Brevet FR2515222A1 — publié le 19830429

DISPOSITIF DE PREPARATION EN NAPPE DES EXTREMIT 4 S DE FIBRES OPTIQUES REPARTIES AUTOUR D'UNE STRUCTURE A SYMETRIE AXIALE La présente invention concerne un dispositif de préparation en nappe des extrémités de fibres optiques réparties autour d'une structure à symétrie axiale. Plus particulièrement, le dispositif est destiné à positionner parallèlement sur un plan les extrémités de fibres optiques qui sont équiréparties à la périphérie d'un jonc rainuré d'un câble cylindrique qui a été dégainé en vue de soa raccordement à un autre câble. A cette fin, le dispositif de préparation est caractérisé en ce qu'il comprend un répartiteur dans lequel sont ménagées des ouvertures qui sont propres à être traversées chacune par une fibre optique et qui sont prolongées par des canaux dont les extrémités sont alignées sur un axe Cet axe définit la trace du plan sur lequel les fibres doivent être maintenues coplanairement et parallèlement en vue de leui application sur le support, généralement rainuré, d'un dispositif de raccordement pour abouter les fibres deux-à-deux de deux nappes linéaires. Des moyens, tels que des coulisseaux parallèles au répartiteur ayant des chants en regard en vé, sont prévus pour pousser les fibres à partir des ouvertures vers les fonds des canaux respectifs Lorsque les fibres sont au fond des canaux, celles-ci sont au niveau du répartiteur main- tenues parallèlement et coplanairement. Cependant, pour permettre de les rendre solidaires ultérieurement dans de telles positions mutuelles sur une grande longueur, l'invention prévoit également des moyens tels qu'un peigne qui vient soutenir les fibres devant le répartiteur Le déplacement relatif du peigne par rapport au répartiteur permet de peigner les fibres parallèlement sur un plan Après quoi, les fibres entre le peigne et le répartiteur peuvent être appliquées sur un support plan adéquat ou sont rendues solidaires par des rubans adhésifs ou de la colle. D'autres avantages de la présente invention apparaîtront plus clai- rement à la lecture de la description qui suit d'un mode de réalisation préféré du dispositif en référence aux dessins annexés correspondants, dans lesquels: 15222 -2 - la Fig 1 est une vue en coupe d'un câble à fibres optiques connu à jonc cylindrique rainuré la Fig 2 est une -vue en perspective schématique d'un support plan pour le raccordement de deux câbles cylindriques à fibres optiques, la Fig 3 montre les courbures en cloche conférées aux extré- mités des fibres optiques d'un câble à raccorder; la Fig 4 est une vue de côté schématique le long de l'axe lon- gitudinal ZZ' du dispositif de préparation, lors de l'introduction des fibres à travers les ouvertures de répartiteur; la Fig 5 est une vue de face d'un répartiteur; la Fig 6 est une vue de face détaillée, à plus grande échelle que la Fig 5, montrant la répartition des canaux le long de l'axe transversal XX'; la Fig 7 est une vue en coupe de face du dispositif de pré- paration montrant les moyens pour pousser les fibres dans les canaux de répartiteur; la Fig 8 est une vue montrant le coulissement du peigne venant au contact des fibres; la Fig 9 est une vue de face du peigne et du levier rabattant associé; la Fig 10 est une vue de côté analogue à la Fig 4, après retrait de la bague pour l'épanouissement des fibres; la Fig Il est une vue schématique de face montrant la super- position des fentes des coulisseaux et des fonds des canaux lors de l'alignement des fibres; la Fig 12 est une vue analogue à la Fig 8 après déplacement relatif du peigne et du bâti de répartiteur; et les Figs 13 et 14 montrent schématiquement la liaison des fibres par barrettes adhésives ou par collage après peignage selon la Fig 12. Pour une meilleure compréhension de l'invention, sont décrites en premier lieu les positions initiales et finales des extrémités des fibres optiques d'un câble cylindrique dont le passage de l'une vers l'autre est obtenu au moyen du dispositif de préparation selon l'in- vention. 