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Title:
PLIERS-TYPE TOOL AND METHOD FOR CUTTING THROUGH OPTICAL FIBRE CABLES
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2002/041059
Kind Code:
A1
Abstract:
The invention relates to a pliers-type tool and to a method for cutting through optical fibre cables (OF). According to the invention, the OF cable is received between the jaws of the pliers precisely, in a specific position, and is securely and precisely held and supported there. The invention uses a novel round blade (14) which is accommodated in a separately operated cutting device (23). A switching mechanism (26, 28, 31, 32) is allocated to the cutting device for measuring the duration of use of the cutting blade.

Inventors:
WILHELM EDGAR (DE)
HOLLAND-MORITZ GEORG (DE)
TOMAS BERND (DE)
Application Number:
PCT/DE2001/004278
Publication Date:
May 23, 2002
Filing Date:
November 14, 2001
Export Citation:
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Assignee:
RENNSTEIG WERKZEUGE GMBH (DE)
WILHELM EDGAR (DE)
HOLLAND MORITZ GEORG (DE)
TOMAS BERND (DE)
International Classes:
B23D29/02; B26B17/00; B26D3/16; G02B6/00; G02B6/25; (IPC1-7): G02B6/25; B26D3/16
Foreign References:
DE19842122A12000-03-30
US5046252A1991-09-10
EP0829331A21998-03-18
US4643520A1987-02-17
US4445632A1984-05-01
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Description:
Zangenartiges Werkzeug und Verfahren zum Durchtrennen von Lichtwellenleiterkabeln Die Erfindung betrifft ein zangenartiges Werkzeug und ein Verfahren zum Durchtrennen von Lichtwellenleiterkabeln (LWL) gemäß der Oberbegriffe von Anspruch 1 und 3.

Zangenartige Werkzeuge und Verfahren zum Durchtrennen von Kabeln, auch solcher für Lichtwellenleiter, sind bekannt (DE 3406917 ; DE 3436668 ; DE 3509991 ; DE 3802577).

Diese Werkzeuge, vorwiegend als von Hand betätigbare Zangen ausgeführt und zum Durchschneiden und teilweise auch zum Abziehen von Kabelisolierungen ausgelegt, genügen bezüglich der funktionellen Eigenschaften der dort benutzten Schneidvorrichtungen nicht mehr den Anforderungen, die an die Qualität der Trenn-oder Schnittstelle an LWL- Kabeln gestellt werden.

Beim Trennen von Lichtwellenleiterkabeln (LWL) genügt es nämlich nicht, einen einfachen Trennschnitt auszuführen, wie das bei Elektrokabeln üblich ist. Hier kommt es vielmehr darauf an, den Trennschnitt in bezug auf die Beschaffenheit der Schnittfläche an der Lichtwellenleiterfaser in höchster Qualität auszuführen. Die Qualitätsansprüche bestehen hierbei darin, die Schnittfläche absolut glatt und rechtwinklig zur Faserlängsachse auszuführen und gleichzeitig ihre Oberfläche mit bester Oberflächengüte herzustellen.

Auch die von der Anmelderin schon früher, mit der DE-OS 19842122 in Vorschlag gebrachte Schneid-bzw. Trennvorrichtung in einem zangenartig zu handhabenden Werkzeug zum Ausführen verschiedenartiger Arbeiten an Lichtwellenleiterkabeln vermag die derzeitigen Anforderungen an die Qualität der Schnittfläche in makro-und mikrogeometrischen Maßstäben nicht mehr ausreichend zu erfüllen.

Zur weiteren Verbesserung dieser Schneidtechnik wurde von der Anmelderin schließlich eine Schneidvorrichtung in Vorschlag gebracht (DE 10056780.0), bei der in verschiedenen Verfahrensschritten die Aufnahme sowie die lagebestimmende Halterung und Klemmung des LWL-Kabels in neuer Art und Weise vorgenommen und das Schneidmesser für die Ausführung präziserer Trennschnitte ausgelegt worden ist.

