, что цель заключается не в том, чтобы ограничить изобретение конкретными описанными вариантами выполнения. Наоборот, цель заключается в том, чтобы охватить все модификации, эквиваленты и альтернативы, подпадающие под область действия изобретения, как это определено прилагаемой формулой. ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ ВАРИАНТОВ ВЫПОЛНЕНИЯ Упомянутые чертежи представляют различные варианты выполнения устройства захвата и сращивания оптических волокон. Термины “захват”, “сращивание”, “зажим” или “соединение” могут применяться к представленным устройствам и не являются в данном случае взаимоисключающими, поскольку устройства и способы настоящего изобретения могут быть использованы для применений захвата оптических волокон, зажима оптических волокон, сращивания оптических волокон и/или соединения оптических волокон. Термин “сращивание” не должен истолковываться в ограничивающем смысле, так как элементы, представленные в различных вариантах выполнения, могут действительно допускать извлечение оптического волокна. Фиг.1А и 1В представляют два компонента устройства захвата и сращивания оптических волокон в соответствии с первым вариантом выполнения настоящего изобретения – сращивающую деталь 110 (Фиг.1А) и воздействующий наконечник 150 (Фиг.1В). На Фиг.1А деталь 110 показана в согнутом состоянии. В этом примерном согнутом состоянии деталь 110 обеспечивает начальное осевое совмещение сращиваемых оптических волокон. Деталь 110 включает первый элемент 112 и второй элемент 114, образованные, например, из листового материала 111 (см. Фиг.2А), шарнирно скрепленные первыми торцами каждого элемента, что показано здесь как шарнирный участок 116. Деталь 110 дополнительно включает отдельные зоны сращивания и/или сжатия. В одном из примерных вариантов выполнения одна или более прорезей, таких как прорезь 141, могут быть выполнены для того, чтобы образовать отдельные зоны сращивания/сжатия. В качестве альтернативы отдельные зоны сращивания/сжатия могут быть образованы путем уменьшения толщины листов 111 между зонами сращивания/сжатия. Также обеспечивается область 120 захвата, которая включает первую захватывающую часть 122 и вторую захватывающую часть 124, расположенные на первой и второй внутренних частях каждого элемента (см., например. Фиг.2D). Область 120 захвата приспособлена для приема оптического волокна в ее захватывающие части. Оптические волокна могут быть вставлены в элемент 110 через каналы 121а и 121b. В примерном варианте выполнения настоящего изобретения захватное устройство 110, будучи приведенное в закрытое (приведенное в действие или сцепленное) состояние, может обеспечить приложение значительного усилия ко внешнему периметру оптического волокна (волокон), расположенного в области захвата. Размеры листа 111 (см., например, Фиг.2А-2С) могут значительно изменяться в зависимости от применения. Деталь 110 может быть изготовлена из листа 111 деформируемого материала, предпочтительно пластичного металла, такого как алюминий. Например, это может быть сплав алюминия, обычно известный как “3003”, который имеет нулевое содержание углерода и твердость по шкале Бринелля между 23 и 32. Другой приемлемый сплав называется “1100” и имеет содержание углерода 0, Н14 или Н15. Допустимое сопротивление растяжению изменяется от 35 до 115 мегапаскалей. В качестве материала листа 111 могут быть использованы другие металлы и сплавы или слоистые материалы из них. К таким металлам относится медь, олово, цинк, свинец, индий, золото и сплавы из них. Кроме того, для листа 111 может использоваться полимерный материал, прозрачный или непрозрачный. Пригодными для этого полимерами являются полиэтилен терефталат (терефталат полиэтилена), полиэтилен терефталат гликоль, ацетат, поликарбонат, полиэфирсульфон, полиэфирэфиркетон, полиэфиримид, поливинилиден фторид, полисульфон и сложные сополиэфиры, такие как VIVAK (товарный знак фирмы Sheffield Plastics, Inc., Шеффилд, Массачусетс). Как видно на Фиг.1А и 2D, шарнирный участок 116 может быть образован на внешней поверхности листа 111, увеличивая, в целом, длину листа 111. Шарнирный участок 116 может иметь центрально расположенную канавку, которая может быть образована из области уменьшенной толщины, которая определяет шарнир, разделяющий лист 111 на два идентичных пластиноподобных элемента или лапки 112 и 114. Такой шарнир может быть образован, как это описано в патенте США №5159653. В сложенном состоянии деталь 110 выполнена с возможностью установки в устройство для сращивания оптических волокон, такое как механическое устройство для сращивания оптических волокон FIBRLOK II Фиг.1В представляет перспективный вид спереди примерного наконечника 