Brevet FR2088437A1 — publié le 19720107

i 2088437 71 16572 La présente invention se rapporte à un guide d'ondes hélicoïdal à spires tien tendues et accolées, particulièrement bien appropria, grâce à sa flexibilité, pour relier -facilement des points non alignés optiquement, et qui présente 5 également une grande résistance à l'écrasement tout en conservant et parfois ^ame en améliorant sa propre flexibilité. On connaît déjà des guides d'ondes hélicoïdaux dans lesquels l'hélice, constituée par un fil conducteur isolé dont les spires sont bien alignées et étroitement juxta-10 posées., est englobée dans un manchon en résine thermo-plastique. Le fil constitutif de l'hélice possède une section circulaire, de sorte qu'une charge soudaine appliquée au guide (due par exemple^ comme cela peut se produire fréquemment au cours de la pose, au fait qu'un ouvrier marche 15 sur ce guide) ' détermine un écrasement de caractère permanent qui, en altérant la perfection géométrique que les guides d'ondes doivent nécessairement posséder pour assurer une transmission efficace, engendrerait des modes incontrôlés et indésirables, différents du mode fondamental. 20 L'invention a plus précisément pour objet un guide d'ondes du type à hélice cylindrique dans lequel au moins une gaine de matière thermo-plastique recouvre au moins une hélice intérieure constituée par un conducteur isolé, à spires alignées et bien accolées entre elles, ce guide étant caractéri-25 sé en ce que le conducteur isolé est un fil méplat enroulé sur chant. On entend par fil méplat enroulé sur chant, un élément plat en forme de ruban, dans une disposition telle que l'axe neutre de sa section, qui possède le plus grand 30 moment d'inertie, soit parallèle à l'axe du guide. Une forme de réalisation du guide d'ondes suivant l'invention est caractérisée en ce que le fil méplat est profilé de manière que l'une de ses grandes faces soit concave et l'autre convexe. 35 Une autre forme de réalisation de guide d'ondes suivant l'invention est caractérisée en ce que, en section transversale, la face concave et la face convexe de ce fil méplat sont définies par des arcs de cercles concentriques. Une autre forme de réalisation du guide d'ondes 40 suivant l'invention est caractérisée en ce que l'hélice est à 71 16572 2 2088437 plusieurs filets , le fil méplat de chaque filet étant en contact avec le fil méplat contigu,sur une face,le long d'une ligne hélicoïaale, étant en contact avec le fil méplat contigu, sur l'autre face, le long d'au moins une ligne hélicoïdale d'un 5 diamètre différent de celui de la ligne hélicoïdale précédente, de façon à ménager entre une s.pire et la suivante un espace propre à permettre une libre déformation élastique de la section du fil méplat de chaque spire. La description détaillée qui va suivre en 10 regard du dessin annexé, donné à titre d'exemple non limitatif, fera bien comprendre comment l'invention peut être réalisée. La figure 1 représente un détail d'un guide d'ondes hélicoïdal flexible suivant l'invention, dans lequel l'hélice est constituée par un fil méplat fait d'une matière 15 conductrice isolée. La figure 2 représente un détail d'un guide d'ondes hélicoïdal suivant l'invention, dans lequel l'hélice est constituée par un fil méplat profilé fait d'une matière conductrice isolée. 20 La figure 3 est une coupe longitudinale d'une forme de réalisation du guide suivant l'invention, qui comprend des fils méplats à section rectiligne dont chacun possède une face en contact avec le fil méplat contigu le long d'une seule ligne hélicoïdale. 25 La figure 4 représente un mode de réalisation du guide suivant l'invention et qui est composée de fils méplats à section curviligne. La figure 5 représente un autre mode de réalisation du guide suivant l'invention, compose de fils mé-30 plats à section curviligne, et dans lequel chaque face du fil méplat est en contact avec le fil méplat contigu par au moins deux lignes hélicoïdales. La figure 6 représente un autre mode de réalisation du guide suivant l'invention. 