Brevet FR2035854A1 — publié le 19701224

V ' 70 10529 1 2035854 La présente invention concerne la fabrication de plaques formées de fibres parallèles utilisées pour la transmission d'images. Un exemple de telles plaques est une fenêtre d'optique de fibres pour un tube électro-5 nique d'images, dans lequel les fibres servent de guides de lumière et doivent être soudées entre elles, de manière imperméable à l'air. l/n autre exemple est une plaque du type ampli-cateur à "canaux" qui est composée de tubes fins sous la 10 forme de fibres creuses (voir le brevet britannique ÏT° 1.064.072) Comme cela apparaît dans ce brevet , les fibres peuvent seulement devenir creuses à la fin de la fabrication, elles sont remplies jusque là par un noyau solide afin d'éviter une déformation ou gauchissement des parois des tubes au cours de 15 la compression. Dans les deux cas les fibres sont en général en verre de sorte qu'un certain nombre de problème de fabrication sont semblables. En particulier, pour obtenir une plaque de grande surface (par exemple une plaque ayant une largeur ou 20 un diamètre supérieur à 75 mm) par ces méthodes, il est normalement nécessaire : a) d'utiliser une grande quantité de matière b) de recuire, un bloc épais de matière et, c) de découper un grand bloc de matière fondue 25 de grande section transversale. Selon les présents procédés (appelés s.ouvent procédés à "deux étirages"), ou chauffe un faisceau contenant un nombre relativement faible de fibres et on 1'étire pour former des multifibres par des techniques 30 connues. On les assemble en ensembles de. section et de longueur appropriées, la longueur pouvant être de 10 à 30 cm. Ces ensembles peuvent être de formes différentes afin de réaliser une disposition de forme finale donnée, les multifibres de chaque ensemble sont 35 ensuite légèrement soudées? par chauffage sans compression de sorte que l'ensemble peut être découpé en lames d'épaisseur précise (de telles lames sont appelées ici lames "pré-assemblées" ). 70 10529 2 2035854 Normalement de telles lames constituent la plaque finale (mis à part un traitement final tel que compression à chaud, rectification et polissage) et de ce fait, si la lame doit être de diamètre relativement grand, 5 ce procédé comporte les difficultés indiquées ci-dessus. Il pourrait également être possible de prendre diverses plaques finies,(c'est-à-dire comprimées et soudées ) , de diamètre normal (pair exemple 32 à 38 mm), de les ajuster côte à côte sous forme d'une disposition 10 bimensionnelle et de les souder bord à bord à chaud et sous pression. Cependant il apparaît des différences prononcées dans la compression, la distortion et la masse spécifique aux jonctions entre des plaques adjacentes. La présente invention fournit un procédé de fabri-15 cation de plaques formées de fibres parallèles destinées à la transmission d'images, procédé dans lequel on soude entre elles des lames pré-assemblées par leurs tranches par compression transversale et chauffage, afin d'obtenir une plaque plus large au lieu d'être utilisées individuellement, 20 la compression et le chauffage étant suffisant également pour agglomérer et coller ensemble les fibres individuelles ou multifibres de chaque lama (transversal signifie ici transversal à la direction des fibres) =. Par suite de la pression transversale qui est 25 appliqué à l'ensemble des lames au cours du soudage, on doit prendre certaines précautions dans le cas de plaques de canaux, afin d'éviter une dist;ortion ou un gauchissement des fibres si ces dernières sont creuses (c'est-à-dire tubulaires )à ce stade. Un procédé apj>roprié utilise des 30 noyaux solides, comme cela est mentionné ci-dessus, les noyaux étant enlevés, (par exemple par décapage) dans un dernier stade et un exemple de ce procédé est donné dans le "brevet précité. la description qui va suivre en regard du dessin 35 annexé, donné à titre d'exemple non limitatif, fera bien comprendre commen l'invention peut être réalisée. La figure 1 représente un appareil qui convient pour la réalisation du procédé selon l'invention. 70 10529 3 2035854 La figure 2 représente un ensemble de lames formant une plaque unique. Les figures 3 à 7 illustrent une forme possible de distortion et un procédé pour éviter cette distoirtion. 5 L'appareil représenté sur la figure 1, comprend une "base 1 portant des goujons 2 qui traversent une plaque de pression 3» Des écrous 4 sont serrés sur les goujons 2 de sorte qu* une arête 5 de la plaque 3 "bloque le bord extérieur d'un diaphragme annulaire contre la "base d'une 10 manière étanche à l'air. De même le "bord intérieur de ce. diaphragme est "bloqué d'une manière étanche à l'air entre une deuxième arête 8 de la plaque 3 et une plaque 9 (la plaque 9 est tirée vers le haut par deux écrous 10 coopérant avec des 15 goujons 11). Après avoir nettoyé soigneusement les lasmes, on les assemble et on les place dans l'appareil comme cela est représenté en 7» On chauffe l'appareil à me température convenable (par exemple 550°C - 750°C) et l'espace annulaire 20 représenté avec des points est mis sous azote par l'intermédiaire d'une conduite 12. On applique ainsi une pression de coté aux lames assemblées par l'intermédiaire du diaphragme. L'espace périphérique laissé pour l'assemblage ne doit dépasser que très faiblement le volume utile de 25 façon à ce qu'il ne subsiste pas de trous importants dans lesquel la feuille constituant le diaphragme puisse