Brevet FR2501871A1 — publié le 19820917

ELEMENT DE CABLE A FIBRES OPTIQUES COMPORTANT UN ELEMENT PORTEUR ET DISPOSITIF DESTINE A SA FABRICATION La présente invention a pour objet un élément de câble à fibres optiques comportant un élément porteur et un dispositif destiné à sa fabrication. Il est connu de l'art antérieur de disposer librement des fibres optiques dans des tubes, à raison en général d'une fibre par tube, et de réaliser ainsi un élément de câble en assemblant plusieurs tubes par câblage. La rigidité de l'élément de câble vis-à-vis des forces de traction est obtenue par adjonction d'un ou plusieurs éléments de traction qui sont câblés hélicoidalement avec les tubes. Une telle structure ne donne pas entièrement satisfaction, étant donné que, lorsqu'une traction est appliquée à l'élément de câble, les éléments de traction ont tendance à se rapprocher et il en résulte une déformation des tubes de protection des fibres et un allongement plus important du câble. L'invention concerne un élément de câble qui peut être réalisé facilement et économiquement et qui ne présente pas les inconvénients mentionnés dessus. L'invention concerne ainsi un élément de cable comportant des tubes à l'intérieur desquels sont disposées des fibres optiques, et un élément porteur. Les tubes sont au moins au nombre de deux et l'élément porteur consiste en une structure rigide et allongée dans une direction transversale. La longueur de la structure allongée prise dans la direction transversale est de l'ordre de grandeur d'au moins une fois le diamètre extérieur des tubes, et les tubes et l'élément porteur sont assemblés par câblage. Selon un mode de réalisation, l'élément porteur consiste en deux fils de traction réunis par un matériau d'enrobage. Les fils de traction peuvent avoir été précontraints en rotation avant l'assemblage, ce qui rend ceux-ci pratiquement neutres mécaniquement.L'élément porteur peut être au moins en partie constitué par un matériau incluant au moins une charge à faible coefficient thermique. L'élément de câble est, en général, entouré d'une gaine et/ou d'une enveloppe en vue de son utilisation. L'invention concerne également un dispositif destiné à la fabrication de l'élément de câble précité. II comporte un ensemble tournant autour d'un axe longitudinal et comportant un moyen pour fournir un élément porteur, des moyens pour fournir des tubes à l'intérieur desquels sont disposées des fibres optiques, et une filière recevant l'élément porteur et les tubes Il comporte en outre un dispositif de tirage de l'élément de câble selon l'axe longitudinal et disposé en aval de la filière. il peut comporter également un dispositif de rubanage disposé entre la filière et le dispositif de tirage. Les moyens pour fournir des tubes peuvent être des bobines disposées sur une cage tournante. Le moyen pour fournir un élément porteur peut être une bobine disposée sur un cadre. La cage tournante comporte alors un moyen pour entraver en rotation ledit cadre. De même, la cage tournante peut comporter un moyen pour entraîner en rotation la filière. L'invention sera mieux comprise dans la description qui va suivre donnée à titre d'exemple non limitatif, en se référant aux dessins ci-annexés et où: - la figure 1 représente en coupe et en perspective un élément porteur selon l'invention, avant son assemblage; - la figure 2 représente une coupe d'une variante d'un élément porteur selon l'invention; - la figure 3 représente en coupe et en perspective un élément de câble assemblé suivant l'invention; - la figure 4 représente un dispositif destiné à la fabrication d'un élément de câble suivant l'invention. La.figure 1 représente, sous le repère général 1, un élément porteur qui consiste en une structure allongée et rigide selon un axe transversal. L'élément porteur consiste en deux fils de traction 2 réunis par un matériau d'enrobage. L'élément porteur présente ainsi en coupe la forme générale d'un 8 dont la portion centrale plus mince présente deux profils convexes 3 dont la courbure est destinée à coopérer avec des tubes à l'intérieur desquelles sont disposées des fibres optiques. La figure 2 représente une variante 1' d'un élément porteur qui est constituée par une structure homogène 2' présentant en coupe une forme de 8 présentant deux profils convexes 3' comme précé- dem ment. La figure 3 représente un élément de câble assemblé dans lequel un élément porteur I ou 1' est assemblé hélicoldalement ou à pas alterné par câblage avec deux tubes 4 à l'intérieur desquels sont disposées les fibres optiques 3. La longueur de la structure allongée prise dans une direction transversale est de l'ordre de grandeur d'au moins une fois le diamètre extérieur des tubes. Cette valeur, qui