Brevet FR2737018A1 — publié le 19970124

Procédé d'injection contrôlée d'une matière de remplissaae dans un tube de protection de fibres oDtiaues et installation de mise en oeuvre du Drocédé. La présente invention concerne la fabrication d'un câble à fibres optique ou d'un module optique d'un tel câble. Elle porte plus particulièrement sur un procédé d'injection contrôlée d'une matière de remplissage dans un tube de protection de fibres optiques, lors de la réalisation du module ou du câble & fibres optiques et sur10 une installation d'injection mettant en oeuvre ce procédé. De manière bien connue, les fibres optiques mises sous tube de protection sont en général prévues en surlongueur dans le tube et sont souvent noyées dans une matière de remplissage du tube. Le tube est métallique ou en plastique15 selon l'application et la structure globale du câble concerné pouvant être un câble sous-marin, enterré, aérien ou autre. La matière de remplissage est une matière visqueuse, par exemple une gelée ou une graisse ou une autre matière convenable d'amortissement pour un maintien des20 fibres et/ou de blocage de progression d'éventuelles infiltrations d'eau dans le tube. Le document US-A-4 508 423 décrit la réalisation d'un module à fibres optiques mises sous tube métallique de protection et noyées dans une matière de remplissage. Le25 tube est réalisé à partir d'une bande métallique déformée en tube et est fermé par soudure laser, au fur et à mesure de son défilement. Les fibres sont introduites dans le tube de protection, à l'aide d'un tube de guidage engagé dans le tube de protection non fermé et s'étendant au delà du point30 de soudure laser. La matière de remplissage est injectée sous pression par une conduite d'injection qui s'étend également au-delà du point de soudure. Le document GB-A 2 193 450 décrit la réalisation d'un module analogue à fibres optiques, dont le tube de protection est en plastique et est extrudé autour des fibres. La matière de remplissage est injectée, simultanément avec l'extrusion du tube, par une tête 2 2737018 d'injection qui est couplée à la filière d'extrusion et présente un canal d'injection débouchant dans la zone d'extrusion. Un capteur de pression dans la tête d'injection contrôle la quantité de matière qui lui est délivrée par une 5 pompe, pour augmenter cette quantité si la pression détectée baisse et la diminuer dans le cas contraire. Dans ces réalisations connues, le tube de protection des fibres n'est jamais complètement rempli de matière de remplissage. Ce remplissage incomplet résulte d'une part des10 variations des dimensions internes des tubes et/ou des variations du volume occupé par les fibres reçues dans chaque tube et d'autre part de la nécessité d'éviter les risques de reflux de la matière injectée jusqu'à la région de soudure laser du tube métallique, ou pareillement jusqu'à15 la région amont de la zone d'extrusion du tube en plastique, pour ne pas perturber l'opération concernée. Dans la pratique courante, le taux de remplissage visé est en conséquence au plus de 91 %. Ce taux maximal visé conduit alors à un taux réel de remplissage qui est variable20 et compris entre 85 à 97 % et n'est donc pas toujours satisfaisant pour que la matière de remplissage assure pleinement ses fonctions. La présente invention a pour but d'assurer un remplissage total ou quasi total du tube de protection des fibres optiques, tout en évitant les risques précités lors de l'injection de la matière de remplissage. Elle a pour objet un procédé d'injection contrôlée d'une matière de remplissage dans un tube de protection de fibres optiques, consistant à réguler le débit de ladite30 matière injectée dans ledit tube de protection, en un point d'injection de celui-ci, au cours de la fermeture étanche en un point de fermeture sur une ligne d'avance dudit tube de protection et de la mise des fibres dans ledit tube de protection, caractérisé en ce qu'il consiste à réguler ledit35 débit de matière injectée par une détection de la position du front de la matière contenue dans ledit tube de protection et le remplissant, relativement à au moins un 3 2737018 premier point de détection sur ladite ligne d'avance du tube de protection fermé. Elle a également pour objet une installation de mise en oeuvre du procédé, comportant une ligne de réalisation et d'avance du tube de protection fermé, des moyens de mise des fibres dans ledit tube de protection et des moyens d'injection à débit réglable de ladite matière d'injection dans ledit tube de protection, caractérisée en ce qu'elle comporte un capteur sensible à la présence de matière10 remplissant ledit tube de protection à son niveau, monté en chaque point de détection et relié auxdits moyens d'injection. En particulier: - chaque capteur est monté sur l'extérieur et en regard du tube de protection ou à l'intérieur du tube de protection. - chaque capteur est sensible à la température du tube de protection au niveau du point de détection concerné, ou à une propriété spécifique de la matière de remplissage.20 Les caractéristiques et avantages de l'invention