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Dokumentenidentifikation DE60018822T2 13.04.2006
EP-Veröffentlichungsnummer 0001022596
Titel Wärmeschrumpfbarer Schlauch zum Schutz von optischen Faserspleissen
Anmelder Telefonaktiebolaget LM Ericsson (publ), Stockholm, SE
Erfinder Dumitriu, Ion, 149 35 Nynäshamn, SE
Vertreter HOFFMANN & EITLE, 81925 München
DE-Aktenzeichen 60018822
Vertragsstaaten DE, FR, GB, IT
Sprache des Dokument EN
EP-Anmeldetag 20.01.2000
EP-Aktenzeichen 008500118
EP-Offenlegungsdatum 26.07.2000
EP date of grant 23.03.2005
Veröffentlichungstag im Patentblatt 13.04.2006
IPC-Hauptklasse G02B 6/38(2006.01)A, F, I, 20051017, B, H, EP

Beschreibung[de]
TECHNISCHES GEBIET

Die Erfindung bezieht sich auf den Schutz von Spleißen optischer Fasern, insbesondere auf das Erwärmen eines wärmeschrumpfbaren Schlauchs, um den Schlauch um einen optischen Faserspleiß, der zu schützen ist, zu schrumpfen, und insbesondere auf eine Anordnung, die einen wärmeschrumpfbaren Schlauch enthält, der dazu gedacht ist, für den Schutz von Spleißen optischer Fasern verwendet zu werden.

STAND DER TECHNIK

Optischen Fasern finden heutzutage weite Anwendung zur Vermittlung von Information, wie z.B. in großen Telekommunikationssystemen, hauptsächlich aufgrund ihrer großen Zuverlässigkeit, ihrer Unempfindlichkeit gegen elektrische Interferenz und ihrer hohen Kapazität. Um die Handhabung von optischen Fasern zu vereinfachen, sind sie oft als Faserbänder vorgesehen, in welchen eine Vielzahl von optischen Fasern nebeneinander platziert sind, voneinander und von der Umgebung optisch isoliert, jedoch auf eine gewisse Weise parallel zueinander befestigt, z.B. mittels einer Polymerhülle. Solch ein Band enthält gewöhnlich 4, 6, 8 oder 12 parallele Fasern.

Wenn zwei verschiedene optische Fasern verspleißt werden, was gewöhnlich durch Schweißen durchgeführt wird, müssen die Polymerhüllen der Fasern erst entfernt werden. Daher muss sowohl die individuelle Hülle der optischen Fasern als auch das Material, welches die Fasern miteinander zur Bildung eines Faserbandes sichert, entfernt werden. Daraufhin werden die enthüllten oder bloßen Fasern geschnitten, um danach miteinander verschweißt zu werden.

Wärmeschrumpfbare Schläuche werden häufig verwendet, um solche Spleiße einzelner optischer Fasern oder optsicher Faserbänder zu schützen, die im Telekommunikationsbereich verwendet werden. Dann wird ein solcher Schlauch über ein Ende einer einzelnen Faser oder eines optischen Faserkabels wie z.B. eines Faserbandes aufgezogen und dann wird das Kabel mit einem anderen Kabel verspleißt. Schließlich wird der wärmeschrumpfbare Schlauch bewegt, um die bloßen Abschnitte der optischen Fasern zu bedecken, und wird dann erwärmt, um ihn schrumpfen zu lassen und ihn fest um die bloßen Abschnitte herum und mit dem Spleiß zu verbinden. Wenn der Schlauch erwärmt wird, muss man sorgfältig überwachen, dass keine Luft innerhalb des schrumpfenden Schlauchs verbleibt, da eine solche verbleibende Luft die mechanische Stütz- und Schutzfunktion des Schlauchs verschlechtert.

