Brevet FR2662270A1 — publié le 19911122

Dispositif et procédé d'épanouissement de fibres optiques au-delà d'une extrémité gainée de câble La présente invention concerne un dispositif d'épanouissement de fibres optiques au-delà d'une extrémité gainée d'un câble, soit à âme centrale munie de rainures de logement des fibres optiques, soit à tubes autour d'un élément porteur central, chaque tube contenant une ou plusieurs fibres optiques, ce dispositif permettant un accès individuel ou par groupes à chacune de ces fibres. Elle s'étend en outre à un procédé de fabrication d'un tel dispositif.Celui-ci est nécessaire lorsque l'on veut extraire des fibres optiques de la structure de base du câble, soit aux extrémités de celui-ci, où chaque fibre doit être protégée par une gaine et munie d'un connecteur, soit aux épissures ou divisions en ligne, où les fibres peuvent être protégées par une gaine, individuellement ou par groupes. Le dispositif d'épanouissement à réaliser doit satisfaire aux conditions suivantes - ne pas introduire de contraintes sur les fibres optiques, soit par écrasement, soit par courbure selon un rayon trop faible, qui entraîneraient une augmentation locale de l'atténuation, - assurer la protection mécanique des fibres au point où elles sont extraites du câble, le maintien de leurs gaines par rapport au dispositif devant être suffisant pour permettre leur manipulation sans risques au cours des opérations de raccordement, - garantir éventuellement une étanchéité vis-à-vis de l'environnement extérieur, - la tenue mécanique des éléments du dispositif doit être suffisante pour empêcher tout mouvement relatif important de l'un d'eux par rapport aux autres ainsi que par rapport à l'âme et à la gaine du câble, - le comportement du dispositif en cours d'exploitation ne doit pas faire apparaître d'atténuations supplémentaires irréversibles notables dues à un vieillissement, ni de dégradations mécaniques risquant de compromettre sa tenue, - il est préférable par ailleurs que la mise en oeuvre du dispositif ne comporte pas l'utilisation de colle ou de résine, dont l'emploi est toujours délicat sur chantier. Parmi les dispositifs d'épanouissement connus à ce jour, la majeure partie ne sont utilisables que sur des câbles comportant un jonc central muni de rainures dans lesquelles sont logées les fibres optiques et beaucoup d'entre eux comportent l'utilisation de colles, de mastics injectés, ou de résines pour assurer l'étanchéité et éventuellement la tenue mécanique. La présente invention a pour but de procurer un dispositif d'épanouissement de fibres optiques répondant aux conditions signalées ci-dessus, et par ailleurs ne comportant pas de colle ou de résine, et de ce fait utilisable sur chantier sans précautions particulières. Le dispositif selon l'invention est caractérisé en ce qu'il comprend a) une pièce conique en élastomère munie de rainures périphériques de réception des fibres optiques selon des génératrices, à extrémité de plus petit diamètre tournée du côté de l'extrémité de la gaine du câble, et traversée par une ouverture axiale circulaire, b) des tubes de protection des fibres optiques disposés dans ces rainures, c) un tube métallique de faible épaisseur disposé dans l'ouverture axiale de la pièce conique muni de rainures ou moleté sur sa face externe, de longueur supérieure à celle de cette pièce conique, et venant en saillie au-delà de l'extrémité de celle-ci de plus grand diamètre, d) un tube rigide en matière plastique, de diamètre intérieur un peu supérieur au diamètre extérieur minimal de la pièce conique en élastomère, et engagé sur l'extrémité de diamètre minimal de celle-ci et sur l'extrémité gainée du câble, e) un matériau d'étanchéité disposé autour de la zone médiane de la pièce conique en élastomère,, f) un matériau d'étanchéité disposé autour de l'extrémité du câble non dénudé, entre celui-ci et l'extrémité correspondante du tube rigide en matière plastique, g) une gaine en matériau thermorétractable disposée autour de l'extrémité du