ressortiront de la description faite ci-après en regard de la figure unique du dessin ci-annexé, cette figure représentant schématiquement et à titre d'exemple une installation de mise de fibres optiques sous tube de25 protection et d'injection contrôlée de matière de remplissage dans ce tube de protection, selon l'invention. Le tube de protection 1 est dans cet exemple métallique. Il est réalisé de manière connue à partir d'une bande métallique 2, qui est déformée progressivement en tube30 alors lui-même fermé hermétiquement par soudure au laser, sur une ligne d'avance définie par la bande et le tube fermé résultant. On a indiqué par la flèche 3 l'avance de la bande et du tube fermé, par la flèche 4 l'opération de fermeture hermétique ou étanche et en 5 le point de fermeture du tube35 défiant sur la ligne. Le tube de protection non encore fermé reçoit un tube de guidage 6 de fibres optiques 7 et un tube d'injection 8 de matière de remplissage.. Ces tubes de guidage 6 et d'injection 8 s'étendent dans le tube de protection au-delà de son point de fermeture. Une pompe d'injection 9 est couplée au tube d'injection 8 et l'alimente en matière de 5 remplissage injectée dans le tube de protection. Cette pompe est à débit variable contrôlé. L'extrémité du tube d'injection dans le tube de protection constitue le point d'injection 10 de la matière de remplissage. Ce tube de protection métallique 1 qui est fermé et contient les fibres 7 et la matière de remplissage injectée 11, peut alors être rétreint au fur et à mesure de son avance, dans un poste de réduction de sa section illustré en 12 mais facultatif dans l'installation. Selon l'invention, le débit de la pompe d'injection 9 est contrôlé par une détection du front 13 de la matière de remplissage 11 contenue dans le tube de protection et le remplissant, qui est réalisée au fur et à mesure de l'injection de la matière et de l'avance du tube de protection. Cette détection est faite en au moins un point20 de détection 15 sur la ligne d'avance, pour commander une augmentation du débit de la pompe d'injection si le front de la matière de remplissage n'a pas atteint ce point détection est donc en aval de celui-ci sur la ligne d'avance et pour commander une diminution du débit si le front de la matière25 de remplissage atteint le point de détection 15 et passe en amont de lui. Ce point de détection 15 est montré au niveau du point d'injection 10, mais il peut tout aussi bien être en amont ou en aval de ce point d'injection en étant à une distance30 restant raisonnable de ce point d'injection pour ne pas allonger l'installation ainsi que pour faciliter la détection du front de la matière de remplissage et éviter un remplissage incomplet ou des risques de perturbations de l'opération de soudure laser. Ce point de détection est de35 toute manière en amont du poste de rétreinte 12 et en aval du point de fermeture 5, en étant distant de ce point de fermeture d'une distance minimale de sécurité pour éviter 2737018 que la matière de remplissage puisse atteindre ce point de fermeture et pour permettre un temps de détection et réponse suffisant en vue de commander la baisse de débit de la pompe. 5 La détection de la position du front de la matière de remplissage par rapport au point de détection 15 est avantageusement complétée par une autre détection en un deuxième point de détection 16 en amont du point 15. La détection du front au point de détection 16 est une10 détection dite de sécurité, qui est faite en aval et & une distance minimale de l'ordre de 10 cm du point de fermeture et qui correspond à un remplissage maximal mais traduit des risques d'excès de matière injectée et commande impérativement une diminution du débit. Elle peut être15 associée à la détection au premier point 15, pour le maintien du débit à sa valeur, si le front est entre ces deux points de détection. De manière comparable, la détection du front peut être complétée par une détection en un troisième point de détection 17, en aval du point 15. Cette détection au point 17 est également en tant que telle une détection de sécurité qui traduit les risques de remplissage incomplet dû à un débit insuffisant de la matière injectée et commande l'augmentation impérative du débit de la pompe d'injection25 8. La détection de la position du front de matière de remplissage contenue dans le tube 1 en chaque point de détection est réalisée par un capteur, qui monté en ce point et désigné par la même référence numérique que le point de30 détection concerné. Chaque capteur est sensible & la présence de la matière de remplissge à son niveau ou à l'une des propriétés de cette matière de remplissage et est relié à la pompe d'injection pour la commande de son débit. Chaque capteur 15, 16 ou 17 est de préférence monté sur l'extérieur du tube de protection et est en regard et à faible distance de celui-ci. Il peut en variante être monté à l'intérieur du tube de protection, ainsi qu'illustré en 6 2737018 pointillés et désigné par. la même référence numérique accompagnée du signe prime, et est alors porté par le tube d'injection 8 ou le tube de guidage 6 ou un support auxiliaire convenable. 