150. Наконечник 150 выполнен в возможностью сцепления с деталью 110, что обеспечивает установку детали 110 в закрытое или приведенное в действие состояние. В соответствии с примерными вариантами выполнения настоящего изобретения, поскольку деталь 110 включает отдельные зоны сжатия, наконечник 150 выполнен так, что содержит отдельные исполнительные механизмы, такие как область 160 и область 170, которые связаны с частью 155 корпуса. Поскольку наконечник 150 входит в зацепление с деталью 110, различные зоны сжатия могут быть приведены в действие/закрыты в различные моменты времени. Более подробное описание структуры примерного наконечника приведено ниже. На Фиг.2А представлен вид сверху примерной детали 110А в развернутом состоянии. Деталь 110А включает прорезь 141, которая определяет отдельные зоны 185 и 187 сращивания/сжатия. Прорезь 141 может быть прорезана в листе 111 с одной стороны, так что она подходит к центру детали, где может быть расположен шарнирный участок 116. Деталь 110А включает лист 111 материала, имеющий элементы 112 и 114, шарнирно связанные через шарнирный участок 116, такой, как описано выше. Элемент 112 включает захватные части или канавки 192 и 193, которые могут быть выполнены в виде v-образных канавок или могут иметь некоторую другую многоугольную форму в зависимости от вида(ов) оптического волокна, которое должно быть захвачено и/или сращено. Канавки 192 и 193 могут быть выполнены так, что имеют одинаковую форму или различные формы в зависимости от применения. Как альтернатива канавки 192 и 193 могут быть заранее проточены, как это описано в заявке США №2005-0063645-А1. Элемент 114 включает захватные части 194 и 195 (расположенные напротив захватных частей 192 и 193 соответственно), которые могут быть заранее проточены, выполнены как v-образные канавки или выполнены в некоторой другой многоугольной форме. Канавки 194 и 195 могут быть выполнены так, что имеют одинаковую форму или различные формы в зависимости от применения. Например, как показано на Фиг.2D, вид с торца детали 110А в открытом состоянии для размещения оптоволокна, первая захватывающая часть 122 и вторая захватывающая часть 124 могут быть выполнены так, что имеют v-образные канавки. В альтернативном варианте выполнения детали 110С, представленной на Фиг.2С, прорезь 141с может частично проходить в листе 111 с одной стороны, не прорезая часть канавки области захвата. Деталь 110А может быть использована для сращивания оптических волокон любого типа, таких как обычное оптоволокно типа стекло-стекло-полимер (“GGP”) (описано в патенте США №Re.36146), обычное оптоволокно, выполненное на основе стекла, POF (пластмассовое оптическое волокно) и TECS оптоволокно (стекло с технически улучшенным покрытием). Эти оптические волокна могут быть одномодовыми и многомодовыми оптическими волокнами и могут иметь стандартный диаметр (включая защитные покрытия), такой как примерно 125 мкм (без защитного покрытия или с защитным покрытием), 250 мкм внешний диаметр и/или 900 мкм внешний диаметр, а также нестандартные диаметры, которые могут быть меньше, чем 125 мкм, между 125 мкм и 900 мкм, и/или больше 900 мкм, или другие. В одном примерном альтернативном варианте выполнения канавки 192 и 194 выполнены так, что образуют первый диаметр (или калибр канавки), когда устройство приведено в действие, а канавки 193 и 195 проточены заранее так, что образуют второй диаметр (или калибр канавки), когда устройство приведено в действие. Второй диаметр (или калибр канавки) может быть таким же или отличаться от первого диаметра (или калибра канавки). В одном примерном варианте выполнения, например, при сращивании оптических волокон, покрытых диоксидом кремния, канавка 192 может иметь v-образную форму, а канавка 194 может отсутствовать, в то время как канавки 193 и 195 могут быть выполнены так, что позволяют зажимать оптическое волокно с защитной оболочкой большего диаметра. Кроме того, одна или более областей захвата элементов 112 и 114 могут по выбору дополнительно включать один или более конусов или выемок 132а-132d и 134а-134d, образующих области для ввода волокна. Как показано на Фиг.2А, деталь 110А выполнена с одной прорезью, например, прорезью 141, которая может быть прорезана в элементе 112 или элементе 114 (на данной фигуре прорезь 141 выполнена в элементе 112). Прорезь или прорези могут использоваться для образования различных зон сжатия (когда деталь 110А находится в разогнутом состояние), при этом зона 185 может обеспечить зону сращивания, а зона 187 может обеспечить зону сжатия буфера (защитного покрытия волокна), или наоборот. Таким образом, зона 185 сращивания может быть закрыта или открыта независимо от зоны 