35 La figure 7 représente un autre mode de réalisa tion du guide suivant 1'invention5 qui comprend au moins un fil méplat j section rectiligne. Sur les différentes figures, les éléments correspondants sont désignés par les mêmes numéros de références. 40 Le guide d'ondes hélicoïdal 10 représenté sur 71 16572 3 2088437 la figure i comprend une hélice cylindrique 11 constituée par un fil méplat 15, fait de préférence de cuivre ou d'aluminium émail le, qui est enroulé sut chant. Un enroulement 16 ce rubans appropriés (par 5 exemple de rubans plastiques eu métalliques) entoure l'hélice et est recouvert d'une ,-3aine 12 ce matière thermo-plastique, de préférence de polyéthylene ou de PVC (chlorure de polyvinyle). La gaine 12 est habituellement recouverte d'une armure 13, par exemple composée de fils d'acier, qui est 10 principalement destinée à absorber les charges longitudinales au cours de la pose. Cette armure pourrait également être faite de feuillards longitudinaux de fer ou d'aluminium ondulés. Un revêtement extérieur 14,a:est-à-dire une ie_ xième gaine de matière thermo-plastique ou une couche de jute 15 imprégna, complètent le gaaide. L'enroulement 16, l'armure 13 et le revêtement protecteur 14 pourraient également être absents. Au cours de la pose- l'hélice s'adapte au parcours et l'enroulement 16 et la gaine 12 guiaent les spires 20 de manière jue ces dernières ne puissent pas sortir de leur logement mais qu'elles se déplacent d'une façon continue et telle que le déplacement relatif de deux spires contiguës puisse être considéré comme négligeable et que tous les éléments du guide coopèrent élastiquement pour prendre la configuration la 25 plus appropriée pour réaliser un changement de direction ou pour raccorder des tronçons intéressés par des changements de direction. La figure 2 représente une variante du guiae représenté sur la figure 1. 30 L'hélice 10 est constituée dans cette variante par un fil méplat de cuivre émaillé, enroulé sur chant et profil de telle manière que ses grandes faces soient l'une concave (la face 18) et l'autre convexe (la face 17) , la concavité et la convexité sont délimitées, dans la section transversale, 35 par des arcs de cercles concentriques. naturellement, la conformation des deux faces 17 et 18 du fil méplat pourrait présenter également en coupe transversale des courbes ae délimitation différentes de l'arc de cercle, ou bien encore la convexité et la concavité pourraient 40 être de la forme la plus appropriée5 compatible avec les 71 16572 H- 2088437 déformations permanentes ou élastiques que le guide devra subir. Le guide d'ondes 10 représente sur la figure 3 comprend une hélice cylindrique 11 à deux filets a et a', (bien que l'on préfère utiliser une hélice comportant un nombre 5 de filets égal a deux ou multiple de deux, cette préférence n'exclut pas que l'on puisse réaliser suivant l'invention des guides d'ondes comportant des hélices à 2n + 1 filets). Le fil méplat 15 du filet a est incliné par rapport au fil méplat 15' du filet a'. A son extrémité inférieure, chaque fil méplat 15 au 10 filet a touche le fil méplat 15' de la spire précédente du filet a' le long d'une ligne hélicoïdale et, à son extrémité supérieure, il touche le fil méplat 15; de la spire suivante du filet a' le long d'une ligne hélicoïdale de diamètre différent de la précédente. Sur la figure 4, le fil méplat 15 du premier filet a 15 est profilé de manière à présenter une courbure en arc de cercle opposée à celle du fil méplat 15' du filet suivant., ou deuxième filet a' et le rayon de courbure du fil méplat 15 est égal au rayon de courbure du fil méplat 15'. Sur une face, ce dernier est en contact avec le fil méplat contigu 15 le long de deux 20 lignes hélicoïdales et, sur l'autre face, il est en contact avec le même fil méplat 15 le long d'une seule ligne hélicoïdale. Dans le cas représenté, les centres de courbures des fils méplats qui constituent chaque