Brevet FR2736730A1 — publié le 19970117

La présente invention concerne un câble comportant des fibres optiques entourées par une gaine extérieu re Dans l'industrie du câble il est bien connu que les fibres optiques ne doivent pas subir de contrainte mécanique si l'on veut à la fois ne pas dégrader leur performance en transmission et leur durée de vie. Pour limiter les contraintes de traction sur les fibres optiques lors de la pose des câbles ou lors des variations de température qui entraînent une dilatation ou une rétraction des fibres optiques, il est connu d'utiliser des organes de renfort qui peuvent être des organes de renfort centraux ou périphériques. Dans le cas d'un organe de renfort central il est généralement nécessaire d'effectuer un câblage des fibres optiques ou des éléments renfermant des fibres optiques, ce qui ralentit la cadence de fabrication et augmente le coût du câble obtenu. Pour éviter l'opération de câblage il est connu de réaliser un câble à fibres optiques en entourant un faisceau de fibres optiques par une gaine extérieure dans laquelle les organes de renfort sont noyés longitudinalement. Lorsqu'un câble de ce type est soumis à une courbure, les organes de renfort qui sont disposés à l'extérieur de la courbure par référence à la fibre moyenne du câble sont soumis à un allongement qui est d'autant plus important que le diamètre du câble est plus élevé. Il en résulte une résistance à la flexion du câble et un risque de rupture des organes de renfort si l'effort appliqué sur le câble est supérieur à un effort provoquant un allongement à la rupture des organes de renfort les plus extérieurs. Pour éviter ce problème on a envisagé de disposer seulement deux organes de renfort diamétralement opposés, ce qui permet de courber le câble autour d'un axe parallèle à la droite reliant les organes de renfort sans soumettre ceux-ci à un allongement différentiel risquant de provoquer leur rupture. Toutefois, pour que les organes de renfort soient efficaces vis-à-vis des contraintes de traction ou de rétraction longitudinales du câble, il est alors nécessaire qu'ils aient un diamètre relativement important de sorte que la gaine dans laquelle ils sont noyés doit elle-même avoir une épaisseur relativement importante. Ceci diminue donc la capacité de flexion et réduit la compacité du câble. Selon l'invention on propose un câble comportant des fibres optiques entourées par une gaine extérieure dans laquelle sont noyés des organes de renfort allongés disposés selon deux groupes diamétralement opposés de plusieurs organes de renfort adjacents. Ainsi, tout en permettant une flexion du câble autour d'un axe parallèle à une droite reliant les deux groupes d'organes de renfort, il est possible d'obtenir une section totale des organes de renfort avec des diamètres réduits de chacun des organes de renfort et, en conséquence, une épaisseur réduite de la gaine extérieure. Les capacités de flexion du câble se trouvent donc augmentées. Selon une version avantageuse de l'invention les organes de renfort sont tangents les uns aux autres dans chaque groupe. Ainsi on minimise la distance des organes de renfort par rapport à la fibre moyenne du câble et on minimise en conséquence l'allongement différentiel entre les organes de renfort. Selon un aspect avantageux de l'invention, le nombre d'organes de renfort de chaque groupe est choisi pour que lors d'une courbure du câble selon un rayon de courbure minimum du câble autour d'un axe parallèle à une droite reliant les deux groupes d'organes de renfort, l'organe de renfort soumis à une contrainte la plus élevée soit soumis à un allongement inférieur à l'allongement à la rupture de cet organe de renfort. On a ainsi un compromis optimum entre le nombre d'organes de renfort qui permet de minimiser l'épaisseur de la gaine extérieure et les contraintes auxquelles les organes de renfort sont soumis. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront à la lecture de la description qui suit d'un mode de réalisation particulier non limitatif de l'invention, en relation avec la figure unique ci-jointe qui est une vue en perspective de l'extrémité d'un câble selon l'invention en position recourbée. En référence à la figure le câble selon l'invention comporte un faisceau de fibres optiques 1 dont la structure n'a pas été détaillée mais qui peut par exemple être réalisée sous forme d'un ou plusieurs groupes de fibres optiques maintenues accolées les unes aux autres par des gaines de maintien comme décrit dans le document FR-A2.665.266. Le faisceau de fibres optiques est entouré par une gaine extérieure 2 dans laquelle sont noyés deux groupes 3 d'organes de renfort 4. Les groupes 3 sont diamétralement opposés et comprennent chacun deux organes de renfort 4 tangents l'un à l'autre et disposés de part et d'autre d'une droite D passant par la fibre moyenne du faisceau de fibres optiques.Les organes de renfort sont réalisés dans des matériaux conventionnels tels que des fils métalliques ou des mèches de fibre de verre ou d'aramide rigidifiée par une résine ayant un haut module de traction et un faible coefficient de dilatation thermique. On remarquera qu'en disposant dans chaque groupe deux organes de renfort côte à côte on obtient, pour un diamètre des organes de renfort divisé par 1,4 par rapport au diamètre que devraient avoir seulement deux organes de renfort diamétralement opposés, une section totale des organes de renfort égale à la section qui serait obtenue avec seulement deux organes de renfort diamétralement opposés. L'épaisseur de la gaine extérieure est donc diminuée dans des proportions notables par rapport à l'épaisseur d'une gaine de renfort dans laquelle seulement deux organes de renfort sont noyés. Par ailleurs, si l'on désigne par r le rayon de courbure moyen du câble autour d'un axe A parallèle à la droite D, par ri le rayon de courbure moyen de l'organe de renfort 4 radialement interne par rapport à la droite D et par re le rayon de courbure moyen de l'organe de renfort radialement externe par rapport à la droite D, et si l'on considère des organes de renfort ayant un diamètre égal à la moitié de l'épaisseur de la gaine extérieure 2, on a r1 r-e -4 r e =r+e 4 d'où l'on déduit un allongement différentiel r-r1 e r 2r A titre d'exemple, pour r = 50 mm et e = 1,2 mm on obtient un allongement différentiel de 1,2 W seulement alors qu'il est généralement admis que l'allongement à la rupture est de l'ordre de 5 t. En disposant des organes de renfort selon des groupes diamétralement opposés d'organes adjacents on n augmente pas de façon indue les contraintes sur les organes de renfort diamétralement opposés tout en diminuant de façon sensible l'épaisseur de la gaine extérieure. Sans sortir du cadre de l'invention on pourra augmenter le nombre d'organes de renfort de chaque groupe. On remarquera toutefois que dans ce cas la fibre extérieurement la plus lointaine de la droite D est soumise à une contrainte plus élevée que les autres fibres et il faudra donc veiller que pour un rayon de courbure minimum du câble cet organe de renfort soumis à la contrainte la plus élevée soit soumis à un allongement inférieur à son allongement à la rupture. Bien entendu l'invention n'est pas limitée au mode de réalisation décrit et on peut y apporter des variantes de réalisation sans sortir du cadre de l'invention tel que défini par les revendications. REVENDICATIONS 1. Câble comportant des fibres optiques (1) entourées par une gaine extérieure (2) dans laquelle sont noyés des organes de renfort allongés (4), caractérisé en ce que les organes de renfort sont disposés selon deux groupes (3) diamétralement opposés de plusieurs organes de renfort (4) adjacents. 2. Câble selon la revendication 1, caractérisé en ce que dans chaque groupe (3) les organes de renfort sont tangents les uns aux autres. 3. Câble selon la revendication 1, caractérisé en ce que le nombre d'organes de renfort (4) de chaque groupe (3) est choisi pour que lors d'une courbure du câble selon un rayon de courbure minimum du câble autour d'un axe (A) parallèle à une droite (D) reliant les deux groupes d'organes de renfort, l'organe de renfort soumis à une contrainte la plus élevée soit soumis à un allongement inférieur à l'allongement à la rupture de cet organe de renfort.