187 сжатия буфера, или наоборот, и в другое время в последовательности соединения. Например, при сращивании оптического волокна с наконечником с оконечным волокном место сращивания оптических волокон может располагаться в зоне 185 (также называемой зоной сращивания), а оконечное оптическое волокно, покрытое защитным слоем, может удерживаться на месте при помощи зоны 187 сжатия. Например, зажимающие канавки 193 и 195 могут быть спроектированы так, чтобы зажимать покрытое защитным слоем оптическое волокно (в закрытом или приведенном в действие состоянии) диаметром 250 мкм. Этот зажим может обеспечить удержание оптического волокна, когда элемент полностью закрыт. В альтернативном варианте выполнения, показанном на Фиг.2В, деталь 110В представляет собой конструкцию с двумя прорезями (включая прорези 141а и 141b, образованные в листе 111 напротив шарнира 116 друг от друга), обеспечивающими образование зон 185 и 187. Кроме того, конструкции с многочисленными прорезями могут обеспечить различные усилия в зависимости от применения. Конечно, как будет очевидно кому-либо, имеющему обычную квалификацию в области, к которой относится настоящее изобретение, различное количество прорезей также может быть использовано, не выходя за рамки объема изобретения. В дополнительном альтернативном варианте выполнения зоны 185 и 187 могут быть определены путем утончения толщины материала листа 111, отделяющего зоны сращивания и/или сжатия. Например, разделение зон сращивания и/или сжатия может быть достигнуто путем уменьшения толщины листового материала на 50-90% от его первоначальной толщины в области между зонами, в зависимости от типа листового материала, который используется. Эти примерные конфигурации обеспечивают различные уровни сжатия оптического волокна, которое расположено в каждой зоне. В одном примерном варианте выполнения соединителя короткий отрезок оптического волокна, зафиксированый на одном торце, закреплен во втулке и проходит из втулки в центр зоны сращивания (называемый здесь “оконцованная часть оптического волокна”), может быть соединен с оконечным оптическим волокном, посредством чего сначала может быть приведена в действие (закрыта) зона сращивания, затем приводится в действие зона сжатия (или захвата), которая закрепляет оконечное оптическое волокно на месте. Эта последовательность сращивания может гарантировать достаточный оптический контакт между торцами оптических волокон. В качестве альтернативы, для точного совмещения двух оптических волокон в зоне сращивания может быть приложено небольшое по уровню сжатие, вместе с тем, чтобы увеличить общую удерживающую способность оптического волокна, к нему в зоне сжатия может быть приложено большее по уровню сжимающее усилие. После приведения в действие зоны сжатия сращивание может быть завершено при помощи полного введения в действие зоны сращивания. Отмечается, что термин “закрытый” или “приведенный в действие” предназначен для обозначения положения, когда захватные части детали оказывают значительные сжимающие усилия на внешнюю часть оптического волокна, которое сращивается/захватывается/удерживается. Таким образом, по крайней мере некоторая удерживающая сила может быть приложена к оптическому волокну или защитному покрытию волокна, не приводя устройство в действие полностью. Таким образом, в соответствии с примерными вариантами выполнения настоящего изобретения, учитывая описанный здесь механизм работы, полное приведение в действие одной зоны сжатия может быть достигнуто независимо от приведения в действие другой зоны сжатия, например, до, в то же самое время или после. Как упоминалось ранее, в соответствии с примерными вариантами выполнения настоящего изобретения наконечник 150 (также называемый здесь воздействующий наконечник) может быть использован для приведения в действие детали 110, 110А, 110В, 110С. Наконечник 150 может быть выполнен из жестких материалов, таких как металлы или пластики. Например, наконечник 150 может быть изготовлен методом литья под давлением. Другие пригодные материалы будут очевидны для того, кто обладает обычной квалификацией в области техники, к которой относится настоящее описание. Фиг.3A-3D представляют различные виды примерного наконечника 150. На Фиг.3А, представляющей вид сбоку поперечного сечения внешней поверхности, наконечник 150 включает часть 155 корпуса, которая простирается вдоль наконечника и соединяет первый захватный механизм 160 и второй захватный механизм 170. В примерной конфигурации, показанной на Фиг.3А, наконечник 150 может по выбору дополнительно включать один или более фиксаторов, таких как фиксаторы 156 и 157, расположенные на внешней поверхности одного или обоих первого