spire, aussi bien du premier que du deuxième filet, sont tous alignés entre eux mais, évidemment, 25 on pourrait également réaliser des guides d'ondes suivant l'invention qui ne répondent pas à cette caractéristique. La figure 5 représente également une hélice à deux filets, réalisée au moyen de fils méplats 15 et 15' présentant des courbures différentes et disposés avec la même 30 orientation, c'est-à-dire que les centres de courbure de tous les fils méplats sont dirigés dans le même sens. Ici également, sur une face, le fil méplat 15' touche le fil méplat 15 le long d'une unique ligne hélicoïdale et, sur l'autre face, il touche également le même fil mcplat 15, mais le long de deux lignes 35 hélicoïdales de diamètres différents. La même observation est valable pour les variantes des figures 6 et 7. Dans ces variantes, le fil méplat 15, qui constitue l'un des deux filets, est rectiligne. Dans l'exemple de la figure 6, le fil méplat 15' 40 présente une section composée de deux segments rectilignes qui BAD ORIGINAL 71 16572 5 2088437 forment entre eux un angle obtus et qui sont raccordés au sommet de l'angle par un arc tandis que, sur la figure 7, le fil méplat 15' possède une section en arc de cercle. Dans les cas aes ^uides a'ondes des figures 3 5 7, 5 on pourrait également utiliser des formes ae fils méplats non représentées , c'est ainsi, par exemple, que l'hélice pourrait comprendre des fils méplats à courbures polycentriques identiques ou différentes dans les filets alternés. Toutes les réalisations des figures 3 à 7 ont en commun le fait de comporter des hélices 10 à plusieurs filets dont les spires successives sont en contact entre elles le long d'une ou plusieurs lignes hélicoïdales de manière que, entre chaque spire et la suivante, il subsiste un espace £, £' qui permetà la section de chaque fil méplat de se déformer librement et élastiquement. Grâce à cette caractéristique , 15 lorsqu'on cintre le guide d'ondes représenté, les fils méplats se rapprochent davantage5 avec défornation élastique5 dans la zone comprimée tandis que, dans la zone tendue, le pas s'agrandit et les spires se dilatent, également par déformation élastique, sans se détacher les unes des autres. Pour favoriser cette 20 dernière particularité et pour faire en sorte qu'elle se conserve également pour les fortes dilatations de la gaine, il est préférable de former la gaine sur l'hélice cylindrique par extrusion. Dans ce cas, lorsque la matière thermoplastique (par exemple le polyéthylène) extrudée par l'extrudeuse se 25 refroidit et se contracteelle inpose naturellement aux spires, par son propre retrait longitudinal„ une précontrainte importante sans cependant les aplatir complètement de sorte que> dans le produit fini, les fxls méplats sont montés précontraints, ce qui veut dire que dans le guide à l'état de repos mécanique> c'est-à-30 dire dans le guide rectiligne -, les fils méplats sont dans un état de compression élastique. On obtient donc ainsi un guide d'ondes dont l'élasticité peut être déterminée par la gaine et par les autres moyens de protection. Naturellement, si on le désire, il est possible 35 d'imprimer aux fils méplats la précontrainte voulue par des moyens appropriés i,:ais ces derniers ne font pas partie de la présente invention. En particulier, la forme indiquée sur les figures 4 et 5 (courbures en arc ae cercle) présente une flexibilité 40 variable puisque les couples de fils méplats deviennent de plus BAD ORIGINAL 71 16572 6 2088437 en plus rigides a mesure qu'ils s'aplatissent sous la charge. Ceci rend peu critique la fabrication du guide puisque l'on n'a plus à respecter des tolérances étroites de précontrainte au moment de la mise sous gaine et que, en outre, 5 en x^aison de la flexibilité variable, les différences de pas que l'hélice peut présenter le long de l'axe du guide en raison de l'élasticité des spires tendent a s'égaliser puisque les différences de déformation tendent aussi à s'égaliser (beaucoup mieux dans le cas de la flexibilité variable). 