专利名称：套管加热设备以及用于粘合套管和光纤的方法
技术领域：
本发明涉及当通过将光纤的一端插入到位于套管上的光纤插入通孔中且通过利用热固粘合剂来相互粘合光纤和套管时用于对套管进行加热的套管加热设备。更具体的说，本发明涉及这样一个套管加热设备，即该设备中的用于加热套管的套管加热单元以及用于控制该套管加热单元温度的温度控制单元是彼此独立的。
图3给出了在将套管定位在嵌入位置的情况下的放大横断面视图，其中将光纤插入到位于支架102上的多个套管嵌入孔104中。
套管加热设备100包括一支架102、一加热装置112、一支架加热单元移动装置116、以及一光纤保持装置118。在将光纤110的顶端(一端面)插入到位于套管106上的光纤插入通孔108(参见图3)中的情况下，上述支架102用于嵌入并定位套管106。上述加热装置112用于对支架102的一侧面端(一底面)进行加热。上述支架加热单元移动装置116用于使位于加热装置112上的支架加热单元114在近似垂直的方向上移动(如
图1所示的箭头AR方向)，使得支架加热单元114可接近/接触(在+Z方向)支架102或者移到支架102或者远离支架102(在-Z方向)。上述光纤保持装置118用于保持住多个在向上的方向(+Z方向)上从套管106伸出的光纤110，这些光纤嵌入到并定位在支架102中。此外，由基座120来支撑支架102和光纤保持装置118。
支架102是由诸如金属这样的具有较高导热性的组件构成的，并且形成了如图2A和2B所示的长方体形。将支架102固定到基座120上以便将长方体的六个面中具有最大面积的两个面设置为水平面(在X-Y方向上)。另外，将基座120置于诸如工作平台的顶面上。
支架102的具有最大面积的两个面中的底面包括一个与支架加热单元114相接触的支架加热单元接触面122，并且用于嵌入并定位套管106的多个套管嵌入孔104近似垂直的穿入到支架加热单元接触面122。将套管的布局设置成例如12个×2行＝24个。如图3所示，套管嵌入孔104具有这样一种结构，即位于下面的具有较小直径的孔部分104A以及位于上面的具有较大直径的孔104B部分是同轴的。
接下来，对将光纤110插入到套管106中的情况以及在插入光纤110之后将套管106嵌入到并定位在位于支架102上的套管嵌入孔104中的情况进行详细的描述。
如图3所示，将光纤110的裸光纤部分110A(末端部分)插入到套管106的光纤插入孔(通孔)108中，上述套管预先填充了热固粘合剂，其中由于去除了光纤110一端的覆盖物，因此暴露出上述裸光纤。光纤110的末端部分110A从套管106末端部分(端面)的光纤插入孔108中略微的伸出。将末端部分110A的略微伸出部分稍微的设置在支架102的支架加热单元接触面122之内。这里，在随后的步骤中将从套管106端面中略微伸出的光纤110末端部分110A的端面磨光。
在无需去除覆盖物的情况下(裸光纤部分110A的伸出端的相对侧)，在套管106的底部端面上，例如在光纤110的延伸一端上配备有一金属凸缘124以便包围住光纤110。
如上所述的，裸光纤110A插入到其末端且其底部端面上配备有一金属凸缘的套管106被嵌入到且被定位在包括有较小直径部分104A和较大直径部分104B的嵌入孔104中，以便使套管106的顶端位于支架加热单元接触面122侧，同时位于底部端面上的金属凸缘124位于支架加热单元接触面122的相对侧。
如图1所示，由垂直运动的支架加热单元114和加热器本体(温度控制单元)126构成。上述支架加热单元114通过与诸如支架102底面这样的支架加热单元接触面122相接触来对支架102进行加热。上述加热器本体包括用于按照传统的实例来对支架加热单元114的温度进行控制的一控制器以及用于调节加热时间的一定时器。
支架加热单元114包括即作为支架接触面128的一顶面，该顶面与位于支架102底面上的支架加热单元122相接触。将支架接触面128加工成平面形并将其设置为近似水平，以便支架接触面128可与整个支架加热单元接触面122相接触。此外，将支架接触面128加工成近似长方形，并且其面积的大小加工成与位于支架102上的支架加热单元接触面122相等或比其稍大一些。
同时，支架加热单元114通过利用支架加热单元移动装置116(在图1的箭头AR所示)的垂直方向上移动。因此，可将支架接触面128调节为接近、接触、或者远离位于支架102底面上的支架加热单元接触面122。
光纤保持装置118包括一管形的旋转组件130和一有伸缩性的组件134。上述旋转组件被设置成水平的且可自由旋转。上述有伸缩性的组件134是由海绵(或者其他的类似海绵的合成树脂、橡胶等等)制成的，这种海绵包括有多个成夹层状的且因此可夹持住光纤110的切槽。旋转组件130的两个端部分别由基座120支撑。
旋转组件130大致与支架102的纵向相平行且是水平的，并且位于支架102之上的一位置上。
接下来，对套管加热设备的操作进行详细地描述。首先，在支架102和支架加热单元114彼此垂直的相分离，同时加热器的电源被关闭的情况下，将其上插入有光纤110的多个套管106分别逐一的嵌入到且定位在位于支架102上的多个套管嵌入孔104中，如图3所示。一旦对其进行了定位，由如图1所示的光纤保持装置118来保持住从套管106伸出的光纤110。按照这种方式，可避免诸如光纤110间的缠绕这样的故障。
