Brevet FR2677774A1 — publié le 19921218

-1- Procédé de réalisation d'un câble à fibres optiques sous tubes et câble résultant. La présente invention est relative aux câbles comportant des fibres optiques, ces câbles étant des câbles optiques de télécommunication ou des câbles électriques coaxiaux ou de ligne aérienne de transport de l'énergie électrique, à fibres optiques intégrées dans leur structure électrique Elle porte plus particulièrement sur un procédé de réalisation d'un câble à fibres optiques sous tubes, présentant un grand degré de liberté en traction, et sur le câble résultant de la mise en oeuvre de ce procédé. De manière connue, les fibres optiques présentent un certain degré de liberté dans la structure ou âme optique qui les porte et les protège, de manière à ne pas être sollicitées quand le câble est soumis à des contraintes de traction ou de contraction Ceci est obtenu en disposant les fibres libres dans les rainures d'un jonc rainuré ou sous tubes. Dans le cas du jonc rainuré, à porteur central éventuellement associé au jonc, ce degré de liberté est donné par la dépose des fibres optiques dans les rainures alors que le jonc, le cas échéant sur le porteur central, est en élongation, d'une valeur donnée. Dans le cas d'une âme optique à fibres optiques sous tubes et à éléments porteurs et de renfort mécanique associés aux tubes, ce degré de liberté est donné par le jeu radial que présentent les fibres dans les tubes et le jeu possible des tubes dans la configuration géométrique donnée à l'âme optique Le jeu radial des fibres dans les tubes est obtenu notamment par étirage de chaque tube recevant la ou les fibres, conduisant à une surlongueur de fibres dans les tubes Cette surlongueur reste limitée Elle est de30 l'ordre de 1 pour 1000 relativement au tube, mais guère davantage. Le jeu possible des tubes dans la configuration géométrique donnée à l'âme est permis en adoptant une disposition hélicoïdale des tubes, seuls ou avec des éléments de renfort, autour d'un porteur central Le degré de liberté résultant des fibres est donc donné35 par le diamètre intérieur et le diamètre extérieur des tubes, le -2- diamètre de l'âme et le pas d'assemblage des tubes Il est difficile à contr 8 ler et reste de toute manière relativement faible, pour une âme optique de section souhaitée faible. La présente invention a pour but de réaliser une âme optique à fibres optiques sous tubes présentant un degré de liberté des fibres contrôlé et supérieur à celui obtenu jusqu'à présent, pour éviter que les fibres ne soient sollicitées lors de contraintes en contraction et de contraintes traction exercées sur les câbles à fibres optiques, pour les conditions pratiques d'exploitation pour10 lesquelles les contraintes de traction sont les plus fréquentes et les plus importantes. Elle porte donc sur un procédé de réalisation d'un câble à fibres optiques disposées libres sous tubes, ledit câble étant à âme ou partie optique formée par lesdits tubes à fibres optiques et au moins un élément porteur et de renfort mécanique associé, consistant à réaliser la dépose desdites fibres dans lesdits tubes mis simultanément sous élongation et à assembler selon une configuration géométrique définie lesdits tubes et le ou les éléments porteurs et de renfort mécanique, caractérisé en ce que ledit assemblage est réalisé avec chaque élément porteur et de renfort mécanique mis sous élongation d'une valeur définie et en ce qu'il consiste en outre à bloquer longitudinalement ensemble lesdits tubes et le ou les éléments porteurs et de renfort mécanique maintenus sous élongation. Ce procédé présente en outre au moins l'une ou l'autre des caractéristiques suivantes: le blocage est assuré par collage; le blocage est assuré par dép 8 t d'un revêtement de coefficient de frottement élevé sur le ou les éléments porteurs et de renfort mécanique et/ou sur les tubes; on réalise un serrage des tubes et du ou des éléments porteurs et de renfort mécanique avant de relâcher la tension d'élongation exercée sur ce ou ces éléments. L'invention porte également sur un câble comportant une âme ou partie optique à fibres optiques libres sous tubes, résultant de la -3- mise en oeuvre de ce procédé, dans lequel lesdits tubes sont enroulés hélicoldalement sur la périphérie