Brevet FR2757633A1 — publié le 19980626

La présente invention concerne d'une manière générale une machine d'essai combinée pour la mesure des propriétés mécaniques d'un connecteur optique utilisé pour la connexion ou la commutation des lignes optiques dans un système de communication optique. Plus particulièrement, elle concerne une machine d'essai combinée pour la mesure des propriétés mécaniques intervenant dans un connecteur optique, qui évalue de façon composite les propriétés mécaniques en ce qui concerne une force de traction incluant à la fois une traction directe et une traction latérale, une flexion, une torsion et un choc, parmi diverses propriétés mécaniques du connecteur optique, au moyen d'une seule machine. On utilise depuis peu de nombreux types de connecteurs optiques servant à effectuer une jonction entre les lignes optiques. Ces connecteurs optiques ont généralement une structure du type prise-adaptateurprise et ils utilisent principalement une structure de poussée-traction comme procédé de connexion. Sauf pour un connecteur optique de fibre unique, en vue de la densité de groupage et de l'effet cacité du travail, on utilise un connecteur optique multifibre pour une connexion d'un supercâble multifibre employé dans un réseau optique d'abonnés. On a fabriqué industriellement de nombreux types de connecteurs optiques multifibres, et on a également mis au point un ruban de fibres optiques. Plus précisément, on a développé les connecteurs optiques multifibres comprenant quatre fibres, huit fibres, douze fibres et seize fibres, en correspondance de la configuration des rubans de fibres optiques. On a récemment proposé un nouveau connecteur optique multifibre comprenant quatre-vingts fibres pour le supercâble optique multifibre. On peut utiliser le nouveau connecteur opti que pour effectuer une connexion entre les câbles optiques multifibres ainsi que pour des abonnés, et on peut également l'utiliser pour un système tel qu'un distributeur. En outre, on peut utiliser le connecteur optique pour un réseau optique local, une connexion en parallèle entre des ordinateurs, une liaison de données ou une connexion de composants optiques tels qu'un ensemble de diodes luminescentes. Pour les fonctions cidessus, on utilise diverses fibres optiques (par exemple des câbles optiques, du type monofibre et multifibre). Par conséquent, on a besoin d'une machine d'essai pour vérifier les propriétés mécaniques, telles qu'une résistance à la traction du connecteur optique connecté aux diverses fibres optiques précitées. La machine d'essai pour le contrôle des propriétés mécaniques du connecteur optique fournit d'une manière générale une méthode d'essai aux utilisateurs et elle est conçue pour mesurer les propriétés mécaniques. Une norme d'essai pour la machine d'essai définit seulement une condition d'essai, une construction de principe et un fonctionnement de la machine d'essai. Par conséquent, pour répondre à la norme d'essai, l'appareil nécessaire à l'essai de chacune des propriétés mécaniques a été fabriqué respectivement sous diverses formes. Dans le cas des pays étrangers, l'appareil d'essai de chacune des propriétés mécaniques a été fabriqué séparément en fonction de chaque propriété mécanique. Les normes EIA (Electronics Industries Association) - 455 qui définissent de façon internationale une condition d'essai et une méthode d'essai des composants optiques ne comprennent pas de chapitre relatif à une structure détaillée de l'appareil et elles comprennent seulement des indications relatives aux conditions d'essai. La norme EIA - 455 prévoit également que certains éléments à essayer peuvent être examinés par une intervention manuelle de l'utilisateur, mais l'utilisateur doit apporter beaucoup d'attention à cet essai manuel. En conséquence, la présente invention vise une machine d'essai combinée pour la vérification des propriétés mécaniques utilisées pour un connecteur optique, et évite sensiblement un ou plusieurs des inconvénients dûs aux limitations et inconvénients de l'art antérieur. Un objet de la présente invention est de procurer une machine d'essai combinée pour la vérification des propriétés mécaniques utilisées dans un connecteur optique, qui ne comprend pas une pluralité de machines d'essai pour chacune des propriétés mécaniques ( telles qu'une résistance à la traction