n'est pas absolument critique, permet d'assurer une bonne protection des tubes et une rigidité satisfaisante de l'élément de traction. A la figure 3, on a représenté une fibre optique par tube.L'assemblage en hélice permet, ainsi qu'il est connu, de donner au câble une souplesse acceptable et de lui autoriser des rayons de courbure relativement faibles ne provoquant pas de déformation des tubes susceptible. de modifier les caractéristiques des fibres optiques. La rigidité transversale d'un élément porteur selon l'invention permet d'empêcher le rapprochement des fils de traction ou la déformation de l'élément porteur lorsque l'élément de câble est soumis à une traction La longueur de la structure allongée prise dans une direction transversale est de préférence telle que le câble, après gainage, est de section circulaire. Ceci correspond à une longueur égale à deux fois le diamètre extérieur des tubes augmentée de la largeur de la portion centrale mince. Au cas ou' on utilise un élément porteur tel que décrit à la figure 1, il est avantageux de précontraindre en rotation les fils de traction 2, tous les deux dans le même sens avant enrobage: en effet, ceci permet même de rendre les fils de traction neutres mécaniquement dans l'assemblage"orsque la précontrainte en rotation est réalisée avec le même pas que le pas d'assemblage. Un élément porteur selon l'invention peut être, au moins en partie, constitué par un matériau induant au moins une charge à faible coefficient thermique. Cette charge permet de renforcer également la rigidité transversale de l'élément porteur. II est également avantageux de solidariser élément porteur avec les tubes renfermant les fibres optiques, afin d'obtenir de meilleures caractéristiques mécaniques. Ceci peut être obtenu au moment de l'assemblage grâce à des colles adaptées aux matériaux utilisés. Un élément porteur, massif, ou comportant des fils de traction, est réalisé par une simple opération d'extrusion donnant à l'élément porteur la configuration recherchée. La formation en hélice est alors effectuée très simplement au moment de Passem- blage, comme nous allons le montrer ci-dessous. Cet assemblage peut être réalisé selon une première variante en mettant en oeuvre une opération intermédiaire de torsadage du porteur et en asservissant la vitesse de rotation de la câbleuse au pas du porteur par exemple à partir d'un palpeur de pas. Les tubes optiques sont ensuite câblés au pas voulu avec l'élément central. La figure 4 décrit, selon une variante préférée, un dispositif destiné à la fabrication d'un élément de câble selon l'invention et qui a pour avantage de permettre directement le torsadage de l'élément de câble. Un tel dispositif se compost d'une cage tournante 10 portant des bobines 1I sur lesquelles sont enroulés des tubes 4 à l'intérieur desquels sont disposées des fibres optiques. La cage tournante 10 comporte un accouplement 12 entraînant en rotation un cadre 13 sur lequel est disposée une bobine 14. Un élément porteur 1 ou 1' est enroulé sur la bobine 14. La cage tournante 10 entraîne également en rotation une filière 15. Des éléments de guidage 22 et 23 des fibres optiques peuvent être également mis en oeuvre. Tout ceci constitue un ensemble tournant 40.Il va de soi que l'ensemble tournant 40 peut être constitué d'une seule cage portant l'ensemble des bobines et la filière 15. L'élément porteur reste exempt de torsadage entre le touret de dévidage 14 et la filière tournante 1 S du fait des vitesses de rotation identiques de ces deux pièces. Un dispositif de tirage 17, par exemple une chenille, est disposé en aval de la filière 15 à une distance telle que le torsadage du porteur a lieu entre la filière tournante 15 et le dispositif de tirage 17. L'élément de câble assemblé 20 est disponible à la sortie du dispositif de tirage 17 et peut être enroulé sur un touret 25. Un dispositif de rubanage 16 peut être disposé entre la filière 15 et le dispositif de tirage 17. Ce rubanage permet d'améliorer la tenue de l'élément du câble avant qu'il soit disposé dans sa gaine et/ou dans son enveloppe. Lorsque les éléments de traction ne sont pas précontraints, il est préférable de disposer un chauffage de l'élément porteur entre la filière 15 et le dispositif de rubanage 16, et de respecter une distance assez grande entre la filière 15 et le dispositif de rubanage 16 de telle sorte que l'assemblage des tubes et de l'élément porteur soit obtenu avant le rubanage. Lorsque les éléments de traction sont précontraints, le chauf fage et le rubanage sont des opérations d'importance secondaire. Au cas ou on met en oeuvre une opération de rubanage, la distance entre la filière 15 et le dispositif de rubanage 16 devra être