Wenn die Schutzschläuche erwärmt werden, werden häufig Öfen mit einer U-Form verwendet. Ebenso sind Widerstandsdrähte, die innerhalb des Schlauchs anbracht werden, vorgeschlagen worden. So ist im US-Patent 4,509,820 eine schützende Verpackungsanordnung für einen gespleißten Abschnitt von optischen Fasern offenbart, wobei die Anordnung ein oder mehrere elektrische Widerstandsheizelemente auf der Innenseite eines wärmeschrumpfbaren Schlauchs beinhaltet, um in der Lage zu sein, sowohl den Schlauch als auch einen heißschmelzenden Klebstoff zu erwärmen. Elektrische Heizelemente für wärmeschrumpfbare Schläuche sind ebenso in den japanischen Patentanmeldungen 58-009111, 58-009112, 58-009113, 60-061705, 7-248425, 58-023008, 54-118254 offenbart. Eine ähnliche Anordnung, in welcher ein Widerstandsdraht um einen Spleißverstärkungsstab gewickelt ist, ist in der japanischen Patentanmeldung 58-055908 beschrieben. Ein Problem, welches in solchen schützenden Verpackungsanordnungen auftritt, wenn elektrischer Strom durch ein Heizwiderstandselement einer schützenden Anordnung zum Schrumpfen einer Schutzhülle geleitet wird, umfasst die Wahl des Zeitpunkts, an dem die Erwärmung ausreichend ist und der elektrische Strom unterbrochen werden soll.

DARSTELLUNG DER ERFINDUNG

Es ist eine Aufgabe der Erfindung, eine schützende Anordnung für optische Faserspleiße zu entwickeln, welche ein Verstärkungselement aufweist und welche leicht hergestellt werden kann.

Es ist eine andere Aufgabe der Erfindung eine schützende Anordnung für optische Faserspleiße zu entwickeln, welche leicht verwendet werden kann und keine extra Steueranlage benötigt.

Insbesondere ist ein von der Erfindung gelöstes Problem jenes, wie man das Risiko von innerhalb einer Hülse zum Schutz optischer Faserspleiße verbleibender Luft verringert und wie man solch eine Hülse auf einfache und zuverlässige Weise herstellt.

Ein anderes von der Erfindung gelöstes Problem ist jenes, wie man beim Durchleiten eines elektrischen Stroms durch ein Heizwiderstandselement einer Schutzanordnung zum Schrumpfen einer Schutzhülse den Zeitpunkt auswählt, an dem die Erwärmung ausreichend ist, und der elektrische Strom unterbrochen werden soll.

Daher umfasst eine Packungsanordnung zum Schutz von Spleißen optischer Fasern wie herkömmlich einen äußeren, dünnen, wärmeschrumpfbaren Schlauch, bevorzugt einen inneren, dickeren wärmeschrumpfbaren Schlauch und einen Verstärkungsstab. Der Verstärkungsstab weist eine elektrisch leitende Beschichtung, wie z.B. eine Metallschicht, auf seiner flachen Fläche auf. Wenn die Anordnung erwärmt wird, um sie dicht an einem Spleiß anzubringen, wird ein elektrischer Strom durch die Metallschicht geführt. Dann wird Wärme erzeugt, welche die Schrumpfung der Schläuche verursacht. Die Metallschicht kann so angebracht werden, dass sie einen größeren Widerstand in ihrem mittleren Bereich aufweist, wo sie dann zuerst erwärmt wird, und die Schrumpfung der Schläuche dann auch im mittleren Bereich, in der Längsrichtung der Schläuche betrachtet, beginnt. Dies verringert das Risiko der Bildung eingeschlossener Luftblasen. Die Metallschicht kann so hergestellt werden, dass sie wie eine elektrische Sicherung wirkt, wobei sie verdampft, wenn die Erwärmung ausreichend intensiv ist, und wobei sie dann den elektrischen Strom unterbricht. Dieses stellt eine leichte und automatische Bedienung der Anordnung bereit. Dieser Vorgang wie eine elektrische Sicherung kann natürlich auch für andere Formen des von einer Schicht verschiedenen Wärmewiderstandselements erhalten werden, z.B. durch die Anwendung eines länglichen Elements innerhalb des Schlauchs oder der Schläuche wie z.B. eines Widerstandsdrahts, wobei das Element eine kleinere Querschnittsfläche an seinem mittleren Abschnitt aufweist, oder durch die Verwendung eines länglichen Elements, das aus einem Material mit einem Widerstand pro Einheit hergestellt ist, welcher größer in dem mittleren Abschnitt als in dessen Endabschnitten ist.