此外，在将多个套管106嵌入到且定位在各个嵌入孔104中的嵌入位置之后，利用支架加热移动装置116来向上移动支架加热单元114，借此可使支架加热单元114的顶面(支架接触面128)与支架102的底面(支架加热单元接触面128)彼此接触。在这种情况下，将支架加热单元114的电源打开，因此在预定的温度(例如大约85度)下将支架102和套管106加热预定的时间(例如大约30分钟)。按照这种方式，使套管106与光纤110之间的热固粘合剂变硬了，以便将套管106和光纤110整体的粘合。
在粘合之后，将支架加热单元114的电源关闭，并且利用支架加热单元移动装置116将与支架102相分离的支架加热单元114向下移动。随后，将嵌入到且定位在嵌入孔104中的套管106和由光纤保持装置118所保持的光纤110移开，然后按照相同的方式将下一个套管106和用于粘合的其他物嵌入到且定位在嵌入孔104中。
通过重复上述操作来不断执行套管106和光纤110的粘合。
此外，假设套管加热设备100位于其高度例如大约为700mm的工作台的顶面，并且假设操作员执行将要被加热的套管嵌入到支架102中的操作以及从支架102中取出已被加热的且被整体固定到光纤上的套管的操作，同时操作员坐在可为工作台而调节的座椅上，然后操作员为了工作而不得不把他的胳膊和手太高，这是因为支架102处于很高的位置。因此，操作变得很辛苦且造成疲劳。
还可以想得到的是操作员坐在其上的座椅位置增高了，或者，工作台的顶面高度降低了。然而，这样的安排仍需要对座椅和工作台进行特定的设计。
考虑到上述问题而提出了本发明。本发明的一个目的就是提出了一种用于对套管进行加热的套管加热设备，其中将光纤插入到其上以便由利用热固粘合剂的粘合作用而将这两个组件相互整体的固定在一起，这便于操作员将要被加热的套管定位在套管加热设备的支架上，并且便于操作员从支架中取走已被加热的套管，同时操作员还坐在为工作台所安排的一座椅上。
根据本发明的第一技术方面，提出了一种套管加热设备，该套管加热设备可使光纤的一端插入到位于套管上的光纤插入通孔中，并且对套管进行加热，同时该套管加热设备还包含光纤插入通孔内表面与套管之间的热固粘合剂，这样将光纤和套管粘合在一起。这里，套管加热设备包括一热传导支架、一支架加热单元、以及一控制单元。上述热传导支架具有多个用于嵌入且定位套管的套管嵌入部分。上述支架加热单元用于支撑并加热支架。上述控制单元用于向支架加热单元提供电源并用于对支架加热单元的加热温度进行控制。在套管加热设备中，控制单元与支架加热单元相分离。
根据本发明的第二技术方面，提出了一种应用于多个套管和多个光纤的用于对光纤和套管进行粘合的方法，其中将光纤的一端插入到位于每一套管上的光纤插入通孔中。这里，该方法包括通过孔和每个光纤将热固粘合剂注入到每个光纤插入通孔的内表面与每个光纤之间、并且通过使套管倾斜而对套管加热预定的时间，以使得与光纤从套管伸出的端面相对的端面处于较低的位置。
图2A和2B给出了一支架的示意图，该支架位于先前所公开的套管加热设备上，并且嵌入有将要加热的套管，同时可允许光纤插入到上述套管中。
图3给出了在将插入有光纤的套管嵌入到，并且定位在多个套管嵌入孔中的情况下的放大横断面视图，其中上述套管嵌入孔位于先前所公开的套管加热设备的支架上。
图4给出了根据本发明第一实施例的套管加热设备的示意性结构的正视图。
图5A至5C给出了从图4的箭头V所示的方向看去的示意图，这些图给出了套管加热设备的示意性结构的侧视图。
图6给出了MT连接体的结构透视图。
图7A给出了MT连接体的平面图，图7B给出了MT连接体的横断面视图。
图8给出了包括有温度控制单元的套管加热设备的结构平面示意图。
图9给出了沿图8中的IX-IX线的横断面视图。
图10给出了沿图9中的X-X线的横断面视图。
图11给出了图8中的XI部分的放大示意图。
图12给出了沿图11中的XII-XII线的横断面视图。
图13给出了多芯光纤固定装置的结构的横断面视图，该图示出沿图8中的XIII-XIII线的横断面。
图14给出了套管加热设备的推力机构的修改实施例的示意图。
图15给出了套管加热设备的推力机构的另一个修改实施例的示意图。
图16给出了根据本发明第二实施例的套管加热设备的示意性结构图。
图17给出了根据本发明第三实施例的光纤端部处理系统的示意性结构图。
如图1所示的套管加热设备相类似，套管加热设备是通过对套管进行加热而将光纤和套管粘合在一起的套管加热设备。这里，将光纤的任一端面插入到位于每个套管上的光纤插入通孔中，并且热固粘合剂通过孔和光纤而存在于光纤插入通孔的内表面与光纤之间。套管加热设备1包括由热传导组件所构成的一支架5，该支架具有多个可依照要求而将套管嵌入在且定位在嵌入位置上的套管嵌入部分。
在套管加热设备1中，然而，用于加热支架的支架加热单元9以及用于控制支架加热单元9温度的温度控制单元11位于相互独立的位置，并且支架加热单元9和温度控制单元11通过至少可弯曲的且相当长的电缆(用于提供电源的电缆以增加支架加热单元9的温度)而彼此电连接。
同时，就套管加热设备1而言，由套管加热设备的基座3来支撑支架加热单元9。支架加热单元9不位于温度控制单元11之上以限制从基座3的底部到支架加热单元的高度。相反，与支架加热单元相独立的温度控制单元11位于支架加热单元9的旁边。
另外，在套管加热设备1中，由支架加热单元9来支撑支架5，因此整体的提供了支架5。因此，将支架5和支架加热单元9设置成可向水平面的方向倾斜。