15222 -3- Le câble est supposé comprendre dix fibres optiques 2 qui sont équiréparties à la périphérie rainurée d'une structure à sy- métrie axiale telle qu'un jonc cylindrique 10 Chaque rainure Il est généralement hélicoïdale et contient une fibre optique 2, comme illustré à la Fig 1, ou plusieurs selon le type de cible utilisé. Le câble comprend classiquement au centre du jonc 10 un élément porteur de fils d'acier 12 et à sapériphérie une gaine 13 généralement composite dont l'enveloppe externe est composée d'un enrubannage L'in- vention s'applique également à d'autres câbles à symétrie axiale, tels que ceux dans lesquels les fibres optiques sont logées dans des gaines individuelles torsadées dans la gaine composite. Le dispositif de raccordement comprend notamment un support plat 3, dans l'une des grandes faces planes duquel sont ménagées des rainures rectilignes 31, généralement à section en vé, comme montré à la Fig 2. Les rainures 31 sont longitudinales, parallèles, équidistantes et coplanaires En position finale après dégainage du câble, les extré- mités des fibres 2 sont plaquées au fond de rainures respectives 31 et y sont maintenues, par exemple par collage, dans la première moitié du support 3 L'autre moitié reçoit les extrémités des fibres optiques de l'autre cable 4 à raccorder Le dispositif de raccordement comprend des moyens convenables pour supporter le support 3, pour le partager en deux moitiés, pour araser ses moitiés et les extrémités des fibres et pour les réunir en vue d'aboutir deux à deux les fibres des câbles 3 et 4. On notera, en référence à la Fig 3, que les fibres optiques sor- tant épanouies des rainures Il du jonc scié 10 peuvent être courbées en forme de cloche 20 entre l'extrémité du jonc et leurs extrémités coplanaires sur une longueur L, qui precède la moitié du support 3 Ces courbures en cloche sont destinées à absorber les dilatations diffg- rentielles d'éléments constitutifs du dispositif de raccordement. Le dispositif de préparation, objet de l'invention, permet ainsi de positionner les fibres optiques, initialement réparties autour d'un cylindre, en une nappe, d'équirépartir coplanairement les extré- mités des fibres, de repérer les différentes fibres et également, si nécessaire, de courber les fibres en forme de cloche. -4 - Le dispositif de préparation est représenté schématiquement à la Fig 4 Un répartiteur 6 a ou, de préférence, deux répartiteurs iden- tiques superposables: et parallèles 6 a, 6 h sont fixés sur -un bâti 5 miobile sur le socle du dispositif. Comme montré à la Fig 5, chaque répartiteur 6 est un disque mince dans lequel ont été découpées des ouvertures 60 en nombre égal ou supérieur à celui des fibres optiques 2 du câble à raccorder 1 Chaque ouverture est destinée à être traversée par une fibre optique Les ouvertures 60 sont en forme de secteurs circulaires 60 et sont équi- réparties autour du centre du répartiteur Les extrémités effilées des secteurs 60 sont prolongées par des canaux borgnes respectifs 61 qui sont perpendiculaires à l'axe diamétral horizontal XX' du répartiteur. Chaque canal a une largeur sensiblement supérieure au diamètre d'une fibre optique 2 et peut être obtenu par exemple par usinage au rayon laser Ces canaux 61 sont montrés en détail à la Fig 6 Le fond 62 de chaque canal 61 est de l'autre côté de l'axe XX' par rapport au secteur respectif 60 qu'il prolonge Tous les fonds des canaux d'un même c 8 té de l'axe XX' sont alignés parallèlement à l'axe XX' et sont à une distance de celui-ci sensiblement égal à la moitié du diamètre d'une fibre opti- que Les canaux 61 issus de deux secteurs 60 symétriques par rapport à l'axe XX' sont adjacents et l'écart entre deux canaux adjacents est égal à celui entre deux rainures 31 du support 3 Il résulte de ces disposi- tions que lorsque des fibres sont poussées au fond des canaux 61, leurs axes sont alignés sur l'axe XX' Plus précisément, les fibres sont coplanaires entre les canaux deux à deux parallèles des répartitetirs 6 aet 6 b. Le dispositif de préparation