câble non dénudé, du tube rigide en matière plastique et de la pièce conique en élastomère, et rétreinte sur ces trois éléments, et h) au moins un collier de serrage enserrant la gaine rétreinte sur la pièce conique en élastomère. - I1 répond en outre de préférence à au moins 1' une des caractéristiques suivantes - Pour un câble d'âme formée par un jonc muni de rainures dans lesquelles sont disposées les fibres, le diamètre interne du tube métallique est un peu supérieur à celui du jonc, et la partie du tube métallique saillant hors de la pièce conique en élastomère est sertie sur le jonc. - Il comporte en outre un collier en matière plastique enserrant la gaine rétreinte autour de l'extrémité non dénudée du câble. - Lorsque l'étanchéité totale du système est nécessaire, la pièce conique en élastomère est formée de deux parties selon un plan de coupe perpendiculaire à son axe, séparées par un intervalle de quelques millimètres, cet intervalle étant rempli par un matériau d'étanchéité jusqu'à un niveau un peu supérieur au fond de leurs rainures, les tubes passant au-dessus de ce matériau d'étanchéité, et étant recouverts d'une épaisseur supplémentaire de matériau d'étanchéité dans cet intervalle jusqu'au niveau du diamètre externe de la pièce conique. - Lorsque l'on désire disposer plusieurs tubes de protection des fibres optiques dans chaque rainure de la pièce conique, il comporte en outre une couche de matériau d'étanchéité entre chaque tube. - Le matériau d'étanchéité est formé par une bande de mastic enroulée. L'invention s'étend en outre à un procédé d'épanouissement des fibres optiques d'un câble à l'aide du dispositif défini ci-dessus, dans lequel a) l'on coupe la gaine du câble, puis quelques centimètres au-delà le jonc ou les tubes recevant les fibres optiques, sur la longueur nécessaire à l'épanouissement des fibres, b) on glisse en attente sur l'extrémité gainée du câble une gaine en matériau thermorétractable, puis un tube en matière plastique rigide, c) on introduit dans l'ouverture axiale circulaire d'une pièce conique en élastomère un tube métallique de faible épaisseur, muni de rainures ou moleté sur sa face externe, de longueur supérieure à celle de la pièce conique, de façon qu'il vienne en saillie au-delà de son extrémité de plus grand diamètre, d) on enfile sur le jonc, ou le pourtour central du câble la pièce conique en élastomère et le tube métallique, de façon que l'extrémité de plus faible diamètre de la pièce soit tournée vers l'extrémité gainée du câble, e) on sertit ou on visse la partie du tube métallique au-delà de la pièce conique sur le jonc ou le porteur central du câble, f) on glisse sur les fibres optiques dégagées du jonc ou du tube des tubes de protection, et introduit ces tubes dans les rainures de la pièce conique, g) on dispose autour de l'extrémité gainée du câble un matériau d'étanchéité jusqu'à obtenir un diamètre externe correspondant au diamètre interne du tube en matière plastique rigide, h) on engage le tube en matière plastique rigide sur l'extrémité de plus faible diamètre de la pièce conique et sur le matériau d'étanchéité recouvrant l'extrémité gainée du câble, i) on fait glisser la gaine en matériau thermorétractable sur le tube en matière plastique rigide et sur la pièce conique jusqu'à ce qu'il recouvre son extrémité de plus grand diamètre, puis on le soumet au rétreint par chauffage, j) on serre sur la partie de la gaine rétreinte entourant la pièce conique au moins un collier en matière plastique, et k) on serre sur la partie de la gaine rétreinte entourant l'extrémité gainée du câble au moins un collier en matière plastique. Lorsque l'on veut obtenir une étanchéité totale, on utilise une pièce conique en élastomère en deux parties, après avoir glissé sur les fibres optiques des tubes de protection on écarte les deux parties de la pièce de quelques millimètres, l'on introduit entre les deux parties de la pièce un matériau d'étanchéité jusqu'à atteindre un niveau un peu supérieur à celui du fond des rainures