换句话说，将支架5配置成如图5B所示的可自由嵌入有套管的支架处于水平的状态倾斜到如图5A所示的支架5倾斜到可使操作员侧变得很低这样的位置，或者倾斜到如图5C所示的支架5倾斜到可使操作员侧变得很高这样的位置。
在套管加热设备1中，操作员利用诸如位于支架加热单元9一端上的手柄15而使支架5倾斜等等。另外，套管加热设备1具有一个绝热罩17，该绝热罩保持遮盖的状态，但不遮盖支架5的顶面部分。
与图1所示的套管加热设备100的温度控制单元126相类似，套管加热设备1的温度控制单元11包括控制器18、定时器19、以及电源开关21。该控制器用于控制支架加热单元9的温度。该定时器用于调节加热时间。该电源开关用于打开或关闭温度控制单元11的电源。
为了准确的设置支架5的温度，可提供温度传感器(未示出)以用于在诸如支架5的套管嵌入部分附近或者在支架加热单元9上检测支架5的温度且将用于传达由温度传感器所检测到的温度信息的传感器线提供给温度控制单元11的控制器18和电缆13或者只提供给控制器18，以便根据通过传感器线而从温度传感器上接收到的温度信息以及设置在控制器18中的信息来控制支架加热单元9的温度。
同时，可将支架5配置成可检测支架加热单元9，以便根据嵌入到支架5中的套管情况或者根据用于光连接由这些套管所支撑的光纤(光纤端面)的连接体的情况来由其他类型的支架来代替支架5。
下面对套管加热设备1进行进一步详细的描述。这里，在该实施例中，基于下述假定来进行详细地描述，即假定套管加热设备1通过热固粘合剂而对机械传递连接体(MT连接体)与插入到该MT连接体通孔上的光纤进行热粘合而完成固定。
首先对MT连接体进行详细地说明。图6给出了MT连接体23的结构透视图。图7A给出了从图6中的箭头VIIA所示的方向看去的MT连接体23的平面图，图7B给出了沿着图7A中的VIIB-VIIB线的MT连接体23的横断面视图。
MT连接体23是在多芯光纤25进行彼此的整体连接时所使用的连接体。MT连接体23包括套管27，该套管整体的粘合并支撑多芯光纤25的一端，且该套管被加工成带形，以定位多个光纤。由诸如橡胶这样的弹性体所制成的套圈29遮盖并支撑多芯光纤25以及位于多芯光纤25延伸端上的套管27以便加固多芯光纤25。
MT连接体23的套管27被加工成长方体形，并且可使多芯光纤25的一端插入到其上以进行定位和保持的多个光纤通孔27A位于套管27的宽度方向上，并且形成于套管27的纵向方向(y方向)上，上述多芯光纤25分别具有暴露的裸光纤25A。
各个光纤通孔27是在模制套管27的过程中形成的，或者是通过堆叠(成夹层状)精密处理过的组件而形成的。以高精确性来处理每一个精密处理过的组件以形成将各个裸光纤25A定位在一个面上的多个定位凹槽，这样与组件的定位凹槽彼此面对。
另外，粘合剂注入孔27D位于套管27厚度方向上的一侧(z方向)，在注入用于对各个裸光纤25A和套管27进行粘合的热固粘合剂时才使用该粘合剂注入孔27D，其中上述裸光纤25A已插入到套管27的各个光纤通孔27A中。然后，其暴露了各个裸光纤25A的多芯光纤25的一端被插入到通孔27中，并且已插入的各个裸光纤25A被暴露在套管27纵向方向上的一端27B上。
与套管27的一端27B相对的另一端27C、用于遮盖且支撑延伸的多芯光纤25的套圈29的一端与套管27相啮合，并且由此与套管27制备成一整体。
在这种情况下，将套管27设置(定位在嵌入位置上)在套管加热设备1的支架5上。然后，通过粘合剂注入孔27D注入热固粘合剂。此后，在预定的温度下对所设置的套管加热预定的时间，并且将多芯光纤25的各个裸光纤25A整体的固定到套管27上。这里，如上所描述的从粘合剂注入孔所注入的热固粘合剂位于光纤通孔27A与裸光纤25A之间的空隙中。
在加热之后，将套管27(MT连接体23)以及套管27所粘合的且支撑的多芯光纤从套管加热设备1中移走。然后，利用磨轮使套管27的一端27B和多芯光纤25的裸光纤25A端面25B着地。
另外，利用定位孔27E来对两个MT连接体23进行定位并连接到一起。上述两个MT连接体23均保持有多芯光纤的一端面。如图6所示，定位孔27E位于各个通孔27A的两侧，而通孔27A在套管27的一端面27B的宽度方向上排成一行。其结果是，由各个MT连接体23所保持的光纤彼此光连接。
值得注意的是，在下文中，坐标系(X，Y，Z)被描述为固有的坐标系，而另一个坐标系(x，y，z)是固定在支架加热单元上的坐标系。
套管加热设备图8给出了包括有温度控制器11的套管加热设备1的结构平面示意图(同时还包括有一个用于对MT连接体23进行加热的部分)。图9给出了沿图8中的IX-IX线的横断面视图，图10给出了沿图9中的X-X线的横断面视图。图8至图10中的支架加热单元9的顶部9A显示为近似水平。图10中的X方向和Y方向是X方向和Y方向彼此相互垂直的水平方向，其中的Z方向是垂直的方向。
套管加热设备1包括一个成长方体形的支架加热单元9。如图9和图10所示，电源电缆13从支架加热单元9的底部伸出，并且由此伸出的电源电缆13与如图4所示的温度控制单元11相连。用于将由温度传感器所检测到的温度信息传送到温度控制单元11的控制器的传感器线也和电缆13在一起，其中上述温度传感器用于检测支架5的温度。传感器线也被连接到温度控制单元。
支架加热单元9的侧面和底面被一遮板33所遮盖，通过遮板保持件31而将上述遮板与支架加热单元9固定在一起。因此，操作员不易用手接触到支架加热单元9的侧面和底面。