comprend également des moyens pour pousser les fibres à partir des ouvertures 60 vers les fonds 62 des canaux respectifs 61 Ces moyens sont montrés aux Figs 4 et 7 et constituent principalement en deux coulisseaux idendiques 7 a, 7 b qui peuvent être translates simultanément l'un vers l'autre parallèlement à l'axe XX' et aux faces des répartiteurs 6 a, 6 b et entre celles-ci au moyen d'un système de leviers. Chaque coulisseau 7 a, 7 b est issu d'une plaque rectangulaire dont les grands chants 70 a, 70 b coulissent dans deux glissières 51 a, 51 b qui sont pratiquées dans le bâti 5 parallèlement à l'axe XX' Les 15222 -5 - extrémités éloignées des deux coulisseaux 7 a, 7 b comprennent deux tétons 71 a, 71 b loges dans des lumières oblongues 72 a, 72 b de bras de deux leviers 73 a, 73 b en forme d'équerre Les leviers 73 a, 73 b ont leurs sommets 74 a, 74 b qui sont montés à rotation dans le bâti 5 et qui sont symétriques par rapport au plan diamétral des répartiteurs 6 a, 6 b perpendiculaire à l'axe XX' Les extrémités des autres bras des coulisseaux 73 b, 73 a, comprennent respectivement un téton 75 b et une lumière oblongue 75 a coopérants L'un des leviers, tel que 73 b, tourne et entraîne en rotation inverse l'autre levier 73 a sous l'action exercée en 76 par une poignée ou par la tige d'un organe électroméca- nique connu tel qu'un vérin ou un électro-aimant Comme on le voit à la Fig 4, les plans de glissement des coulisseaux 7 a et 7 b sont pa- rallèles et à faible distance afin que les extrémités en regard des coulisseaux puissent se chevaucher. Les extrémités 77 a, 77 b des coulisseaux 7 a, 7 b en regard de l'axe XX' sont profilées en encoche en forme de vé rentrant Le sommet de chaque encoche 77 a, 77 b est prolongé par une fente rectiligne 78 a, 78 b. Les fentes 78 a, 78 b ont leurs axes longitudinaux coplanaires et pa- rallèles à l'axe XX' La longueur d'une fente est au moins égale à la distance des canaux extrêmes 61 des répartiteurs La largeur d'une fente est sensiblement égale ou supérieure au diamètre des fibres optiques 2. Le dispositif de préparation comprend, comme montré aux Figs 8 et 9, des moyens pour maintenir coplanairement et parallèlement les fibres lors de l'opération de peignage sur une grande longueur, comme on le verra dans la suite Ces moyens consistent en un peigne 8 qui peut coulisser perpendiculairement à l'axe XX' dans une glissière verticale fixée au socle du dispositif, par exemple au moyen d'une crémaillère. L'extrémité supérieure du peigne 8 présente des encoches 81 en vé dont la répartition est identique à celles des rainures 31 du support 3 et des canaux 61 des répartiteurs 6 a, 6 b Au peigne est adjoint un levier 82 qui est articulé en 83 latéralement sur le peigne, autour d'un axe perpendiculaire aux faces des répartiteurs Lorsque les fonds des encoches 81 du peigne viennent sensiblement en alignement avec les fonds 62 des canaux inférieurs 61 (Fig 6) des répartiteurs après montée du peigne suivant la flèche F 8 (Fig 8 et 9), -6- le levier 82 est abaissé à l'horizontale afin d'appliquer les fibres dans les encoches 81 et de les maintenir Le chant 84 du levier 82 au contact des fibres peut être rectiligne, comme illustré, ou à denture symétrique de celle 81 du peigne lorsque le chant 84 et la denture 81 sont le long de l'axe central commun ZZ' des répartiteurs, ou peut être à denture complémentaire de celle 81 du peigne lorsque le chant 84 est appliqué au-dessus de la denture 81. Le dispositif de préparation comporte également des moyens de translation relative du bâti 5 par rapport au peigne 8 suivant la direction de l'axe ZZ' Ces moyens -non représentés consistent en deux systèmes indépendants à crémaillère et pignon entraînant un chariot guidé sur le socle du dispositif et translatant respectivement le bâti 5 et le peigne 8 le long de l'axe ZZ'. On décrit maintenant la préparation des extrémités des fibres du câble à raccorder. Le câble est encastré dans un étau adéquat 14, puis dégainé sur une longueur L 2 + L 3, comme montré