Brevet FR2711425A1 — publié le 19950428

La présente invention est relative à un dispositif de mesure de la tension d'un câble aérien de télécommunication, notamment du type de ceux utilisés pour le réseau de distribution téléphonique. On sait que ces câbles sont particulièrement sensibles aux conditions de l'environnement, tout spécialement aux effets du vent, qui sont d'autant plus déterminants que le câble présente une flèche importante entre deux poteaux de support s successifs et une tension plus faible. Il en résulte une source de dérangements pour les abonnés, dont les installations reliées à l'extrémité du câble de distribution exigent alors des interventions parfois importantes et en tous cas toujours coûteuses. On a déjà prévu dans la technique de pose de câbles de ce genre, d'utiliser des moyens divers pour fiabiliser la ligne de distribution, notamment au droit des extrémités du câble ou de tronçons successifs de celui-ci, au niveau de leur raccordement avec les poteaux de support, en particulier du genre de pinces de suspension et d'arrêt optimisées permettant de maintenir dans le cible, une fois celui-ci mis en place, une tension mécanique convenable. Toutefois, la mise en oeuvre de ces moyens dans des conditions satisfaisantes, nécessite que, préalablement, le câble soit posé avec une tension prédéterminée, assurant lors de son utilisation un comportement acceptable. De la façon la plus classique, les câbles de distribution utilisés sur le réseau téléphonique sont constitués de deux éléments distincts, à savoir un élément porteur proprement dit, associé aux moyens de connexion avec les poteaux de support du câble et un élément de transmission, réuni à l'élément porteur par une liaison s'étendant longitudinalement selon la dimension du câble, l'élément de transmission étant parallèle à l'élément porteur et disposé sous ce dernier, l'ensemble présentant ainsi approximativement en section droite, la forme d'un huit comme illustré sur la vue en coupe et en perspective partielle selon la Figure 1 du dessin annexé. Or, à l'heure actuelle, il n'existe pas de matériel permettant de mesurer la tension en n'importe quel point d'un tel câble une fois celui-ci installe, c'est-à-dire monté entre une succession de poteaux supports voisins convenablement espacés de l'un à l'autre. Les capteurs de traction parfois utilisés lors de la mise en place initiale du câble présentent en particulier l'inconvénient d'être disposés en série avec celui-ci, par exemple en équipant le treuil qui assure le tirage du câble sur ces poteaux, entre un crochet fixé en bout du câble et un palan tendeur fixé par des mâchoires auto-serrantes, à l'extrémité du câble. Ils ne permettent pas de mesurer la tension de ce cible lorsque celui-ci est définitivement installé, sans qu'une de ses extrémités ne soient détachée du poteau auquel elle est fixée, ce qui perturbe les mesures et est susceptible d'introduire une erreur importante en modifiant de façon quasi systématique la tension réelle du câble. La présente invention a pour objet un dispositif qui évite ces inconvénients, en permettant la mesure de la tension réelle d'un câble aérien sans dépose de ce câble vis-à-vis de son système d'attache aux poteaux de support ou analogues auquel il est fixé, ce câble étant de préférence du type précité, avec un élément porteur excentré par rapport à l'élément de transmission proprement dit, fixé et suspendu sous celui-ci. A cet effet, le dispositiif considéré se caractérise en ce qu'il comporte un chariot mobile dont le châssis rigide est apte à reposer sur le dessus de l'élément porteur du câble en deux points d'appui voisins quelconques, séparés par une distance fixe donnée, ce châssis supportant un organe de poussée coulissant, muni d'une butée amenée en contact avec le dessous de l'élément porteur, sensiblement au milieu de la distance qui sépare les deux points d'appui du châssis, de manière à exercer sur le câble un effort donné, la flèche imposée au câble entre les deux points d'appui du châssis