Brevet FR2764709A1 — publié le 19981218

L'invention concerne un câble à fibres optiques comprenant un tube unique qui délimite une âme intérieure logeant au moins une fibre optique et qui contient de part et d'autre de l'âme intérieure une zone de renforcement. Un tel câble est connu notamment de la demande de brevet N 94 09902 au nom de la Demanderesse. Le câble décrit dans ce document comprend une zone de renforcement constituée d'une résine époxy ou polyester. Ces matériaux confèrent au câble une bonne résistance à la compression et à l'impact, mais se révèlent non dépourvus d'inconvénients. D'une part, ils présentent un module de flexion relativement élevé. Pour conférer au câble une certaine flexibilité nécessaire lors de son utilisation, des rubans sont introduits dans la zone de renforcement pour la diviser en plusieurs secteurs. Ces rubans sont constitués d'une résine fluorée dont la faible énergie d'adhérence avec le matériau de la zone de renforcement permet de découpler mécaniquement les secteurs et ainsi d'attribuer au câble la flexibilité recherchée. Cependant, I'introduction des rubans complique le procédé de fabrication du câble. D'autre part, la résine epoxy ou polyester appartient à la catégorie des matériaux thermodurcissables et ne doit être polymérisée qu'à l'issue d'une étape de mise en place par exemple par pultrusion de la zone de renforcement de part et d'autre du tube. La polymérisation requiert un équipement spécial qui complique là encore le procédé de fabrication et limite la vitesse de production en ligne du câble. Le but de l'invention est de fournir un câble à fibres optiques avec une zone de renforcement constituée d'un matériau qui confère au câble à la fois résistance à la compression et à l'impact et flexibilité et qui soit simple à mettre en place lors de la fabrication du câble. A cet effet, I'invention a pour objet un câble à fibres optiques comprenant un tube unique qui délimite une âme intérieure logeant au moins une fibre optique et qui contient de part et d'autre de l'âme intérieure une zone de renforcement, caractérisé en ce que la zone de renforcement est constituée d'un matériau thermoplastique pour conférer au câble à la fois une résistance à la compression et à l'impact et une flexibilité. Le matériau thermoplastique réalise un compromis entre la résistance à la compression et à l'impact et la flexibilité du câble sans recourir à des rubans de séparation insérés dans la zone de renforcement. De plus, la mise en place du matériau de la zone de renforcement s'effectue par chauffage et refroidissement pour ramollir ou durcir le matériau déjà polymérisé. Avantageusement, le tube est constitué d'un matériau thermoplastique de même que la zone de renforcement. Le câble selon l'invention est fabriqué en seule étape par exemple de co- extrusion qui apporte une simplification de fabrication, ainsi qu'une augmentation de vitesse en ligne et une diminution de coût de production. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront à la lecture de la description de deux modes de réalisation de l'invention illustrés par les dessins. La figure I montre en coupe transversale le câble selon l'invention avec une zone de renforcement continue annulaire. La figure 2 montre en coupe transversale le câble selon l'invention avec une zone de renforcement en deux secteurs de forme semi-cylindrique sensiblement annulaire. La figure 3 montre en coupe transversale le câble selon l'invention avec une zone de renforcement en deux secteurs de forme semi-cylindrique sensiblement elliptique. La figure 4 montre en coupe transversale le câble selon l'invention avec une zone de renforcement en deux secteurs de forme semi-cylindrique sensiblement en croissant de lune. Le câble selon l'invention est utilisé notamment dans le domaine des télécommunications. Il comprend un tube unique qui délimite une âme intérieure logeant au moins une fibre optique. Le tube et l'âme intérieure ont des diamètres typiques de 12,5-13 millimètres (mm) et 4,6-4,7 mm. Le tube est constitué par exemple de polyéthylène de moyenne ou de haute densité LDPE, LLDPE (MDPE ou HDPE), et plus généralement d'un matériau thermoplastique. De préférence, ce matériau possède un module de flexion supérieur à 850 mégapascals (MPa). Le polyéthylène ou un autre matériau thermoplastique choisi pour constituer le tube est chargé par exemple en noir de Carbone pulvérulent pour conférer au câble une résistance à la chaleur et au vieillissement accrue. D'autres additifs tels des antioxydants peuvent également être rajoutés. L'âme intérieure est délimitée par la paroi interne du tube et contient de préférence un matériau de remplissage par exemple un gel assurant une certaine protection des fibres optiques disposées à l'intérieur de l'âme. Le câble selon l'invention comprend également une zone de renforcement disposée de part et d'autre de l'âme intérieure du tube. La zone de renforcement est constituée par exemple d'un polyamide (PA) ou d'un polybutylène téréphtalate (PBT), et plus généralement d'un matériau thermoplastique. De préférence, ce matériau possède un module de flexion supérieur à 1000 MPa. De préférence, le matériau constitutif de la zone de renforcement est chargé par exemple de fibres de verre dans une proportion qui ne dépasse pas 40 pour-cent en poids. D'autres charges conviennent également et par exemple des billes de verre ou encore du talc ou du mica, du carbonate de calcium ou une combinaison de ces éléments. De même, pour conférer au câble une résistance en traction accrue, des éléments de renfort sont disposés parallèlement à une génératrice du câble. Des fils d'aramides ou de polyester, des fibres de verre unitaires ou tressées constituent des exemples de tels éléments de renfort. Selon un premier mode particulier de l'invention, le câble comprend, figure 1, un tube 1 délimitant une