Brevet FR2544506A1 — publié le 19841019

L'invention a trait à un cordon extensible à fibres optiques, notamment pour guide d'ondes (lumière) entre éléments mobiles, du genre comprenant une gaine extérieure en matière thermoplastique élastique, conformée en hélice à spires généralement jointives, doublée d'un corps de renforcement interne apte à s'opposer à l'aplatissement du cordon, et une fibre optique à l'intérieur du corps de renforcement. L'invention concerne également un procédé de fabrication d'un tel cordon. On connaît, notamment par les brevets français Nos. 1*916.1G9, 1.135.524 et 1.164.898 des cordons extensibles comprenant une gaine extérieure élastique et une âme composée de conducteurs électriques isolés souples avec des bourrages textiles, la gaine extérieure étant conformée au corps en hélice à spires jointives, en sorte de permettre une extensibilité importante par traction du cordon avec écartement des spires, le cordon reprenant en forme originelle à spires jointives lorsque la traction est relâchée, en raison de l'élasticité de la gaine. La demande de brevet français N0 79 10250, publiée sous le Nb 2.455s296, décrit un cordon du meme genre, mais avec une fibre optique en remplacement des conducteurs électriques. Selon cette demande une gaine tubulaire constituée d'un tube intérieur en polyéthylène et d'un revêtement externe er polychiorure de vinyle ménage un canal interne où passe librement une fibre optique. La gaine est ensuite spiralée à spires jointives sur un mandrin, et étuvée jusqu'à conserver la forme en hélice à spires jointives. D'après les enseignements de cette demande, le tube intérieur en polyéthylène est destiné à résister à l'écrasement afin que la fibre optique ne soit pas pincée dans le canal interne lors des déformations du cordon. I1 est néces saire en effet que la fibre optique ne soit pas soumise à des efforts importants de traction, ni à des flexions sur un rayon trop faible. Or la conformation en hélice permet des extensions globales considérables, avec cependant pour les fibres intérieures du cordon des déformations correspondant à de faibles variations du rayon de courbure et a des torsions et des variations longitudinales d'une importance de second ordres On conçoit que la fibre optique libre dans le canal central de la gaine conformée en hélice puisse ne subir que peu de déformations dommageables. I1 était d'ailleurs connu antérieurement de disposer des fibres optiques en trajets hélicoidaux dans des câbles, en leur ménageant une certaine liberté de déplacement, afin d'éviter des ruptures des fibres sous l'effet de traction ou de flexion des câbles. Cependant, dans le cordon extensible selon la demande précitée où les conséquences de l'allongement du cordon sont palliées par une grande liberté de déplacement de la gaine1 cette grande liberté de déplacement impose en contrepartie certaines restrictions. Il serait imprudent de disposer dans le cordon plusieurs fibres optiques, et/ou des conducteurs électriques. Les frottements réciproques des conducteurs, tant optiques qu'électriques, ou leurs coincements pourraient conduire à des ruptures de fibres optiques. Par ailleurs on peut se demander si dans un cordon à fibre unique, cette dernière ne risque pas d'être endommagée par des concentrations de contraintes en ses contacts avec la gaine tubulaire, ou par des vibrations, qui feraient entrer en résonance une longueur de fibre optique dans la gaine. De plus les jonctions de la fibre optique aux extrémités du cordon sont délicates, étant donné que la fibre n'est arrêtée en aucun point de la gaine, et est susceptible d'être tirée sur toute sa longueur. La présente invention a pour objet de pallier ces inconvénients et vise, d'une part, à éviter tout contact d'une fibre optique aussi bien avec la gaine extérieure qu'avec d'autres conducteurs optiques et/ou électriques disposés, le cas échéant, dans la même gaine, et, d'autre part, à répartir de façon optimale tout au long des fibres optiques les efforts qui leur sont appliqués, lors du spiralage en hélice du cordon, puis en service, et à placer ces fibres dans un état de contraintes de compression essentiellement. L'invention propose à cet effet un cordon extensible à fibres optiques, du genre comportant une fibre optique à l'intérieur d'une gaine extérieure formée au moins-partiellement en une matière thermoplastique élastique conformée en hélice, ce cordon, adapté à résister 0 son enlatisscment, étant caractérisé en ce que ladite gaine extérieure enferme une mousse souple de bourrage extrudée sur au moins une fibre optique. Grâce à sa souplesse, et contrairement aux matières textiles de bourrage utilisées dans l'art antérieur en association avec des conducteurs électriques, la mousse dont, selon l'invention, une fibre optique est entourée au sein d'un cordon encaisse les concentrations de contraintes dont la gaine du cordon peut être le siège, et assure ainsi un lissage des contraintes exercées le long de la fibre optique. Cette mousse adhère aux fibres et les maintient axialement, éventuellement en les comprimant ; elle est bien sûr à même de préserver une fibre optique de tout contact avec un autre conducteur optique ou électrique disposé le cas échéant dans la même gaine. Cette fonction de positionnement des conducteurs facilite en outre l'identification de ces derniers aux deux extrémités du cordon. Dans la mesure où la gaine est elle-mgme extrudée autour de la mousse l'invention propose par ailleurs de fabriquer un cordon extensible du type précité-en une seule opération, au moyen d'une filière combinée alimentée de deux côtés. D'autres objets, caractéristiques et avantages ressortent de la description qui suit, donnée à titre d'exemple, en regard du dessin annexé sur lequel la figure 1 est une vue latérale d'un cordon extensible selon l'invention en configuration rétractée de repos la figure 2 est une vie en coupe d'un cordon extensible à quatre fibres optiques et deux conducteurs électriques. Au repos un cordon extensible 10 