支架加热单元9和遮板33彼此不直接互相接触。遮板33和支架加热单元9间有一间隔，也就是说，在遮板33与支架加热单元9之间存在一空间。因此，从支架加热单元9中散发出来的热不易传输到遮板33。因此，即使在支架加热单元9达到很高温度的情况下，与支架加热单元9相比较而言，遮板33也不能达到很高的温度。
如图9和图10所示，从支架加热单元9的底面伸出的电源电缆13以及温度传感器的信号线穿过了遮板33，并且如图8所示伸出，并且与如图所示的温度控制单元11相连。通过利用铰链而将遮板33设置在基座3上，这样遮板33可绕着一理论旋转轴CL1(参见图9)旋转，该轴是在其中间部分沿着X轴伸出。如图9所示，基座3包括一个沿着X方向延伸的底板部分3A以及位于该底板部分3A两侧的各个竖立式板部分3B和3C，以便在z方向向上延伸。支架加热单元9以及遮板33位于上述底板部分3A之上的各个竖立式板部分3B和3C之间。
由诸如硬橡胶这样的材料制成的具有弹性和大的摩擦系数的多个基架35位于基座3的基板部分的底面之上。各个基架35与工作台的顶面SF1相接触，由此支架加热单元9和套管加热设备1的其他部分位于工作台上。
在基座3的各个竖立式板部分3B和3C内部，起铰链部分40(参见图9)作用的转动轴组件37A和转动轴组件37B是一个整体以支撑可绕理论旋转轴CL1旋转的遮板33。
同时，通孔33A和通孔33B位于沿遮板33的X(x)方向的各个端部上。各个转动轴组件37A和转动轴组件37B从通孔33A和33B中伸出，并伸入到遮板33中。
轴承构件39A和39B被分别固定到并且伸入到遮板33中的各个转动轴组件37A和转动轴组件37B上，这样可绕着转动轴组件37A和37B旋转。整体提供的这些各个轴承构件39A和39B位于遮板33的两端之内。
球塞41A和球塞41B位于各个轴承构件39A和39B上，以当转动遮板33时通过使顶端的球与各个转动轴组件37A和37B相啮合而便于指示遮板的位置并且可告知转动过程中的适当转动阻力。
在轴承构件39A的外围，从轴承构件39A的外周伸出的杆15被成一体化的固定。因此，操作员可利用杆15来转动遮板33以便相对于水平面而言使支架加热单元9和其他部件倾斜，如图5A至5C所示。
同时，用于对MT连接体23的套管27进行保持且定位的支架5的长度方向设置在支架加热单元9的顶面9A的X方向上。将该支架5设计成嵌入有在X方向上排成一行的多个MT连接体23，这样所嵌入的MT连接体23中伸出的多个光纤25在Y方向上延伸，而Y方向是朝着位于支架加热单元9的顶面9A之上的操作员的方向。
支架的结构图11给出了图8中的XI部分的放大示意图，图12给出了沿图11中的XII-XII线的横断面视图。图11和图12给出了在对套管加热设备1中的MT连接体23进行固定的状态下的放大示意图。
支架5包括多个矩形套管定位凹槽51，这些凹槽51例如就是套管定位部分，并且这些套管定位凹槽51的顶部构成了用于对MT连接体23的套管27进行加热的套管加热面51A。当将套管27嵌入到支架5的套管定位凹槽51中时，几乎垂直的横穿过该套管加热面51A的套管定位凹槽51的一端构成了用于对该套管27以及套管加热面51A进行定位的位置调节部分51B。
如图5B和图8所示，各个套管定位凹槽51在y方向上延伸并且被定位在x方向上。因此，在将支架加热单元9的顶面9A设置成近似水平的状态下，将套管定位凹槽51的套管加热面51A设置成水平的。
就MT连接体23的套管27而言，通过利用由弹性组件所形成的推力机构49而使套管27的加热面27E(位于套管27厚度方向上的该表面与其上具有粘合剂注入孔27D的表面相对)与套管定位凹槽51的套管加热面51A相接触。位于套管27宽度方向上的一端与位置调节部分51B相接触并且由此被定位以被支架5所保持。
换句话说，推力机构49是这样一种机构，即通过对套管位置调节部分51B加压而使套管27通电来保持套管27的加热面27F与套管加热面51A的平面接触。
可构成推力机构49的弹性组件53是由诸如板簧组件制成的。弹性组件53包括一平面部分53A以及分别位于该平面部分53两端的弯曲部分53B和53C。通过利用诸如螺钉这样的紧固件而将平面部分一体化的固定到支架5的顶部5A上，上述顶部5A位于套管定位凹槽51与相邻的套管定位孔51之间。同时，弯曲部分53B和53C伸入到套管定位凹槽51中。
在这种情况下，弯曲部分53B和53C的每一个均是诸如弧形这样的曲面，它们被弯曲成随着弯曲部分靠近套管位置调节部分51B而使其顶端更靠近套管加热面51A。
在该实施例中，位于支架5的顶部5A两侧的各个套管定位凹槽51的各个套管位置调节部分51B相对于顶部5A的中心位置而言成对称分布。
此外，每个弯曲部分53B和53C和与其相对的各个套管位置调节部分51B之间的距离稍小于套管27的宽度大小W2(图12)。
当套管27嵌入到诸如套管定位凹槽51中时，例如，通过弯曲部分53B施力于套管27的加热面27F，并且加热面27F可与套管定位凹槽51的套管加热面51A相接触，而且套管27宽度方向上的一端可与套管定位凹槽51的位置调节部分51B相接触，由此将套管27定位在且保持在套管定位凹槽51的内部。
值得注意的是，通过夹持和移动套管27来执行将套管27嵌入套管定位凹槽51中的操作以及从套管定位凹槽51中取走已嵌入到套管定位凹槽51中的套管的操作，而无需接触推力机构49。因此，操作员可利用一只手即可高效地执行这些操作。