Mit dieser dort vorgeschlagenen Verfahrensweise sowie der funktionellen Vervollkommnung der Schneidvorrichtung sind neue Wege in der Schneidtechnik für LWL-Kabel beschritten worden, die in der Anwenderpraxis beim Verarbeiten von Lichtleiterkabeln bereits ihre positive Bestätigung gefunden haben.

Obgleich mit diesen Vervollkommnungen ersichtliche Verbesserungen erreicht worden sind, bleibt beim handwerklichen Umgang mit solchen Spezialwerkzeugen ein Umstand außerhalb der hier notwendigen Kontrolle, wenn es darum geht, eine gleichbleibend gute Qualität der Trenn-bzw.

Schnittfläche am LWL-Kabel sicherzustellen oder zu garantieren.

Da die Schnittqualität in hohem Maße vom Zustand und der Güte der Messerschneide abhängig ist, erscheint es zwingend erforderlich, Vorkehrungen dafür zu treffen, dass dem Anwender bzw. Monteur beim sich immer wiederholenden Benutzen der Schneidvorrichtung stets eine brauchbare, scharfe Messerschneide zur Verfügung steht, ohne dass es hierzu seines aktiven Handelns oder Einwirkens durch Nachstellen des Schneidmessers auf eine andere, neue Schneidenzone bedarf.

Diese bisher subjektive Einschätzung sollte auch aus anderen Gründen nicht nur dem Anwender bzw Monteur überlassen bleiben. Sie sollte vielmehr mit selbsttätiger Wirkung dem Zangenwerkzeug in Form eines dort installierten Kontrollmechanismusses eigen sein, indem sie dieses nach angemessenem Gebrauch stillsetzt. In dieser Anforderung nach verbesserter, objektiv wirksamerer Kontrolle der Schneideigenschaften des Schneidmessers besteht ein weiterer Zweck der vorliegenden Erfindung.

Auf der Grundlage der genannten Zweckbestimmungen liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein Werkzeug mit Schneidvorrichtung sowie ein Verfahren zum Trennen von Lichtwellenleiterkabeln anzugeben, das in prinzipiell bekannter Weise in eine von Hand betätigte Zange integriert ist, die durch eine ebenso bekannte, unabhängig von der Zangen- Schließbewegung betätigbare, Handhabe zur Wirkung bringbar ist und die in verfahrensseitig vervollkommnender Weise in bisher nicht erreichter Qualität einen präzisen, rechtwinklig zur Kabelachse verlaufenden und an der Schnittfläche eine hohe Oberflächengüte erzeugenden Trennschnitt erreichen lässt und die zur Gewährleistung dieser Qualitätsansprüche weiterhin mit einem zwangsweise wirksamen Kontrollmechanismus versehen sein soll, mit dessen Hilfe die Benutzungsdauer der Schneide durch Begrenzung der Anzahl der Schnitte eines Schneidabschnittes des Schneidmessers vorbestimmbar ist, bevor die Schneidvorrichtung gänzlich und zwangsweise stillgesetzt wird.

Zur Lösung dieser Aufgabe wird ein Werkzeug vorgeschlagen, welches die in den Patentansprüchen charakterisierten Merkmale aufweist und mit der dort näher beschriebenen Schneidvorrichtung an einer von Hand betätigten Zange die in Vorschlag gebrachte Verfahrensweise durchzuführen gestattet.

In einem ersten Lösungskomplex zur Aufgabenstellung werden mit der exakten lagebestimmenden Aufnahme, der lagesichernden Halterung sowie der neuartig vorteilswirkenden Abstützung des LWL-Kabels zwischen den Zangenmaulbacken die Vorbedingungen für einen Trennschnitt von hoher Qualität erfüllt, während in einem zweiten Lösungskomplex der Aufgabenstellung mit einem während des Schneid-bzw. Trennvorganges unabhängig von der Bedienungsperson betätigten Schaltwerk die hohen Gebrauchseigenschaften des Schneidmessers durch die Bereitstellung eines stetig neuen, unverbrauchten Schneidenabschnittes am Schneidmesserumfang gewährleistet werden.

