Brevet FR2536544A1 — publié le 19840525

La présente invention concerne la formation d'un revêtement plastique sur une fibre optique de verre, et plus particulièrement une méthode destinée à accroître la vitesse à laquelle on peut produire un tel revêtement. Dans la fabrication de fibres optiques de verre il est souhaitable de munir la fibre fraîchement étirée d'un revêtement plastique protecteur, aussitôt que possible après l'étirage afin de limiter ltendom- magement de la surface primitive occasionnée par l'attaque atmosphérique. Ce revêtement est conventionnellement appliqué en passant la fibre en direction du bas dans un bain contenant un liquide adéquat, généralement une solution à base de résine et de prépolymère. La fibre quitte le bain avec un revêtement liquide qui est ensuite durci pour former une gaine protectrice pour la fibre.Si l'on fait passer la fibre trop rapidement à travers le bain de revêtement on constatera une tendance croissante à une humidification incomplète de la fibre et des bullés se formeront dans le revêtement, ou encore et le plus souvent des longueurs de fibre émergeront complètement sèches et dépourvues de revetement. Le brevet britannique nO 1 441 086 décrit une solution pour améliorer ce problème et implique que l'on place des billes dans le bain de revêtement pour enlever les bulles de la fibre Un inconvénient de cette solution est le risque d'endommagement de la fibre par l'action mécanique des billes. La présente invention concerne une autre solution qui évite l'utilisation de procédés mécaniques pour détacher les bulles de; la fibre. Selon la présente invention il est fourni une méthode d'application d'un revêtement plastique à une fibre- optique de verre dans laquelle la fibre non revêtue est tirée vers le bas à travers une ouverture ménagée dans la base d'un récipient contenant un précurseur plastique sous forme de liquide, caractérisée par le fait que la fibre fraschement préparée entre, sans contact antérieur avec aucune autre surface, dans Ie liquide précurseur plastique dans une région à pression reluite produite par l'action d'un dispositif à aspiration d'air créant un vide partiel dans un tube ouvert aux deux extrémités qui entoure la fibre et plonge dans le liquide contenu par le récipient, et que le revetement liquide sur la fibre sortant par l'ouverture du récipient est durci par la suite our former un revêtement plastique. L'invention consiste également en un appareil destiné à appliquer un revetement plastique à une fibre optique de verre, cet appareil incluant un poste de revêtement situé au-dessus d'un poste de traitement et des moyens d'étirage de la fibre entre les deux postes, le poste de revêtement comportant un récipient de revêtement qui contient un précurseur plastique sous forme liquide et ce récipient étant muni d'une ouverture dans sa base à travers laquelle la fibre peut passer librement, caractérisé par le fait qu'au dessus de l'ouverture et en alignement avec elle se trouve un tube ouvert aux deux extrémités dont l'extrémité inférieure pénêtre dans le récipient et dont l'extrémité supérieure est connectée à un dispositif à aspiration d'air réglé pour créer un vide partiel dans le tube, et que le poste de traitement est muni de moyens de durcissement du revêtement liquide lors de la sortie de la fibre par l'ouverture du récipient pour le transformer en un revêtement plastique. L'invention sera mieux comprise à la lecture de la description détaillée qui va suivre, faite à titre d'exemple non limitatif en se reportant aux figures annexées, qui représentent - Figure I un schéma général des composants utilisés pour la transformation d'une préforme de fibre optique en silice en une fibre à revêtement primaire de plastique. - Figure 2 un schéma de l'implantation des composants de l'unité de revêtement de la figure t. Selon le schéma de la figure I, on abaisse une préforme de fibre optique en silice 1 à une vitesse eontrlée dans un four 2 ou elle est ramollie par la chaleur de telle sorte que la fibre 3 puisse être étirée à partir de son extrémité. Cette fibre passe à travers un poste de contras 4 ou l'on centrale son diamètre pour fournir un signal de contre-reactiom qui fait fonctionner une bouzLede com comittande réglant la vitesse à laquelle la préforme est abaissée dans le four afin de maintenir un diametre de fibre constant. La fibre passe ensuite à travers un poste de revêtement 5 QU elle est revêtue d'une résine liquide qui la protège de la dégradation par l'attaque atmosphérique.Au-dessous du poste de revêtement se trouve un poste de traitement 6 où la résine liquide est durcie, généralement par la chaleur ou la lumière ultra-violette selon le type de résine. La fibre complète avec son revêtement plastique est ensuite enroulée sur un tambour 7, ou dirigée ailleurs, pour un traitement ultérieur, soit par une poulie soit par un quelconque dispositif de traction teI qu'un cabestan ou un entraînement à chenilles. L'un des facteurs qui gouvernent la vitesse à laquelle la fibre peut être revêtue est la distance entre le four et le poste de revetement. L'on croit que c'est la température de la fibre telle qu'elle entre dans la résine qui en est responsable. Ainsi quand de la fibre de silice d'approximativement 125 micromètres de diamètre est étirée à travers un poste de revêtement contenant une résine polysiloxane, commercialisée sous la désignation Sylgard 