此外，与支架5相独立的板形绝热遮板17位于支架5之上，而上述支架5位于支架加热单元9的顶面9A上。绝热遮板17在x方向上延伸以遮盖住支架5以及与其相邻的顶面9A的一部分。所提供的绝热遮板17可通过绝热遮板17的绝热和反射效应以及绝热遮板17与支架5间的空隙的绝热效应而减少从支架散耗到绝热遮板17外部的热量。因此，可有效的对嵌入到支架5中的各个MT连接体的套管进行加热。并且，也可消除由于偶然的触碰支架加热单元9的顶面9A而造成操作员遭受烧伤的风险。
绝热遮板支撑组件42位于多芯光纤延伸端的相对侧，以便可在x方向上延长，并且通过利用铰链43而由绝热遮板支撑组件42来支撑位于绝热遮板17的y方向上的一端。
在如图10所示的绝热遮板17遮盖住支架5的情况下，当操作员向上转动绝热遮板17时，绝热遮板不再遮盖支架5。在这种状态下，操作员可从支架5中拿走MT连接体23或者将MT连接体23固定在支架5上。
将用于定位且支撑延伸的多芯光纤25的多芯光纤定位组件45成一体化的配备在遮板33的顶面一端，其中上述遮板顶面上的多芯光纤25在Y(y)方向上延伸(操作员侧)。另外，多芯光纤支撑遮板47位于多芯光纤定位组件45的y方向的一端上以与多芯光纤定位组件45相连续。上述多芯光纤支撑遮板47可支撑进一步在y方向上从多芯光纤定位组件45伸出的多芯光纤25并且可使多芯光纤25向下在z方向上延伸。
多芯光纤支撑遮板47是由弧形的板部件制成的。随着远离多芯光纤定位组件45而逐渐在z轴上向下弯曲。
在其上插入有多芯光纤25一端的套管27被定位在套管加热设备1的支架5上的状态下，从套管27伸出的多芯光纤25远离位于支架5与多芯光纤定位组件45间的空间中的支架加热单元9，并且在支架加热单元9上沿着多芯光纤定位组件45的方向垂直的延伸。代替多芯光纤定位组件45和多芯光纤支撑遮板47，多芯光纤25接触多芯光纤定位组件45并沿着多芯光纤定位组件45和多芯光纤支撑遮板47而延伸。
另外，将多芯光纤定位组件45和多芯光纤支撑遮板47固定在不与支架加热单元9直接接触的遮板33上。因此，如果支架加热单元9产生了用于对套管27进行加热的热量，那么多芯光纤定位组件45或多芯光纤支撑遮板47不能达到一个很高的温度。
因此，即使支架加热单元9产生了热量，也几乎不加热从套管27中伸出的多芯光纤25。因此，遮盖住多芯光纤25将不会遭受由于加热所造成的不利影响。
进一步从多芯光纤支撑遮板47伸出的多芯光纤25向下悬挂在如图10所示的z方向。因为多芯光纤支撑遮板47被弯曲成弧形并且由此可引导多芯光纤25，因此多芯光纤25延伸的方向逐渐从水平方向变为垂直方向。按照这种方式，可避免多芯光纤25的突然弯曲或断裂。
在对套管27进行加热的过程中，用于固定多芯光纤25的多芯光纤固定装置55位于多芯光纤定位组件45的顶面，其中上述多芯光纤25从嵌入到支架5中的套管27中伸出。
多芯光纤固定装置图13给出了多芯光纤固定装置的结构的横断面视图，该图是沿图8中的XIII-XIII线的横断面。多芯光纤固定装置55包括支撑组件59、推力组件57、以及压力弹簧61。上述支撑组件59从多芯光纤定位组件45顶面向上竖起并且由此与多芯光纤定位组件45构成一体。上述推力组件57是可滑动的与该支撑组件59相啮合，以便在垂直的方向上(z方向)可自由的移动到多芯光纤定位组件45的顶面。上述压力弹簧61给推力组件57施加一个沿z方向向下的力，以便保持住多芯光纤25。
支撑组件59包括一个圆柱形的第一导引部分59A、第二导引部分59B、以及一螺钉部分59C。上述第二导引部分59B位于第一导引部分59A的底面，并且被加工成其外径小于第一导引部分59A的圆柱形。上述螺钉部分59C位于第二导引部分59B的底面，以将支撑组件59固定到多芯光纤定位组件45上。这里，第一导引部分59A的中心轴与第二导引部分59B的中心轴相互重合。
推力组件57包括一个管形的第一导引部分57A、一个管形的第二导引部分57B、以及一推力部分57C。上述第一导引部分57A的内径稍大于支撑组件59的第一导引部分59A的外径，并且可滑动的与第一导引部分59A相啮合。上述第二导引部分57B位于第一导引部分57A的底面，并且其内径稍大于支撑组件59的第二导引部分59B的外径，并且可滑动的与第二导引部分59B相啮合。上述推力部分57C位于推力组件57的底面，以便可从推力组件57的侧面伸出，并且将其加工成几乎与多芯光纤定位组件45的顶面相平行的平面形状。
第一导引部分59A的中心轴与第二导引部分59B的中心轴几乎相互重合。另外，推力组件57是用于使多芯光纤25施压于多芯光纤定位组件45的推力组件。
压缩弹簧61位于第一导引部分59A与第二导引部分57B的顶面以及第二导引部分59B的外围之间的空隙中。此外，通过压缩弹簧61给推力组件57施加一个沿z方向向下的力，然后给推力组件57的推力部分57C施加一个朝着多芯光纤定位组件45方向的力，由此为了保持牢固可将多芯光纤25推向多芯光纤定位组件45。
由诸如硬橡胶这样的具有较大摩擦系数的材料所制成的弹性组件63被粘附到推力组件57的推力部分57C，以增大用于保持多芯光纤的力。
通过利用多芯光纤固定装置55来保持从嵌入到支架5中的套管27中伸出的多芯光纤25而将多个套管27嵌入到支架5中，其中上述多芯光纤固定装置55可在z方向上移动。因此，即使多个多芯光纤25从支架5中伸出，也可防止各个多芯光纤25彼此相互缠绕。另外，还可消除支架5与多芯光纤定位组件45之间的多芯光纤25松弛，并且还可防止当与支架加热单元9接触时由于对多芯光纤25加热所造成的不良影响。
