Brevet FR2544874A1 — publié le 19841026

Procédé de fabrication d'un câble à fibres optiques, et dispositif de mise en oeuvre de ce procédé La présente invention concerne un procédé de fabrication d'un cable à fibres optiques, comprenant un élément axial résistant à la traction, entouré par un jonc de matière thermoplastique muni sur son pourtour de rainures ou cavités longitudinales, dans lesquelles sont disposées des fibres optiques, le jonc -étant entouré d'une gaine de protection Elle s'étend encore à un dispositif de mise en oeuvre de ce procédé. On a déjà proposé dans la demande DE-A-25 19 050 de soumettre un jonc en matière plastique, de section droite en étoile ménageant des cavités longitudinales, et muni d'un fil axial métallique, à une trac- tion dans le domaine élastique, de déposer les fibres optiques dans les cavités longitudinales du jonc en état d'allongement, puis de supprimer la contrainte de traction pour donner aux fibres optiques un certain mou dans les cavités longitudinales Toutefois le jonc et l'élément central métallique ont des coefficients d'allongement à la traction très différents, et la limite d'allongement élastique des métaux usuels est insuffisante pour que les fibres optiques ne soient pas soumises ellesmêmes à des contraintes de traction excessives lorsque de telles contraintes s'exercent sur le câble au cours de ses manipulations et de sa pose Par ailleurs, les matières plastiques tendent à s'allonger de façon partiellement irréversible Ce procédé ne permet donc pas d'éviter des contraintes de traction excessives sur les fibres optiques susceptibles d'entrainer leur casse. La présente invention a pour but de procurer un câble à fibres optiques dans lequel celles-ci présentent dans leurs rainures ou cavi- tés longitudinales un mou suffisant pour n'être pas soumise à des contraintes de traction dangereuses au cours des manipulations ou de la pose du câble dans les conditions les plus dures, de sorte que le risque de leur casse est exclus. Le procédé selon l'invention est caractérisé en ce que l'on utilise comme élément axial du câble un fil ou une corde en un acier martensitique durci par précipitation, en ce que l'on applique le jonc sur l'élément axial, en ce que l'on soumet le jonc et l'élément axial à 2 - une contrainte initiale de traction les allongeant au-dessous de le= limites élastiques, en ce que l'on dépose les fibres optiques dans les rainures ou cavités du jonc, puis en ce que l'on supprime la contrainte de traction. Il répond en outre de préférence à au moins l'une des caracté- riques suivantes: L'élément axial se compose d'un fil central et de six fils toronnés autour du fil central. L'acier de l'élément axial comprend en poids 17 à 19 % de nickel, 8,5 à 9, 5 % de cobalt, 4,5 à 5,5 % de molybdène, 0,4 à 0,8 % de titane, au plus environ 0,03 % de carbone, et a été soumis à un traitement thermique à 4800 C pendant au moins 4 heures sous atmosphère d'azote, ou de gaz inerte, ou sous vide. L'élément axial est soumis à un allongement élastique initial de 1,1 à 1,4 %. Pour la fabrication d'un câble à rainures hélicoidales, on extrude la matière thermoplastique autour de l'élément axial, puis fait passer l'ensemble dans une filière tournante au voisinage immédiat de la zone d'extrusion, sans réchauffage de la filière tournante. L'invention concerne encore un dispositif de mise en oeuvre du procédé défini ci-dessus, caractérisé en ce qu'il comprend une boudi- neuse à tête munie d'une couronne chauffée, et une filière tournante séparée de la face avant de la boudineuse par un léger jeu, munie de roulements suffisamment éloignés de la couronne chauffée pour ne pas être soumis à un échauffement excessif, et entourée par une pièce fixe munie de moyens de centrage. De préférence, la pièce fixe entourant la filière tournante est reliée à celle-ci par l'intermédiaire de cales d'épaisseur amovibles, permettant de régler le jeu entre la face avant de la boudineuse et la filière tournante. Il est décrit ci-après, à titre d'exemple et en référence aux figures du dessin annexé, un dispositif à filière tournante de prépa- ration d'un jonc à rainures hélicoïdales en chlorure de polyvinyle muni d'un élément axial en acier martensitique durci par précipitation, dans les rainures duquel on pourra ensuite déposer les -3 - fibres optiques, avant de supprimer la contrainte de traction, de façon à donner aux fibres optiques un mou suffisant dans les rainures. La figure 1 représente en coupe diamétrale la boudineuse d'alimentation en matière plastique et la filière tournante de fabri- cation du jonc. La figure 2 représente en élévation le profil interne de la filière tournante imprimant sa forme au jonc. Dans la figure 1, le corps 1 de la boudineuse comporte à son arrière un alésage 2 par lequel pénètre la corde 3 formée d'un fil central et de six fils périphériques, en acier martensitique durci par précipitation Cette corde est en acier à 17 19 % de nickel, 8,5 - 9,5 % de cobalt, 4,5 5,5 % de molybdène, 0,4 0,8 % de titane, et 0,03 % de carbone Elle a été soumise à un traitement thermique à 4800 C pendant 4 heures sous atmosphère d'azote Un tel acier possède une limite élastique de 1,3 à 1,4 % et une résistance à la rupture de 240 Kg/mm 2. Cette corde est introduite sous tension, obtenue par un cabestan, à gauche de la figure (non représenté), et un dispositif imprimant une vitesse d'avance plus élevée au jonc, et par suite exerçant une traction sur celui-ci, à droite de la figure, également non représenté La tension est telle par exemple que le jonc s'allonge de 1,1 %. Le pot latéral 4, muni d'une vis sans fin 4 A, refoule une matière plastique à l'état fondu, par exemple du polychlorure de vinyle