Brevet FR2623295A1 — publié le 19890519

La présente invention se rapporte à l'application des raccords rapides, notamment à emboîtement ou à pincement, dans le domaine des fibres optiques pour réaliser la connexion et le couplage de fibres optiques entre elles ou à tout composant optique actif ou passif. Le raccordement non définitif des fibres s'effectue par l'intermédiaire de connecteurs assurant la mise en alignement et en contact optique des extrémités de deux fibres optiques. Ces connecteurs ne sont pas de simples pièces de liaison comme dans les circuits électriques. Ils possèdent plusieurs fonctions mécaniques qui doivent jouer simultanément pour assurer le maintien en alignement et en contact optique des deux extrémités des fibres optiques à raccorder. Ils se composent tous de deux pièces portées par, fixées ou solidarisées sur, les extrémités des deux fibres à relier. Ces pièces sont maintenues centrées et assemblées par un ensemble mécanique à vis ou à encliquetage. Cet assemblage s'effectue soit directement soit par l'intermédiaire d'une pièce de liaison recouvrant la zone de raccordement. Ces raccords assurent simultanément la position radiale par un dispositif à emmanchement mâle-femelle, la position axiale et la solidarisation, soit par un ensemble à vis ou à encliquetage , soit par un élément intermédiaire. L'essentiel est de maintenir par des moyens mécaniques les extrémités des fibres en contact optique et en parfait prolongement. Si ces raccords assurent les fonctions mécaniques, ils s'avèrent toutefois relativement compliqués et onéreux. Ils supposent par ailleurs la fixation définitive ou difficilement démontable de la fibre dans la pièce correspondante. Il en est de même pour la connexion ou le couplage des fibres aux composants optiques actifs ou passifs. Par ailleurs, les raccords rapides se sont développés depuis quelques années dans le domaine des liaisons fluidiques en raison d'une part du facteur temps de fabrication ou d'intervention toujours limité et, d'autre part, en raison d'applications particulières provenant de la nécessité de brancher et de débrancher constamment les mêmes conduits. Dans ce dernier cas, il s'agit bien souvent de circuits concernant des montages expérimentaux ou d'essai. On connaît plusieurs types de raccords à emmanchement ou à emboîtement rapide direct sur un embout ou sur l'extrémité d'un conduit fluidique. Ils procèdent tous par maintien périphérique de l'extrémité du conduit simplement enfichée dans le raccord. Ceux-ci se composent généralement d'un manchon et d'un mandrin expansible actionné en enserrement par le déplacement d'une bague coulissante ou vissée sur une rampe conique. Dans le cas d'une bague coulissante, celle-ci est maintenue en fin de course par un encliquetage. Ce raccordement s'avère suffisamment solide et efficace pour réaliser l'étanchéité même dans le cas de branchements dans des réseaux de distribution de fluide en moyenne pression, ctest-à-dire dans la gamme des 5 à 20 kg/cm2. On connaît également les raccords rapides dits "a pincement" qui rejoignent les premiers par leurs performances et par leur mode de retenue à savoir un maintien périphérique par pression. Dans ce type de raccord, l'extrémité du conduit traverse une douille fendue retenue dans une cavité conique. L'emmanchement du conduit dans la douille provoque son expansion, ce qui permet à son extrémité de la traverser et de venir buter à l'intérieur du raccord dans le logement prévu à cet effet. L'efficacité du maintien périphérique dépend de l'intensité du pincement provenant de l'élasticité de la matière dans laquelle est réalisée la douille. Tout recul du conduit entraîne la douille dont le déplacement de la surface latérale sur celle en correspondance de la cavité conique provoque un autoenserrement d'une grande force. Le maintien est ainsi assuré mais le décalage observé lors de la traction sur le conduit est préjudiciable aux bonnes conditions de couplage optique des fibres optiques et doit donc être ramené à une valeur minimale. La présente invention a pour but d'appliquer les raccords rapides à emboîtement ou à pincement connus pour les liaisons fluidiques, basse et moyenne pression, aux connexions ou couplages des fibres optiques notamment en matière synthétique plastique entre elles ou avec tous composants optiques actifs ou passifs tels que coupleurs, diodes électroluminescentes, photodiodes, multiplexeurs ou autres. Les avantages de cette invention d'application s'avèrent multiples et importants. Ne pouvant les indiquer tous, on en citera ci-après les principaux rapidité et facilité de raccordement prix modique en raison de la réalisation en matière plastique par le procédé d'injection efficacité du maintien légèreté du raccord. Afin d'i lustrer l'idée inventive d'appl ica- tion aux fibres optiques, on a représenté trois types de raccords pouvant convenir. Ceux-ci comportent les modifications permettant l'utilisation optimale des fibres optiques reliées entre elles ou à tous composants optiques actifs