à la Fig 4 Les fibres 2 sont dégagées des rainures 11 du jonc 10 Le jonc 10 et l'élément porteur 12 sont coupés à une longueur L 2 de l'extrémité de la gaine 13 Une bague 15 est glissée autour du jonc 10 Cette bague présente des rainures périphérique similaires aux rainures 11 du jonc mais équi- réparties sur un cercle de diamètre plus grand Les rainures de la bague 15 sont de préférence le long de génératrices équiréparties d'un tronc de c 8 ne convergeant vers le câble Les fibres sont ensuite épanouies coniquement en les appliquant par leurs propres flexions dans les rainures de la bague 15, comme montré à la Fig 4. L'extrémité du câble ainsi préparée permet de repérer les fibres 2 par un numérotage des secteurs 60 des répartiteurs 6 a et 6 b et de Ies introduire dans ces secteurs, à raison d'une fibre optique par secteur, comme montré à la Fig 5. La bague 15 est enlevée et les fibres 2, une fois libérées, se rapprochent de l'axe central ZZ' des répartiteurs par leurs flexions propres, comme montré approximativement à la Fig 10. Le système à leviers 73 a et 73 b est déplacé en 76 (Fig 7) afin que les fentes 78 a et 78 b des coulisseaux 7 a et 7 b se chevauchent et soient encadrées par les canaux 61 des répartiteurs, comme montré à la Fig Il Lors des translations en sens: opposé des coulisseaux 7 a et 7 h, les côtés des encoches en vé rentrant 77 a et 77 b poussent les extrémités des fibres optiques 2 dans les canaux 61 des ré- partiteurs 6 a et 6 b pour finalement les regrouper dans les canaux 61 le long de l'axe XX'. A ce stade, les fibres optiques sont coplanaires et sont empri- sonnées dans les fonds 62 des canaux 61 d'une part, et dans les fentes 78 a, 78 b des coulisseaux 7 a, 7 b d'autre part, à des positions qui correspondent exactement à celles sur le support plat 3 (Fig 2). Le peigne 8 est initialement en retrait Pl de l'axe XX' et à proximité immédiate du répartiteur 6 a qui est face au jonc 10 Le peigne coulisse vers le haut jusqu'à ce que le fond de ses encoches 81 atteigne en P 2 les fibres optiques, comme montré aux Figs 8 et 9 Les dents du peigne viennent se placer entre les fibres, lesquelles sont emprisonnées dans les fonds des encoches respectives 81 par le rabattement horizontal du levier 82 et son verrouillage sur le peigne 8. Puis les fibres sont peignées à partir du peigne 8, en translatant le long de l'axe ZZ', vers les extrémités des fibres suivant la flèche F 5, le bâti 5 à répartiteurs 6 a, 6 b par les moyens de translation respectifs non représentés, déjà mentionnés Les fibres 2 sont ainsi maintenues parallèlement, à égale distance et coplanairement sur une longueur L 3 séparant le peigne 8 du répartiteur 6 a, comme montré à la Fig 12. Le peigne 8 et le levier rabattu 82 sont encore montés au-dessus de l'axe XX' à la position P 3 montrée à la Fig 12 -ou descendus à une position inférieure symétrique P%'3 afin que les fibres 2 entre le câble 1 et le répartiteur 6 a épousent des courbes en cloches 20 (Fig 3). On notera que les fibres 2 sont pratiquement enserrées entre le peigne 8 et le levier 82 tandis qu'elles peuvent glisser à frottement doux dans les canaux 61 des répartiteurs 6 a, 6 b et les fentes 78 a, 78 b des coulisseaux 7 a, 7 b. Apres l'étape précédente de peignage et courbement des fibres, on procède au maintien en nappe des positions relatives des fibres ainsi obtenues entre le jonc coupé 10 et le répartiteur 6 a Ce maintien peut être réalisé au moyen de paires de barrettes ou rubans adhésifs 90 -8 - contre- collés, emprisonnant les fihres optiques, comne montré a la Fig 13 Il peut êtte également réalisé par enrobage de résine à haute viscosité et à polymeration rapide répartie en nappes 91, conmme montré à la Fig 14. Finalement, les fibres ainsi solidaires en nappe sont sorties du dispositif de préparation par levage du levier 82, descente du peigne 8, retraits par glissements opposés des coulisseaux 7 a et 7 b et cou- lissement du bâti 5 a répartiteur en direction opposée au gable ou traction de la nappe La nappe de fibres 2 est propre à son position- nement dans le dispositif de raccordement. 