Brevet FR2533688A1 — publié le 19840330

DISPOSITIF DE CONTROLE DE LA SURLONGUEUR D'UNE FIBRE OPTIQUE DANS UN ELEMENT PORTEUR La présente invention se- rapporte d'une manière générale aux câbles optiques du type dans lesquels une ou plusieurs fibres optiques sont placées librement dans un élément porteur, tel qu'un tube protecteur, et concerne plus particulièrement un dispositif de contrôle de la surlongueur d'une fibre optique lors de sa pose dans un élément porteur. Ainsi qu'il est connu, lors de la pose d'une fibre optique par exemple dans un tube de protection, en général en matière plastique, et autorisant une liberté de mouvement de la fibre, il est nécessaire que la fibre soit posée avec une certaine surlongueur. En effet, I'absence de surlongueur de la fibre optique conduit celle-ci, lors de l'enroulement du tube sur une bobine, lequel intervient après la pose de la fibre dans le tube, à s'appliquer contre la paroi intérieure du tube, de sorte que la longueur de la fibre est inférieure à celle de l'axe neutre du tube. I1 en résulte donc, dans le cas d'un reconditionnement ou d'une mise en oeuvre du tube suivant un rayon de courbure supérieur à celui de la bobine de réception, une mise en tension de la fibre entraînant une détérioration de ses qualités optiques et, dans le pire des cas, une rupture de celle-ci à plus ou moins long terme. En conséquence, la mise en tube de la fibre doit s'effectuer avec une surlongueur qui doit pouvoir être contrôlée avec une grande précision et, de plus, être uniformément répartie tout au long du tube. On connaît déjà un dispositif- permettant de contrôler la surlongueur d'une fibre optique lors de sa pose dans un tube protecteur qui autorise une liberté de mouvement de celle-ci. On se reportera par exemple à la demande de brevet français n" 81 13323 déposée au nom de la Demanderesse le 7 juillet 1981. Selon cette demande, le dispositif de contrôle de surlongueur comporte des moyens de tirage du tube protecteur, des moyens pour exercer une force de traction sur le tube de façon à tendre ce dernier avec un allongement correspondant a la surlongueur désirée, et des moyens pour bloquer la fibre à l'intérieur du tube, celui-ci étant en position allongée.Les moyens de mise en tension du tube sont constitués par deux galets d'axe fixe aux'ossus desquels passe le tube, et un galet mobile portant un poids et solidaire d'un bras mobile en rotation autour de l'axe d'un des deux galets. Les moyens de blocage de la fibre dans le tube sont constitués par un cylindre sur lequel est enroulé, sur un nombre de spires déterminé, le tube en position allongée, de sorte qu'en sortie du cylindre, la tension du tube se relâche, et partant la fibre se trouve disposée dans le tube avec la surlongueur souhaitée. Toutefois, un dispositif de contrôle de la surlongueur d'une fibre optique du type décrit précédemment présente des inconvénients. En effet, comme l'allongement du tube est réalisé par une simple mise sous tension de celui-ci au moyen d'un système à galets, il peut en résulter une certaine imprécision sur la surlongueur à donner à la fibre optique, notamment lors de variations au diamètre du tube. De plus, le système à galets exerçant une force de traction sur le tube est d'une mise en oeuvre relativement compliquee. La présente invention a pour but de remédier à ces inconvénients en proposant un dispositif de contrôle de la surlongueur d'une fibre optique disposée librement dans un tube, qui est entièrement satisfaisant, d'une structure simple, et permet de contrôler avec une grande précision la surlongueur de la fibre lors de sa mise en tube, cette surlongueur restant constante tout au long du tube. A cet effet, l'invention a pour objet un dispositif de contrôle de la surlongueur d'au moins une fibre optique dans un élément porteur qui autorise une liberté de mouvement de celle-ci, le contrôle de la surlongueur étant réalisé lors de la pose de la fibre dans l'élément porteur, caractérisé en ce qu'il comporte - des premiers moyens cylindriques entraînés en rotation pour imprimer à l'élément porteur disposé en amont de ces moyens cylindriques une première vitesse linéaire donnée de défilement, I'élément porteur étant tiré sans glissement par ces moyens cylindriques, et la fibre se déplaçant longitudinalement et librement à l'intérieur de l'élément porteur; et - des seconds moyens cylindriques entraînés en rotation pour exercer une force de traction sur l'élément porteur de façon à imprimer à celui-ci une seconde vitesse linéaire donnée de défilement à l'entrée de ces seconds moyens cylindriques et supérieure à la prerriière vitesse linéaire donnée, de sorte que l'élément porteur en sortie des premiers moyens subit un allongement fonction de la surlongueur à donner à la fibre et qui dépend de la différence entre les deux vitesses linéaires données de l'élément porteur, ces seconds moyens bloquant la fibre dans l'élément porteur en position allongée. On comprend qu'ainsi la présence des premiers et des seconds moyens cylindriques ayant de préférence le même axe de rotation permettra de faire subir à l'élément porteur un allongement précis qui dépendra uniquement de la différence entre les deux vitesses linéaires données de l'élément porteur, ce qui permettra en conséquence d'ajuster de façon très précise la surlongueur de la fibre optique. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront mieux dans la description détaillée qui suit et se réfère aux dessins annexés, donnés uniquement à titre d'exemple, et dans lesquels: - la figure 1 est une vue en coupe d'un câble à une fibre optique sous tube; - la figure 2 est une vue en coupe d'un câble a plusieurs fibres optiques sous tube - la figure 3 est une vue de la mise en tube d'une fibre optique avec une surlongueur contrôlée par le dispositif selon l'invention ; et - la figure 4 est une vue de dessus du dispositif de contrôle de la surlongueur selon l'invention. La figure 1 représente en coupe un câble connu où une fibre optique 1 est disposée librement, c'est-å-dire avec un certain jeu radial, dans un tube protecteur 2, par exemple en matière plastique, autour duquel est extrudée une gaine 4 dans laquelle sont noyés des éléments de traction 6, par exemple au nombre de trois. La figure 2, dans laquelle les éléments identiques à ceux de la figure 1 sont désignés par le même repère, représente en coupe un câble également connu pourvu de tubes protecteurs 2, par exemple au nombre de cinq, dans chacun desquels est disposée librement une fibre optique 1. Les tubes 2 sont câblés autour d'un porteur central 8, par exemple en fibres aramides, pourvu d'une gaine de protection mécanique extrudée 9. Une gaine extérieure 10 relativement rigide est extrudée autour des tubes 2. La figure 3 représente un schéma global de la fabrication d'un élément porteur, tel que par exemple un tube protecteur, à l'intérieur duquel est posée librement une fibre optique avec une surlongueur désirée (un ou plusieurs pour mille) et destinée à être contrôlée avec précision au moyen du dispositif selon l'invention, que l'on va maintenant décrire. Ce dispositif de contrôle, conforme a l'invention, et repéré globalement en 20, comporte tout d'abord des premiers moyens cylindriques entraînés en rotation, constitués par exemple par une poulie 22, de diamètre donné D, qui imprime au tube 24 extrudé autour d'une fibre optique 25 au moyen d'une boudineuse 27, une première vitesse linéaire donnée de défilement. Un touret 28 disposé en amont de la boudineuse 27 débite la fibre optique 25 sous une tension assez faible, et la fibre 25 est posée librement dans le tube 24 au niveau de la boudineuse 27. Sur le pourtour de la poulie 22 sont montés des moyens pour tirer le tube 24, constitués par exemple par une chenille 30 qui épouse la forme de la poulie 22 et qui empêche tout glissement du tube sur la poulie. Comme il apparaît sur les figures 3 et 4, le dispositif de contrôle 20 comporte de plus des seconds moyens cylindriques, constitués par exemple par une poulie 32 de diamètre donné (D+ A D) supérieur à celui de la poulie 22 et entraînée en rotation à la même vitesse que la poulie 22, et qui exerce une force de traction sur le tube 24 de façon à imprimer à ce dernier une seconde vitesse linéaire donnée de défilement, supérieure à celle du tube en sortie de la boudineuse 27. Selon un mode de réalisation préféré, les deux poulies 22 et 32 sont coaxiales et sont entraînées en rotation par un seul moteur représenté en 33 sur la figure 4, et solidaire de l'axe 35 des deux poulies. Le mécanisme de formation de la surlongueur de la- fibre optique 25 est alors le suivant: la chenille 30 montée sur la première poulie 22 de diamètre D donné tire le tube 24 à une vitesse linéaire qui est fonction de-la vitesse de rotation de ladite poulie et de son diamètre D. Dans cette portion du trajet du tube 24, la fibre 25 est débitée par le touret 28 avec une tension suffisante pour vaincre les forces de frottement entre la fibre et le tube, de sorte que la fibre se déplace ou glisse longitudinalement et librement dans le tube. La seconde poulie 32 de diamètre (D+ A D) donné imprime au tube une vitesse linéaire qui est fonction de la vitesse de rotation de ladite poulie, identique à celle de la poulie 22, et de son diamètre (D+ A D). Comme il. n'existe aucun glissement entre le tube 24 et la poulie 22, le tube subit, à l'entrée de la poulie 32, et en passant par une poulie intermédiaire 37 de renvoi libre en rotation, un allongement A I qui dépend de la différence entre les deux vitesses linéaires du tube, et par conséquent de la différence entre les diamètres respectifs des deux poulies 22 et 32. Dans la portion de trajet du tube entre la sortie de la première poulie 22 et l'entrée de la seconde poulie 32, la fibre 25 est toujours libre de glisser à l'intérieur du tube.L'allongement A I du tube, ce dernier s'enroulant sur la poulie 32, est donc égal à: AI r 7r (D+ AD)-rD soit 1= AD Comme l'allongement du tube est égal à la surlongueur à donner à la fibre, à l'exception près d'une longueur résiduelle dans le cas d'un tube non parfaitement élastique, la surlongueur A I de la fibre dépend donc uniquement de la différence entre les diamètres respectifs des deux poulies, de sorte qu'on peut contrôler avec une grande précision cette surlongueur à partir des deux diamètres euxmêmes connus avec précision. De plus, le tube est rnaintenu en position allongée sur la poulie 32 sur un nombre de spires suffisant pour que les forces de