ou passifs.Dans ces dessins . la figure 1 est une vue schématique en coupe longitudinale avec coupes transversales aux principaux niveaux d'un premier exemple de raccord rapide utilisé selon l'invention . La figure 2 est une vue en coupe longitudinale d'un deuxième exemple de raccord rapide utilisé selon l'invention la figure 3 est une vue en coupe longitudinale d'un troisième exemple avant introduction de la fibre opti que la figure 4 est une vue en coupe longitudinale d'un troisième exemple après introduction de la fibre optique. Selon la présente invention, on effectue la connexion ou le couplage de deux fibres optiques entre elles en utilisant un raccord rapide à emboîtement ou à pincement prévu pour le raccordement fluidique de deux conduits dans un réseau de distribution. On effectue également de la même façon le couplage ou la connexion avec tous composants actifs ou passifs tels que coupleurs, diodes électroluminescentes, photodiodes, lentilles, multiplexeurs ou autres De façon non limitative, on décrira ci-après deux exemples illustratifs de raccords rapides pouvant convenir avec les divers agencements et modifications nécessaires. S'agissant d'une application de ce type de raccord, on ne peut les décrire tous. Il est donc bien entendu que les nombreuses variantes existantes peuvent convenir dans la mesure où les modifications nécessitées sont évidentes ou découlent de celles indiquées ci-dessus. On décrira ci-après sommairement, dans leurs fonctions principales, les différents types de raccords rapides utilisés conformément à l'invention comme connecteurs de liaison entre deux fibres optiques ou entre une fibre optique et un composant optique actif ou passif. Le premier type de raccord représenté sur la figure 1 est à emboîtement. Il présente un corps 1 admettant par simple introduction une fibre optique 2 nue, notamment mais non exclusivement, en matière organique. Les fibres présentant une gaine extérieure de protection conviennent également ainsi que divers groupements de fibres en câbles tels que câbles plats ou en nappe et autres. On décrira ci-après plusieurs exemples à partir d'une seule fibre. L'application aux groupements en câbles découle à l'évidence des fonctions générales mises en oeuvre. Le corps 1 est fixé à tout élément passif ou actif ou toute structure composante d'un circuit ou d'un système. Cette fixation peut s'effectuer par vissage, encliquetage ou autre moyen. Le corps 1 présente une cavité réceptrice 3 de forme générale cylindrique dans laquelle est introduite et emmanchée la fibre optique 2. La cavité se termine dans son fond par une butée mince 4 ou par une forme particulière du conduit assurant le positionnement axial de la fibre 2 et possédant en son centre une ouverture 5 permettant la propagation de la lumière. L'ouverture sera inférieure à la section de la fibre mais supérieure à la section droite de son coeur. Elle sera réalisée avantageusement sous la forme d'une rondelle, d' un épaulement ou de toute autre conformation intérieure appropriée. Précédant immédiatement cette butée, la cavité d'entrée 3 se termine par un logement calibré 6 cylindrique ou faiblement conique qui assure le centrage radial de la fibre. La cavité se poursuit par un joint torique 7 maintenu dans un logement annulaire 8 dont le rôle est d'empêcher toute introduction d'humidité ou de pollution extérieure. Le corps 1 présente une extrémité avant 9 conformée en mandrin expansible 10 constitué de plusieurs mors flexibles 11, par exemple au nombre de quatre, présentant sur leurs faces de contact des aspérités, stries ou saillies quelconques 12, destinées à améliorer le maintien de la fibre par pincement en vue de son immobilisation en position de raccordement. Ce mandrin expansible 10 est serré sur la fibre par le coulissement axial sur une rampe conique 13 que présente le mandrin 10, d'une bague conique 14 immobilisée par exemple en extrémité par le jeu d'une gorge 15 et d'un bourrelet complémentaire 16 ou tout autre moyen équivalent, par exemple à vis, réalisant ainsi une unité fonctionnel le mécanique indissociable. Le maintien par pincement s'effectue par une ou plusieurs aspérités ou stries 12 selon la matière employée, de forme adaptée selon les impératifs de moulage, et en retrait par rapport à l'entrée 17. Bien entendu, ces stries ne présentent pas les propriétés de crans d'arrêt pour préserver le caractère réutilisable du raccord. On remarque qu'il n'existe aucune pièce composante de montage portée par la fibre car le raccord choisi est une unité fonctionnelle indissociable. On peut citer comme exemple la réalisation dérivée représentée sur la figure 2 selon laquelle une bague 18 à cavité conique 19 coulisse au niveau de la zone d'entrée 20 au-dessus d'une pièce d'extrémité 21 de la cavité d'entrée 3 recevant la fibre optique L'extrémité arrière de la bague 18 présente un bourrelet ou un retour 22 qui vient se loger à immobilisation dans une rainure 23. On distingue au niveau de la zone d'entrée 20, à l'extrémité du raccord sur la