15222 -9 R e v e N d i c a t i o N s l Dispositif de préparation en nappe des, extrémités de fibres optiques ( 2) réparties autour d'une structure à symétrie axiale ( 10), caractérisé en ce qu'il comprend un répartiteur ( 6) dans lequel sont ménagées des ouvertures ( 60) qui sont propres à être traversées chacune par une fibre optique ( 2) et qui sont prolongées par des canaux ( 61) dont les extrémités sont alignées sur un axe (XX'). 2 Dispositif conforme à la revendication 1, caractérisé en ce que les ouvertures ( 60) sont équiréparties circulairement. 3 Dispositif conforme à la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que les canaux ( 61) sont perpendiculaires audit axe (XX'). 4 Dispositif conforme à l'une des revendications 1 à 3, carac- térisé en ce que la largeur des canaux ( 61) est sensiblement égale au diamètre des fibres optiques ( 2). Dispositif conforme à l'une des revendications 1 à 4, carac- térisé en ce que les fonds ( 62) des canaux sont à une distance de l'axe (XX') sensiblement égale à la moitié du diamètre des fibres optiques. 6 Dispositif conforme à l'une des revendications I à 5, carac- térisé en ce que deux canaux ( 61) prolongeant des ouvertures ( 60) symétriques par rapport audit axe (XX') sont adjacents. 7 Dispositif conforme à l'une des revendications I à 6, ca- ractérisé en ce qu'il comprend des moyens ( 7) pour pousser les fibres à partir des ouvertures ( 60) vers les fonds ( 62) des canaux respectifs ( 61). 8 Dispositif conforme à la revendication 7, caractérisé ên ce que les moyens pour pousser les fibres comprennent deux coulisseaux ( 7 a, 7 b) parallèles au répartiteur ( 6 a), ayant des chants en regard à section en vé rentrant ( 77 a, 77 b) dont les sommets sont prolongés par des fentes ( 78 a, 78 b) ayant leurs axes longitudinaux parallèles et coplanaires audit axe (XX'), et des moyens ( 73) pour déplacer lesdits coulisseaux en sens opposé parallèlement audit axe (XX'). 9 Dispositif conforme à la revendication 8, caractérisé en ce que les fentes ( 78 a, 78 b) ont une largeur sensiblement égale au diamètre des fibres ( 2). - Dispositif conforme à la revendication 8 ou 9, caractérisé. en ce que les moyens de déplacement des coulissaeaux comprennent deux leviers ( 73 a, 73 b) ayant chacun une extrémité ( 72 a, 72 b) coopérant avec l'un des coulisseaux ( 7 a, 7 b) et l'autre extrémité ( 75 a, 75 b) coopérant avec ladite autre extrémité ( 75 b, 75 a) de'l'autre levier. Il Dispositif conforme à l'une des revendications 7 à 10, caractérisé en ce qu'il comprend un bâti ( 5) dans lequel sont fixés le répartiteur ( 6 a) et les moyens pour pousser les fibres ( 7). 12 Dispositif conforme à l'une des revendications 1 à 11, ca- ractérisé en ce qu'il comprend des moyens ( 8) pour maintenir co- planairement et parallèlement les fibres ( 2) à proximité du réparti- teur ( 6 a). 13 Dispositif conforme à la revendication 12, caractérisé en ce que les moyens de maintien des fibres comprennent un peigne ( 8) dont la répartition des encoches ( 81) est semblable à celle desdits canaux ( 61) et parallèle audit axe (XX'),et des moyens pour déplacer le peigne ( 8) perpendiculairement audit axe (XX'). 14 Dispositif conforme à la revendication 13, caractérisé en ce qu'il comprend des moyens ( 82) solidaires du peigne ( 8) pour appliquer les fibres ( 2) dans le fond des encoches ( 81) du peigne ( 8). I 5 Dispositif conforme à la revendication 11 et à l'une des revendications 12 à 14, caractérisé en ce qu'il comprend des moyens peur déplacer relativement le bâti ( 5) et les moyens de maintien des fibres ( 8) perpendiculairement audit axe (XX'). 16 Dispositif conforme à l'une des revendications 1 à 15, ca- ractérisé en ce qu'il comprend un second répartiteur ( 6 b) parallèle et superposable à l'autre répartiteur ( 6 a). 17 Dispositif conforme aux revendications 7 et 16, caractérisé en ce que les moyens pour pousser les fibres ( 7) sont encadrés par les deux répartiteurs ( 6 a, 6 b).