Brevet FR2517074A1 — publié le 19830527

Câble optique et son procédé de fabrication. La présente invention concerne des câbles optiques pour la transmission des régions ultraviolette, visible et infrarouge du spectre électromagnétique, régionsqui, pour des raisons de commodité, seront toutes comprises ci-après dans le terme générique de "lumière" et elle a trait spécialement, mais non exclusivement,à des câbles optiques destinés à être utilisés dans le domaine des communications et adaptés pour la transmission d'une lumière ayant une longueur, d'onde compri- se entre 0,8 et 1,9 micromètre. Selon la présente invention, on obtient un câble optique perfectionné comprenant un long corps extrudé de caoutchouc et de matière plastique et, s'étendant longitudina- lement dans au moins une couche sensiblement circonférencielle en étant disposés dans cette couche autour de l'axe longitudi- nal du corps, une pluralité de trous ou passage séparés dans au moins un desquels sontlogésavec du jeu au moins une fibre optique séparée et/ou au moins un faisceau optique tel que défini ci-après, chaque trou ou passage suivant un trajet hélicoïdal autour de l'axe longitudinal du long corps, le sens "d'enroulement" de chaque trou s'inversant à des positions espacées sur la longueur du long corps. Par l'expression "faisceau optique-",on désigne un groupe de fibres optiques ou un groupe de fibres comprenant une ou plusieurs fibres optiques et une ou plusieurs fibres non optiques de renforcement ou autres long éléments de renfor- cement. Grâce au fait qu'ils sont logés avec du jeu dans un trou s'étendant hélicoîdalement autour de l'axe logitudinal du long corps le sens "d'enroulement" du trou s'inversant à des positions espacées sur la longueur du long corps la fibre optique ou chaque fibre optique et/ou le faisceau optique ou chaque faisceau optique suivent untrajet hélicoïdal dont le sens "d'enroulement" s'inverse à des positions espacées sur la longueur du long corps et un déplacemaent relatif limité entre, d'une part, la fibre optique ou chaque fibre optique et/ou le faisceau optique ou chaque faisceau optique et, d'autre part, le long corps peut avoir lieu quand le cable subit une flexion. De préférence, chaque partie hélicoldale entre des positions adjacentes d'inversion "d'enroulement" de chaque trou est inférieure à la moitié d'une spire d'un hélice. Dans un mode de réalisation préféré, chaque partie hélicoïdale représente de 0,42 à -0,5 d'une spire d'une hélice et, de préfé- rence, de 0,47 à 0,5 d'une spire d'unehélice. Dans certaines circonstances, une ou plusieurs des par- ties hélicoidales entre des positions adjacentes d'inversion "d'enroulement" de chaque trou peut ou peuvent comprendre une ou plusieurs spires d'hélice Dans ce cas, chaque partie hélicoîdale précitée comprend de préférence de I à 3 spires hélicoïdales. Les parties du ou de chaque trou ne contenant pas une ou des fibres optiques et/ou un ou des faisceaux optiques peu- vent être remplies au moins partiellement d'un agent imperméable à l'eau, d'une nature analogue à la graisse, par exemple un agent comprenant, ou contenant comme constituant principal, de la vaseline Au moins un des trous peut loger avec du jeu au moins un long conducteur électrique qui peut être nu ou qui peut porter une couche ou revêtement de matière isolante. lorsque deux ou plus de deux conducteurs électriques sont logés avec du jeu dans le même trou, il est préférable que chaque conducteur porte une couche ou revêtement de matière isolante. Dans le long corps extrudé de caoutchouc ou de matière plastique peut être noyé un élément central souple de renforce- ment qui peut être en métalou enunalliage de métal ou encore en une matière non métallique Dans le premier cas, il peut être constitué par une pluralité de fils métalliques tor>onés ensemble ou par un seul fil métallique; dans le dernier cas, il peut être constitué par un faisceau de fibres de carbone ou de fibres d'une autre matière de renforcement non métallique, par exemple des fibres de verre non optiques ou bien des fibres de polyamide aromatique vendues sous le nom de marque déposée: "Kevlar". Selon un autre aspect de la présente invention, on obtient un procédé pour fabriquer un câble optique perfection- né, ce procédé consistant: à déplacer au moins une fibre opti- que et/ou au moins un faisceau optique dans le sens de sa lon- gueur à travers une machine d'extrusion; à extruder autour de la ou des fibres optiques et/ou du faisceau ou des faisceaux optiques un long corps de caoutchouc ou de matière plastique comportant une pluralité de trous ou passages s'étendant longitudinalement dans au moins une couche sensiblement circon- férencielle et disposés dans cette couche autour de l'axe