Das Aufbringen einer Metallschicht, z.B. eines auf eine geeignete Form zugeschnittenen Metallblechs, auf eine Oberfläche des Verstärkungsstabs ist ein sehr einfacher Vorgang. Natürlich wird der Widerstand in der Längsrichtung einer solchen Schicht ebenso leicht kontrolliert. Z.B. kann die Schicht leicht in ihrem mittleren Abschnitt enger gemacht werden, an dem sie dann einen höheren Widerstand aufweisen wird und daher zuerst und am intensivsten erwärmt werden wird. Die Metallschicht kann ebenso auf eine flache Fläche gedruckt werden und daraufhin geätzt werden, was eine sehr genaue Kontrolle über den Widerstand der verschiedenen Teile der Metallschicht bereitstellt. Im Allgemeinen wird dann in einem mittleren Abschnitt einer solchen Schicht eines elektrisch leitenden Materials, wenn in einer Längsrichtung der Schicht betrachtet, die Schicht einen größeren Widerstand pro Längeneinheit, genommen in der Längsrichtung der Schicht, aufweisen, als in den Endabschnitten der Schicht. Anders ausgedrückt weist die Schicht eines solchen elektrisch leitenden Materials im Allgemeinen einen im Wesentlichen gleichmäßigen spezifischen Widerstand auf, und um gegebenenfalls ein intensiveres Erwärmen wenn nötig zu erhalten, kann sie daher eine kleinere Querschnittsfläche in ihrem mittleren Abschnitt, wenn in einer Längsrichtung der Schicht betrachtet, aufweisen, als in den Endabschnitten der Schicht.

KURZE BESCHRIEBUNG DER ZEICHNUNGEN

Die Erfindung wird nun mithilfe einer nicht einschränkenden Ausführungsform und unter Bezug auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben, in welchen:

1 eine perspektivische Ansicht eines herkömmlichen wärmeschrumpfbaren Schlauchs zum Schutz geschmolzener optischer Faserspleiße ist,

2 eine perspektivische Ansicht eines wärmeschrumpfbaren Schlauchs ist, welcher ein an einer elektrischen Stromversorgung angeschlossenes Heizwiderstandselement aufweist, und

3 eine perspektivische Ansicht eines Verstärkungsstabs mit einer elektrisch leitenden Schicht auf einer flachen Oberfläche ist.

WEGE ZUR AUSFÜRHUNG DER ERFINDUNG

Eine herkömmliche Anordnung zum Schutz eines Spleißes zweier optischer Fasern ist in der perspektivischen Ansicht der 1 gezeigt. Die Anordnung umfasst einen inneren, wärmeschrumpfbaren Schlauch 1, welcher aus einem dicken Kunstharzmaterial hergestellt ist, einen steifen Glasstab 3 mit einem D-förmigen Querschnitt und einen äußeren wärmeschrumpfbaren Schlauch 5, der aus einem dünnen Kunstharzmaterial hergestellt ist. Der äußere Schlauch umgibt die zwei anderen Komponenten und hält die anderen Komponenten auf ihren Plätzen, um die Anordnung zu bilden. In einigen Fällen wird kein innerer Schlauch 1 verwendet, und der äußere Schlauch 5 wird dann dicker gemacht. Die flache Fläche des Stabs 3 ist mit der äußeren Fläche des inneren Schlauchs 1 in Kontakt, wenn zwischen zwei nicht gezeigten, optischen Fasern ein Spleiß gemacht wird, wird die Anordnung um eine der Fasern herum angebracht, indem die Faser von einer Seite der Anordnung durch den inneren Schlauch 1 durchgeführt wird, um ihr Ende auf der anderen Seite der Anordnung zu enthüllen. Ein Abschnitt des exponierten Endes wird dann von seiner schützenden Polymerschicht befreit und der bloße Endabschnitt wird mit dem Ende der anderen optischen Faser schmelzverspleißt, von welcher die Schutzhülle auch entfernt worden ist. Daraufhin wird die schützende Anordnung entlang der gespleißten Fasern aufgeschoben, um die bloßen Abschnitte der Fasern zu bedecken. Die Schutzanordnung wird erwärmt, um die Schläuche 1, 5 zu schrumpfen und den inneren Schlauch fest am Spleißabschnitt und dem bloßen Faserabschnitten anzubringen und um den Verstärkungsstab 3 mit einer geeigneten Kraft am Spleiß zu halten.

