Brevet FR2448242A1 — publié le 19800829

La présente invention concerne un dispositif de suspension, à un poteau, d'un câble aerien, et en particulier d'un câble telephonique. Un dispositif classique de suspension generalement appele "balancelle est decrit sur les figures 1 à 4. I1 est constitué d'une pièce principale fixe (1) comportant un couloir (2) pour le passage du câble, une pièce mobile (3) assurant le serrage du câble par un moyen quelconque, et d'un bras de suspension (4) dont l'extremite inferieure 3) est solidaire de la pièce principale fixe (1), et l1extrémite supérieure (6) est raccordée à une potence, schématisée par le point (7), autour de laquelle elle est en libre rotation. Au repos, lorsqu'il y a équilibre statique entre les tensions T1 et T2 exercées par chaque portée du câble (8), de part et d'autre du point de suspension, le dispositif peut être représenté comme sur la figure 1, et, lorsqu'il y a déséquilibre, le dispositif peut être représenté comme sur la figure 2, qui correspond au cas ou T2T1. Sous l'action du vent, une ligne aérienne est anmmée d'un mouvement périodique de forme sinusoldale. Les points de suspension se comportent comme des noeuds au niveau desquels les câbles sont soumis à des pliages alternés, d'amplitude et de fréquence variables suivant la force et la direction du vent. te passage périodique de l'état d'équilibre (T1 = T2) à l'état de déséquilibre (T2) T1 ou T1T2) fait varier l'angle de la chaînette par rapport au dispositif de suspension de &alpha;1à &alpha;2(avec &alpha;2 > &alpha;1). Le mouvement se traduit par un pliage du câble aux points (9) et (10). En pratique, la ligne entre en résonance (figures 3 et 4) avec un angle de pliage du câble de + a3 ( a3 > a2 du fait de la résonance qui augmente l'amplitude de l'oscillation), à chaque extrémité (9) et (10) du dispositif de suspension. Pour simplifier la description, nous ne considèrerons que le déplacement du câble dans le plan vertical dans lequel, en pratique, s 1exerce la contrainte maximale. Dans ces conditions, le câble est soumis à des contraintes alternées qui à la longue, conduisent inévitablement à la rupture du conducteur ou du porteur par écrouissage du métal. Dans la pratique courante, on utilise, en particulier pour les raccordements téléphoniques chez les abonnés, soit des balancelles du type simplifié, conformes, dans leur principe, à celles des figures 1 à 4, soit des modèles quelque peu améliorés dans lesquels existe une possibilité de rotation au niveau de l'extrémité inférieure (5) du bras de suspension, mais cette rotation est limitée et insuffisante pour supprimer les contraintes exercées sur le cable. Le brevet français 2.247.122, décrit une balancelle d'une structure différente qui comporte en partie haute des moyens d'accrochage au poteau, en partie basse deux doigts de soutien du câble et, entre les deux, une tablette disposée au-dessus d'un doigt de soutien et percée d'un puits central vertical dans lequel peut se déplacer un taquet. Le brevet français 2.22.79, décrit une balancelle de structure comparable à la précédente, comportant une pièce maîtresse réalisée sous forme d'un bloc parallèlépipédique percé d'un puits central vertical et un taquet coulissant verticalement à 1 l'intérieur du puits, et muni d'une double crémaillère verticale qui assure le blocage de la piece maîtresse, donc du câble, sur le taquet. L'objet de l'invention est un dispositif de suspension d'un câble à un poteau, dispositif dit "balancelle", permettant d'éviter les ruptures dues aux flexions alternées résultant des mouvements de la ligne sous l'effet du vent et permettant, en outre, d'éviter que la rupture d'un câble, en un point, en- traîne la chute d'une longue portion de la ligne par glissement du câble dans les balancelles précédant et suivant le point de rupture. La balancelle selon l'invention, qui comporte un moyen de fixation à une potence