frottement entre la fibre et le tube provoquent un accrochage, c'est-à-dire un blocage de la fibre sur la partie intérieure du tube. A la sortie de la poulie 32, la tension du tube 24 se relâche et celui-ci est enroulé sous faible tension sur un touret récepteur 40 (figure 3). Comme la fibre ne peut pas glisser dans le tube, ni au niveau de la poulie 32, ni a fortiori au niveau du touret récepteur 40, celle-ci se trouve en conséquence disposée dans le tube avec la surlongueur t 1 souhaitée lorsque la tension de ce dernier se relâche. On notera qu'en pratique, il est assez simple de déterminer le nombre de spires à enrouler autour de la poulie 32 par un essai statique. Pour ce faire, on enroule sur la poulie un tube dans lequel est disposée une fibre optique, sur un certain nombre de spires en laissant la fibre libre aux deux extrémités et on exerce une force de traction donnée sur une extrémité de la fibre, force dont on sait qu'elle sera supérieure à celle exercée par l'appareillage utilisé. Si la fibre ne se déplace pas longitudinalement, c'est que la longueur choisie est correcte. L'ir,sention ne se limite pas au mode de réalisation spécifi- quement décrit. Il est par exemple possible de disposer plusieurs fibres dans un même élément porteur, même s'il s'agit d'un tube. D'autre part, I'extrusion en ligne n'est vraiment ndispensable que pour le cas où la fibre est disposée a l'intérieur d'un porteur tubulaire. Dans les autres cas, l'élément porteur peut être réalisé à I'avance et être fourni à partir d'un touret De plus, pour procéder au câblage de plusieurs éléments porteurs, on met en oeuvre autant de dispositifs de contrôle de la surlongueur selon l'invention qu'il y a d'éléments porteurs à câbler. REVENDICATIONS 1. Dispositif de contrôle de la surlongueur d'au moins une fibre optique (25) dans un élément porteur (24) qui autorise une liberté de mouvement de celle-ci, le contrôle de la surlongueur étant réalisé lors de la pose de la fibre dans l'élément porteur, caractérisé en ce qu'il comporte: - des premiers moyens cylindriques (22) entraînés en rotation pour imprimer à l'élément porteur disposé en amonrt de ces moyens cylindriques une première vitesse linéaire donnée de défilement, I'élément porteur (24) étant tiré sans glissement par ces moyens cylindriques, et la fibre (25) se déplaçant longitudinalement et librement à l'intérieur de l'élément porteur; et - des seconds moyens cylindriques (32) entraînés en rotation pour exercer une force de traction sur l'élément porteur de façon à imprimer à celui-ci une seconde vitesse linéaire donnée de défilement à l'entrée de ces seconds moyens cylindriques et supérieure à la première vitesse linéaire donnée, de sorte que l'élément porteur (24) en sortie des premiers moyens (22) subit un allongement fonction de la surlongueur à donner à la fibre et qui dépend de la différence entre les deux vitesses linéaires données de l'élément porteur, ces seconds moyens (32) bloquant la fibre dans l'élément porteur en position allongée. 2. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que les premiers moyens cylindriques (22) sont constitués par une première poulie de diamètre donné (D), en ce que les seconds moyens cylindriques (32) sont constitués par une seconde poulie de diamètre donné (D+ A D) supérieur à celui de la première poulie, et en ce que la première et la seconde poulies ont la même vitesse de rotation, de sorte que, les deux vitesses linéaires données de l'élément porteur étant respectivement fonction des diamètres respectifs des deux poulies, l'allongement subi par l'élément porteur (24) en sortie de la première poulie et fonction de la surlongueur à donner à la fibre dépend de la différence entre les diamètres respectifs des deux poulies. 3. Dispositif selon la revendication 2, caractérisé en ce que les deux poulies (22, 32) sont coaxiales, et en ce que le dispositif comporte un moteur (33) entraînant en rotation les deux poulies, et une poulie intermédiaire (37) de renvoi libre en rotation disposée entre la sortie de la première poulie et l'entrée de la seconde poulie. 4. Dispositif selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que l'absence de glissement entre l'élément porteur (24) et les premiers moyens cylindriques (22) est créée par une pièce formant chenille (30) qui epouse la forme des premiers moyens cylindriques et qui applique l'élément porteur sur ces premiers moyens cylindriques. 5. Dispositif selon l'une des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que l'élément porteur (24) est maintenu en position allongée au niveau des seconds moyens cylindriques (32) sur une distance suffisante pour que les forces de frottement entre la fibre (25) et l'élément porteur (24) empêchent leur translation relative. 6. Dispositif selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il comporte des moyens (28) débitant la fibre optique (25) avec une tension suffisante pour vaincre, en amont des seconds moyens cylindriques (3?), les forces de frottement entre la fibre et l'élément porteur. 7. Dispositif selon Alune des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il comporte des moyens (40) de réception sous faible tension de l'élément porteur (24) en sortie des seconds moyens cylindriques (32),