Dieses der Schneidvorrichtung zugehörige Schaltwerk bewirkt, dass nach einer bestimmten Anzahl von durch eine Handhabe eingeleiteten Schneidhüben mit der Schneidvorrichtung, das Schneidmesser jeweils um einen am Umfang bemessenen Teilschritt weitergedreht bzw. weitergeschaltet wird, um am Schneidmesserumfang jeweils einen bis dahin unverbrauchten, neuen Schneidenabschnitt bereitzustellen. Die daraus resultierenden Vorzüge liegen auf der Hand und bedürfen offenbar keiner gesonderten Darstellung.

Die erfindungsgemäße technische Lösung samt ihrer Lösungselemente sind in den Patentansprüchen näher charakterisiert und im Ausführungsbeispiel nebst zugehöriger Zeichnung erläutert.

Die Zeichnung zeigt in Fig. 1 das zangenartig zu handhabende Schneid-und Crimpwerkzeug mit einer Schneidvorrichtung perspektiver Seitenansicht ; Fig. 2 die Seitenansicht einer Einzelheit, darstellend das Klemmbackenpaar mit der Kabelklemmeinrichtung für die neuartigen vorteilhaften Verfahrensschritte ; Fig. 3 die Draufsicht auf die untere Klemmbacke mit der Schneidvorrichtung in Wirkstellung ; Fig. 4 die Seitenansicht auf die Aufnahme und Klemmhalterung des Schneidmessers ; Fig. 5 den Querschnitt der Schneidmesserschneide in stark vergrößertem Maßstab, entsprechend der Einzelheit"A"in Fig. 4 ; Fig. 6 den Kopfteil einer LWL-Schneid-und Crimpzange mit integriertem Schaltwerk für das Schneidmesser ; Fig. 7 eine Einzelheit aus Fig. 6, die Schaltklinke sowie den Rastzahn darstellend ; Fig. 8 die Vorderansicht der Schneid-und Crimpzange mit dem Schneidmesser und dem Schaltwerk im Schnitt nach der Linie I-I in Fig. 6 Der Aufbau der Schneidvorrichtung an einer von Hand betätigbaren Zange 1, mit der verschiedene Arbeiten an Lichtwellenleiterkabeln, wie z. B. das Abisolieren, das Trennen und Vercrimpen ausgeführt werden können, sieht eine spezielle Schneidtechnik vor, die das Kabelende exakt, d. h. rechtwinklig zur Faserlängsachse und in guter Oberflächenqualität der Schnittfläche zu trennen vermag.

Die Zange 1 ist dabei in prinzipiell bekannter Bauart ausgeführt. Sie besteht aus einem festen Maulbacken 2, einem beweglichen Maulbacken 3 sowie aus Handgriffen 4 und 5 und ist über einen in Funktion und Ausführung üblichen Kniehebeltrieb 6 und 7 in geöffnete oder geschlossene Stellung zu bringen.

An den Maulbacken 2 und 3 sind speziell ausgebildete Klemmbacken 8 und 9 fest, jedoch austauschbar, befestigt, die jeweils ein der Größe des LWL- Kabels angemessenes Klemmprofil tragen, wie das in Fig. 2 gezeigt ist.

Das am oberen, relativ festen Klemmbacken 8 angebrachte, leistenförmige Klemmprofil 10 besitzt eine quer zum Zangenmaul verlaufende konkave Klemmfläche 11. Das am unteren, relativ beweglichen Klemmbacken 9 angebrachte Klemmprofil 12 ist als Nut 13 ausgebildet und bildet zusammen mit der Klemmfläche 11 einen runden kreisförmigen Querschnitt, in dem das LWL-Kabel eine gänzlich formschlüssige Aufnahme findet.

Der in Fig. 2 dargestellte Formschluß ist dem Durchmesser des LWL-Kabels genau angepaßt, so dass dieses bei geschlossener Zange unverrückbar, ohne jegliches Spiel in Längs-und Querrichtung aufgenommen ist. Zudem wird es beim Schließen der Maul-bzw. Klemmbacken 8 und 9 in seiner Aufnahme derart eingespannt, dass es unter dem Einfluß des Schnittdruckes durch das Schneidmesser 14 seine ihm zugemessene räumliche Lage nicht zu verändern vermag.