захватного механизма 160 и второго захватного механизма 170. Фиксатор(ы) могут быть использованы для установки в определенном положении и зацепления наконечника с соединителем или сращивающим элементом (более подробно показано на Фиг.5А-5С). В зависимости от выбора на наконечнике 150 может быть выполнено более двух фиксаторов. На Фиг.3В представлен вид сбоку поперечного сечения внутренней части наконечника 150, которая включает внутренний кулачок 162 и внутренний кулачок 171. Кулачок 162 расположен на внутренней поверхности захватного механизма 160, а кулачок 171 расположен на внутренней поверхности захватного механизма 170. Кулачок 162 включает первый кулачковый участок 161. Во время закрывания устройства для захвата и сращивания лепестки элемента захвата и сращивания могут опираться на участок 161, при этом лепестки остаются в открытом положении (т.е. лепестки элемента не поджимаются друг к другу, позволяя таким образом ввести оптическое волокно). Кулачок 162 дополнительно включает первую переходную площадку 164 и вторую переходную площадку 166. Кулачок 171 включает первый кулачковый участок 176, а также первую переходную площадку 172 и вторую переходную площадку 173. Как можно судить по виду с торца поперечного сечения примерного наконечника 150, представленного на Фиг.3С и 3D, переходная площадка 164 может быть выполнена так, чтобы постепенно приводить в действие зону сращивания детали 110, 110А, 110В, 110С до приведения в действие зоны сжатия защитного слоя волокна, в этом примере переходная площадка 164 расположена в более низком положении (по отношению к части 155 корпуса) на элементах наконечника (или ножках) 151 и 152, чем переходная площадка 172. Кроме того, постепенное сжатие детали (например, в зоне 185) может быть обеспечено за счет скашивания выступа переходной площадки 164. Также переходная площадка 172 не входит в контакт с деталью 110, 110А, 110В, 110С до тех пор, пока переходная площадка 166 не войдет в контакт с элементом сращивания. Таким образом, по мере того как наконечник 150 входит в зацепление с деталью 110, 110А, 110В, 110С, кулачки 162 и 171 могут скользить по лепесткам элементов 112 и 114, поджимая их друг к другу. В примерном варианте выполнения закругленные края вдоль внешней поверхности лепестков 112 и 114 детали (см., например. Фиг.2С) могут дополнительно способствовать устранению торцового биения. В соответствии с альтернативным вариантом выполнения настоящего изобретения наконечник 150 может дополнительно включать дополнительные переходные части для одного или обоих кулачков 162 и 171. На Фиг.4A-4D представлена примерная последовательность приведения в действие элемента 210 сращивания при помощи наконечника 250. В этом примере предполагается, что оконцованное оптоволокно вставлено в захватную часть зоны 285 сращивания, а буферная часть соединяемого оконечного оптического волокна (не показано) вставлена в захватную часть зоны 287 сжатия. На Фиг.4А, представляющей устройство в разобранном виде, наконечник 250 не находится в зацеплении с деталью 210. На виде сбоку поперечного сечения Фиг.4А показана одиночная (или двойная) прорезь 241, которая определяет зоны 285 и 287 детали 210. Фиг.4В показывает положение, когда наконечник 250 сдвинут в сторону детали 210 в направлении, указанном стрелкой 205, и находится в контакте с первыми кулачками 161 и 176, благодаря чему в зоне 285 сращивания может быть осуществлен предварительный оптический контакт торцов оконцованного оптического волокна и соединяемого оконечного оптического волокна. На Фиг.4В можно видеть, что начало переходной площадки 164 кулачка совпадает с верхней частью зоны 285 сращивания. Заключительное перемещение может быть выполнено вручную и предпочтительно с использованием инструмента. В частности, примерный инструмент мог бы размещать корпус устройства совмещения и захвата оптического волокна (устройство сращивания или соединитель) в установочное гнездо, которое является частью основания инструмента. Основание инструмента может быть выполнено с возможностью размещения на плоской поверхности и/или удержания в руке оператора. Устройство захвата и сращивания оптических волокон располагалось бы в гнезде таким образом, чтобы воздействующий наконечник был бы в верхнем положении (например, как показано на Фиг.5А-5С). Этот инструмент может также иметь рычаг, плечо которого прикреплено к основанию с возможностью вращения в узле крепления и проходит от узла крепления до его конца, который выходит за установочное гнездо. Конец плеча рычага может быть выполнен так, чтобы можно было опираться на него большим пальцем или пальцем и создать усилие, прилагаемое к нему, перемещающее его в сторону основания