incluant à la fois une traction directe et une traction latérale, une flexion, une torsion et un choc) lors de l'essai d'une propriété mécanique entre connecteurs optiques de diverses formes et d'une autre propriété mécanique entre des fibres optiques des connecteurs optiques, et qui comprend une seule machine d'essai pour vérifier simultanément diverses propriétés mécaniques, ce qui améliore le rendement de la machine d'essai. Un autre objet de la présente invention est de procurer une machine d'essai combinée pour la vérification des propriétés mécaniques utilisées pour un connecteur optique, qui mesure exactement et estime les propriétés mécaniques du connecteur optique par utilisation d'une machine d'essai combinée fabriquée avec précision, qui assure une fiabilité des propriétés mécaniques mesurées et qui détermine donc diverses propriétés mécaniques. Conformément à la présente invention, les ob jectifs ci-dessus sont atteints, dans un appareil pour mesurer et estimer les propriétés mécaniques d'un connecteur optique utilisé pour un système de communication optique, par une machine d'essai combinée pour la vérification des propriétés mécaniques utilisées dans un connecteur optique, qui comprend une unité de rotation comportant une partie de fixation d'échantillon en essai pour fixer un échantillon en essai, un câble connecté à l'échantillon en essai, et une partie d'application de charge connectée au câble de façon à exercer une charge prédéterminée sur l'échantillon en essai, ladite unité recevant une force d'entraînement d'un moteur électrique et mesurant une résistance à la traction et à la flexion ; et une unité d'essai de choc qui est montée sur un côté de l'unité de rotation et qui provoque une chute de l'échantillon en essai tout en permettant de régler librement la hauteur de chute de l'échantillon en essai, afin d'effectuer un essai de choc. Outre les dispositions qui précèdent, l'invention comprend encore d'autres dispositions qui ressortiront de la description qui va suivre. L'invention sera mieux comprise à l'aide du complément de description ci-après, qui se réfère aux dessins annexés dans lesquels la figure 1 représente une machine d'essai combinée pour la vérification des propriétés mécaniques utilisées dans un connecteur optique, conforme à la présente invention la figure 2 représente une machine d'essai pour la mesure d'une résistance à la traction et à la flexion, conforme à la présente invention la figure 3 représente un dispositif d'application de charge conforme à la présente invention la figure 4 représente un dispositif de tor sion conforme à la présente invention la figure 5 représente un dispositif de cabestan pour fixer un câble,de manière à appliquer une charge à un câble connecté à un échantillon en essai, conforme à la présente invention la figure 6 représente une unité de commande conforme à la présente invention ; et la figure 7 représente un dispositif d'essai de choc conforme à la présente invention. Il doit être bien entendu, toutefois, que ces dessins et les parties descriptives correspondantes sont donnés uniquement à titre d'illustration de l'objet de l'invention, dont ils ne constituent en aucune manière une limitation. Comme représenté sur la figure 1, les repères 1 et 6 désignent des parties de fixation d'échantillon en essai, le repère 2 désigne un indicateur d'angle, le repère 3 désigne un dispositif de cabestan, le repère 4 désigne un dispositif d'application de charge, le repère 5 désigne un dispositif de torsion, le repère 8 désigne un guidage de câble, les repères 9 et 31 désignent des tiges métalliques, le repère 10 désigne un échantillon en essai, le repère 11 désigne un câble, le repère 13 désigne une plaque de support de charge, le repère 14 désigne une plaque d'appui, le repère 15 désigne un bouton rotatif, le repère 19 désigne un interrupteur d'alimentation, le repère 20 désigne un dispositif d'alarme, le repère 101 désigne une unité de rotation, le repère 102 désigne une unité d'essai de choc et le repère 103 désigne une unité de commande. Au moyen d'une seule machine, une machine d'essai combinée pour la vérification des propriétés mécaniques utilisées dans un connecteur optique exécute un essai de résistance de traction en traction directe et un essai de résistance de traction en traction latérale, un essai de flexion concernant