Eine weitere Besonderheit der erfindungsgemäßen Schneidtechnik besteht unter der vorgenannten Einspannlage auch darin, dass das am Klemmbacken 9 angeordnete Klemmprofil 12 nach dem Abschnittende des LWL-Kabels hin, also ab dem Schneidmesser 14, seitlich freigearbeitet ist, wie das in Fig. 2 mit der Freimachung 15 ersichtlich gemacht wurde. In diesem äußeren Bereich ist also das LWL-Kabel nicht gänzlich von den Klemmprofilen 11 ; 12 umschlossen, sondern nurmehr am unteren Abschnitt des Klemmprofils 12 abgestützt, wie das in Fig. 2 mit dicker Linie verdeutlicht ist. Es vermag daher dem seitlich wirkenden Schnittdruck durch das mit der Handhabe"H"einschwenkend betätigte Schneidmesser 14 im angemessenen Umfang nachzugeben, ohne jedoch seine räumliche Lage verändern zu können. Der äußere Abschnitt des Klemmprofiles 12, bzw. der Nut 13 ist überdies für einen glatten Schittverlauf nach außen, d. h. nach dem freien Ende des LWL-Kabels hin, geringfügig geneigt ausgeführt, was sich in Abhängigkeit von der Kabelart und-größe beim Schneidvorgang als vorteilhaft gezeigt hat.

Weitere Merkmale der erfindungsgemäßen Schneidtechnik bestehen auch in der Ausführung des Schneidmessers 14, welches für den auszuführenden Schneid-bzw. Trennvorgang an LWL-Kabeln neuartige und vorteilhafte Wirkungen in bezug auf die Qualität der Trennfläche am Funktionsteil des Kabels erreichen läßt.

Zunächst sieht die Aufnahme und Halterung für das Schneidmesser 14 eine in der Messerebene vorgesehene axiale Verspannung vor, wie das in Fig. 4 in stark vergrößerter Darstellung angedeutet ist. Diese Verspannung mit Hilfe einer Spannscheibe 16 verleiht dem Schneidmesser 14 gegenüber dem Normalzustand eine größere innere Stabilität in der Schneidebene, so das jegliches Wegbiegen desselben ausgeschlossen ist.

Die axiale Verspannung des Schneidmessers 14 auf der Welle 17 gegen den Anlageflansch 18 führt außerdem zusammen mit der Schneidenfase 19 zu Vorteilswirkungen dergestalt, dass während der Ausführung des Trennschnittes am fest eingespannten LWL-Kabel an der sog. Kabelseele eine axiale nach innen gerichtete Druckkomponente wirksam wird. Diese führt zu einem Effekt, der polierende Wirkung zeigt und der die Oberfläche der Kabelseele gewünschtermaßen glättet. Um diesen Effekt um ein weiteres zu erhöhen, erhält die Schneidenfase 19 eine im Mikrobereich ausgeführte Schneidlippe 20, deren Wirkung es ist, die Schnittfläche an der Seele des LWL-Kabels druckpolierend zu glätten, um an der dadurch geglätteten Kontaktfläche jegliche Streuverluste der zu übertragenden Lichtenergie zu vermeiden. Die Schneidlippe 20 kann zudem noch leicht gewölbt ausgeführt sein, welcher Umstand sich um ein weiteres als vorteilhaft erwiesen hat.