de la pièce, l'on engage alors les tubes de protection dans les rainures, et l'on introduit à nouveau un matériau d'étanchéité entre les deux parties de la pièce jusqu'au niveau de leur surface externe. De préférence, on introduit à titre de matériau d'étanchéité autour de l'extrémité gainée du câble et éventuellement entre les deux parties de la pièce conique une bande de mastic que l'on enroule. Il est décrit ci-après, à titre d'exemple et en référence aux figures du dessin annexé, un dispositif d'épanouissement de fibres optiques selon l'invention et son procédé de fabrication. La figure 1 représente en élévation un dispositif d'épanouissement pour câble à jonc muni de rainures de logement des fibres, avec trois fibres par rainure de la pièce conique en élastomère, chaque fibre étant protégée par une gaine. La figure 2 représente le même dispositif en coupe par un plan diamétral. La figure 3 représente à échelle agrandie une coupe selon l'axe III-III de la figure 2. La figure 4 représente en élévation un dispositif d'épanouissement pour câble à structure tubée, avec six fibres par tube. La figure 5 représente le même dispositif en coupe par un plan diamétral. La figure 6 représente à échelle agrandie en coupe selon l'axe VI-VI de la figure 5. La figure 7 représente en élévation un dispositif d'épanouissement pour câble à jonc avec trois fibres par rainure, les fibres étant protégées par groupe de trois par une gaine. La figure 8 représente le même dispositif en coupe par un plan diamétral. La figure 9 représente à échelle agrandie une coupe selon l'axe IX-IX de la figure 8. Dans les figures 1 à 3, le câble à fibres optiques 1 comporte un jonc 2 muni de rainures de logements des fibres optiques, à élément porteur axial 3, et entouré d'un manchon élastique 4. Les fibres optiques telles que 5, 6 sont épanouies à la droite du dispositif. La pièce conique 7A, 7B en élastomère, de base de plus faible diamètre du côté de l'extrémité gainée du câble, est munie sur son pourtour de rainures telles que 8 selon des génératrices. Dans ces rainures sont insérés des tubes 9 de protection des fibres optiques. Un tube métallique axial 10 de faible épaisseur munie de rainures ou moleté sur sa face externe, de diamètre intérieur un peu supérieur au diamètre externe du jonc, est engagé dans une ouverture axiale de la pièce conique et dépasse celle-ci du côté où les fibres s'épanouissent. I1 est serti sur le jonc 2.Du côté de la pièce conique tournée vers l'extrémité gainée du câble, un tube en matière plastique rigide 11 vient enserrer la petite base de la pièce conique. Il s'appuie à son autre extrémité sur une bande de mastic d'étanchéité 13 enroulée autour de la gaine du câble, près de son extrémité coupée. Une gaine en matériau thermo- rétractable à basse température 14 est rétreinte sur le tube de matière plastique rigide et d'une part sur la pièce conique en élastomère, d'autre part sur l'extrémité de la gaine du câble, au-delà de la bande enroulée de mastic d'étanchéité. Deux colliers en matière plastique 15 et 16 enserrent le manchon rétreint sur la pièce conique en élastomère, et un autre collier en matière plastique 18 l'enserre sur la gaine du câble. Comme on le voit dans la moitié supérieure de la figure 3, les tubes de protection des fibres optiques telles que 5, 6 sont superposés dans les rainures de la pièce conique en élastomère 7', avec interposition de bandes de mastic. Cette pièce conique est divisée en deux moitiés de longueur égale 7A, 7B, qui sont écartées par exemple de 2 mm. L'intervalle entre les deux moitiés est rempli par des tours de bande de mastic 12, à travers lesquels passent les tubes de protection des fibres optiques, comme représenté dans la moitié inférieure de la figure 3. Le dispositif d'épanouissement pour câble à structure tubée des figures 4 à 6 est analogue dans une large mesure à celui des figures 1 à 3, et seuls ses éléments différents seront décrits. Le câble comporte à l'intérieur d'un tube principal 17 des tubes élémentaires 