利用套管加热设备来进行粘合和固定的操作移走多芯光纤25一端的覆盖物以暴露出裸光纤25A，并且将部分暴露的裸光纤25A插入到MT连接体23的套管通孔27A中。在这种情况下，在与暴露有裸光纤25A的部分相邻近的多芯光纤25被插入到套管27以及用于遮盖多芯光纤25的套圈29中。
按照这种方式，在套管27的粘合剂注入孔27D朝上的情况下，其上插入有多芯光纤25的套管27被嵌入到支架5中，由此MT连接器被定位并被保持牢固。同时，由多芯光纤固定装置55来保持牢固从嵌入到支架5中的套管27中所伸出的多芯光纤25以避免多芯光纤25的松弛，并且还可导引多芯光纤25进一步向下延伸，以便利用多芯光纤25支撑遮板47即可使手向下。当执行该操作时，如果将支架加热单元9倾斜到如图5C所示的操作员侧较低，那么该操作很容易被执行。
随后，从粘合剂注入孔27D中注入热固粘合剂，以对其上暴露有裸光纤的多芯光纤25和套管27的通孔27A进行相互粘合和固定。
当注入热固粘合剂时，将支架5和支架加热单元9设置成如图5B所示的水平形，以便将MT连接件23的套管27也设置成水平(以便通过将套管定位凹槽51的加热面51A设置成水平而使套管27的通孔27A在水平方向上延伸)。
这还可将热固粘合剂注入到其上嵌入有多芯光纤25的套管27中，然后将套管27嵌入到支架5中。在这种情况下，最好是将支架5和支架加热单元9设置成如图5B所示的水平的状况，以防止所注入的热固粘合剂流出。
接着，为了防止所注入的热固粘合剂泄漏到多芯光纤25从其伸出的套管27一端(套圈29位于其上的一端，即操作员侧)，如图5C所示使支架加热单元9倾斜，使得套管的相对端(与操作员侧相对的一侧)比一端稍低一些，其中多芯光纤25的裸光纤25A的一端位于上述套管的相对端。然后，在使套管27倾斜的情况下，由支架加热单元9对套管27进行加热，以使所注入的热固粘合剂变硬，由此将多芯光纤25粘附在且固定在MT连接件23的套管27上。
此后，从套管加热设备1中拿走MT连接件23和多芯光纤25。根据套管加热设备1，为支架5所配备的用于嵌入MT连接件23的套管27的支架加热单元9与用于控制支架加热单元9的温度控制单元11相分离。换句话说，温度控制单元11不设置在支架加热单元9之下。因此，当将支架加热设备1安装在工作台上时，可使从工作台的顶面到支架的高度降低到比传统的套管加热设备(该设备具有位于加热设备单元之上的温度控制单元)低例如大约170mm至80mmm。因此，当操作员将要被加热的套管嵌入到套管加热设备1的支架5中，并且从支架5中拿走已加热的套管27，同时还要坐在为该工作台所设计的座椅上时，对于操作员来说上述操作变得很容易。
另外，根据套管加热设备1，当套管27被加热以将多芯光纤25粘附到MT连接件23的套管27上时，可对套管27进行加热，同时还可将多芯光纤25未从其处伸出的一端设置成比伸出端稍低一些。因此，可防止在加热的过程中所注入的热固粘合剂泄漏到多芯光纤25从其伸出的套管一端。值得注意的是，在紧接着加热之后由于温度的升高而使热固粘合剂一般失去了粘性且变成了液体。
此外，通过使热固粘合剂泄漏到MT连接件23的套管一端并使其变硬，其中多芯光纤25从上述MT连接件23的套管一端伸出，这可防止位于MT连接件23的套圈29中的或者其附近的多芯光纤25变硬并且由此失去弹性。另外，可避免由于热固粘合剂泄漏到多芯光纤25从其伸出的MT连接件23的套管27上所造成的热固粘合剂不够用以及插入到套管27的通孔27A中的裸光纤25A未被粘附住且未被固定住这样的麻烦。
这里，当对套管27进行加热时，即使热固粘合剂泄漏到套管27的一端上并使其变硬，其中上述套管27的一端未有多芯光纤25伸出，也可在变硬之后使位于未有多芯光纤25伸出的一端上的套管27的端面着地。因此，可避免裸体光纤上覆盖有所泄漏出的且已变硬的粘合剂这样的麻烦。
当在加热之后大部分粘合剂已变硬且其体积已减小时，可从粘合剂注入孔27D另外注入适当的粘合剂以补充减少量。然后，通过将支架加热单元9设置成如图5B所示的水平状况而将套管也设置成水平。此后，由支架加热单元9对套管27进行加热并且使另外注入的热固粘合剂变硬。按照这种方式，可更安全的执行多芯光纤25与套管27间的粘合和固定。同时，可防止裸体光纤25A暴露在粘合剂注入孔27D之外。此后，从套管加热设备1中拿走MT连接件23的套管27和多芯光纤25。
这里，即使另外注入了热固粘合剂并且如上所述的将套管27设置成水平，另外所注入的热固粘合剂也会泄漏到套管27一端，其中多芯光纤25从该端伸出(套圈29侧)。这是因为在另外注入热固粘合剂等等之前对其进行加热而造成的套管27一端的热固粘合剂流通管道(例如多芯光纤25与套管27之间的小间隙既可作为流通管道)消失了或者及其窄，其中多芯光纤25从上述套管27一端中伸出。
施压机构的改进实施例下面对推力机构49的改进实施例进行详细地描述，该推力机构49用于使套管27施压于支架5以进行保持。图14给出了推力机构65的示意图，该推力机构65是对套管加热设备1的推力机构进行修改的实施例。推力机构65与推力机构49的不同之处在于朝着套管定位凹槽51的方向延伸的弯曲部分是根据推力机构49的弹性组件53部分而改变的。推力机构65的其他方面几乎与推力机构49相同。