la flexion horizontale d'une partie de liaison entre le connecteur optique et le câble, un essai de torsion concernant la torsion du câble connecté au connecteur optique, et un essai de choc. Avec référence à la figure 1, la machine d'essai combinée comprend une unité de rotation 101 qui est entraînée par un moteur électrique (non représenté) afin d'effectuer un essai de résistance à la traction, un essai de flexion et un essai de torsion une unité de commande 103 qui est montée sur un côté de l'unité de rotation 101 et qui commande le nombre d'essais et une vitesse d'essai ; et une unité d'essai de choc qui est montée sur l'autre côté de l'unité de rotation 101 et qui effectue un essai de choc par chute d'un échantillon en essai, avec réglage simultané d'une hauteur de chute de l'échantillon en essai. Plus particulièrement, l'unité de rotation 101 comprend une partie de fixation d'échantillon en essai 1 qui fixe un échantillon en essai 10 afin d'effectuer à la fois un essai de résistance à la traction en traction directe et en traction latérale, ainsi qu'un essai de flexion en fonction d'un angle fixe de l'échantillon en essai un indicateur d'angle 2 qui indique les angles d'essai d'une flexion et d'une résistance à la traction latérale ; un dispositif de cabestan 3 auquel est fixé un câble 11 afin de transmettre une charge à l'échantillon en essai 10 un dispositif d'application de charge 4 qui applique une charge appropriée à l'échantillon en essai 10 ; et un dispositif de torsion 5 qui permet de faire tourner le dispositif d'application de charge 4 par une opération manuelle, et qui applique ainsi une force de torsion à l'échantillon en essai 10. L'indicateur d'angle 2 comprend un guidage de câble 8 pour empêcher une oscillation du câble 11 connecté à l'échantillon en essai 10. Le dispositif de cabestan 3 est relié au dispositif d'application de charge 4 par l'intermédiaire de deux tiges métalliques 9. Un cabestan 12 enroule et retient le câble 11 à l'intérieur d'une plage dans laquelle il n'y a pas d'influence de flexion du câble 11 connecté à l'échantillon en essai 10. Le dispositif d'application de charge 4 comprend une plaque de support de charge 13 fixée à la partie inférieure des tiges métalliques 9 ; et une plaque d'appui 14 supportant la plaque de support de charge 13 de façon à ne pas appliquer de charge à l'échantillon en essai 10 avant l'essai. Le dispositif de torsion 5 comprend un bouton rotatif 15 pour tordre horizontalement les deux tiges métalliques 9 reliées au dispositif d'application de charge 4, pour l'essai de torsion. L'unité de commande 103 comprend un interrupteur d'alimentation 19 de la machine d'essai et un dispositif d'alarme 20. Puisqu'un angle de flexion de l'échantillon en essai est déterminé dans l'unité de commande 103, l'unité de commande 103 règle d'une manière générale les conditions d'essai d'une résistance à la traction, d'une flexion et d'une torsion qui sont mesurées par l'unité de rotation. Pour un essai de choc, l'unité d'essai de choc 102 comprend un levier 16 de réglage de hauteur, un dispositif de fixation d'échantillon en essai 6 et une échelle graduée de contrôle de hauteur 17. L'unité d'essai de choc 102 comprend également une plaque en acier 18 sur laquelle s'applique un impact engendré par la chute de l'échantillon en essai. La figure 2 représente l'unité de rotation 101 et l'unité de commande 103. Comme représenté sur la figure 2, des angles compris entre 0 et + 100 sont indiqués sur le rapporteur 2 comme nécessaire pour un essai de flexion et un essai de traction latérale. L'angle 0 est utilisé ici pour déterminer un point zéro avant l'essai. L'unité de commande 3 exécute un essai par utilisation d'un angle désiré (par exemple de 90C à gauche et à droite) conformément à un programme interne. Une flexion horizontale de l'échantillon en essai 10 engendre un mouvement symétrique précis atteignant un angle désiré, par un moteur électrique. Dans le dispositif de fixation d'échantillon en essai 1, pour effectuer un essai de flexion et un esssai de résistance à la traction à l'aide de l'indicateur d'angle 2 pour vérifier un angle d'essai, le dispositif de fixation d'échantillon en essai 1 permet de régler exactement un angle compris entre O et 100 par utilisation du moteur électrique. Le dispositif de fixation d'échantillon d'essai 1 