par la butée de l'organe de poussée étant proportionnelle à la tension dans le câble. Dans le cas particulier d'un câble de télécommunication, notamment comprenant un élément porteur et un élément de transmission parallèle, suspendu à ce dernier, ses caractéristiques géométriques et mécaniques ne sont pas isotropes, le moment d'inertie du câble variant de façon importante selon la direction longitudinale de ce dernier au repos. Il en résulte que la mesure de la tension doit pouvoir être effectuée en n'importe quel point tout au long de la longueur du câble, dans la méme configuration de celui-ci, pour éviter toute erreur sur la valeur de cette tension, le dispositif devant toujours être positionné par rapport au câble selon l'axe d'inertie de celui-ci. Le dispositif selon l'invention permet de satisfaire en permanence à cet impératif, en évitant en outre tout effort direct sur l'élément de transmission lui-même qui risquerait de le détériorer, l'organe de poussée provoquant uniquement une déformation temporaire et limitée de l'élément porteur entre les deux points d'appui du châssis du chariot, la flèche créée restant dans tous les cas compatible avec les caractéristiques de résistance mécanique et de tenue à la flexion du câble. Selon une caractéristique particulière de l'invention, le châssis du chariot présente une forme de triangle isocèle dont deux sommets portent des poulies identiques reposant sur le câble selon les deux points d'appui séparés, le chariot étant porté de façon pendulaire, sensiblement dans le plan vertical contenant le câble. Une poignée de manutention peut être utilement prévue sur le châssis pour faciliter la mise en place des poulies sur le câble. Avantageusement, chacune des poulies comporte une gorge en creux, ouverte vers l'extérieur et dans le fond de laquelle s'engage le câble, en assurant le guidage du chariot dans ses déplacements selon la longueur du câble. De préférence, chaque poulie est montée libre en rotation sur un axe transversal porté par le châssis et s'étendant perpendiculairement au plan vertical du câble. De préférence également, les poulies tourillonnent sur leurs axes de support par l'intermédiaire de roulements à aiguilles, afin de réduire les frottements lors des déplacements du chariot. Selon une autre caractéristique du dispositif selon l'invention, le sommet du triangle opposé aux deux points d'appui du châssis sur le câble supporte un boitier dans lequel est monté à coulissement, selon la médiane du triangle issue de ce sommet, une tige de commande munie en tête de la butée en contact avec le dessous du câble à mi-distance entre les deux points d'appui. Avantageusement, la tige de commande montée coulissante comporte un capteur de traction interchangeable, apte à mesurer l'effort exercé sur le câble par la butée en contact avec celuici. De façon également préférée, le coulissement de la tige de commande est réalisé au moyen d'un levier articulé par un système de biellettes de renvoi, respectivement sur la tige d'une part, sur le châssis rigide d'autre part, de telle sorte que le pivotement de ce levier détermine un déplacement de la tige sur une distance donnée et le soulèvement du câble par la butée de contact entre les deux points d'appui. Selon encore une autre caractéristique, le capteur de traction porté par la tige de commande est relié à un circuit électronique d'amplification, réalisant l'étalonnage et le contrôle de l'effort exercé sur le câble, ce circuit étant avantageusement logé dans un coffret séparé, disposé au sol à proximité du chariot et raccordé au capteur par une liaison électrique accommodant les déplacements de ce chariot. Dans un mode de réalisation préféré de l'invention, le circuit électronique comporte une batterie d'alimentation autonome, un voltmètre de mesure et un circuit de traitement du signal issu du capteur, ainsi que des moyens de réglage et de calibration. D'autres caractéristiques d'un dispositif de mesure de la tension d'un câble aérien apparattront encore à travers la description