182S dans un récipient ouvert d une profondeur de 2 à 10 cm, on a trouvé que la fibre peut être convena- blement revêtue à une vitesse d'environ 60 m par minute dans un équipement d'étirage qui fournit approximativement 1,5 mètre entre le fond du four et la surface de la résine dans le poste de traitement s alors que dans un équipement plus petit où la séparation correspondante est approxima- tivement de 0,5 mètre, la vitesse limite de revetement est de l'ordre de 30 mètres par minute. En se reportant maintenant à la figure 22 le poste de revte- ment comporte un récipient 20 contenant la résine de revêtement 21. Au fond de ce récipient, qui peut etze-refroidi à l'eau pour empêchez un durcissement prématuré de la résine, se trouve un orifice 22 à travers lequel passe la fibre. Bien qu'il n'en soit pas fait mention dans la figure, il est pratique que cet orifice se trouve sur la ligne d'abutement de deux obturateurs que l'on peut faire bouger indépendemment pour faciliter l'enfilage de la fibre à travers le récipient 20 avant son remplissage Un tube d'aspiration 23 plonge dans la résine, ce tube ayant une longueur de 25 cm et un diamètre de 5 cm. A son extrémité supérieure, ce tube d'aspiration est connecté à un dispositif à aspiration d'air 24 commercialisé par F.Brauer Limited, Harpenden, Herts, sous la désignation "Air Mover", qui utilise un écoulement d'air compressé dans un tuyau 25 pour créer un vide partiel dans le tube 23. Facultativement, afin d'éloigner de la fibre l'écoulement d'air venant du dispositi à aspiration d'air 24, la fibre est enfilée à travers un entonnoir 26 dont la partie extérieure conique sert de déflecteur dandis que sa base tubulaire s'étend juste à travers le dispositif. En admettant suffisamment d'air comprimé dans le dispositif à aspiration d'air pour faire monter la résine dans le tube d'aspiration d'environ 10 cm au dessus de son niveau à l'extérieur du tube, il s'est révélé possible d'accroître la vitesse du revêtement dans le plus grand équipement dont il est fait mention plus haut des environs de 60 m par minute à des vitesses de l'ordre de 100 m par minute. Si lValimentation en air comprimé est fermées le niveau de la résine dans le tube d'aspiration commence à baisser, mais, bien avant qu'il ait baissé dune hauteur appréciable, la résine a vraiment cessé de mouiller la fibre mobile. Ceci démontre que l'accraissement de la vitesse de revêtement n'est pas simplement attribuable à la longueur accrue de la colonne de résine en contact avec la fibre. Un avantage particulier de l'invention par comparaison avec la méthode décrite dans le brevet britannique nO 2 048 726A, est que la pression réduite au point d'entrée de la fibre dans le précurseur plastique est maintenue sans. avoir recours à des joints à vide ou à des diaphragmes d'extrémité réglables. De la sorte le risque d'endommagement de la fibre par le contact avec de tels joints ou diaphragmes est évité. REVENDICATIONS 1. Méthode d'application d'un revêtement plastique à une fibre optique de verre, dans laquelle la fibre non revetue (3) est étirée vers le bas à travers une ouverture (22) ménagée dans la base d'un récipient (20) contenant un précurseur plastique sous forme liquide (21) caractérisée par le fait que la fibre fraîchement préparée entre --sans contact préalable avec aucune autre surface dans le précurseur liquide (21) dans une région de pression réduite produite par l'action d'un dispositif à aspiration d'air (24) créant un vide partiel dans un tube à extrémités ouvertes (23) qui entoure la fibre (3) et plonge dans le liquide (21) du récipient, et-que le revêtement liquide sur la fibre venant de l'ouverture du récipient est par la suite durci pour former un revêtement plastique. 2. Méthode conforme à la revendication 1 caractérisée par le fait que la fibre entre dans le dispositif à aspiration d'air (24) à travers la partie tubulaire d'un entonnoir (26) dont la surface supérieure conique dévie l'échappement du dispositif à aspiration d'air loin de la fibre non revêtue (3). 3. Fibre optique de verre munie d'un revêtement plastique par la méthode conforme à l'une quelconque des revendications précédentes. 4. Appareil pour l'application d'un revêtement plastique à une fibre optique de verre, cet appareil comportant un poste de revtent (5) situé au-dessus d'un poste de traitement (6) et des moyens- d'étirage (7) de la fibre optique (3) à travers les deux portes, carattewsse par le fait que le poste de revêtement comporte un récipient de revêtement (20) qui contient un précurseur plastique sous forme liquide (21l)RD ce récipient étant muni d'une Quverture (22) ménagée dans si hase et à travers laquelle la fibre peut passer librement, qutau-d,esses de ltouver- ture (22) et en alignement avec elle se trouve un tube C23')- à extrémités ouvertes dont l'extrémité inférieure pénètre dans le respirent et l'extrémité supérieure est connectée à un dispositif. à aspiration d'air (24) réglé pour créer un vide partiel dans le tube, et que le poste de traitement (6) est muni de moyens de durcissement du revêtement liquide sur la fibre sortant de l'ouverture du récipient pour le transformer en un revêtement plastique. 5. Appareil conforme à la revendication 4, caractérisé par le fait qu'il comporte un entonnoir vertical (26) dont l'extrémité est alignée avec l'ouverture (22) du récipient (20) et traverse le dispositif à aspiration d'air (24).