ou du polypropylène sous une pression de 150 à 300 bars, dans une cavité annulaire 6 autour du poinçon 7 Un plateau chauffant à résistances de chauffage non représentées entoure l'agrégat à l'avant du poinçon Sa face avant est séparée d'un bâti fixe 10 entourant la filière tournante 13 par des cales d'épaisseur 9. Le bâti fixe 10 est assujetti sur le plateau chauffant 8 par des vis 11 s'engageant dans des trous taraudés de ce plateau de façon à appliquer la face du bâti tournée vers le plateau contre les cales d'épaisseur. La pièce interne 12 du bâtiî- fixe est séparée de la pièce mobile 13 entourant la filière tournante 14 par le roulement à -4- billes 15 La pièce 12 ne comportant pas d'élément chauffant, le rou- lement travaille dans de bonnes conditions Des joints 17, 18 assurent l'étanchéité à l'huile de lubrification des roulements Le centrage de la pièce interne 12, et par suite celui de la pièce mobile 13 et de la filière tournante 14, est réglable avec une grande précision à l'aide de vis telles que 16. La pièce mobile 13 possède une ouverture axiale d'admission conique convergente 19, en face de la cavité 6 de la boudineuse, dont elle est séparée par un léger jeu 19 A, permettant une faible fuite contrôlée de la matière plastique Elle est entraînée en rotation par une couronne dentée 20, en prise avec un pignon d'entraînement non représenté. La filière disposée à l'intérieur de la pièce tournante 13, comporte un corps cylindrique 21 à alésage axial 22 d'introduction de la matière plastique, comportant des lobes radiaux répartis circonfé- rentiellement en forme d'étoile 24 séparés par des cloisons 25 Cette filière est usinée dans le même acier martensitique à durcissement par précipitation que la corde du jonc En aval de la filière un écrou de profil interne conique divergent 23 maintient celle-ci dans son logement. La pose des fibres optiques dans les rainures s'effectue dans un dispositif non représenté, par exemple celui ayant fait l'objet de la demande de brevet FR-A-24 97 965 du 12 janvier 1981 de la demanderesse, suivi d'un dispositif de tirage exerçant une traction sur la corde et le jonc On obtient en aval de celui-ci un jonc dans lequel les fibres optiques sont disposées dans les rainures-avec un mou permettant de les soustraire à la plus grande partie des contraintes de traction qui s'exerceront sur le câble lors des ses manipulations et de sa pose En admettant par exemple que ces contraintes soient susceptibles de produire un allongement du câble de 1,5 %, la mise en tension élastique initiale permet de faire absorber 1,1 % de cet allongement par la remise en place sans mou des fibres optiques dans leurs rainures, le reste de l'allongement 0,4 % restant notablement au- dessous de la limite élastique des fibres optiques. Bien que le procédé et le dispositif qui viennent d'être décrits -5- en référence aux figures paraissent la forme de réalisation préférable de l'invention, on comprendra que diverses modifications peuvent lui être apportées sans sortir de son cadré, certaines opérations ou organes pouvant être remplacés par d'autres qui joueraient un rôle technique analogue. 2 544874 6- REVENDICATIONS 1/ Procédé de fabrication d'un câble à fibres optiques, comprenant un élément axial ( 3) résistant à la traction, entouré par un jonc de matière thermoplastique muni sur son pourtour de rainures ou cavités longitudinales, dans lesquelles sont disposées des fibres optiques, le jonc étant entouré d'une gaine de protection, caractérisé en ce que l'on utilise comme élément axial un fil ou une corde en un acier martensitique durci par précipitation, en ce que l'on applique le jonc sur l'élément axial, en ce que l'on soumet le jonc et l'élément axial à une contrainte initiale de traction les allongeant au-dessous de leurs limites élastiques, en ce que l'on dépose les fibres optiques dans le rainures ou cavités du jonc, puis en ce que l'on supprime la contrainte de traction. 2/ Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'élément axial se compose d'un fil central et de six fils toronnés autour du fil central. 3/ Procédé selon les revendications 1 ou 2, caractérisé en ce que l'acier de l'élément axial comprend en poids 17 à 19 % de nickel, 8,5 à 9, 5 % de cobalt, 4,5 à 5,5 % de molybdène, 0,4 à 0,8 % de titane, au plus environ 0,03 % de carbone, et a été soumis à un traitement thermique à 4800 C pendant au moins 4 heures sous atmosphère d'azote, ou de gaz inerte, ou sous vide. 4/ Procédé selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que l'élément axial est soumis à un allongement élastique initial de 1,1 à 1,4 %. / Procédé selon l'une des revendications 1 à 4, pour la fabrication d'un câble à rainures hélicoïdales, caractérisé en ce que l'on extrude la matière thermoplastique autour de l'élément axial, puis fait passer l'ensemble dans une filière tournante ( 21, 23) au voisinage immédiat de la zone d'extrusion, sans réchauffage de la filière tournante. 6/ Dispositif de mise en oeuvre du procédé selon la revendication 5, caractérisé en ce qu'il comprend une boudineuse ( 1) à tête ( 8) munie d'une couronne chauffée et une filière tournante ( 21, 23) séparée de la face avant de la boudineuse par un léger jeu ( 19 A), munie de 254-4874 -7- roulements ( 15) suffisamment éloignés de la couronne chauffée pour ne pas être soumis à un échauffement excessif, et entourée par une pièce fixe ( 10, 12) munie de moyens de centrage ( 16). 7/ Dispositif selon la revendication 6, caractérisé en ce que la pièce fixe entourant la filière tournante est reliée à celle-ci par l'intermédiaire de cales ( 9) d'épaisseur amovibles, permettant de régler le jeu entre la face avant de la boudineuse et la filière tournante.