инструмента. В точке между узлом крепления плеча рычага на основании и концом плеча рычага прямо на линии с установочным гнездом устройства может располагаться третья точка, которая может быть примерно по размеру воздействующего наконечника. Эта третья точка, или точка срабатывания, входит в контакт с верхней частью воздействующего наконечника по мере того, как плечо рычага поворачивается в сторону основания инструмента. Когда сила прилагается к этому плечу рычага, наконечник наезжает на устройство в направлении, показанном стрелкой 205. Это плечо рычага может также иметь ограничитель, чтобы воздействующий наконечник не был чрезмерно приведен в действие. После приведения в действие плечо рычага поворачивается из рабочей зоны и устройство удаляется из инструмента. Так как наконечник 250 непрерывно перемещается в направлении стрелки 205, например, с помощью рычага инструмента. Фиг.4С показывает, что переходная площадка 164 кулачка полностью входит в контакт с зоной 285 до вхождения в контакт зоны 287, на которую еще не действовала переходная площадка 172 кулачка. При помощи этого действия сращивание оконцованного оптического волокна с соединяемым оптическим волокном завершается. Фиг.4D показывает полное приведение в действие детали 210, когда зона 285 закрыта кулачком 162 и зона 287 закрыта кулачком 171. В итоге, так как зона 287 полностью приведена в действие, соединяемое оптическое волокно надежно захвачено внутри детали 210, что обеспечивает лучшую удерживающую способность соединителя. Другая иллюстрация приведения в действие элемента 210 показана на видах поперечного сечения на Фиг.5А-5С, где деталь 210 расположена в основании 290, которое может быть частью оптического соединителя или отдельным устройством сращивания. В данном примере опять предполагается, что оконцованное оптическое волокно и соединяемое оптическое волокно (не показано) вставлены в захватную часть зоны 285 сращивания и буферная часть соединяемого оптического волокна была размещена в захватной части зоны 287 сжатия. На Фиг.5А деталь 210 расположена на опорной площадке 292 основания 290. В этом примерном варианте выполнения опорная площадка 292 может дополнительно иметь гнездо 296, в котором размещается и удерживается шарнирный участок 216 детали 210. Основание 290 дополнительно включает прорези 295, для того чтобы принимать элементы 251 и 252 наконечника, и фиксаторы 294 основания, предназначенные для захвата (или фиксации на месте) стопоров 256 и 257 наконечника. Конструкции детали 210 и наконечника 250 аналогичны конструкциям, описанным выше. На Фиг.5А наконечник 250 перемещается в указанном стрелкой 205 направлении до достижения положения, в котором стопоры 257 надежно зафиксированы фиксаторами 294 основания. В примерном варианте выполнения это положение также соответствует началу вхождения в зацепление элементов (или лапок) 212 и 214 зоны 285 посредством переходной площадки 164 кулачка. Из этого положения, как показано на Фиг.5В, при дальнейшем движении наконечника 250 в направлении стрелки 205 зона 285 (здесь выполнена как зона сращивания) становится приведенной в действие (закрытой), так как элементы 212 и 214 зоны 285 подталкиваются по направлению друг к другу посредством переходной площадки 164 кулачка, в то время как зона 287 (здесь выполнена как зона сжатия буфера) остается в отогнутом открытом состоянии. В данном примерном варианте выполнения зона 285 дополнительно включает захватывающую область 120b, которая имеет v-образную конфигурацию канавки для выполнения соединения оконцованного оптического волокна с соединяемым оптическим волокном. Кроме того, зона 287 включает захватывающую область 120а, которая выполнена для захвата или сжатия буферной части соединяемого оптического волокна. При продолжающемся перемещении наконечника 250 в направлении, указанном стрелкой 205 (в сторону детали 210), Фиг.5С иллюстрирует положение полностью приведенных в действие как зоны 285, так и зоны 287. В этом примерном варианте выполнения полное приведение в действие соответствует положению стопоров 256, которые зафиксированы фиксаторами 294 основания 290. В этой точке наконечник зафиксирован на основании 290, но может быть перемещен тяговым усилием в направлении, противоположном указанному стрелкой 205. В альтернативном варианте выполнения расстояние между стопорами 256 и 257 наконечника может быть изменено, чтобы задать большее или меньшее расстояние, определяющее приведение элемента в действие, что обеспечит более медленное или быстрое приведение его в действие. Таким образом, в соответствии с примерным вариантом выполнения устройство для захвата и сращивания оптических волокон может обеспечить независимый