solidaire du poteau, et un moyen de serrage du câble, est caractérisée en ce que le moyen de fixation est constituépar une pièce principale, munie d'un couloir longitudinal pour le passage du câble et d'un moyen d'accrochage à la potence pouvant tourner librement autour d'un axe horizontal solidaire de laipièce principale. Le moyen de serrage qui pourrait être d'un type connu, est constitué de préférence, par un coin dont une face est maintenue en appui sur le chable et dont la face opposée forme un dièdre d'angle inférieur à 180 , coopérant avec un dièdre d'angle sensiblement égal taillé dans le couloir. Le coin de serrage peut être en une pièce ou en deux demi-pièces. Dans ce dernier cas, les deux demi-coins sont reliés par un moyen élastique qui tend à les écarter. Le coin, ou chaque demi-coin comporte un ergot, faisant saillie à l'extérieur de lappièce principale de façon qu'on puisse le manoeuvrer à distqnce, par exemple au moyen d'une pince placée à l'extrémité d'une perche, et commandée à distance. Les figures 1 à 4 se rapportent à l'art antérieurt ont déjà été décrites. les figures 5 à 8 montrent schématiquement une balancelle selon l'invention, dans laquelle le bras de suspens ion est en libre rotation autour de la pièce principale. Les figures 9, 10 et 11, représentent deux modes de réalisation pratique de balancelles selon l'invention. La pièce principale (1) a une forme approximativement parallèlépipédique, mais elle peut être aménagée en fonction de la résistance mécanique du matériau qui la constitue, de façon à comporter des surépaisseurs locales, des angles arrondis etc... Le couloir (2) ouvert latéralement à l'extérieur est des tiné au passage du cable ; les deux extrémités du couloir peuvent comporter un ergot ou un bossage, en (9) et (10) pour éviter tout risque d'échappement laté ral du cable lors de la mise en place ou lors des opérations de réglage de tension. Dans ce même but, les bossages peuvent même s 'étendre sur tout ou par tie de la longueur du couloir, de façon à former un rebord de quelques millimè tres de hauteur.Dans le cas représenté sur Ia figure 10, qui est une coupe AA' de la figure 9, le câble est-du type plat, à 2 conducteurs et porteur intégré; les deux conducteurs (11) (11') le plus souvent en cuivre, encadrent le câble porteur (12), en acier, enrobés dans un isolant. Le crochet de suspension (13) est en libre rotation autour d'un axe (14) qui, lorsque le dispositif de suspension est en service, reste toujours sensiblement horizontal. Bien entendu, le crochet (13) est rendu solidaire, par tout procédé connu, de la pièce principale (-1). On remarque que, en l'absence du câble, le crochet (13) peut tourner librement sur 3600, autour de son axe.Lorsque le cable et la -balancelle sont installés en position de service, il apparaît que, quelle que soit l'amplitude des oscillations dues au vent, la rotation de la balancelle autour de l'axe (14) du crochet n'est pas limitée, et la valeur de l'angle de flexion du cable (a5 figures 7 et 8) de part et d'autre de la position d'équilibre, reste voisine de sa valeur d'équilibre, au repos a1 La partie supérieure (7) vient habituellement s'accrocher dans un trou prévu dans les potences horizontales solidaires des poteaux successifs supportant la ligne. Ce mode d'accrochage assure également, à ce niveau, une grande liberté de mouvement. Le coin de serrage est représenté, sur la figure 9, en deux pièces (15) et (16) reliées par le moyen élastique (17), - ici un ressort -, qui tend à les maintenir écartées. Le ressort qui peut être en acier ou en cuproberyllium peut être remplacé par une lame élastique, souple, en l'un ou l'autre de ces al liages, ou en une matière élastomère ou plastique. Les faces supérieures (18) et (19) forment un dièdre d'angle un peu inférieur à 1800, qui coopère avec un dièdre d'angle sensiblement égal taillé dans la face supérieure du couloir. La face opposée (20), des deux demi-coins vient en appui sur le câble. On la munit, de préférence, de rugosités, ou de stries transversales, pour assurer une bonne adhérence sur l'isolant du câble. Chaque demi-coin comporte un ergot (21), (22) qui fait saillie horizontalement à l'extérieur de la pièce (1). Si on serre simultanément les deux ergots (21,22) soit à la main, soit du sol au moyen d'une pince placée à l'extrémité d'une perche, lorsque la ba O lancelle est déjà accrochée au poteau, les demi-coins se rapprochent l'un de l'autre, et, en raison de leur mouvement vers le sommet du dièdre, la pression qu'ils exercaient sur le cable diminue à tel point que ce dernier peut à nouveau glisser librement dans le couloir. Si on libère les deux ergots, les deux demi-coins s 'écartent au maximum et cet effet, auquel stajoute l'effet de traction sous le poids du câble, dans un sens, ou dans l'autre, ou dans les deux simultanément, accentue l'effet d'auto-verrouillage de façon telle que le câble, une fois mis en place, ne peut plus se dépaJlcer. Il en résulte deux conséquences : tout d'abord, en cas de rupture du câble, la traction sur les deux balancelles situées de part et d'autre du point de rupture par les portions de câbles restant en place, assure un auto-serrage très énergique qui évite la chute au sol d'une grande longueur de ligne. La réparation en est donc facilitée. Ensuite, il est possible lors de la pose d'une ligne, de dérouler le câble au sol, de la munir de balancelles à l'em- placement des poteaux, puis d'accrocher chaque balancelle à son poteau depuis le sol, et de régler la tension de chaque portion de ligne entre poteaux en rapprochant les ergots et en laissant le câble prendre sa position d'équilibre. La gigure 11 montre un autre mode de réalisation de l'invention. Le coin (23) est en une seule pièce. Il est disposé à l'envers par rapport à la figure 9, mais cette disposition ntest pas obligatoire, et, aussi bien dans le cas de la figure 9 que dans le cas de la figure 11, le coin peut être appuyé sur le cable par en-dessus ou par en-dessous, le dièdre se trouvant en partie haute, dans le premier cas et en partie basse dans le second cas. La face supérieure (20) qui vient en appui sous le cable (non représenté) eststri-soe, pour améliorer l'adhé- rence. L'ergot (24) se déplace dans une ouverture oblongue (25). Le coin (23) repose, par son propre poids, dans le dièdre homologue ménagé dans la base du couloir (2).En position de repos, la hauteur du couloir est maximale, et le câble peut coulisser. Dès qu'unie traction s' exerce sur le câble, dans un sens ou dans l'autre, le coin est sollicité dans le même sens. Le coin, montant alors sur l'une des rampes du dièdre (26), se rapproche du câble et le bloque énergiquement. Pour débloquer le câble, il suffit d'agir sur l'ergot (24) en le ramenant à sa position d'équilibre, au niveau du sommet du dièdre. Bien entendu,les extrémités (9) et (10) du couloir (2), peuvent, de préférence, être arrondies pour supprimer tout risque de détérioration du câble ou des arêtes vives. Dans le cas des figures (9; 10, et 11), le crochet de suspension (13), a été fixé dans la masse même de la pièce principale (1). Sa position n'est pas critique, pourvu que les conditions de libre rotation et de position horizontale de l'axe de rotation, en position de service, soient assurées. Il peut, par exemple, être fixé, par tout procédé connu, à la partie supérieure de la pièce principale (1). De même le choix du matériau constitutif de la balancelle est large. Le crochet est, de préférence, en acier inoxydable, de façon à résister aux intempéries et à la pollution atmosphérique. La pièce principale peut être en métal ou alliage léger, ou en résine synthétique, l'utilisation d'un polymère ou d'un élastomère, électriquement isolant, serait bien entendu indispensable dans le cas de la suspension d'un conducteur non-isolé.ta liaison élastique entre