Die Verfahrensweise und die Handhabung der Schneidvorrichtung zum Trennen von Lichtwellenleiterkabeln mit einer Zange des bezeichneten Bautyps ist folgende : Ausgehend von der Aufgabe, einen neuen Kontakt an einem Lichtwellenleiter fachgerecht zu setzen und dazu einen Trennschnitt auszuführen, wird nach dem Öffnen der beiden Maulbacken 2 ; 3 das Kabelende, wie in Fig. 2 veranschaulicht, in die Klemmbacken 8 ; 9 und dort präzise in das Klemmprofil 12 eingelegt, um anschließend durch die Schließbewegung der Zangenhandgriffe 4 ; 5 gegen das in seiner Form analog gestaltete Klemmprofil 11 des dem festen Maulbacken 2 bzw. Klemmbacken 8 zugehörigen Klemmprofiles 10 angedrückt zu werden. Damit wird ein unverrückbar fester Sitz des Kabels hergestellt und dieser mit Hilfe des für solche Zangen üblichen Hebeltriebes in der Endstellung fixiert.

Dann erfolgt das Schneiden bzw. Trennen des LWL-Kabeis, unter Verwendung der bei geschlossener Zange zu betätigenden Schneidvorrichtung, wozu in bekannter Weise die als Schwenkarm ausgebildete Handhabe H mit einem Finger der Betätigungshand in der Schneidrichtung"S"geschwenkt wird.

Im Zuge dieser Schwenkbewegung gelangt das Schneidmesser 14 zunächst seitlich an die Schnittkante 21 des Klemmbackens 9 und wird dort mit einer regelbaren Vorspannung abgestützt, um beim Schneiden keinerlei Spiel an der Schnittkante 21 zuzulassen. Da das Schneidmesser 14 ohnedies in axialer Richtung vorgespannt ist, siehe Fig. 4, ergibt sich beim weiteren Fortschreiten der Schneidbewegung ein gänzlich spielfreies Durchtrennen des Kabels, mit jenen Oberflächeneffekten, wie sie vorstehend erwähnt worden sind.

Nach Beendigung des Schneid-bzw. Trennvorganges kehrt der Schwenkarm mit dem Schneidmesser 14 in seine Ausgangslage unter Federzug selbsttätig zurück. Die Zange kann in der üblichen Weise geöffnet und das LWL-Kabel aus den Klemmprofilen entnommen werden.

In weiterer Vervollkommnung dieses Zangentyps wurde der dort integrierten Schneidvorrichtung für die Lichtwellenleiterkabel ein Schaltwerk zugeordnet.

Dieses Schaltwerk ist dazu bestimmt, die Anzahl der mit einem Schneidenabschnitt des kreisförmigen Schneidmessers 14 auszuführenden Trennschnitte zu zählen bzw. zu registrieren und mit dem dadurch geschaffenen Kontrollmechanismus sicher zu stellen, dass mit einem Schneidenabschnitt am Schneidmesser 14 nur eine vorgegebene Anzahl Trennschnitte ausgeführt werden können, bevor ein neuer, unverbrauchter Schneidenabschnitt durch das rotierende Weiterschalten des Schneidmessers 14 bereitgestellt wird.

Der Aufbau und die Wirkungsweise des Schaltwerkes an der Schneidvorrichtung ist folgender : Im Bereich des Zangenkopfteifes ist die mit der Handhabe"H"nebst Schwenkarm 22 ausgestattete Schneidvorrichtung 23 mit Schneidmesser 14 angeordnet, die auf einem Zapfen 24 schwenkbar gelagert ist, um vermittels der Handhabe"H"mit Schwenkarm 22 gegen die Maulbacken 2 und 3 hin, zwischen denen das zu schneidende LWL-Kabel aufgenommen und teilweise eingespannt ist, zur Ausführung des Schneid-bzw. Trennvorganges in Pfeilrichtung"S"eingeschwenkt zu werden.

Der Schwenkarm 22, der mit dem Zapfen 24 im Zangenkopfteil gelagert ist, wird zunächst durch eine Feder 25 außer Schneideingriff gehalten, wie das in Fig. 1 und Fig. 6 gezeigt ist.

Auf diesem Schwenkarm 22 ist zugleich das der Schneidvorrichtung 23 erfindungsgemäß zugeordnete Schaltwerk zum intermittierenden Weiterdrehen bzw. Weiterschalten des Schneidmessers 14 angeordnet, das erklärtermaßen dem Zweck dient, nach einer gewissen Anzahl von Trennschnitten den bis dahin im Einsatz befindlichen Abschnitt der Messerschneide durch einen ungebrauchten, neuen Schneidenabschnitt zu ersetzen.