qui suit d'un exemple de réalisation donné à titre indicatif et non limitatif, en référence aux dessins annexés sur lesquels - La Figure 1 est une vue schématique en coupe transversale et en perspective d'un câble de télécommunication pour réseau téléphonique. - La Figure 2 est une vue schématique illustrant le montage d'un tel câble entre deux poteaux de support, montrant notamment la flèche nécessairement prise par ce câble entre ses liaisons à ces poteaux. - La Figure 3 est une vue de détail à plus grande échelle d'un moyen d'attache du câble à l'un des poteaux de support. - La Figure 4 est une vue en élévation à plus grande échelle du dispositif de mesure de la tension du câble, selon l'invention. - La Figure 5 est une vue en coupe du dispositif de la Figure 4 selon la ligne V - V de cette dernière. Sur la Figure 1, la référence 1 désigne un câble de transmission pour réseau téléphonique, dont la structure est en elle-même déjà bien connue dans la technique. Ce câble comporte notamment un élément porteur 2 constitué de torons d'acier 3 notamment et un élément de transmission 4 formé par un ensemble de conducteurs électriques 5 qui, deux à deux, forment une ligne téléphonique. Les éléments respectivement porteur et de transmission 2 et 4 sont avantageusement noyés dans un enrobage 6 d'un matériau de protection, qui entoure chacun de ces éléments, ceux-ci étant reliés par une languette de liaison 7, de telle sorte que l'élément de transmisison 4 soit en quelque sorte suspendu sous l'élément porteur 2. La Figure 2 illustre schématiquement une portion de ligne téléphonique dans laquelle le câble 1, avec ses éléments 2 et 4 réalisés comme dit ci-dessus, s'étend entre deux poteaux de support respectivement 8 et 9 séparés l'un de l'autre par une distance donnée, qui peut être variable entre les poteaux successifs selon la longueur de la ligne, le câble fixé sur chacun de ces poteaux prenant entre ceux-ci une flèche plus ou moins importante selon son poids et la tension créée initialement dans le câble lors de sa mise en place. Au droit de chaque poteau, le câble 1 est notamment solidarisé de celui-ci au moyen d'un tirant d'ancrage 10, tel qu'illustré sur la Figure 3, comprenant deux parties 11 et 12, dont les extrémités filetées sont reliées par un écrou 13 permettant leur rapprochement, la partie 11 comprenant un oeillet d'attache 14 sur le poteau correspondant, tandis que la partie 12 est munie d'une pince à auto-serrage 15, en prise sur l'élément porteur 2, de la façon représentée sur cette Figure, le détail de la réalisation de la pince 15 n'important pas directement à l'invention. Compte tenu des effets de l'environnement du câble aérien 1 ainsi mis en place entre ses poteaux et en particulier des effets du vent, il s'avère particulièrement opportun de pouvoir à tout instant mesurer sa tension, sans avoir à détacher l'extrémité de ce câble vis-à-vis des potaux qui le supportent, de manière à ne pas perturber la tension réelle, tout en évitant une manipulation délicate et nécessairement coûteuse sur le câble lui-même. A cet effet, l'invention propose un dispositif de mesure simple et efficace, apte à être déplacé le long du câble en n'importe quel point de celui-ci, la valeur de la tension mesurée pouvant varier d'un endroit à un autre, en raison de l'évolution inéluctable des caractéristiques mécaniques et géométriques de ce câble qui ne sont pas strictement identiques à elles-mêmes d'une extrémité à l'autre de celui-ci. Ce dispositif, schématiquement représenté sous la référence 16 sur la Figure 2, est illustré à plus grande échelle sur les Figures 4 et 5, et est notamment agencé de telle sorte que la mesure de la tension qu'il assure soit toujours effectuée avec le câble dans la même configuration, le dispositif étant porté par ce dernier et suspendu sous celui-ci de telle sorte qu'il se dispose sensiblement dans le plan vertical du câble entre les poteaux de support selon la direction de ce câble, c'est-à-dire de l'axe d'inertie de celui-ci. Le dispositif