Die herkömmliche wärmeschrumpfbare Anordnung der 1 kann verändert werden, um ein Wärmewiderstandselement aufzunehmen, wie in der perspektivischen Ansicht der 2 veranschaulicht. Der Glasstab 3 weist auf seiner flachen Fläche eine Beschichtung 7 auf, wobei die Beschichtung aus einem elektrisch leitenden Material wie z.B. einem geeigneten Metall hergestellt ist. Die Beschichtung erstreckt sich zu den Endflächen des Stabs, wo sie elektrisch mittels der elektrischen Klemmen 9 einer Stromversorgung 11, ebenso in der Figur gezeigt, verbunden werden kann. Daraufhin kann ein elektrischer Strom durch die leitende Beschichtung 7 fließen, um sie und damit den Glasstab 3, den inneren Schlauch 1 und den äußeren Schlauch 5 erwärmen, um die Schläuche zu schrumpfen, und so den Spleißabschnitt zu versiegeln.

Die leitende Beschichtung oder Schicht 7 kann an ihrem mittleren Abschnitt in der Mitte des Glasstabs, wenn in dessen Längsrichtung betrachtet, einen höheren Widerstand aufweisen. Solch eine leitende Schicht ist in 3 dargestellt. Die leitende Schicht ist dort in ihrem mittleren Bereich enger dargestellt. Dies wird dazu führen, dass die beim Anschließen der leitenden Schicht an eine Stromversorgung entstehende Wärme im mittleren Bereich größer sein wird, wobei dann der Schrumpfvorgang der Schläuche an deren mittleren Bereichen beginnt, auch aus deren Längsrichtung betrachtet. Dieser Vorgang wird das Risiko verringern, innerhalb der wärmeschrumpfbaren Schläuche gefangene Luftblasen zu erhalten.

Die leitende Schicht weist bevorzugt eine gleichmäßige Dicke auf. Die Dicke und die Breite im mittleren Bereich entsprechend der 3 kann so ausgewählt werden, dass die leitende Schicht oder die Metallschicht im mittleren Bereich verdampft, wenn eine genügend hohe Temperatur erreicht wurde, d.h. im Allgemeinen nach einer vorbestimmten Zeit für einen vorbestimmten elektrischen Strom, der an die Schicht angelegt wird, wenn die Erwärmung begonnen wird, oder für eine vorbestimmte Spannung, die an die Schicht angelegt wird. Dann wird die Erwärmung automatisch unterbrochen und der Schrumpfvorgang ist vollendet.


Anspruch[de]
  1. Anordnung zum Schutz von bloßen Teilen optischer Fasern und/oder von Spleißteilen optischer Fasern, wobei die Anordnung einen äußeren wärmeschrumpfbaren Schlauch (5), einen aus elektrisch isolierendem Material hergestellten und innerhalb des äußeren wärmeschrumpfbaren Schlauchs befindlichen Verstärkungsstab (3) und ein elektrisch leitendes, ebenfalls innerhalb des äußeren wärmeschrumpfbaren Schlauchs befindliches Widerstandselement umfasst, dadurch gekennzeichnet, dass der Verstärkungsstab eine im Wesentlichen flache Fläche umfasst und dass das Widerstandselement eine Schicht (7) aus elektrisch leitendem Material umfasst, die auf der im Wesentlichen flachen Fläche des Verstärkungsstabs aufgebracht ist.
  2. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass in einem in einer Längsrichtung der Schicht gesehen mittleren Abschnitt der Schicht (7) aus elektrisch leitendem Material die Schicht einen größeren Widerstand pro Längeneinheit, in einer Längsrichtung der Schicht gesehen, aufweist als in den Endabschnitten der Schicht.
  3. Anordnung nach einem der Ansprüche 1–2, dadurch gekennzeichnet, dass die Schicht (7) aus elektrisch leitendem Material einen im Wesentlichen gleichmäßigen spezifischen Widerstand aufweist und eine kleinere Querschnittsfläche in ihrem in einer Längsrichtung der Schicht gesehen mittleren Abschnitt aufweist als in Endabschnitten der Schicht.
  4. Anordnung nach einem der Ansprüche 1–3, dadurch gekennzeichnet, dass die Schicht (7) aus elektrisch leitendem Material einen im Wesentlichen gleichmäßigen spezifischen Widerstand und eine im Wesentlichen gleichmäßige Dicke aufweist und eine kleinere Breite in ihrem in einer Längsrichtung der Schicht gesehen mittleren Abschnitt aufweist als in Endabschnitten der Schicht.
  5. Anordnung nach einem der Ansprüche 1–4, dadurch gekennzeichnet, dass die Schicht (7) aus elektrisch leitendem Material eine derartige Querschnittsfläche hat, dass, wenn ein vorbestimmter elektrischer Strom durch die Schicht geleitet wird und dabei die Schicht und die benachbarten Komponenten der Anordnung erwärmt werden, die Schicht nach einer vorbestimmten Zeitdauer zumindest teilweise verdampfen wird, so dass ein elektrischer Strompfad durch die Schicht unterbrochen wird, um den elektrischen Strom und dadurch das Erwärmen automatisch abzustellen.
  6. Anordnung nach einem der Ansprüche 1–5, gekennzeichnet durch einen innerhalb des äußeren Schlauchs (5) befindlichen inneren Schlauch (1) aus einem wärmeschrumpfbaren Material, wobei der Verstärkungsstab (3) außerhalb des inneren Schlauchs liegt.
  7. Verfahren zur Herstellung einer Anordnung zum Schutz von bloßen Teilen optischer Fasern und/oder von Spleißteilen optischer Fasern, wobei das Verfahren folgende Schritte umfasst