pièce d'extrémité 21, une partie conique 24 de portée suivie d'une plage de guidage 25 et en regard, en sous-face de la bague 18, une rampe conique 26 suivie d'une surface cylindrique 27. Le raccord se termine, au niveau de son entrée, sur sa pièce d'extrémité, par un épaulement périphérique 28 en saillie formant butée pour l'épaule- ment correspondant en retrait 29 que présente l'extrémi- té de la bague 18 pour éviter la perte de celle-ci et garder la caractéristique générale d'un raccord sous la forme d'une unité fonctionnelle indissociable. Bien entendu, on retrouve également ici la butée mince 4 assurant le parfait calage axial de la fibre. On note également l'absence de toute pièce de montage qui serait portée par la fibre. On a représenté sur les figures 3 et 4 un raccord à pincement avant et après l'introduction de la fibre optique. Cette réalisation comprend classiquement une douille fendue expansible 30 à surface latérale conique 31 et à épaulement périphérique cylindrique d'extrémité 32. Cette douille est engagée à force dans un logement d'extrémité 33 d'un corps 34 de raccord présentant en extrémité une cavité d'entrée 35 à surface latérale conique 36 et un logement cylindrique récepteur 37, ledit logement récepteur étant séparé de la cavité conique d'entrée par un épaulement 38 suivi d'un passage aval 39 occupé par une deuxième fibre 40 séparée de la première par une butée mince 41 analogue à la butée 4. L'épaulement 38 est garni d'un joint d'étanchéité facultatif 42 dans le cas des fibres optiques mais souhaitable pour éviter la pénétration des poussières et autres agents volatils ou en suspension, polluants, agressifs ou nuisibles. Comme précédemment, la butée mince 41 assure le positionnement axial parfait de la fibre optique. En raison des nécessités de contact étroit avec la fibre optique à raccorder, il est souhaitable, pour ce type de raccord, de prévoir des jeux axiaux minimum permettant le couplage optique. On note également ici que les structures de maintien ne sont pas destructives, ce qui permet de préserver le caractère réutilisable de ce type de raccord. Il en est ainsi du recul réalisant le blocage de la fibre par pincement supplémentaire. Ce recul peut être réduit à un minimum compatible avec les exigences de couplage des fibres optiques par une conformation adaptée des surfaces latérales coniques en regard, suffisamment évasées pour réduire le recul à une valeur faible. Ici également, la fibre ne porte aucune pièce de montage car le raccord décrit présente une structure générale d'unité fonctionnelle indissociable. La présente invention d'application n'est nullement limitée aux seuls types de raccord, mais s'étend à toutes les variantes possibles en découlant, directement ou par équivalence, dès lors qu'elles entrent dans le cadre de la même idée générale inventive d'application. REVENDICATIONS 1. Application dans le domaine des fibres optiques caractérisée en ce que l'-on utilise pour la réalisation de connexions et de couplages rapides avec maintien entre une fibre optique et une autre fibre optique ou entre une fibre optique et un composant optique actif ou passif tel que coupleur, diode électroluminescente, photodiode, lentille, multiplexeur ou autre, les raccords rapides employés pour les liaisons fluidiques. 2. Application selon la revendication 1 caractérisée en ce que la fibre optique est en matière synthétique. 3. Application selon les revendications 1 ou 2 caractérisée en ce que la fibre optique comporte une gaine de protection. 4. Application selon les revendications précédentes caractérisée en ce que la fibre est un groupement de fibres, câbles plats ou autres. 5. Application selon les revendications précédentes caractérisée en ce que la fibre optique avec ou sans gaine de protection ou le groupement de fibres ne porte aucun élément de montage. 6. Application selon les revendications précédentes caractérisée en ce que l'on utilise une butée mince (4) à ouverture centrale (5) ou une conformation intérieure adaptée pour assurer le positionnement axial de la fibre dans le raccord et le bon contact optique avec la fibre voisine raccordée. 7. Application selon les revendications précédentes, caractérisée en ce que le raccord rapide est une unité fonctionnelle indissociable. 8. Raccord réutilisable destiné à mettre en oeuvre l'application ci-dessus, caractérisé en ce qu'il possède une douille ou mandrin expansible (10, 30) à surface latérale conique entourant la surface latérale de l'extrémité de la fibre optique , douille ou mandrin coopérant avec une cavité ou une bague conique en vue du serrage par déplacement axial. 9. Raccord selon la revendication 8, caractérisé en ce que le logement d'entrée dans le raccord se termine par une butée mince (4) à ouverture (5) dont la section d'ouverture est légèrement inférieure à la section de la fibre et supérieure à la section droite de son coeur. 10. Raccord selon les revendications 8 et 9, caractérisé en ce qu'il est réalisé sous la forme d'une unité fonctionnelle indissociable.