comporte principalement un chariot 16, constitué d'un châssis rigide 17, lui-même formé d'une poutre sensiblement horizontale 18 et de deux branches latérales respectivement 19 et 20, formant ensemble un triangle isocèle. Aux extrémités opposées de la poutre horizontale 18, le châssis 17 comporte deux axes transversaux 21 et 22 autour de chacun desquels tourillonne, par l'intermédiaire d'un ensemble formé d'une rondelle et d'un roulement à aiguilles 23, une de deux poulies 24 et 25, ces poulies, identiques l'une à l'autre, comportant une gorge centrale périphérique 26, permettant au châssis de venir s'appuyer sur le dessus du câble 1, notamment sur l'élément porteur 2 de celui-ci, le chariot 16 étant ainsi porté et suspendu vis-à-vis du câble, en reposant sur celui-ci par l'intermédiaire des deux points de contact 27 et 28 des poulies 24 et 25, une fois le câble 1 engagé dans leur gorge 26. Grâce à ces dispositions et en particulier à la présence des roulements 23, le chariot 16 peut être librement déplacé manuellement tout au long du câble 1, sans frottements excessifs, ce chariot étant suspendu de façon pendulaire vis-à-vis du câble, dans le plan de celui-ci. A leurs extrémités distantes des axes 21 et 22, les deux branches latérales 19 et 20 du châssis 17 sont réunies de manière à constituer une sorte de boîtier 29 à l'intérieur duquel est monté à coulissement une tige de commande 30, disposée selon la médiane du triangle isocèle formé par le châssis 17, donc s'étendant perpendiculairement à la poutre horizontale 18 et rencontrant celle-ci en son point milieu. La tige de commande épouse de préférence la forme d'une plaquette 31, libre en déplacement vis-à-vis du châssis, en particulier adaptée à glisser contre une traverse centrale 32 de celui-ci en étant guidée dans son mouvement par des bords rabattus 33 et 34 de cette traverse. A son extrémité supérieure, la tige de commande 30 comporte un capteur de force 35 et se prolonge par une butée 36 fixée sur la tige au moyen de vis 37, cette butée 36 comportant une partie supérieure 38 évidée, adaptée à épouser le profil du câble 1 et en particulier de l'élément porteur 2 de celui-ci, de telle sorte que, sous l'effort dû au déplacement de la tige de commande 30, le câble soit forcé à se déplacer vers le haut sous la poussée de la butée 36 en prenant une flèche limitée dont la distance est schématisée sur la Figure 4 sous la référence d. La commande du déplacement de la tige 30 est réalisée au moyen d'un levier 39 articulé en 40 sur le boîtier 29 du châssis 17 d'une part et en 41 sur un ensemble de biellettes de renvoi 42, elles-mêmes articulées en 43 sur la tige 30, de telle manière que le pivotement commandé de cette dernière autour de l'articulation 40 provoque le déplacement vers le haut de cette tige 30 dont la butée 36 soulève alors le câble 1 en un point qui se situe sensiblement à mi-distance entre les points d'appui 27 et 28 des poulies 24 et 25. L'équipement du chariot 16 se complète au moyen d'une poignée latérale 44 solidaire de la traverse médiane 32 et qui permet de manipuler facilement ce chariot, notamment pour assurer son montage sur le câble ou son retrait vis-à-vis de celui-ci. Enfin, le capteur de force 35, porté par la tige de commande 30 est réuni par un conducteur électrique 45 à un circuit électronique 46 logé dans un bottier 47 et qui incorpore un voltmètre de mesure 48, à cristaux liquides ou autre, une batterie d'alimentation (non représentée), et des circuits de mesure et d'amplification du signal délivré par le capteur, ainsi que des moyens permettant de régler la valeur du gain de l'amplificateur et de recaler celui-ci sur un seuil de référence prédéterminé. Le dispositif selon l'invention fonctionne d'une manière qui se déduit aisément des explications qui précèdent. Le câble 1, avec ses éléments porteur et de transmission 2 et 4, étant préalablement mis en place entre une succession de poteaux de support tels que 8 et 9, on procède à la mesure de la tension de ce câble en n'importe quel