d'un porteur central constituant le ou l'un des éléments porteurs et de renfort mécanique, caractérisé en ce que lesdits tubes bloqués 5 longitudinalement sur ledit porteur central sont, en outre, serrés sur ledit porteur et sensiblement contractés longitudinalement relativement audit porteur central, en l'absence de contrainte exercée sur ledit câble. Les caractéristiques et les avantages de la présente invention ressortiront de la description donnée ci-après en regard du dessin ciannexé Dans ce dessin: la figure 1 illustre schématiquement une installation de mise en oeuvre du procédé selon l'invention, la figure 2 illustre schématiquement en section la partie optique d'un câble, réalisée selon la présente invention. L'installation schématisée dans cette figure 1 assure l'assemblage de tubes tels que l A, l B, contenant chacun une ou plusieurs fibres optiques, sur un porteur central 2 Les fibres, non visibles, sont initialement disposées de manière connue avec20 jeu dans les tubes Ces tubes avec leurs fibres sont montrés stockés sur des bobines telles que 3 A, 3 B Ils peuvent tout aussi bien provenir directement de lignes de confection et de mise sous tube de fibres L'élément porteur central 2 est dans cet exemple une corde de résistance élevée, en particulier à la traction,25 d'allongement limité mais non totalement négligeable Il est montré stocké sur un dévidoir 4. Les tubes 1 A, 1 B sont enroulés hélicoldalement en S ou en SZ autour du porteur central 2, dans un poste de commettage 5, disposé sur le chemin de prélèvement du porteur central du dévidoir 4, en30 donnant une configuration géométrique souhaitée à l'assemblage des tubes autour du porteur. Pour cet assemblage, selon la présente invention, le porteur central 2 est mis sous élongation contr 8 lée obtenue par un organe commandé de traction 6, monté en aval du poste 5, recevant l'âme35 optique résultant de l'assemblage des tubes sur le porteur central, -4- et par un frein 7, en amont du poste de commettage 5, sur le chemin du porteur central seul Le porteur central, soumis à cette tension mécanique contr 8 lée entre l'organe de traction et le frein, est ainsi entre eux sous élongation de valeur définie Cet allongement 5 du porteur est de l'ordre de l % ou légèrement inférieur. Le porteur central est mis de manière connue en rotation sur lui même avec son avance dans le poste de commettage, ainsi que schématisé par le flèche F. Un poste 8 d'enduction du porteur de colle ou d'un autre produit convenable d'adhérence assure, entre le frein 7 et le poste de commettage 5, le dép 8 t de ce produit d'adhérence sur la périphérie du porteur sous tension Ce produit d'adhérence est une colle ou une résine de collage fondue à chaud ou une matière de revêtement à coefficient de frottement élevé pour les tubes à assembler, telle que par exemple un polyuréthane, assurant le blocage longitudinal souhaité des tubes. En variante ce dép 8 t de colle ou ce revêtement peut être réalisé sur les tubes individuels ou sur les tubes et le porteur. Dans le poste de commettage 5, les tubes l A, l B enroulés hélicoldalement sur le porteur sont ainsi simultanément bloqués longitudinalement sur le porteur Un serrage des tubes sur le porteur, toujours sous tension, est assuré dans un poste dit de rubanage 9 pour le maintien en position des tubes bloqués longitudinalement sur le porteur Ce poste 9 reçoit un ruban 1025 prelevé d'une bobine l OA, qui est enroulé hélicoldalement, avec serrage et recouvrement de ses bords, sur les tubes Au relâchement de la tension sur le porteur central, en aval de l'organe de traction 6, les tubes bloqués longitudinalement et serrés sur le porteur se trouvent alors comprimés longitudinalement30 sur ce dernier rendu libre Le degré de liberté de leurs fibres est augmenté en conséquence Il permet au câble comportant cette âme optique selon la présente invention de supporter des efforts de traction plus importants que ceux tolérés sur un câble comportant une âme optique selon l'art connu, du fait de son élongation35 supplémentaire possible par rapport à ce dernier, de la valeur -5- définie de l'élongation du porteur lors de l'assemblage et du blocage longitudinal des tubes sur lui. Bien entendu le mode de serrage des tubes sur le porteur peut être réalisé