5 Chaque capteur est de préférence un capteur de température, qui détecte la température du tube de protection pour traduire la présence ou non de la matière de remplissage remplissant le tube de protection à son niveau. Il est avantageusement monté en regard de la génératrice de10 fermeture en long du tube métallique de protection, qui, bien qu'éventuellement refroidi après sa fermeture par soudure laser, conserve une certaine température après la fermeture en particulier sur sa génératrice de fermeture et au voisinage immédiat de celle-ci.15 Cette température du tube de protection fermé chute par la présence de la matière de remplissage au contact intérieurement avec la génératrice de fermeture, de sorte qu'une variation de température du tube de protection au point de détection traduit le remplissage jusqu'à ce niveau20 du tube de protection. Inversement, la température remonte lorsque le tube de protection qui était précédemment rempli jusqu'à ce niveau, ne l'est plus. En variante, chaque capteur peut être constitué par un détecteur capacitif ou d'un autre type convenable, qui est sensible aux propriétés ou à la nature de la matière de remplissage dans le tube de protection, ou à un effet secondaire dû à la matière de remplissage dans le tube de protection et tel que la température de ce tube. Le type de capteur adopté et son montage intérieur ou extérieur sont30 choisis en fonction du mode de réalisation et/ou de fermeture tube de protection qui est métallique et est fermé par soudure laser dans l'exemple décrit, mais peut tout aussi bien être en plastique et être extrudé en étant ainsi directement fermé dès le point de départ de son extrusion35 sur sa ligne de réalisation et d'avance. * 7 2737018 REVENDICATIONS 1) Procédé d'injection contrôlée d'une matière de remplissage dans un tube de protection de fibres optiques, consistant à réguler le débit de ladite matière injectée 5 dans ledit tube de protection, en un point d'injection de celui-ci, au cours de la fermeture étanche en un point de fermeture d'une ligne d'avance dudit tube de protection et de la mise des fibres dans ledit tube de protection, caractérisé en ce qu'il consiste à réguler ledit débit de matière injectée par une détection de la position du front (13) de la matière contenue dans ledit tube de protection et le remplissant, relativement à au moins un premier point de détection (15) sur ladite ligne d'avance du tube de protection fermé (1).15 2) Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il consiste à réaliser la détection audit premier point de détection (15) sensiblement au niveau dudit point d'injection (10). 3) Procédé selon l'une des revendications 1 et 2, caractérisé en ce qu'il consiste en outre à réaliser la détection du front (13) de la matière de remplissage dans le tube de protection en un deuxième point de détection (16), situé en amont dudit premier point de détection (15) et en aval dudit point de fermeture (5) sur ladite ligne d'avance,25 pour diminuer le débit si le front de matière de remplissage est détecté en ce deuxième point de détection. 4) Procédé selon l'une des revendications i à 3, caractérisé en ce qu'il consiste à réaliser la détection du front (13) de la matière de remplissage dans ledit tube de30 protection en un troisième point de détection (17), situé en aval dudit premier point de détection et séparé d'une distance définie et limitée de celui-ci sur ladite ligne d'avance, pour augmenter le débit si le front de matière de remplissage est détecté en ce troisième point.35 5) Installation de mise du procédé selon l'une des revendications i à 4 et comportant une ligne de réalisation et d'avance du tube de protection fermé, des moyens de mise 8 2737018 des fibres dans ledit tube de protection et des moyens d'injection à débit réglable de ladite matière d'injection dans ledit tube de protection, caractérisée en ce qu'elle comporte un capteur (15, 16, 17) sensible à la présence de 5 matière remplissant ledit tube de protection (1) à son niveau, monté en chaque point de détection et relié auxdits moyens d'injection (8). 6) Installation selon la revendication 5, caractérisée en ce que chaque capteur (15, 16, 17) est monté sur l'extérieur dudit tube de protection (1), en regard de celui-ci. 7) Installation selon la revendication 5, caractérisée en ce que chaque capteur (15, 16, 17) est monté à l'intérieur dudit tube de protection (1)15 8) Installation selon l'une des revendications 6 et 7, caractérisée en ce que chaque capteur est un capteur sensible à la température dudit tube de protection, au niveau du point de détection concerné, pour détecter une variation de température entre la présence de matière20 remplissant le tube de protection et l'absence de matière & ce niveau dans ledit tube de protection. 9) Installation selon l'une des revendications 6 et 7, caractérisée en ce que chaque capteur est un capteur sensible à au moins une propriété spécifique de la matière25 de remplissage, détectée depuis le point de détection concerné.