захват/сращивание для различных частей оптического волокна (волокон), которые захватываются/сращиваются. Как будет очевидно кому-либо, обладающему обычной квалификацией в области техники, к которой относится настоящее изобретение, последовательное и/или постепенное сжимание различных зон элемента зажима/сращивания может быть выполнено с использованием различных технических средств. Например, воздействующий наконечник может быть выполнен с одним кулачком и составные части элементов 212 и 214 зоны 287 могут иметь меньшую длину (в направлении от шарнирного участка), чем элементы 212 и 214 зоны 285. Таким образом, при помощи перемещения наконечника 250 в сторону детали 210 зона 285 будет контактировать с кулачком до того, как начнет контактировать с кулачком зона 287. Таким путем зона 285 будет приведена в действие независимо от зоны 287 и до приведения в действие зоны 287. В альтернативном варианте области захвата зон 285 и 287 могут быть сконструированы различно, для того чтобы прикладывать различный уровень сжатия к внешнему периметру оптического волокна (волокон), удерживаемого здесь, вызывая, таким образом, приведение в действие различных частей оптического волокна (волокон) в различные моменты времени. В дополнительном альтернативном варианте воздействующий наконечник может быть разделен на два или более отдельных воздействующих наконечников, которые могут быть надвинуты на различные части элемента зажима и сращивания в различные моменты времени. Еще в одном альтернативном варианте воздействующий наконечник может быть выполнен способным скользить в направлении, параллельном оси оптического волокна, благодаря чему воздействующий наконечник сначала контактирует с первой зоной сжатия, затем при дальнейшем движении в направлении, параллельном оси оптического волокна, приводит в действие вторую зону сжатия. В соответствии с другим примерным вариантом выполнения воздействующий наконечник может быть выполнен так, чтобы обеспечивать либо симметричное, либо несимметричное кулачковое взаимодействие. Например, на Фиг.6А показана симметричная конфигурация, где наконечник 250 (аналогично показанному ранее) содержит кулачки 162 и 171 на обоих элементах 251 и 252 наконечника. В качестве альтернативы на Фиг.6В представлен наконечник 350, имеющий кулачки 362 и 371, которые выполнены только на элементе 353 наконечника. В другом альтернативном варианте (не показан) кулачок 362 может быть выполнен на элементе 351 наконечника и кулачок 371 может быть выполнен на элементе 352 наконечника. Другие альтернативные конфигурации будут очевидны кому-либо, обладающему обычной квалификацией в области техники, к которой относится настоящее изобретение. Как упоминалось выше, деталь 110 может быть реализована во многих устройствах сращивания оптических волокон и оптических соединителях. Так, примерный волоконный соединитель 400 показан на Фиг.7. В этой конструкции деталь 210 размещена в основании 290 соединителя. Как обсуждалось выше, оконцованное оптическое волокно, например, наконечник 430, имеющий оптическое волокно 432, может быть размещен внутри зоны 285 до полного приведения в действие. Наконечник 430 может быть вставлен в канал 297 основания 290. Конец присоединяемого оконечного оптического волокна (не показан) может быть вставлен в соединитель 400 через центрирующий канал 298, через открытую область захвата внутри зоны 287 сжатия до тех пор, пока не состыкуется с оптическим волокном 432 внутри зоны 285. В соответствии с одним или более примерными вариантами выполнения, описанными выше, приведение устройства в действие может быть выполнено путем перемещения наконечника 250 к детали 210. В этой примерной конфигурации кулачок 162 приводит в действие зону 285 до того, как кулачок 171 приводит в действие зону 287. В альтернативном варианте наконечник 250 может быть выполнен так, чтобы кулачок 171 приводил в действие зону 287 в то же время или до приведения в действие зоны 285 кулачком 162. Как будет очевидно кому-либо, имеющему обычную квалификацию в области техники, к которой относится настоящее изобретение, устройство 400 может быть разработано для сращивания/захвата других волокон, таких как двух оконечных оптических волокон. Кроме того, как будет очевидно любому, имеющему обычную квалификацию в области техники, относящейся к настоящему описанию, в альтернативных вариантах выполнения описанные здесь устройства для захвата и сращивания могут быть использованы в волоконно-оптических устройствах 4×4 FIBRLOK В дополнительном альтернативном варианте выполнения деталь 110 может располагаться в корпусе устройства захвата и сращивания оптических волокон и может использовать один или более воздействующих