如图14所示，假定这里有一个虚曲面IS1，该虚曲面与套管加热面相距比套管27的厚度大小稍大一些的距离。推力机构65的弹性组件67的每个弯曲部分67A被加工成这样一个形状，即将基础部分67A或67B，也就是到达虚曲面IS1之前的部分，加工成随着弹性组件67靠近套管加热面51A而使其靠近套管位置调节部分5 1B，并且将顶端部分67C或67D，也就是到达虚曲面IS1之后的部分，加工成随着弹性组件67靠近套管加热面51A而使其远离套管位置调节部分51B。换句话说，每个弯曲部分67A具有一个曲面，在虚曲面IS1附近该曲面最靠近套管位置调节部分51B，并且该弯曲部分67A最好是就虚曲面IS1而言成近似对称分布。
当将套管27定位并保持在套管定位凹槽51中时，力作用于套管27上以如箭头AR11所示的在顶端部分67C或67D使套管27倾斜的施压于套管加热面51A。因此，其作用AR11产生了可将套管27推向套管位置调节部分51B的力(在x方向上)以及将套管27推向套管加热面51A的力(在z方向上)。因此，可更安全的实现套管27与套管位置调节部分51B以及套管加热面51A的平面接触。这里，曲面部分67B与曲面部分67A相对称。
图15给出了推力机构69的示意图，该推力机构69是对套管加热设备1的推力机构进行修改的实施例。推力机构69使用了一线圈弹簧以代替板形弹性组件，这样可实现套管27与套管位置调节部分51B以及套管加热面51A的平面接触。
施压机构69包括一支撑组件71、一施压组件73、以及一压力弹簧75。上述支撑组件71从支架5的顶面5A向上竖起而无需形成套管定位凹槽51并且由此与支架5成一体化。上述施压组件73与该支撑组件71相啮合以便在垂直的方向上(z方向)可移动到支架5的顶面5A。上述压力弹簧75给施压组件73施加一个沿z方向向下的力以便保持住套管27。
这里，支撑组件71包括一个圆柱形的第一导引部分71A、一第二导引部分71B、以及一螺钉部分71C。上述第二导引部分71B位于第一导引部分71A的底面，并且被加工成其外径小于第一导引部分71A的圆柱形。上述螺钉部分71C位于第二导引部分71B的底面，以将支撑组件71固定到支架5上。这里，第一导引部分71A的中心轴与第二导引部分71B的中心轴相互重合。
施压组件73包括一个管形的第一导引部分73A以及一个管形的第二导引部分73B。上述第一导引部分73A的内径稍大于支撑组件71的第一导引部分71A的外径，并且可移动的与第一导引部分71A相啮合。上述第二导引部分73B位于第一导引部分73A的底面，并且其内径稍大于支撑组件71的第二导引部分71B的外径，并且可移动的与第二导引部分71B相啮合。另外，具有与加热平面51A和套管位置调节部分51B相面对的一平面的施压部分73C位于第一导引部分71A的底面。施压部分73C具有横穿过加热面51A和套管定位调节部分51B的一平面，并且该施压部分73C的作用与施压机构65的顶端部分67C和67D的作用相似，因为弹性是由弹簧75给予的。这里，第一导引部分73A的中心轴与第二导引部分73B的中心轴几乎相互重合。
压力弹簧75位于第一导引部分71A与第二导引部分73B的底面，以及第二导引部分71B的外围之间的空隙中。此外，通过压力弹簧75给施压组件73施加一个沿z方向向下的力，并且如箭头AR12所示的施压组件73的施压部分73C倾斜的加压于嵌入到套管定位凹槽51中的套管27上。通过按照这种方式的加压，可使套管27施压于套管位置调节部分51B(在x方向)以及套管加热面51A(在z方向)上。因此，可更加的安全的实现套管27与套管位置调节部分51B以及套管加热面51A之间的平面接触。
第二实施例图16给出了根据本发明第二实施例的套管加热设备1A的示意性结构图。套管加热设备1A是用于将光线110的一端粘附并且固定在如图3所示的管形套管上。
套管加热设备1A与第一实施例的套管加热设备1的不同之处在于下述几点。特别是，从根据本发明第一实施例的套管加热设备1中移走绝热遮板17。提供了传统的套管加热设备100的支架102代替支架5以与支架加热单元9相连。另外，配备了传统的套管加热设备100的光纤保持装置118，以便保持从嵌入到支架102中的套管(其轴是垂直的)向下延伸的光纤。套管加热设备1A的其他方面基本上与根据第一实施例的套管加热设备1相类似。因此，套管加热设备1A所作用的效果也基本上与套管加热设备1相类似。这里，套管加热设备1A中的支架102被固定，以便相对于基座3转动。
通过将套管加热设备1配置成可从支架加热单元9上拆卸下支架5、安装支架102而不是支架5、并且配备了光纤保持装置118，这样便构成了套管加热设备1A。
同时，在套管加热设备1A中，用于支撑支架加热单元9的基座3以及用于支撑光纤保持装置118的基座120是独立的构件。然而，也可将这些基座3和120组合成一个构件。
通过上述所描述的结构，根据套管的情况以及用于连接由套管所支撑的光纤的连接体的情况来随意的改变支架的类型。因此，当套管的情况以及用于连接由套管所支撑的光纤的连接体的情况改变时，可缩短调节时间。另外，可使用套管加热设备来粘合各种类型的套管。此外，可提供低成本的用于粘合各类套管的套管加热设备。
第三实施例图17给出了根据本发明第三实施例的光纤端部处理系统的示意性结构图。光纤端部处理系统SY1具有包括一个工作台79以及一个磨轮设备GM1。上述工作台具有一个根据第二实施例的套管加热设备1A。上述磨轮设备磨光了其上粘附有且固定有光纤一端的套管一端面。这里，脚轮81位于工作台79下面，由此很容易在地板GL1上移动工作台79。