à fibres optiques selon l'invention comporte deux extrémités 11 et 12 sensiblement rectilignes entre lesquelles il est conformé en une hélice 13 à spires 14 jointives. Ces dernières sont de mêmes dimensions et admettent couramment un rayon de courbure sensiblement supérieur au diamètre du cordon 10 de manière à ne pas y faire apparaître de contraintes de flexion trop importantes. La figure 2 représente un cordon extensible 10 du type précité dans lequel sont représentées, à titre d'exemple, quatre fibres optiques 20 et deux conducteurs électriques 30. Les fibres optiques 20 sont de façon classique entourées d'un revêtement 21 de protection et de réflexion adapté à éviter toute fuite latérale de lumière. De manière également connue les conducteurs électriques sont entourés d'une couche isolante 31o Ces conducteurs peuvent être torsadés ou parallèles. Selon l'invention ces conducteurs optiques et électriques sont noyés dans une mousse synthétique souple aérée 40, recouverte d'une gaine protectrice 50. Un cordon selon l'invention doit résister à l'aplatissement. I1 doit en outre être adapté à être stabilisé en une forme hélicoldale, et comporte généralement à cet effet une partie thermoplastique. I1 doit enfin comporter extérieurement un matériau de protection adapté à résister au mieux aux conditions d'environnement lors de la mise en forme puis du service, et/ou satisfaire à des conditions tactiles ou esthétiques. Dans l'exemple de réalisation illustré à la figure 2, la mousse 40 est élaborée en-une matière adaptée à résister à l'aplatissement tandis que la gaine 50 est réalisée en un matériau de protection de type thermoplastique. On choisit à cet effet pour la mousse de bourrage 4o une mousse synthétique à pores fermés, de préférence du polyéthylène expansé ou du polyuréthane en mousse à pores fermés tandis que la gaine extérieure est par exemple réalisée en PVC, en polyéthylène ou en polyuréthane. I1 est entendu que cette liste de matériaux n'est pas limitative. L'invention préconise tout particulièrement de fabriquer un cordon du type précité en une seule étape de double extrusion en faisant passer un faisceau de conducteurs optiques et/ou électriques en nombres appropriés dans une tête bloc commune d'extrusion à deux extrudeuses, ou filière combinée alimentée de deux côtés, la première extrudeuse débi tant la matière souple de bourrage et la seconde extrudeuse filant quasi-simultanément la gaine externe de protection. En vue d'obtenir pour le bourrage une mousse à pores fermés, on injecte avant extrusion des bulles de gaz dans la matière de mousse choisie. Le cordon ou câble ainsi obtenu est ensuite enroulé sur un mandrin de dimensions approprines avant de subir un trai- tement thermique le stabilisant dans sa forme hélicoldale. Dans le cas où le cordon ne comporte aucun conducteur électrique et ou le mandrin de spiralage est isolant, en fibres de verre massif par exemple, l'invention préconise tout particulièrement de procéder à étuvage du cordon après spiralage dans un four à micro-ondes, ce qui accélère le processus de traitement et raccourcit les temps de fabrication. I1 est bien entendu que la description qui précède n'a été donnée qu'a titre indicatif et que de nombreuses variantes peuvent être proposées par l'homme de l'art sans sortir du cadre de l'intention. En particulier l'invention couvre également le cas où la gaine est dédoublée en une couche externe de protection et une couche interne thermoplastique adaptée à se stabiliser en une configuration hélicoidale, ou le cas où la gaine est adaptée par une doublure interne de renforcement à résister à l'aplatissement et où la mousse fil'a plus à assurer que les fonotions d'amortissement des déformations et de positionnement des divers conducteurs. REVENDICATIONS 1. Cordon extensible à fibres optiques, du genre comportant une fibre optique à l'intérieur d'une gaine extérieure forme au moins partiellement en une matière thermoplastique élastique conformée en hélice, ce cordon, adapté à résister à son aplatissement, étant caractérisé en ce que ladite gaine extérieure (50) enferme une mousse souple de bourrage (40) extrudée sur au moins une fibre optique (20). 2. Cordon selon la revendication 1, caractérisé en ce que la mousse (40) est une mousse synthétique à pores fermés résistant à l'aplatissement. 3. Cordon selon la revendication 2, caractérisé en ce que la mousse est en une matière choisie dans le groupe comprenant polyéthylène expansé et polyuréthane en mousse à pores fermés. 4. Cordon selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que la gaine extérieure (50) est une matière choisie dans le groupe comportant pVC, polyéthylène et polyuréthane. 5. Cordon selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que la mousse est extrudée en outre sur au moins un conducteur électrique (30). 6. Procédé de fabrication d'un cordon extensible à fibres optiques du genre comportant une fibre optique disposée à l'intérieur d'une gaine extérieure en matière thermoplastique élastique doublée intérieurement d'un corps résistant à l'aplatissement, ce procédé, selon lequel la gaine est extrudée autour du corps résistant, étant caractérisé en ce que, au travers d'une filière combinée alimentée de deux côtés, on extrude, autour d'un faisceau comprenant au moins une fibre optique (20), une mousse (40) résistant à l'aplatissement puis une gaine extérieure (50) en matière thermoplastique. 7. Procédé selon la revendication 6, caractérisé en ce que pour l'extrusion de la mousse autour dudit faisceau, on alimente la filière en une matière synthétique adaptée, après injection de bulles de gaz, à former une mousse a pores fermés. 8. Procédé salon la revendication 6 ou la revendication 7, selon lequel, après extrusion, on enroule en spires conjointes ledit cordon sur un mandrin et on stabilise par étuvage la forme en hélice de la gaine ainsi obtenue, caractérisé en ce que, le mandrin et le cordon ne comportant aucun conducteur électrique, l'étuvage a lieu dans un four à micro-ondes.