наконечников, которые могут отдельно закрывать каждую секцию (зону) детали. Например, отрезок оптического волокна в защитной оболочке известного диаметра (например, отрезок гибкого оптоволокна) может включать сколотый и отполированный первый торец или обычный оптический соединитель (например, оптический соединитель ST, LC или FC типа), прикрепленный к первому торцу. Другой (второй) конец отрезка гибкого оптоволокна может располагаться внутри зоны сжатия защитной оболочки детали 110. Этот второй конец оптического волокна может быть зачищен от защитного покрытия, и зачищенная часть может заходить частично в зону сращивания той же детали. Первый наконечник может приводить в действие зону сжатия защитной оболочки, что приводит к зажиму покрытого оболочкой оптического волокна, в то время как второй наконечник может быть использован позже для приведения в действие зоны сращивания оптического волокна, когда установлено оконечное оптическое волокно. В результате деталь 110 может оформить часть терминированного оптоволоконного кабеля, что обеспечивало бы быструю установку в полевых условиях (например, где монтажник подготавливает только второе оптическое волокно (т.е. оконечное волокно) для зоны сращивания для того, чтобы соединить оптоволоконный кабель со вторым оптическим волокном). Другой примерный вариант выполнения проиллюстрирован на Фиг.8, которая показывает устройство 500 для захвата и сращивания оптических волокон, которое включает деталь 510 и воздействующий наконечник 550. В этом примерном варианте выполнения деталь 510 включает три отдельные зоны сжатия – зону 585 сращивания, первую зону 587 захвата защитной оболочки и вторую зону 588 захвата защитной оболочки. Деталь 510 может по выбору включать одну или более канавок/портов 532, 534, 535, 536, образующих подводящие области приема оптического волокна. В вариантах выполнения, где прорези 541А и 541В не доходят до областей канавки детали 510, подводящие области 535 и 536 приема оптического волокна могут быть исключены. Одна или более канавок 594, 595 и 596 могут быть образованы в детали 510 как v-образные канавки или канавки других форм, аналогичных описанным выше. В этом примерном варианте осуществления изобретения канавка 594 выполнена таким образом, что имеет первый диаметр (или калибр канавки) при приведенном в действие устройстве, а канавки 595 и 596 проточены для образования второго диаметра (или калибра канавки), когда устройство приведено в действие. Второй диаметр (или калибр канавки) может быть таким же или отличаться от первого диаметра (или калибра канавки), в одном примерном варианте выполнения, например, при сращивании оптических волокон с покрытием из диоксида кремния канавка 594 может иметь v-образную форму для захвата оголенного оптического волокна, а канавки 595, 596 могут быть выполнены с возможностью захвата сращиваемого оптического волокна в защитной оболочке. Деталь 510 может быть приведена в действие наконечником 550, который также может включать три раздельных механизма 560, 570 и 580 приведения в действие. Например, как показано на Фиг.8, наконечник 550 может включать три раздельных кулачка – кулачок 562 для приведения в действие зоны 585, кулачок 574 для приведения в действие зоны 587 и кулачок 577 для приведения в действие зоны 588. В примерной конфигурации наконечник 550 может быть разработан так, чтобы кулачок 562 приводил в действие зону 585 в то же время или до приведения в действие зон 587 и 588 кулачками 574 и 577 соответственно. Как будет очевидно любому, обладающему обычной квалификацией в области техники, к которой относится настоящее изобретение, устройство 500 может быть разработано для сращивания/захвата любого типа оптического волокна. Как было описано выше, устройство для захвата и сращивания по настоящему изобретению может быть выполнено с множеством зон захвата/сращивания, что обеспечивает различный уровень воздействия, который может передаваться на оптическое волокно, расположенное в определенной зоне и на определенном месте, в последовательности сращивания. Поскольку волоконная оптика используется глубоко в метро и получила доступ к сетям, преимущества таких изделий механического соединения могут быть использованы в технологии “Волокно в дом/рабочий стол/здание/предприятие” (FTTX-технология). Устройства по настоящему изобретению могут быть использованы в монтажном оборудовании, которое предполагает простоту использования при выполнении большого количества сращиваний и соединений, особенно там, где затраты на рабочую силу более дорогостоящие. Настоящее изобретение не должно считаться ограниченным конкретными примерами, описанными выше, а должно пониматься как охватывающее все аспекты изобретения, как это четко изложено в прилагаемой формуле. Различные модификации, эквивалентные процессы, а также многочисленные структуры, к которым настоящее изобретение может быть применено, будут без труда очевидны для тех, кто обладает квалификацией в области, к которой относится настоящее изобретение, после анализа настоящего подробного изложения. Формула охватывает и такие модификации и устройства.