les demi-coins de serrage peut être en acier ou en cuprobéryllium, ou en une matière plastique ou en élastomère. Exemple de réalisation ; résultats d'essais comparatifs On a réalisé une série de balancelles conformes au modèle de la figure 9 , et, de façon à évaluer l'amélioration apportée par ces balancelles par rapport aux types couramment utilisés on a effectué une série d'essais comparatifs sur une ligne expérimentale, en cable téléphonique plat avea otenr, soumise artificiellement à des conditions équivalent à l'effet d'un vent de 100km/h et une fréquence mettant la ligne en résonance. On a compté le nombre d'oscillations jusqu a rupture du cable. Les résultats apparaissent sur le tableau I. TABLEAU I Types debalancelles utilisées Durée de vie Nombre jusqu'à rup- d'oscilla ture en mn tions 1 Balancelle avec bras de sus 0,25 20 pension à rotation partielle 2 Balancelle comme ci-dessus, améliorée en augmentant le rayon d'arrondi de la partie 55,50 4500 mobile de la pièce principale 3 Balancelle selon fig. 1-2, avec arrondi de Ina de rayon au point 69 5307 (9). Bras (4) non articulé 4 Comme ci-dessus, avec arrondi 227 17509 227 17509 de 20mm de rayon en (9) 5 Balancelle selon l'invention avec arrondi de 1 na de rayon > 10000 801710 en (9) N.B. les balancelles le plus généralement utilisées, à ltheure actuelle sont des types 1 et 2. L'invention, décrite dans le cas particulier des cables téléphoniques plats, à conducteurs en cuivre et à cable porteur intégré, s'applique également à des cables plats à conducteurs en bronze, autoporteurs, ainsi qu'à tous autres types de cables téléphoniques, de télécommunication, télésignalisation, télécommande, ainsi qu'à des cables de transport d'énergie. Dans le cas de câbles à section non-plate, le profil de la face du coin de serrage venant en appui sur le cable, sera bien entendu, adapté de façon à coopérer avec la forme du câble pour assurer l'effet de blocage optimal. Il pourra en être de même pour le profil du couloir. REVENDICATION 10/ - Dispositif de suspension, à un poteau, d'un câble aerien et, en particulier, d'un câble téléphonique à section circulaire ou méplate, comportant un moyen d'accrochage à une potence solidaire du poteau et au moyen de serrage du câble, constitué par une pièce principale munie d'un couloir longitudinal pour le passage du câble, caractérisé en ce que le moyen d'accrochage à la potence peut tourner librement autour de la pièce principale, sur un axe horizontal, perpendiculaire à l'axe du couloir, et en ce que le moyen de serrage du câble est constitué par un coin auto-serrant dont la face supérieure est appuyée sur le câble et dont la face inférieure forme un dièdre angle inférieur à 1800 coopérant avec un dièdre d'angle sensiblement égal taillé dans le couloir de la pièce principale. 20/ - Dispositif de suspension d'un câble aérien, selon revendication 1, caractérisé en ce que le coin de serrage comporte un ergot qui vient en saillie à l'extérieur de la pièce principale. 30/ - Dispositif de suspension d'un câble aérien selon revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que la face supérieure du coin de serrage qui est appuyée sur le câble est munie de rugosités. 40/ - Dispositif de suspension d'un câble aérien, selon l'une des revendications I à 3, caractérisé en ce que le coin de serrage assure le blocage du câble dans le couloir sous lteffet de la tension du cable 50/ - Dispositif de suspension d'un câble aérien, selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que le rebord externe du couloir longitudinal est muni d'au moins un bossage pour éviter le glissement latéral du câble. 60/ - Application du dispositif de suspension selon l'une quelconque des revendications 1 à 5,aux lignes de câbles téléphoniques, de télécommunication, de télésignalisation, de télécommande, de transport d'énergie, du type autoporteurs ou à élément porteur, à section circulaire ou méplate.