différemment, en particulier par une tresse métallique ou un autre revêtement convenable de serrage des tubes pour leur contraction longitudinale relativement au porteur relâché sur lequel ils sont bloqués. Bien entendu, également, les tubes l A, l B peuvent être enroulés seuls ou associés à des fils de renfort mécanique et/ou de bourrage, de même section qu'eux, sur le porteur. Les enroulements hélicoïdaux sont réalisés de manière jointive ou non. La figure 2 illustre en section cette âme optique réalisée selon l'invention, pouvant constituer l'âme centrale d'un cable optique ou la partie optique d'un câble électrique, en particulier d'un câble de garde d'une ligne d'énergie ou d'un câble électrique coaxial, à porteur central formant le conducteur axial éventuellement recouvert d'isolant. Dans cette figure 2, on a désigné sous la même référence 1 les tubes enroulés hélicoldalement et montrés jointifs sur le porteur central 2 On a représenté en il une seule fibre optique libre dans chaque tube Les tubes sont bloqués longitudinalement sur le porteur, en étant en contraction le long du porteur, par une couche de produit d'adhérence 12. Ces tubes sont serrés sur le porteur par le ruban 10. Dans cette figure 2, on a montré les fibres il non pas centrées dans les tubes, mais décalées légèrement dans les tubes, vers la périphérie de l'âme optique, en l'absence de contrainte exercée sur le câble.30 Ce décalage initial vers la périphérie de l'âme traduit le degré supplémentaire de liberté donné aux fibres pour des conditions alors rendues moins strictes en traction d'utilisation du câble les comportant Il traduit également que ce degré de liberté est favorisé pour les efforts en traction du câble, qui35 sont plus fréquents et plus importants que les efforts en contraction, dans les conditions habituelles d'utilisation des câbles. -6- REVENDICATIONS 1 Procédé de réalisation d'un câble à fibres optiques disposées libres sous tubes, ledit câble étant à âme ou partie optique formée par lesdits tubes à fibres optiques et au moins un élément porteur et de renfort mécanique associé, consistant à réaliser la dépose desdites fibres dans lesdits tubes mis simultanément sous élongation et à assembler selon une configuration géométrique définie lesdits tubes et le ou les éléments porteurs et de renfort mécanique, caractérisé en ce que ledit assemblage est réalisé avec chaque élément porteur et de renfort mécanique mis sous élongation d'une valeur définie et en ce qu'il consiste en outre à bloquer longitudinalement ensemble lesdits tubes et le ou les éléments porteurs et de renfort mécanique maintenus sous élongation. 2 Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il consiste à bloquer lesdits tubes et le ou les éléments porteurs et de renfort mécanique par collage lors de leur assemblage. 3 Procédé selon la revendication 2, caractérisé en ce que ledit collage est obtenu par enduction de colle de chaque élément porteur et de renfort mécanique et/ou des tubes individuels, préalablement audit assemblage. 4 Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il consiste à bloquer lesdits tubes et le ou les éléments porteurs et de renfort mécanique par dép 8 t d'une matière de revêtement de coefficient de frottement élevé sur le ou les éléments et/ou sur25 chacun desdits tubes, préalablement audit assemblage. Procédé selon l'une des revendications 1 à 4, caractérisé en ce qu'il consiste en outre à réaliser un serrage desdits tubes et du ou des éléments porteurs et de renfort mécanique assemblés et bloqués longitudinalement ensemble, avant de relâcher la tension de30 mise sous élongation exercée sur chaque élément porteur et de renfort mécanique. 6 Câble comportant une âme ou partie optique à fibres optiques libres sous tubes, résultant de la mise en oeuvre du procédé selon l'une des revendications i à 5, dans lequel lesdits tubes sont35 enroulés hélicoldalement sur la périphérie d'un porteur central -7- constituant le ou l'un des éléments porteurs et de renfort mécanique, caractérisé en ce que lesdits tubes bloqués longitudinalement sur ledit porteur central sont en outre serrés sur ledit porteur et sensiblement contractés longitudinalement 5 relativement audit porteur central, en l'absence de contrainte exercée sur ledit câble.