lon- gidutinal du long corps de manière telle que la fibre optique ou chaque fibre optique et/ou le faisceau optique ou chaque faisceau optique soient logés avec du jeu dans l'un des trous; à faire suivre à chaque trou du long corps un trajet hélicoïdal autour de l'axe longitudinal de ce longcorps; et à inverser le sens "d'enroulement" de chaque trou à des positions espacées sur la longueur du long corps. On peut faire suivre aux trous des trajets hélicoïdaux dont les sens "d'enroulement" s'inversent à des positions espacées sur la longueur du long corps en extrudant ce long corps avec sa pluralité de trous à travers une filiière qui oscille autour de l'axe longitudinal du long corps. Dans une variante, on peut extruder le long corps avec la pluralité de trous s'étendant de façon sensiblement parallèle à l'axe longitudinal du long corps et, à une position située en aval de la sortie de la machine d'extrusion ou au moins une partie radialement extérieure du long corps est relativement rigide, on imprime périodiquement une torsion au long corps tout d'abord dans un sens hélicoïdal puis dans le - sens hélicoïdal opposé pour que les trous à l'intérieur du corps suivent des trajets hélicoïdaux dont les sens "d'enroule- ment" s'inversent à des positions espacées sur la longueur du long corps. Pendant la fabrication du câble, on peut introduire un agent imperméable à l'eau, dont la nature est analogue f une graisse, dans au moins les trous du long corps qui logent avec du jeu au moins une fibre optique et/ou un faisceau optique afin de remplir au moins partiellement les parties desdits trous qui ne sont pas occupées par les fibres optiques et/ou les faisceaux optiques. On va illustrer de façon plus détaillée la présente invention en décrivant, à titre d'exemple, un cible optique préféré à l'aide des dessins annexés, sur lesquels: la figure I est une vue en coupe transversale àgrande échelle du câblé optique; la figure 2 est une représentation schématique d'un procédé préféré de fabrication du câble optique représenté sur la figure 1; et la figure 3 est une représentation schématique d'un second procédé préféré de fabrication du câble optique repré- senté sur la figure 1. En se référant à la figure 1, on voit que le câble optique préféré comprend un long corps extrudé 1 de matière plastique comportant un fil métallique central souple 2 de renforcement s'étendant le long de l'axe du corps et comportant, s'étendant longitudinalement dans une couche sensiblement circonférencielle en étant disposésdans cette couche autour de l'axe longitudinal du corps, six trous ou passages séparés 3 dans chacun desquels sont logées avec du jeu deux fibres optiques séparées 4 Chaque trou 3 suit un trajet hélicoidal autour de l'axe longitudinal du long corps 1, le sens "d'en roulement" de chaque trou s'inversant à des positions espacées sur la longeur du long corps, chaque partie hélicoïdale entre les positions adjacentes d'inversion 'd'enroulement" représen- tant de 0,47 à 0,5 d'une spire d'un hélice. Dans un procédé préféré de fabrication du cable optique représenté sur la figure 1, procédé qui est illus- tré schématiquement-sur la figure 2, on tire un fil métalli que de renforcement 2 d'une bobine d'alimentation 11 ainsi que douze fibresoptiques 4 de bobines d'alimentation 12 (dont on n'a représenté qu'un nombre limité) à travers une plaque for- mant filière 14 jusqu'à une machine d'extrusion 15 qui extrude autour du fil de renforcement et des fibres optiques un long corps I de matière plastique comportant six trous 3 s'étendant longitudinalement dans une couche sensiblement circonférentiel- le et disposés dans cette couche autour de l'axe longitudinal du long corps, le fil de renforcement s'étendant le long de l'axe du corps et deux fibres optiques étant logées avec du jeu dans chacun des trous A la sortie de la machine d'extru- sion 15, le long corps 1 passe à travers une filière 16 qui oscille autour de l'axe longitudinal du long corps de manière telle que chaque trou 3 suit un trajet hélicoidal autour de l'axe longitudinal du long corps, le sens "d'enroulement" de chaque trou s'inversant à des positions espacées sur la lon- gueur du long corps En aval de la machine d'extrusion 15, le câble optique ainsi formé passe à travers un bain de re- froidissement (non représenté) et est enroulé sur une bobine réceptrice 17. Dans un second procédé préféré pour fabriquer le câble optique représenté sur la figure 1, procédé qui est illus- tré schématiquement sur la figure 3, on tire un fil métallique de renforcement 2 d'une bobine d'alimentation 21 ainsi que des fibres optiques 4 de douze bobines d-'alimentation 22 (doht on n'a représenté qu'un nombre limité) à travers une plaque for- mant filière 