套管加热设备1A的温度控制单元11位于工作台79的台板79A下面，并且不包括有加热控制单元11和磨轮设备GM1的套管加热设备位于工作台79的台板79A上。
或者，也可用根据第一实施例的套管加热设备1代替套管加热设备1A而位于工作台79的台板79A上，或者使套管加热设备1和套管加热设备1A一起位于工作台79的台板79A上。
当将套管粘附在且固定在光纤的一端面上时，从套管伸出的光纤构成了光缆77。另外，光缆77在长度方向上延伸以用于传输信息。因此，光缆77通常是旋绕在大尺寸的光缆卷盘DM1上。大尺寸的光缆卷盘DM1很重，因此很难移动。例如利用限动件ST1而将大尺寸的光缆卷盘DM1固定在地板GL1上免得滚动。
因此，当进行将光缆的光纤一端旋绕在光缆卷盘DM1上这样的处理时，将工作台79移动到很靠近光缆卷盘DM1，而不是移动光缆卷盘DM1。利用套管加热设备1A将套管粘附在且固定在光纤的一端面上。此外，通过光缆卷盘DM1而使已粘附在且固定在光纤上的套管的一端面着地。
根据上述操作，不必移动很重的光缆卷盘DM1。相反，移动配备有脚轮81的工作台79是令人满意的。因此，一个操作员可很容易的执行操作，并且可减小操作员的工作量。
本发明所产生的效果就是，当套管加热设备位于工作台上时，且当操作员将提前加热的套管嵌入到套管加热设备的支架中而且从支架中拿走已加热的套管，同时还可坐在为该工作台而设计的座椅上时，操作员可很容易的操作用于加热一套管以将其上嵌入有一光纤的套管整体的粘附在且固定在光纤上的套管加热设备。
本申请是基于并且申请专利的范围属于在先的日本专利申请号为NO.P2002-187051，申请日为2002年6月27日的优先权；通过参考而引入优先权文本的整个内容。尽管根据本发明的特定实施例对本发明进行了详细地描述，但是本发明并不局限于上述实施例。按照本发明的教导，对于本领域普通技术人员来说很容易想到上述修改的和变化的实施例。由下述权利要求书确定了本发明的范围。
权利要求
1.一种套管加热设备，该套管加热设备可使光纤的一端插入到位于套管上的光纤插入通孔中，并且对套管进行加热，同时该套管加热设备还具有位于光纤插入通孔的内表面与光纤之间的热固粘合剂，由此可将光纤和套管粘合在一起，该套管加热设备包括一热传导支架，该热传导支架具有多个用于嵌入且定位套管的套管嵌入部分；一支架加热单元，该支架加热单元用于支撑并加热支架；以及一控制单元，该控制单元用于向支架加热单元提供电源并用于对支架加热单元的加热温度进行控制，控制单元与支架加热单元相分离。
2.根据权利要求1所述的套管加热设备，其中支架和支架加热单元相对于水平面而倾斜。
3.根据权利要求1或2的套管加热设备，其中将支架自由的固定在支架加热单元上，并且可从支架加热单元上拆卸下，并且根据任一的套管情况和用于连接由套管所支撑的光纤的连接体情况来改变支架。
4.根据权利要求1或2的套管加热设备，其中支架进一步包括一个推力机构，该推力机构用于保持定位套管，这样套管将被加热的表面可与套管嵌入部分的套管加热面相接触。
5.根据权利要求4的套管加热设备，其中套管嵌入部分包括一个套管位置调节部分，该套管位置调节部分具有一个与套管加热面相啮合的平面；推力机构包括一个弹性组件，该弹性组件给套管施加一个沿套管位置调节部分方向的力并在该方向上施压于套管；以及弹性组件包括一个曲面，将该曲面弯曲成随着弹性组件靠近套管位置调节部分B而使弹性组件的顶端更靠近套管加热面。
6.根据权利要求4的套管加热设备，其中套管嵌入部分包括一个位置调节部分，该套管位置调节部分具有一个与套管加热面相啮合的平面；推力机构包括一个具有弹性的推力部分，该推力部分给套管施加一个沿套管位置调节部分方向的力并在该方向上施压于套管；以及推力部分包括一个曲面，将该曲面配置成随着推力部分靠近套管加热面而使推力部分更远离套管位置调节部分，并且该曲面可使顶端部分施压于套管。
7.一种对光纤和套管进行粘合的方法，该方法可用于多个套管和多个光纤的结合，在方法中将光纤的一端插入到位于每一套管上的光纤插入通孔中，该方法包括通过孔和每个光纤将热固粘合剂注入到每个光纤插入通孔的内表面与每个光纤之间；并且通过使套管倾斜而对套管加热预定的时间，使得与光纤从套管的伸出的端面相对的端面处于较低的位置。
8.根据权利要求7的用于粘合光纤的方法，在通过使套管倾斜而对套管加热预定时间的步骤之后，该方法进一步包括另外注入热固粘合剂以补充由于加热所造成的热固粘合剂体积减小量，以及通过将套管设置为水平并对套管进行加热而使热固粘合剂变硬。
全文摘要
用于对套管进行加热并由此将光纤和套管粘合在一起的套管加热设备(1)，其包括多个套管嵌入部分、一支架(5)、一支架加热单元(9)、以及一温度控制单元(11)。上述套管定位部分可自由的嵌入并定位套管(27)。上述支架(5)是由热传导组件制成的。上述支架加热单元(9)用于支撑并加热支架(5)。上述温度控制单元(11)用于控制支架加热单元(9)的温度。支架加热单元(9)和温度控制单元(11)相互独立。同时，支架加热单元(9)和温度控制单元(11)通过电源电缆而彼此相互连接。
文档编号G02B6/36GK1469141SQ03148218
公开日2004年1月21日 申请日期2003年6月27日 优先权日2002年6月27日
发明者佐藤继男, 山田邦雄, 成田武彦, 藤原达也, 荒井裕一, 一, 也, 彦, 雄 申请人:株式会社精工技研