suffisante pour que l'assemblage des tubes et de l'élément porteur soit obtenu avant le rubanage. Il est parfois avantageux de procéder, en amont de la filière, à une opération d'encollage de l'élément de câble de manière à solidariser ensemble l'élément porteur et les tubes qui le constituent. Pour ce faire, un dispositif d'encollage connu en soi et non représenté est disposé en amont de la filière. II est également avantageux de préchauffer l'élément porteur avant l'assemblage de l'élément de câble qui débute dans la filière 13. Un dispositif de préchauffage 24 peut être à cet effet prévu dans la cage tournante 10 en amont de la filière 15. Les éléments porteurs seront choisis en fonction des conditions de pose et d'utilisation du câble (traction maximale, gamme de températures utiles). Les matériaux entrant dans la composition des fils de traction pourront être métalliques (aciers ou alliages spéciaux), ou bien non métalliques (fibre de verre ou fibre aramide) dans le cas où le câble dolt être insensible aux parasites industrielsou atmosphériques ou est appelé à cheminer au voisinage de tensions électriques dangereuses. Au cas oir on utilise un matériau chargé d'éléments à faible coefficient thermique, la charge peut être avantageusement constituée par des fibres de verre ou de carbone, et ou par des billes de verre. REVENDICATIONS I. Elément de câble comportant des tubes, à l'intérieur des- quels sont disposées des fibres optiques, et un élément porteur, caractérisé en ce que les tubes (4) sont au moins au nombre de deux, en cc que l'élément porteur (1, 1') consiste en une structure rigide et allongée selon une direction transversale sur une longueur de l'ordre de grandeur d'au moins une fois le diamètre extérieur des tubes, et en ce que les tubes (4) et l'élément (1, 1') porteur sont assemblés par câblage. 2. Elément de câble selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'élément porteur (I) consiste en deux fils de tractions (2) réunis par un matériau d'enrobage. 3. Elément de câble selon la revendication 2, caractérisé en ce que les fils de tractions (2) ayant été précontraints en torsion avant enrobage, ceux-ci sont pratiquement neutres mécaniquement dans l'assemblage. 4. Elément de câble selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que l'élément porteur (1, 1') présente une portion centrale plus mince et deux profils convexes (3, 3') coopérant avec lès tubes (4). 3. Elément de câble selon l'une des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que l'élément porteur (1, 1') est au moins en partie constitué par un matériau incluant au moins une charge à faible coefficient thermique. 6. Elément de câble selon l'une des revendications I à 5, caractérisé en ce que les tubes (4) et l'élément porteur (1, 1') sont solidarisés ensemble. 7. Elément de câble selon l'une des revendications 1 à 6, caractérisé en ce qu'il est entouré d'une gaine etlou d'une enveloppe. 8. Dispositif destiné à la fabrication d'un élément de câble selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il comporte: - un ensemble (40) tournant autour d'un axe longitudinal et comportant un moyen (14) pour fournir un élément porteur (1, 1'), des moyens (11) pour fournir des tubes (4) à l'intérieur desquels sont disposées des fibres optiques, et une filière 15) recevant l'élément porteur et les tubes - un dispositif (17) de tirage de l'élément de câble selon ledit axe longitudinal, disposé en aval de la filière. 9. Dispositif selon la revendication 8, caractérisé en ce qu'il comporte un dispositif de rubanage (16) disposé entre la filière (1S) et le dispositif de tirage (17). 10. Dispositif selon l'une des revendications 8 ou 9, caractérisé en ce qu'il comporte un dispositif de chauffage de l'élément porteur (1, 1') disposé en aval de la filière (15). 11. Dispositif selon l'une des revendications 8 à 10, caractérisé en ce qu'il comprend un dispositif de préchauffage (24) de l'élément porteur, en amont de la filière (13). 12. Dispositif selon l'une des revendications 8 à 11, caractérisé en ce que les moyens pour fournir des tubes comportent des bobines (11) disposées sur une cage tournante (10). 13. Dispositif selon la revendication 1Z, caractérisé en ce que le moyen pour fournir un élément porteur consiste en un touret (14) disposé sur un cadre (13) et en ce que ladite cage tournante (10) comporte un moyen (12) pour entraver en rotation ledit cadre. 14. Dispositif selon l'une des revendications 12 ou 13, caractérisé en ce que ladite cage tournante ( comporte un moyen pour entratner en rotation ladite filière (13). 15. Dispositif selon l'une des revendications 8 à 14, caractérisé en ce quEl comporte un dispositif d'encollage disposé en amont de la filière.