20, contenant chacun plusieurs fibres optiques, qui sont coupés un peu au-delà du tube principal et un élément porteur 19. Les fibres optiques qui divergent à la sortie des tubes 20 sont engagées individuellement dans les tubes 9 disposés dans les rainures de la pièce conique en élastomère 7A, 7B. Le tube métallique 10 est serti ou fixé par vis sur l'élément porteur 19 au-delà de la pièce conique 7A, 7B. Dans les figures 7 à 9, le câble à fibres optiques 1 comporte un jonc 2 muni de rainures de logements des fibres optiques, à élément porteur axial 3, et entouré d'un manchon élastique 4. Les fibres optiques telles que 5, 6 sont épanouies à la droite du dispositif. La pièce conique 7A, 7B en élastomère, de base de plus faible diamètre du côté de l'extrémité gainée du câble, est munie sur son pourtour de rainures telles que 8 selon des génératrices. Dans ces rainures sont insérés des tubes 9 de protection des fibres optiques. Un tube métallique axial 10 de faible épaisseur munie de rainures ou moleté sur sa face externe, de diamètre intérieur un peu supérieur au diamètre externe du jonc est engagé dans une ouverture axiale de la pièce conique et dépasse celle-ci du côté où les fibres s'épanouissent. Il est serti sur le jonc 2.Du côté de la pièce conique tournée vers l'extrémité gainée du câble, un tube en matière plastique rigide 11 vient enserrer la petite base de la pièce conique. I1 s'appuie à son autre extrémité sur une bande de mastic d'étanchéité 13 enroulée autour de la gaine du câble, près de son extrémité coupée. Une gaine en matériau thermorétractable à basse température 14 est rétreinte sur le tube de matière plastique rigide et d'une part sur la pièce conique en élastomère, d'autre part sur l'extrémité de la gaine du câble, au-delà de la bande enroulée de mastic d'étanchéité. Deux colliers en matière plastique 15 et 16 enserrent le manchon rétreint sur la pièce conique en élastomère, et un autre collier en matière plastique 18 l'enserre sur la gaine du câble. Comme on le voit sur la figure 9, plusieurs fibres provenant d'une rainure du jonc ou de plusieurs rainures adjacentes sont placées dans une même gaine de protection 21. L'intervalle entre les deux moitiés 7A, 7B de la pièce conique est rempli par des tours de bande de mastic 12. La mise en place du dispositif d'épanouissement s'effectue comme suit La gaine du câble est coupée et eliminée en extrémité de câble sur la longueur correspondant aux besoins aux fibres accessibles. La gaine en matériau thermorétractable 14 et le tube rigide en matière plastique sont glissés en attente sur la gaine d'extrémité du câble, à gauche de la figure. Les fibres sont alors dégagées de la structure de base du câble. Dans le cas d'un câble à tubes de protection des fibres, ces tubes sont coupés à quelques millimètres de l'extrémité de la gaine. On introduit le tube métallique 10 à rainures externes ou moleté dans l'orifice axial de la pièce conique en élastomère, puis enfile cette dernière sur l'élément porteur central du câble, le plus petit diamètre de cette pièce conique étant tourné vers l'extrémité de la gaine. On sertit ou on visse sur le jonc ou sur l'élément porteur central du câble la partie du tube métallique qui dépasse la pièce conique à droite de celle-ci. On glisse sur les fibres optiques les tubes de protection 9 des figures, en utilisant un tube de protection par fibre ou par groupe de fibres, selon les besoins. Puis on engage ces tubes de protection dans les rainures de la pièce conique en élastomère. Lorsqu'une étanchéité totale du dispositif est nécessaire, on a coupé au préalable la pièce conique en élastomère perpendiculairement à son axe en deux parties de longueur égale 7A, 7B. On écarte ces deux parties l'une de l'autre d'environ 2 mm. On dispose plusieurs tours de bande de mastic 12 entre les deux parties de la pièce autour du tube métallique jusqu'à atteindre un niveau un peu supérieur à celui du fond des rainures. On engage alors les tubes de protection dans les rainures, puis les recouvre à