aller ot éclater. La pression au dessus de la partie centrale peut être réglée de manière séparée par l'intermédiaire d'un conduit 13 qui peut être utilisé comme extrémité libre 30 à l'air ou pour appliquer le vide dans les premiers stades pour faciliter l'effet de la pression d'azote. L'assemblage n'est pas bloqué entre la base 1 et la plaque 9* Les interstices initiaux relativement ouverts entre les multifibres peuvent être remplis avec -un composé 35 approprié à bas point de fusion qui est expririé par la pression appliquée sur les côtés de l'agencement des lames. Au lieu de la pression appliquée au diaphragme à l'aide d'un gaz, la pression aux bords peut être appliquée par des moyens mécaniques directs ou peut être appliquée 40 par le diaphragme par l'intermédiaire d'anneaux décrits par la 70 10529 4 2035854 suite. La figure 2 représente une partie d'un assemblage de lames qui ont été ajustées entre elles avant d'être placées dans l'appareil de la figure 1. Le diaphragme 5 annulaire est de préférence sensiblement circulaire (par opposition à polygonal par exemple), et il est préférable de couper les parties des lames périphériques afin d'obtenir un ensemble sensiblement circulaire (les parties à couper sont représentées avec des hachures). 10 Dans le Cas où on applique le procédé pour fabriquer une plaque à canaux, les fibres sont des tubes de verre remplis d'un noyau de verre différent qui est ensuite attaqué. La plaque finale est circulaire avec un diamètre extérieur de 90 mm et une épaisseur de 5 mm. La feuille 15 du diaphragme 6 est une feuille d'aluminium de 1 mm d'épaisseur, mais une telle épaisseur de métal n'est pas trop rigide aux températures élevées auxquelles on effectue la compression (environ 550 - 700°C).Enfin la pression d'azote 2 est d'environ 42 à 70 kg/cm . 20 A la place de l'aluminium on peut utiliser du cuivre recuit. La disposition de la membrane représentée sur la figure 1 peut donner une poussée aux fibres de verre externes de l'assemblage en les courbant, au cours de • 25 la fusion (voir figure 3)- Cette courbure peut être évitée en introduisant une interface rigide entre le verre et la membrane. A cet effet on peut utiliser un anneau par exemple en acier inoxydable formé de segments. Une telle disposition est représentée sur les figures 4 et 5» 30 Sur le côté gauche de la figure 4 les segments 14 sont dans la position qu'ils occupent avant la fusion, la figure 5 montrant en vue du dessus quelques segments 14. Sur le côté droit 70 10529 5 2035854 Une autre forme des segments 14 est réprésentée sur les figures 6 et 7» Dans cette disposition les segments 14a sont tels que la surface en contact avec la membrane est plus grande que la surface en contact avec le verre de ^ sorte quv. l'on obtient un effet de multiplication mécanique. Le rapport entre les surfaces est de 4 à 1 . Ainsi on peut obtenir la pression nécessaire sur le verre avec le ♦ gaz au quart de la pression , ce qui réduit l'effort dans la capsule. 70 10529 6 2035854 REVENDICATIONS 1Procédé dé fabrication de plaques de fibres qui sont destinées à la transmission d'images et qui sont 5 formées de fibres de verre parallèles, dans lequel un faisceau de fibres est soumis à un préchauffage en l'absence de compression de sorte que les fibres de verre sont légèrement soudées entre elles, après quoi le faisceau de fibres est découpé en lames pré-assemblées, un certain 10 nombre de ces lames disposées selon un dessin régulier dans un plan sont alors soudées ensemble bord à bord pour former une plaque de fibres de dimensions assez grandes par chauffage et par compression dans la direction transversale, la pression et la température étant telles que les 15 fibres de verre légèrement soudées et non comprimées de chaque lame pré-assemblée soient également soudées ensemble d'une manière compacte. 2.- Procédé selon la revendication 1 caractérisé en ce que la pression dans la direction transversale est 20 exercée, au moyen d'un fluide, dont la pression est transmise ft la périphérie des lames au moyen d'un diaphragme défor-mable. 3«- Procédé selon la revendication 2 caractérisé en ce que la pression du diaphragme sur les lames est 25 transmise au moyen de segments rigides qui sont placés entre la périphérie des lames et le diaphragme. 4.- Plaque de fibres optiques obtenue par un procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes. 5«- Plaque à canaux obtenue par un procédé selon 30 l'une quelconque des revendications t à 3» 6.- Appareil permettant de réaliser un procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, earactérisé en ce qu'il comprend un diaphragme annulaire déformable dont les bords peuvent être bloqués entre des parties 35 d'un logement qui comprend une chambre centrale de compression et une chambre annulaire de pression pour un fluide de pression, lesdites chamnbres étant séparées par le diaphragme» 7.- Appareil selon la revendication 6, caractérisé en ce qu'il comprend des segments rigides de pression qui 40 sont disposés de façon annulaire le long de la périphérie de la 70 10529 7, 2035854 chambre centrale de compression et le long du pourtour interne du diaphragme. 8.- Appareil selon la revendication 7, caractérisé en ce que les segments de pression ont un profil en forme de T, 5 l'extrémité la plus grande faisant face au pourtour interne du diaphragme et l'extrémité la plus petite étant dirigée face au centre de la charibre de compression.