est placé à une position de 0 sur une ligne verticale, ce qui permet à la fois un essai de résistance à la traction directe et un essai de torsion. Pour un essai de flexion, on fait tourner le dispositif de fixation d'échantillon en essai 1 au maximum de 100 vers la droite et la gauche,ce qui satisfait à la plage de + 90C exigée par la norme. Un axe de rotation 22 est prévu dans la partie inférieure du dispositif de fixation d'échantillon en essai 1. Un guidage circulaire 8 pour empêcher le balancement du câble 11 pendant l'essai est prévu à droite et à gauche de l'axe de rotation 22. On peut régler la position du guidage 8 au moyen d'une vis 23. On peut enlever la vis 23, si nécessaire. La figure 3 représente un dispositif d'application de charge 4 conforme à la présente invention. Comme illustré sur la figure 3, le dispositif d'application de charge 4 comprend une plaque de support de charge 13 qui est reliée à un cabestan 12 du dispositif de cabestan 3 pour attacher un câble de l'échantillon en essai 10, cette plaque recevant une charge de manière à appliquer une charge au câble deux tiges métalliques 9 pour relier le cabestan 12 à la plaque de support de charge 13 une plaque d'appui 14 qui supporte la plaque de support de charge 13 afin de ne pas appliquer la charge à l'échantillon en essai 10 avant l'essai et qui descend au-dessous de la plaque de support de charge 13 à l'aide d'un bouton rotatif 24 afin d'effectuer l'essai, ce qui provoque l'application de la charge à la plaque d'appui 14. Le cabestan 12 est fabriqué en une matière légère telle que le nylon, de sorte que le poids total ne dépasse pas une charge appliquée minimale. Le dispositif d'application de charge 4 est fabriqué en une matière légère telle que l'aluminium 6061. La figure 4 représente un dispositif de torsion 5 conforme à la présente invention. Comme illustré sur la figure 4, lorsqu'on fait tourner le dispositif de torsion 5 au moyen d'un bouton rotatif 15 , par l'intermédiaire d'un mécanisme de rotation (non représenté), deux tiges métalliques 9 montées entre la plaque de support de charge 13 du dispositif d'application de charge 4 et le cabestan 12 sont tordues d'un angle désiré. Si on fait tourner le bouton rotatif 15 au moyen d'un engrenage hélicoldal, on engendre la force de torsion allant de -180 à +1800. Puisque les deux tiges métalliques 9 sont reliées à la fois au cabestan 12 et au dispositif d'application de charge 4 à travers deux trous de guidage symétriques ménagés dans une plaque rotative, le bouton rotatif 15 tourne. Par conséquent, le cabestan 12 et le dispositif d'application de charge 4 tournent, un effet de rotation est transmis au câble 11 attaché à l'échantillon en essai 10 et on utilise les deux tiges métalliques 9 pour empêcher une oscillation pendant une rotation du câble 11. La figure 5 représente un dispositif de cabestan 3 pour fixer un câble 11 afin d'appliquer une charge au câble 11 d'un échantillon en essai 10. Le dispositif de cabestan 3 enroule le câble 11, attaché à l'échantillon en essai 10, sur le cabestan 12. Le cabestan 12 est relié à la plaque de support de charge 13. Afin d'alléger le cabestan, le cabestan 12 est fabriqué en une matière de type nylon, de sorte que le cabestan 12 a une masse inférieure à 50g. Le cabestan 12 conserve un diamètre approprié afin d'éviter une influence de flexion lors de l'enroulement du câble 11. On utilise un caoutchouc d'uréthane à l'intérieur du cabestan 12 afin d'empêcher le glissement du câble 11. Une gorge 25 de réception de câble restant 11 est formée dans le cabestan 12. La gorge 25 extrait le câble 11 du cabestan 12 et le fixe. La figure 6 représente une unité de commande 103 conforme à la présente invention. Comme illustré sur la figure 6, l'unité de commande 103 comprend un interrupteur d'alimentation 19 de la machine d'essai un dispositif d'alarme 20 pour signaler l'achèvement de l'essai un dispositif d'affichage 26 pour indiquer un angle de déplacement à gauche et à droite un indicateur numérique 27 pour indiquer un nombre de tours un commutateur pour commander un démarrage d'essai 28 ou une fin d'essai 29 ; et un commutateur 30 pour remise à zéro d'un programme. La figure 7 représente une unité d'essai de choc 102 conforme à la présente invention. Comme illustré sur la figure 7, l'unité d'essai de choc 102 comprend un dispositif