l'aide d'une bande de mastic jusqu'au niveau du diamètre des faces de ces deux pièces en vis-à-vis. Dans le cas où il y a lieu de disposer plusieurs tubes de protection des fibres dans une même rainure, on intercale une couche de bande de mastic entre chaque tube, comme représenté dans la moitié supérieure des figures 3 et 6. On enroule quelques tours de bande de mastic 13 autour de l'extrémité de la gaine du câble de façon à obtenir un diamètre externe correspondant au diamètre interne du tube rigide en matière plastique, à quelques millimètres de l'extrémité de la gaine. On engage alors le tube en matière plastique 11 sur l'extrémité de la pièce conique en élastomère, son autre extrémité recouvrant les enroulements de bande de mastic sur la gaine du câble. On glisse alors la gaine en matériau thermorétractable 14 sur le tube en matière plastique jusqu'à l'extrémité de la pièce conique en élastomère de plus grand diamètre, puis la soumet au rétreint par chauffage. On installe alors deux colliers en matière plastique 15, 16 sur la partie de la gaine en matériau thermorétractable recouvrant la pièce conique en élastomère. Le serrage comprime la pièce conique sur le tube métallique moleté, ce qui assure ainsi le blocage mécanique de l'ensemble. On installe enfin un collier en matière plastique 18 sur la partie de la gaine en matériau thermorétractable recouvrant la gaine du câble. REVENDICATIONS 1/ Dispositif d'épanouissement de fibres optiques au-delà d'une extrémité gainée d'un câble (1), soit à âme centrale (2) munie de rainures de logement des fibres optiques, soit à tubes (20) autour d'un élément porteur central (19, chaque tube contenant une ou plusieurs fibres optiques, ce dispositif permettant un accès individuel ou par groupes à chacune de ces fibres, caractérisé en ce qu'il comprend a) une pièce conique en élastomère (7A, 7B) munie de rainures périphériques (8) de réception des fibres optiques selon des génératrices, à extrémité de plus petit diamètre tournée du côté de l'extrémité de la gaine du câble, et traversée par une ouverture axiale circulaire, b) des tubes (9) de protection des fibres optiques disposés dans ces rainures, c) un tube métallique de faible épaisseur (10) disposé dans l'ouverture axiale de la pièce conique muni de rainures ou moleté sur sa face externe, de longueur supérieure à celle de cette pièce conique, et venant en saillie au-delà de l'extrémité de celle-ci de plus grand diamètre, d) un tube rigide en matière plastique (11), de diamètre intérieur un peu supérieur au diamètre extérieur minimal de la pièce conique en élastomère, et engagé sur l'extrémité de diamètre minimal de celle-ci et sur l'extrémité gainée du câble, e) un matériau d'étanchéité (12) disposé autour de la zone médiane de la pièce conique en élastomère, f) un matériau d'étanchéité (13) disposé autour de l'extrémité du câble non dénudé, entre celui-ci et l'extrémité correspondante du tube rigide en matière plastique (11), g) une gaine en matériau thermorétractable (14) disposée autour de l'extrémité du câble non dénudé, du tube rigide en matière plastique et de la pièce conique en élastomère, et rétreinte sur ces trois éléments, et h) au moins un collier de serrage (15, 16) enserrant la gaine rétreinte sur la pièce conique en élastomère. 2/ Dispositif selon la revendication 1, pour câble à fibres optiques d'âme formée par un jonc (2) muni de rainures dans lesquelles sont disposées les fibres optiques, caractérisé en ce que le diamètre interne du tube métallique (8) est un peu supérieur à celui du jonc, et en ce que la partie du tube métallique saillant hors de la pièce conique en élastomère est sertie sur le jonc. 3/ Dispositif selon les revendications 1 ou 2, caractérisé en ce qu'il comporte en outre un collier en matière plastique (18) enserrant la gaine rétreinte autour de l'extrémité non dénudée du câble. 