point entre ces poteaux en montant sur ce câble et en particulier sur son élément porteur 2 le chariot 16, de telle sorte que ses poulies 24 et 25 engagent leur gorge 26 en délimitant ainsi deux points d'appui 26 et 27, espacés l'un de l'autre d'une distance fixée par la construction du châssis. Le chariot 16 étant ensuite amené dans la position choisie, par une libre rotation de ses poulies sur le câble, on provoque à l'endroit correspondant le baculement de la poignée 39, déterminant le déplacement de la tige de poussée 30 et le soulèvement du câble par la butée 36 sur une hauteur mesurée par la grandeur d. Préalablement, on procède, en laboratoire, à un étalonnage sur un échantillon de câble, identique au câble 1, installé entre deux appuis. On procède ensuite au réglage de sa tension de pose nominale, convenablement mesurée par un capteur de référence approprié, monté en série sur le câble. Simultanément, le dispositif de mesure et en particulier son circuit électronique 46 est réglé de manière à fournir une valeur de seuil donnée, de préférence une valeur nulle correspondant à cette tension nominale. A partir de cette situation, on commande la tige 30 de manière à fournir une valeur de tension ainsi étalonnée, le 0 du voltmètre de mesure étant alors décalé de la valeur mesurée, le dispositif étant ainsi étalonné en fonction des conditions initiales d'utilisation du câble. On établit ainsi une table d'étalonnage valable pour les différents câbles installés dans les réseaux de télécommunications. En fonctionnement, le chariot étant déplacé en une position quelconque prédéterminée selon la longueur du câble, on répète les manoeuvres décrites ci-dessus de manière à déterminer par comparaison la valeur de la tension mesurée et d'en déduire, par une lecture directement corrigée par le ciruit électronique 46 du boltier 47 , la valeur effective de la tension du câble. Dans l'exemple de réalisation préféré décrit ci-dessus, la distance L qui sépare les deux points d'appui 27 et 28 du chariot 16 sur le câble est égale à 600 mm. La flèche d, créée par la tige de commande 30 exerçant un effort donné sur le câble, étant égale à 47 mm, l'angle a entre l'horizontale et la direction du câble est donc égal à Arc tg 47/300, soit dans cet exemple égal à 8,9-. La force F mesurée par le capteur 35 et fournie par le circuit 46 est, dans ces conditions, si T est la valeur nominale de la tension initiale du câble, égale à 2 T sin a. A noter que la déformation créée reste toujours très faible et n'introduit pas de contraintes excessives sur l'âme du câble, cette déformation restant dans tous les cas compatible avec les caractéristiques des conducteurs ou supports de transmission qui constituent cette âme. Avantageusement et pour couvrir les mesures correspondant à l'ensemble des câbles de distribution usuellement employés, on définit trois gammes de mesures, de respectivement 100, 200 et 400 daN, au moyen de trois capteurs 35 différents, montés dans le dispositif, l'interchangeabilité de ces capteurs pouvant être aisément assurée grâce à leurs démontages et remontages selon le cas au moyen des vis 37. On réalise ainsi un dispositif de conception simple, facile à mettre en oeuvre, n'exigeant aucun outillage particulier pour un changement de capteur selon le type de câble considéré, seules étant le cas échéant adaptées les gorges 26 des poulies 24 et 25 pour permettre dans tous les cas un guidage convenable du chariot sur la surface extérieure de l'élément porteur 2 de ce câble. En revanche, le circuit électronique 46 reste toujours le même grâce à ses facultés de réglage et d'adaptation permettant dans tous les cas une calibration appropriée avec un étalonnage initial précis et exactement contrôlé. Bien entendu, il va de soi que l'invention ne se limite pas à l'exemple de réalisation plus spécialement décrit et représenté; elle en embrasse au contraire toutes les variantes. REVENDICATIONS 1 - Dispositif de mesure de la tension d'un câble aérien de télécommunication, notamment pour réseau de