âme intérieure 3 logeant au moins une fibre optique 5 et contenant de part et d'autre de l'âme intérieure 3 une zone de renforcement 7 qui présente dans un plan de coupe transversal une section continue annulaire. Des éléments de renfort 9 sont disposés et régulièrement espacés dans la zone de renforcement 7. De préférence, la zone de renforcement 7 possède une orientation hélicoïdale dans une direction parallèle à une génératrice 11 du tube 1 pour conférer au câble un résistance et une flexibilité accrues. Dans l'exemple de la figure 1, la zone de renforcement continue annulaire 7 est entourée de deux couches 1A et 1 B du même matériau constitutif du tube 1, mais il est également possible de former ces deux couches à partir de deux matériaux différents. Selon un deuxième mode particulier de réalisation de l'invention, le câble comprend une zone de renforcement qui présente dans un plan de coupe transversal au moins deux secteurs disjoints disposés de part et d'autre de l'âme intérieure du tube. Selon une première variante, figure 2, le câble comprend un tube unique 1 délimitant une âme intérieure 3 logeant au moins une fibre optique 5 et contenant un matériau de renforcement conformé en deux secteurs disjoints 72A et 72B ayant chacun dans un plan de coupe transversal une forme semi-cylindrique sensiblement annulaire. Des éléments de renfort 9 sont disposés régulièrement espacés dans les deux secteurs 72A et 72B. La zone renforcement 7 constituée des deux secteurs disjoints apporte plusieurs avantages. D'une part, le compromis entre la résistance à la compression et à l'impact et la flexibilité du câble est optimisé, compte tenu d'autres contraintes à satisfaire telles une flexion à basse et à haute température, une flexion cyclique, ou encore une torsion du câble. D'autre part, I'accès aux fibres optiques logées dans l'âme intérieure du câble est direct à travers le tube entre les deux secteurs disjoints de la zone de renforcement. Dans ce deuxième mode de réalisation, le raccordement du câble à un plusieurs câbles dérivés par piquage en ligne est particulièrement aisé. De plus, I'ouverture du câble ne requiert pas d'outils spéciaux qui auraient pour conséquence d'augmenter le coût d'installation. Une simple lame est suffisante pour l'ouverture du câble, les secteurs disjoints disposés de part et d'autre de l'âme intérieure servant de guide à la progression de l'outil de découpe et protégeant ainsi les fibres contre un risque d'endommagement. Les figures 3 et 4 illustrant deux autres variantes de réalisation d'une zone de renforcement du câble en deux secteurs disjoints. En particulier, figure 3, chaque secteur présente dans un plan de coupe transversal une forme semi-cylindrique sensiblement elliptique, et figure 4, une forme semi-cylindrique sensiblement en croissant de lune. Le câble selon l'invention est fabriqué par exemple par co- extrusion du tube et de la zone de renforcement. Des têtes d'extrudeuse de géométrie différente permettent d'obtenir une zone de renforcement continue annulaire ou en deux secteurs comme décrits précédemment. Des éléments de renfort sont introduits simultanément au niveau de la tête d'extrudeuse choisie en fonction de la zone de renforcement désirée, et qui est mise en rotation autour d'un axe parallèle à une génératrice du câble extrudé pour orienter en hélice la zone de renforcement continue annulaire dans la direction de la génératrice du câble. Le câble selon l'invention est ainsi fabriqué en une seule étape, qui permet d'augmenter la vitesse en ligne et de réduire le coût de production. REVENDICATIONS 1. Un câble à fibres optiques comprenant un tube unique (1) qui délimite une âme intérieure (3) logeant au moins une fibre optique (5) et qui contient de part et d'autre de l'âme intérieure (3) une zone de renforcement (7), caractérisé en ce que la zone de renforcement (7) est constituée d'un matériau thermoplastique pour conférer au câble à la fois une résistance à la compression et à l'impact et une flexibilité. 2. Le câble selon la revendication 1, dans lequel le tube (1) est constitué d'un matériau thermoplastique qui possède un module de flexion supérieur à 850 MPa et la zone de renforcement (7), un module de flexion supérieur à 1000 MPa. 3. Le câble selon la revendication 1 ou 2, dans lequel des additifs sont introduits dans le matériau constitutif du tube (1) pur conférer au câble une résistance à la chaleur et au vieillissement. 4. Le câble selon la revendication 1 ou 2, dans lequel des charges sont introduites dans le matériau constitutif de la zone de renforcement (7) pour conférer au câble une résistance à la compression et à l'impact accrues. 5. Le câble selon l'une au moins des revendications précédentes, dans lequel la zone de renforcement contient des éléments de renfort (9) s'étendant parallèlement à une génératrice (11) du câble pour conférer au câble une résistance en traction. 6. Le câble selon la revendication 5, dans lequel la zone de renforcement (7) possède une orientation hélicoïdale dans une direction parallèle à une génératrice (11) du câble et présente dans un plan de coupe transversal du câble une section annulaire continue entourée de deux couches (1A, 1 B) du tube (1). 7. Le câble selon l'une des revendications 1 à 5, dans lequel la zone de renforcement (7) présente dans un plan de coupe transversal du câble au moins deux secteurs disjoints (72A, 72B, 73A, 73B, 74A, 74B) disposés de part et d'autre de l'âme du câble. 8. Le câble selon la revendication 7, dans lequel chaque secteur (72A, 72B) a une forme semi-cylindrique sensiblement annulaire. 9. Le câble selon la revendication 7, dans lequel chaque secteur (73A, 73B) a une forme semi-cylindrique sensiblement elliptique. 10. Le câble selon la revendication 7, dans lequel chaque secteur (74A, 74B) a une forme semi-cylindrique sensiblement en croissant de lune.