de fixation 6 pour fixer l'échantillon en essai ; et un levier 16 pour régler verticalement une hauteur d'application du choc et fixer l'échantillon en essai. Le levier 16 est guidé par une tige métallique 31 et il se déplace donc verticalement. Une plaque en acier 18 est placée à la partie inférieure de l'unité d'essai de choc 102. Lorsqu'on fait tomber une échelle graduée 17 de contrôle de la hauteur et l'échantillon en essai 10, l'échantillon en essai 10 frappe la plaque en acier 18, ce qui engendre une force d'impact sur la plaque en acier 18. Comme décrit ci-dessus, la présente invention procure un appareil pour estimer les propriétés mécaniques d'un connecteur optique servant à la connexion ou à la commutation de lignes de transmission dans un système de communication optique. Dans la présente invention, une même machine d'essai mesure simultanément une caractéristique de résistance à la traction, une caractéristique de flexion, une caractéristique de torsion et une caractéristique de choc, ce qui simplifie la procédure de mesure et réduit le temps de mesure. Par conséquent, la présente invention permet d'obtenir une meilleure efficacité dans l'essai des propriétés mécaniques, ainsi qu'une efficacité économique, et elle permet également une estimation précise et fiable des propriétés mécaniques par utilisation de la machine d'essai fabriquée avec précision. Ainsi que cela ressort de ce qui précède, l'invention ne se limite nullement à ceux de ses modes de réalisation et d'application qui viennent d'être décrits de façon plus explicite ; elle en embrasse au contraire toutes les variantes qui peuvent venir à l'esprit du technicien en la matière sans s'écarter du cadre ni de la portée de la présente invention. REVENDICATIONS 1.- Machine d'essai combinée pour la vérification des propriétés mécaniques utilisées pour un connecteur optique, dans un appareil de mesure et d'estimation des propriétés mécaniques d'un connecteur optique employé dans un système de communication optique, qui comprend: une unité de rotation (101) comportant un dispositif de fixation d'échantillon en essai (1) pour fixer un échantillon en essai (10), un câble (11) relié au dit échantillon en essai, et un dispositif d'application de charge (4) relié audit câble de façon à appliquer une charge prédéterminée audit échantillon en essai, la dite unité de rotation recevant une force d'entraînement d'un moteur électrique et mesurant une résistance à la traction et une flexion ; et une unité d'essai de choc (102) qui est montée sur un côté de ladite unité de rotation, ladite unité d'essai de choc faisant tomber ledit échantillon en essai en même temps qu'elle permet de régler librement la hauteur dudit échantillon en essai, afin d'effectuer un essai de choc. 2.- Machine d'essai combinée pour la vérification des propriétés mécaniques utilisées pour un connecteur optique suivant la revendication 1, dans laquelle ladite unité de rotation (101) comprend un dispositif de cabestan (3) qui applique une charge audit échantillon en essai (10) et qui enroule ledit câble (11) à l'intérieur d'une plage dans laquelle ledit câble n'est pas affecté par une flexion ; et des tiges métalliques (9) qui relient ledit dispositif de cabestan audit dispositif d'application de charge (4). 3.- Machine d'essai combinée pour la vérification des propriétés mécaniques utilisées pour un connecteur optique suivant les revendications 1 et 2, compre nant en outre un dispositif de génération de force de torsion (5) qui comporte - un bouton rotatif (15) qui est monté entre ledit dispositif de cabestan (3) et ledit dispositif d'application de charge (4) et qui exerce une force de torsion horizontale sur un échantillon en essai (10) auquel ladite charge est appliquée ; et - un mécanisme à engrenage rotatif qui applique un effet de rotation dudit bouton rotatif aux dites tiges métalliques (9) et qui engendre une force de torsion jusqu'à un angle désiré. 4.- Machine d'essai combinée pour la vérification des propriétés mécaniques utilisées pour un connecteur optique suivant les revendications 1 et 2, dans laquelle ledit dispositif de fixation d'échantillon en essai (1) comprend un axe de rotation (22) qui peut tourner au maximum de 100" dans une direction horizontale, au moyen dudit moteur électrique ; et un indicateur d'angle (2) pour contrôler un angle de rotation dudit axe de rotation. 