24 et on les avance jusqu'à une machine'd'extru- sion 25 qui extrude autour du fil de renforcement et des fi- bres optiques un long corps 1 de matière plastique comportant six trous 3 s'étendant de façon sensiblement parallèle à une couche sensiblement circunférencielle et disposés autour de l'axe longitudinal du long corps, le fil de renforcement s'- tendant le long de l'axe du corps et deux fibres optiques étant logées avec du jeu dans chacun des trous En aval de la sortie de la machine d'extrusion 25, le long corps 21 passe à travers un bain de refroidissement (non représenté) qui rend sensiblement rigide au moins une partie radialement extérieure de la matière plastique du long corps et, à une position située en aval du bain de refroidissement, le long corps passe entre des rouleaux 26 que l'on fait osciller de manière à imprimer périodiquement au long corps une torsion tout d'abord dans un sens hélicoîdal puis dans le sens hélicoidal opposé de manière que les trous 3 à l'intérieur du corps suivent des trajets hélicoïdaux dont les sens "d'enroulement" s'inversent à des positions espacées surla longueur du long corps A la sortie des rouleaux oscillants 26, le long corps 1 est enrou- lé sur une bobine réceptrice 27. REVENDICATIONS 1 Câble optique comprenant un long corps extrudé ( 1) de caoutchouc ou de matière plastique et, s'étendant longitudinalement dans au moins une couche sensiblement cir- conférencielle en étant disposés dans cette couche autour de l'axe longitudinal du corps, une pluralité de trous ou passages séparés ( 3) dans au moins l'un desquels sontlogésavec du jeu au moins une fibre optique séparée ( 4) et/ou au moins un faisceau optique défini comme étant un groupe de fibres opti- quesou un groupe de fibres comprenant une ou plusieurs fibres optiques et une ou plusieurs fibres non optiques de renforce- ment ou autres longs éléments de renforcement, caractérisé par le fait que chaque trou ( 3) suit un trajet hélicoïdal autour de l'axe longitudinal du long corps, le sens "d'enroulement" de chaque trou s'inversant à des positions espacées sur la longueur du long corps. 2 Câble optique suivant la revendication 1, caracté- risé par le fait que chaque partie hélicoïdale entre des positions adjacentes d'inversion "d'enroulement" de chaque trou est inférieure à la moitié d'une spire d'un hélice. 3 Câble optique suivant la revendication 1, caracté- risé par le fait que chaque partie hélicoïdale entre les posi- tions adjacentes d'inversion "d'enroulement" de chaque trou représente de 0,42 à 0,5 d'une spire d'une hélice. 4 Câble optique suivant la revendication 1, caracté- risé par le fait qu'aumoins une ou plusieurs des parties hélicoïdales entre les positions adjacentes d'inversion "d'enroulement" de chaque trou comprend une ou plusieurs spires d'hélice. 5 Câble optique suivant la revendication 4, caractérisé par le fait qu'au moins une ou plusieurs des parties hélicoï- dales entre les positions adjacentes d'inversion "d'enroulement" de chaque trou comprend une à trois spires hélicoïdales. 6 Procédé de fabrication de câble optique consistant à déplacer au moins une fibre optique ( 4) et/ou au moins un faisceau optique dans la direction de sa longueur à travers une machine d'extrusion ( 15, 25) et à extruder autour du ou des fibres optiques et/ou du ou des faisceau optiques un long corps ( 1) de caoutchouc ou de matière plastique comportant une pluralité de trous ( 3) s'étendant longitudinalement dans au moins une couche sensiblement circonférencielle et disposés dans cette couche autour de l'axe longitudinal du long corps de manière telle que la fibre optique ou chaque fibre optique et/ou le faisceau optique ou chaque faisceau optique soient logés avec du jeu dans un des trous, caractérisé-par le fait que l'on fait suivre à chaque trou ( 3) du long corps ( 1) un trajet hélicoïdal autour de l'axe longitudinal de ce long corps et que l'on inverse le sens "d'enroulement" de chaque trou à des positions espacées sur la longueur du long corps. 7 Procédé suivant la revendication 6, caractérisé par le fait que l'on extrude; le long corps avec la pluralité de trous s'étendant longitudinalement dans ce dernier à travers une filière ( 16) qui oscille autour de l'axe longitudinal du corps. 8 Procédé suivant la revendication 6, caractérisé par le fait que l'on extrude le long corps avec la pluralité de trous s'étendant de façon sensiblement-parallèle à l'axe longitudinal du longcorps et qu'à une position ( 26) située en aval de la sortie de la machine d'extrusion o -au moins une partie radialement extérieure du long corps est relativement rigide,on imprime périodiquement au long corps une torsion tout d'abord dans un sens hélicoïdal puis dans le sens hélicol- dal opposé.