Формула изобретения
1. Устройство для захвата и сращивания оптических волокон, содержащее сращивающую деталь, имеющую первый и второй шарнирно связанные элементы, область захвата, образованную в упомянутой детали и которая включает первую и вторую захватывающие части, расположенные на первой и второй внутренних поверхностях каждого из упомянутых элементов, причем сращивающая деталь дополнительно содержит отдельные первую и вторую зоны сжатия, расположенные вдоль упомянутой области захвата, при этом между первой и второй зонами сжатия вдоль упомянутой области захвата расположена, по крайней мере, одна прорезь, и наконечник, выполненный с возможностью вхождения в контакт с упомянутой деталью, для того чтобы избирательно приводить в действие первую зону сжатия независимо от приведения в действие второй зоны сжатия, причем наконечник имеет первый кулачок и второй кулачок, выполненные с возможностью приложения сжимающего усилия первого и второго уровня, соответственно, к оптическому волокну, вставленному в захватную часть, соответственно, первой и второй зоны сжатия, при этом сжимающее усилие первого уровня отлично от сжимающего усилия второго уровня. 2. Устройство для захвата и сращивания оптических волокон по п.1, в котором упомянутые первый и второй кулачки выполнены с возможностью последовательного вхождения в контакт с упомянутыми первой зоной сжатия и второй зоной сжатия, соответственно. 3. Устройство для захвата и сращивания оптических волокон по п.2, в котором деталь включает первую прорезь, расположенную на первом элементе, и вторую прорезь, расположенную на втором элементе напротив первой прорези. 4. Устройство для захвата и сращивания оптических волокон по п.2, в котором деталь содержит по крайней мере две прорези для образования отдельных первой, второй, и третьей зон сжатия вдоль длины упомянутой области захвата, и в котором наконечник включает первый кулачок, второй кулачок и третий кулачок, причем упомянутый первый кулачок выполнен с возможностью вхождения в контакт с упомянутой первой зоной сжатия независимо от упомянутого второго кулачка, входящего в контакт с упомянутой второй зоной сжатия, и упомянутого третьего кулачка, входящего в контакт с упомянутой третьей зоной сжатия. 5. Устройство для захвата и сращивания оптических волокон по п.1, в котором наконечник включает часть корпуса, которая простирается вдоль наконечника и соединяет первый элемент наконечника и второй элемент наконечника. 6. Устройство для захвата и сращивания оптических волокон по п.5, в котором наконечник дополнительно содержит, по крайней мере, один стопор, образованный на внешней поверхности, по крайней мере, одного из первого и второго элементов наконечника, причем упомянутый, по крайней мере, один стопор выполнен с возможностью зацепления с фиксаторами основания устройства. 7. Устройство для захвата и сращивания оптических волокон по п.5, в котором упомянутый первый кулачок расположен на внутренней поверхности, по крайней мере, одного из упомянутых первого и второго элементов наконечника, и где упомянутый второй кулачок расположен на внутренней поверхности, по крайней мере, одного из упомянутых первого и второго элементов наконечника. 8. Устройство для захвата и сращивания оптических волокон по п.7, в котором упомянутый первый кулачок имеет первую переходную часть, постепенно скошенную наружу от упомянутой внутренней поверхности, и в котором упомянутый второй кулачок имеет вторую переходную часть, постепенно скошенную наружу от упомянутой внутренней поверхности, причем упомянутая вторая переходная часть расположена ближе к упомянутой части корпуса, чем упомянутая первая переходная часть.
РИСУНКИ
|
||||||||||||||||||||||||||
, выпускаемое компанией 3М, Сент-Паул, Миннесота. Кроме того, в патенте США №5337390 описано неадгезионное соединительное устройство, имеющее корпус соединителя и муфту, прикрепленные друг к другу, причем механический захватный элемент находится в корпусе соединителя и удерживает оптическое волокно на месте. Захватный элемент, описанный здесь, может входить в зацепление путем перемещения втулки в направлении, перпендикулярном отверстиям, образованным в корпусе соединителя и муфты. Описанный соединитель был включен в серийный соединитель оптических волокон CRIMPLOK