5.- Machine d'essai combinée pour la vérification des propriétés mécaniques utilisées pour un connecteur optique suivant les revendications 1 et 2, comprenant en outre une unité de commande (103) qui est montée sur un côté de ladite unité de rotation (102) et qui commande toutes les opérations, telles qu'un nombre d'essais et une vitesse d'essai. 6.- Machine d'essai combinée pour la vérification des propriétés mécaniques utilisées pour un connecteur optique suivant la revendication 5, dans laquelle ladite unité de commande (103) fixe un angle de rotation d'un échantillon en essai (10) pour un essai de résistance à la traction, de façon à mesurer à la fois une résistance à la traction directe dudit échantillon en essai à un angle de 0 et une résistance à la traction latérale dudit échantillon en essai à un angle de 900, et elle détermine un angle de rotation et un nombre de tours pour un essai de flexion. 7.- Machine d'essai combinée pour la vérif i- cation des propriétés mécaniques utilisées pour un connecteur optique suivant les revendications 1 et 2, comprenant en outre des guidages (8) qui sont montés de part et d'autre d'une partie inférieure de l'indicateur d'angle (2) et qui sont sous la forme d'un mandrin empêchant un balancement du câble (11) lorsque ledit échantillon en essai (10) est déplacé horizontalement. 8.- Machine d'essai combinée pour la vérification des propriétés mécaniques utilisées pour un connecteur optique suivant la revendication 7, dans laquelle lesdits guidages (8) comprennent en outre une vis (23) pour le réglage horizontal d'un intervalle entre lesdits guidages. 9.- Machine d'essai combinée pour la vérification des propriétés mécaniques utilisées pour un connecteur optique suivant les revendications 1 et 2, dans laquelle le dispositif d'application de charge (4) comprend une plaque de support de charge (13) reliée à une partie inférieure desdites tiges métalliques (9) une plaque d'appui (14) pour supporter ladite plaque de support de charge de façon à ne pas appliquer une charge à un échantillon en essai (10) avant un essai et un bouton rotatif (24) pour le réglage vertical de ladite plaque d'appui. 10.- Machine d'essai combinée pour la vérif i- cation des propriétés mécaniques utilisées pour un connecteur optique suivant la revendication 2, dans laquelle le cabestan (12) est fabriqué en une matière de type nylon et il a un diamètre prédéterminé à l'intérieur de la plage dans laquelle il n'y a pas de détérioration par flexion du câble(ll),et il comporte un caoutchouc d'uréthane monté dans sa circonférence intérieure afin d'empêcher un glissement du câble enroulé. 11.- Machine d'essai combinée pour la vérification des propriétés mécaniques utilisées pour un connecteur optique suivant les revendications 2 et 10, dans laquelle ledit cabestan (12) comprend en outre une gorge (25) de dimension prédéterminée, qui est formée dans ladite circonférence, qui extrait ledit câble (11) dudit cabestan et qui fixe ledit câble ; et un dispositif de liaison (9) pour relier le cabestan (12) au dispositif d'application de charge (4). 12.- Machine d'essai combinée pour la vérification des propriétés mécaniques utilisées pour un connecteur optique suivant la revendication 3, dans laquelle ledit dispositif de génération de force de torsion (5) est sous la forme d'un engrenage hélicoïdal par l'intermédiaire duquel ledit bouton rotatif (15) et ledit t engrenage rotatif sont dans le rapport de un sur un, et il engendre une torsion allant de -180 à +1800 en fonction dudit effet de rotation dudit bouton rotatif. 13.- Machine d'essai combinée pour la vérification des propriétés mécaniques utilisées pour un connecteur optique suivant la revendication 1, dans laquelle ladite unité d'essai de choc (102) comprend un dispositif de fixation (6) pour fixer ledit échantillon en essai un levier (16) pour le réglage vertical d'une hauteur d'impact dudit échantillon en essai et pour la fixation de ladite hauteur d'impact une barre de guidage (31) pour guider un mouvement vertical dudit levier une échelle graduée (17) qui est montée sur un côté dudit levier et qui mesure ladite hauteur d'impact ; et une plaque en acier (18) qui est montée à une partie inférieure de ladite barre de guidage et qui reçoit un choc engendré par une chute dudit échantillon en essai.