    – Bereitstellen eines äußeren wärmeschrumpfbaren Schlauchs (5),

    – Anordnen eines aus elektrisch isolierendem Material hergestellten Verstärkungsstabes (3) innerhalb des äußeren wärmeschrumpfbaren Schlauchs,

    – Anordnen eines elektrisch leitenden. Widerstandselements ebenfalls innerhalb des äußeren wärmeschrumpfbaren Schlauchs,

    dadurch gekennzeichnet, dass beim Schritt des Anordnens des elektrisch leitenden Widerstandselements eine Schicht (7) aus elektrisch leitendem Material auf eine im Wesentlichen flache Fläche des Verstärkungsstabs aufgebracht wird, um das elektrisch leitende Widerstandselement zu bilden.
  8. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass beim Aufbringen der Schicht (7) aus elektrisch leitendem Material die Schicht so aufgebracht wird, dass sie in einem in einer Längsrichtung der Schicht gesehen mittleren Abschnitt der Schicht aus elektrisch leitendem Material einen größeren Widerstand pro Längeneinheit, in einer Längsrichtung der Schicht gesehen, aufweist als in Endabschnitten der Schicht.
  9. Verfahren nach einem der Ansprüche 7–8, dadurch gekennzeichnet, dass beim Aufbringen der Schicht (7) aus elektrisch leitendem Material die Schicht so aufgebracht wird, dass sie einen im Wesentlichen gleichmäßigen spezifischen Widerstand und eine kleinere Querschnittsfläche in ihrem in einer Längsrichtung der Schicht gesehen mittleren Abschnitt aufweist als in Endabschnitten der Schicht.
  10. Verfahren nach einem der Ansprüche 7–9, dadurch gekennzeichnet, dass beim Aufbringen der Schicht (7) aus elektrisch leitendem Material die Schicht so aufgebracht wird, dass sie einen im Wesentlichen gleichmäßigen spezifischen Widerstand und eine im Wesentlichen gleichmäßige Dicke und eine kleinere Breite in ihrem in einer Längsrichtung der Schicht gesehen mittleren Abschnitt aufweist als in Endabschnitten der Schicht.
  11. Verfahren nach einem der Ansprüche 7–10, dadurch gekennzeichnet, dass beim Aufbringen der Schicht (7) aus elektrisch leitendem Material der Schicht eine derartige Querschnittsfläche gegeben wird, dass, wenn ein vorbestimmter elektrischer Strom durch die Schicht geleitet wird und dabei die Schicht und die benachbarten Komponenten der Anordnung erwärmt werden, die Schicht nach einer vorbestimmten Zeitdauer zumindest teilweise verdampfen wird, so dass ein elektrischer Strompfad durch die Schicht unterbrochen wird, um den elektrischen Strom und dadurch das Erwärmen automatisch abzustellen.
  12. Verfahren nach einem der Ansprüche 7–10, gekennzeichnet durch den zusätzlichen Schritt des Anordnens eines inneren Schlauchs (1) aus wärmeschrumpfbarem Material innerhalb des äußeren wärmeschrumpfbaren Schlauchs (5) und außerhalb des Verstärkungsstabs (3).
Es folgt ein Blatt Zeichnungen






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