distribution téléphonique, en particulier d'un câble comprenant un élément porteur et, suspendu à celui-ci, un élément de transmission indépendant, caractérisé en ce qu'il comporte un chariot mobile (16) dont le châssis rigide (17) est apte à reposer sur le dessus de l'élément porteur du câble (1) en deux points d'appui voisins quelconques (27, 28), séparés par une distance fixe donnée, ce châssis supportant un organe de poussée coulissant (30), muni d'une butée (36) amenée en contact avec le dessous de l'élément porteur, sensiblement au milieu de la distance qui sépare les deux points d'appui du châssis, de manière à exercer sur le câble un effort donné, la flèche (d) imposée au câble entre les deux points d'appui du châssis par la butée de l'organe de poussée étant proportionnelle à la tension dans le câble. 2 - Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que le châssis (17) du chariot (16 ) présente une forme de triangle isocèle dont deux sommets portent des poulies identiques (24, 25) reposant sur le câble (1)selon les deux points d'appui séparés (27, 28), le chariot étant porté de façon pendulaire, sensiblement dans le plan vertical contenant le câble. 3 - Dispositif selon la revendication 2, caractérisé en ce que le châssis (17) comporte une poignée de manutention (44) prévue sur ce châssis pour faciliter la mise en place des poulies (24, 25) sur le câble 1. 4 - Dispositif selon l'une des revendications 2 ou 3, caractérisé en ce que chacune des poulies (24, 25) comporte une gorge en creux (26), ouverte vers l'extérieur et dans le fond de laquelle s'engage le câble (1), en assurant le guidage du chariot (16) dans ses déplacements selon la longueur de ce câble. 5 - Dispositif selon l'une quelconque des revendications 2 à 4, caractérisé en ce que chaque poulie (24, 25)) est montée libre en rotation sur un axe transversal (21, 22) porté par le châssis (17) et s'étendant perpendiculairement au plan vertical du câble (1). 6 - Dispositif selon la revendication 5, caractérisé en ce que les poulies (24, 25) tourillonnent sur leurs axes de support (21, 22) par l'intermédiaire de roulements à aiguilles (23). 7 - Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que le sommet du triangle opposé aux deux points d'appui (26, 27) du châssis (17) sur le câble (1) supporte un bottier (29) dans lequel est monté à coulissement, selon la médiane du triangle issue de ce sommet, une tige de commande (30) munie en tête de la butée (36) en contact avec le dessous du câble, à mi-distance entre les deux points d'appui. 8 - Dispositif selon la revendication 7, caractérisé en ce que la tige de commande (30) montée coulissante comporte un capteur de traction interchangeable (35), apte à mesurer l'effort exercé sur le câble (1) par la butée (36) en contact avec celuici. 9 - Dispositif selon l'une des revendications 7 ou 8, caractérisé en ce que le coulissement de la tige de commande (30) est réalisé au moyen d'un levier (39) articulé par un système de biellettes de renvoi (42), respectivement sur la tige d'une part, sur le châssis rigide (17) d'autre part, de telle sorte que le pivotement de ce levier détermine un déplacement de la tige sur une distance donnée et le soulèvement du câble (1) par la butée de contact (36) entre les deux points d'appui (27, 28). 10 - Dispositif selon l'une des revendications 8 ou 9, caractérisé en ce que le capteur de traction (35) porté par la tige de commande (30) est relié à un circuit électronique d'amplification (46), réalisant l'étalonnage et le contrôle de l'effort exercé sur le câble (1), ce circuit étant logé dans un coffret séparé (47), disposé au sol à proximité du chariot et raccordé au capteur par une liaison électrique (45) accommodant les déplacements de ce chariot. 11 - Dispositif selon la revendication 10, caractérisé en ce que le circuit électronique (46) comporte une batterie d'alimentation autonome, un voltmètre de mesure (48) et un circuit de traitement du signal issu du capteur, ainsi que des moyens de réglage et de calibration.