4/ Dispositif selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que, si l'étanchéité du système est requise, la pièce conique en élastomère est formée de deux parties selon un plan de coupe perpendiculaire à son axe, séparées par un intervalle de quelques millimètres, cet intervalle étant rempli par un matériau d'étanchéité (12) jusqu'à un niveau un peu supérieur au fond de leurs rainures (7A), les tubes passant au-dessus de ce matériau d'étanchéité, et étant recouverts d'une épaisseur supplémentaire de matériau d'étanchéité dans cet intervalle jusqu'au niveau du diamètre externe de la pièce conique. 5/ Dispositif selon l'une des revendications 1 à 4, comportant plusieurs tubes de protection de fibres optiques dans chaque rainure de la pièce conique, caractérisé en ce qu'il comporte en outre une couche de matériau d'étanchéité entre chaque tube. 6/ Dispositif selon l'une des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que le matériau d'étanchéité est formé par une bande de mastic enroulée. 7/ Procédé d'épanouissement des fibres optiques d'un câble à l'aide d'un dispositif selon l'une des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que a) l'on coupe la gaine du câble, puis quelques centimètres au-delà le jonc (2) ou les tubes (20) recevant les fibres optiques, sur la longueur nécessaire à l'épanouissement des fibres, b) on glisse en attente sur l'extrémité gainée du câble une gaine en matériau thermorétractable (12), puis un tube en matière plastique rigide (11), c) on introduit dans l'ouverture axiale circulaire d'une pièce conique en élastomère (7) un tube métallique de faible épaisseur, muni de rainures ou moleté sur sa face externe, de longueur supérieure à celle de la pièce conique, de façon qu'il vienne en saillie au-delà de son extrémité de plus grand diamètre, d) on enfile sur le jonc (2), ou le pourtour central (18) du câble la pièce conique en élastomère (7) et le tube métallique (8), de façon que l'extrémité de plus faible diamètre de la pièce soit tournée vers l'extrémité gainée du câble, e) on sertit ou on visse la partie du tube métallique (8) au-delà de la pièce conique sur le jonc (2) ou le porteur central (18) du câble, f) on glisse sur les fibres optiques dégagées du jonc ou du tube des tubes de protection (9), et introduit ces tubes dans les rainures (7A) de la pièce conique, g) on dispose autour de l'extrémité gainée du câble un matériau d'étanchéité (13) jusqu'à obtenir un diamètre externe correspondant au diamètre interne du tube en matière plastique rigide (11), h) on engage le tube en matière plastique rigide sur l'extrémité de plus faible diamètre de la pièce conique (7) et sur le matériau d'étanchéité (13) recouvrant l'extrémité gainée du câble, i) on fait glisser la gaine en matériau thermorétractable (12) sur le tube en matière plastique rigide (11) et sur la pièce conique jusqu'à ce qu'il recouvre son extrémité de plus grand diamètre, puis on le soumet au rétreint par chauffage, j) on serre sur la partie de la gaine rétreinte (12) entourant la pièce conique au moins un collier en matière plastique (14, 15), et k) on serre sur la partie de la gaine rétreinte entourant l'extrémité gainée du câble au moins un collier en matière plastique (16). 8/ Procédé selon la revendication 7, caractérisé en ce que l'on utilise une pièce conique en élastomère (7) en deux parties, si l'étanchéité du système est requise, en ce qu'après avoir glissé sur les fibres optiques des tubes de protection on écarte les deux parties de la pièce de quelques millimètres, en ce que l'on introduit entre les deux parties de la pièce un matériau d'étanchéité jusqu'à atteindre un niveau un peu supérieur à celui du fond des rainures (7A) de la pièce, en ce que l'on engage alors les tubes de protection (9) dans les rainures, et en ce que l'on introduit à nouveau un matériau d'étanchéité entre les deux parties de la pièce jusqu'au niveau de leur surface externe. 9/ Procédé selon les revendications 7 ou 8, caractérisé en ce que l'on introduit à titre de matériau d'étanchéité autour de l'extrémité gainée du câble et éventuellement entre les deux parties de la pièce conique une bande de mastic que l'on enroule.