10 La meilleure flexibilité du guide d'ondes des figures 3 à 7 permet également d'obtenir une plus faible ovalisa-tion du guide lorsque ce dernier est enroulé sur une bobine. Bien que l'on ait indiqué que l'on peut utiliser pour le fil méplat diverses formes de construction qui assurent toutes une 15 élasticité longitudinale â l'empilement des spires, la section du fil méplat à courbure en arc de cercle (figure 4) reste cependant la forme préférée parce que c'est celle qui assure le mieux la régularité de la fabrication et les caractéristiques de flexibilité variable et de plus grande constance du pas des 20 spires. Les fils méplats sont de préférence en cuivre ou aluminium émaillé et ils présentent de préférence, mais non nécessairement, une épaisseur comprise entre 1 et M- dixièmes de millimètre. 25 II va de soi que des modifications peuvent être apportées au mode de réalisation qui vient d'être décrit, notamment par substitution de moyens techniques équivalents sans que l'on sorte pour cela du cadre de la présente invention. 71 16572 7 2088437 REVENDICATIONS 1. Guide d'ondes du type à hélice cylindrique dan lequel au moins une gaine de matière thermo-plastique recouvre au moins ur.e hélice intérieure constituée par un conducteur 5 isolé, à spires alignées et biei. accolées entre ellesj ce guide étant caractérisé en ce que le conducteur isolé est un fil méplat enroulé sur chant. 2. Guide d'ondes selon la revendication 1, caractérise en ce que le fil miplat est profilé de manière que 10 l'une de ses grandes faces soit concave et l'autre convexe. 3. Suide d'ondes selon la revendication 2, caractérisé en ce que> en section transversale, la face concave et la face convexe ae ce fil méplat sont définies par des arcs de cercles concentriques. 15 4. Guide d'ondes selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'hélice est à plusieurs filets, le fil méplat de chaque filet étant en contact avec le fil méplat contigu, sur une face, le lona d'une ligne hélicoïdale, étant en contact avec le fil méplat contigu, sur l'autre face, le long 20 d'au moins une ligne hélicoïdale d'un diamètre différent de celui de la ligne hélicoïdale précédente, de façon s ménager entre une spire et la suivante un espace propre à permettre une libre déformation élastique de la section du fil méplat de chaque spire. 25 5. Guide d'ondes selon la revendication 2, caractérisé en ce que, sur une face-, le fil méplat de chaque filet est en contact avec le fil méplat contigu le long d'une ligne hélicoïdale tandis que, sur l'autre face, il est en contact avec le fil méplat contigu le long de deux lignes hélicoïdales 30 de diamètres différents de celui de la ligne hélicoïdale précédente. 6. Guiae d'ondes selon l'une quelconque des revendications lis, caractérisé en ce qu'un ou plusieurs filets constitutifs de l'hélice sont réalisés en fil méplat à profil 35 en arc de cercle. 7. Guide d'ondes selon la revendication 6, caractérisé en ce que les fils r.iéplats de deux filets successifs ont un profil en arc de cercle de courbures opposées. 8. Guide d'ondes selon la revendication 5, 40 caractérisé en ce que la section du fil méplat d'au moins un 71 16572 8 2088437 filet est composée de deux segments rectilignes formant entre eux un angle obtus et raccordés à leur sommet par un arc. 9. Guide d'ondes selon l'une quelconque des revendications 4 à 8, caractérisé en ce que les fils méplat 5 desdites hélices sont chargées par une précontrainte à l'état de repos mécanique du guide. 10. Guide d'ondes selon l'une quelconque des revendications 1 à 9, caractérisé en ce que ledit élément conducteur isolé est un fil méplat en cuivre émaillé. 10 11. Guide d'ondes selon la revendication 10, ca ractérisé en ce que ledit élément conducteur isolé est un fil méplat en aluminium émaillé. 12. Guide d'cndes selon la revendication 10 ou 11, caractérisé en ce que le fil méplat possède une épaisseur 15 de l'ordre de 1 à 4 dixièmes de millimètre.