Dieses Schaltwerk wird zunächst gebildet aus einer auf dem Zapfen 24 (Fig.

6 und 8) exzentrisch aufgenommenen Schaltklinke 26 und aus einem auf dem Lagerzapfen 27 des Schneidmessers 14 befestigten, mit diesem drehschlüssig verbundenen Klinkenrad 28.

Mit diesem steht die Schaltklinke 26, durch eine Halte-und Sperrfeder 29 beaufschlagt, in stetem Wirkkontakt, so dass beim Betätigen des Schwenk- armes 22 zur Ausführung des Schneid-und Trennvorganges zugleich vermittels der exzentrisch bewegten Schaltklinke 26 ein Weiterschalten des Klinkenrades 28 um eine Zahnteilung erfolgt.

Je nach Anzahl der Zähne am Klinkenrad 28, im Ausführungsbeispiel vorzugsweise 30 Zähne, werden demzufolge 30 Schaltschritte und damit zunächst 30 Weiterschaltungen am Klinkenrad 28 durch die Schaltklinke 26 durchgeführt, bevor am Schaltrad 32 durch den Nocken 31 eine Zahnteilung weitergeschaltet wird. Das Schaltwerk sieht dabei einen weiteren Mechanismus vor, ehe die vorgesehene Stillsetzung der Schneidvorrichtung erfolgt.

Jeweils nach einer vollen Umdrehung des Klinkenrades 28 kommt, wie ersichtlich, der Nocken 31 mit dem Schaltrad 32 zum Eingriff, in dessen Folge das Schaltrad 32 um eine Zahnteilung weitergeschaltet wird. Bei einer anzunehmenden Zähnezahl von z B. 42 Zähnen bedeutet dies, dass das Schaltwerk 30 x 42 = 1260 Schaltungen zulässt, bevor dieses durch einen entsprechend vorgesehenen Indexbolzen 33, der von außen nicht zugänglich ist, stillgesetzt wird und die Schneidvorrichtung gewolltermaßen gänzlich blockiert.

Nach diesen mit dem Schaltwerk möglichen 1260 Schaltungen, die also der Anzahl der mit dieser Schneidvorrichtung ausführbaren Trennschnitte mit dem Schneidmesser 14 entsprechen, soll die Schneidleistung des Schneidmessers 14 bemessen bzw. begrenzt sein. Nur durch eine autorisierte Werkstatt sollte sodann die Schneidvorrichtung geöffnet und das Schneidmesser ausgetauscht werden.

Die geschaffene Begrenzung und Kontrolle über die erfahrungsgemäß einzuhaltende Nutzungsdauer eines Schneidmessers sichert in hohem Maße die geforderte gleichbleibend gute Oberflächenqualität ah der Schneid-bzw.

Trennfläche des LWL-Kabels und damit die mit diesem angestrebte effektive Energieübertragung.

Bezuaszeichenliste<BR> 1 Zange, Zangenkopfteil 2 fester Maulbacken 3 beweglicher Maulbacken 4 } Handgriffe 5 6 } Kniehebeltrieb 7 8 } Klemmbacken 9 10 Klemmprofil als Klemmstempel 11 Klemmfläche 12 Klemmprofil 13 Nut am Klemmbacken 9 14 Schneidmesser 15 Freimachung 16 Spannscheibe 17 Messeraufnahmewelle 18 Anlageflansch 19 Schneidenfase 20 Schneidlippe 21 Schnittkante am Klemmbacken 9 22 Schwenkarm 23 Schneidvorrichtung 24 Zapfen 25 Feder 26 Schaltklinke 27 Lagerzapfen 28 Klinkenrad 29 Sperrfeder 30 31 Nocken 32 Schaltrad 33 Indexbolzen "A"Einzelheit in Fig. 6 Handhabe "S"Schneidrichtung durch Schneidmesser 14