Brevet FR2864256A1 — publié le 20050624

MODULE DE CONDUCTEURS, NOTAMMENT DE TYPE FIBRE OPTIQUE, À GLISSEMENT RELATIF ET ÉTANCHÉITÉ CONTRâLÉS, ET PROCÉDÉ DE FABRICATION ASSOCIÉ L'invention concerne le domaine des modules de conducteurs. On entend ici par module de conducteurs un ensemble constitué d'une enveloppe dite tubante , de préférence d'épaisseur fine, logeant étroitement au moins deux conducteurs flexibles, tels que des fibres optiques io ou des fils électriques. Lorsque des conducteurs sont logés étroitement à l'intérieur d'une enveloppe tubante, en particulier d'épaisseur fine, il demeure toujours des zones vides (ou interstices), d'une part entre les conducteurs, et d'autre part entre les conducteurs et l'enveloppe. En d'autres termes, les modules de conducteurs comportent des sections libres . Dans les applications requérant une bonne étanchéité longitudinale à l'intérieur des modules de conducteurs, les espaces vides doivent être comblés le mieux possible de sorte que la pénétration d'eau soit bloquée en quelques mètres. Pour ce faire, il existe au moins trois techniques connues. Une première technique consiste à enduire les conducteurs d'une graisse (ou d'un gel) de remplissage. En raison de la viscosité relativement importante de la graisse (de l'ordre de 5000 à 10000 millipascal seconde (mPa.$)), il est difficile de déposer une épaisseur fine de graisse sur l'ensemble des conducteurs, lors de la réalisation des modules. L'existence d'une telle couche de graisse à l'interface conducteur/enveloppe fait que l'enveloppe glisse longitudinalement assez facilement par rapport aux conducteurs. Par conséquent, lorsque l'enveloppe d'un module frotte sur un élément extérieur, par exemple lors du passage du module dans une filière ou une grille de l'installation de production, il arrive que des plissements (ou noeuds de bambou ) de l'enveloppe se créent, par glissement relatif de l'enveloppe par rapport aux conducteurs qu'elle loge. Une deuxième technique consiste à saupoudrer les conducteurs avec 2 2864256 une poudre gonflante. Cela permet d'éviter l'utilisation d'un matériau lubrifiant, mais l'accès aux conducteurs par déchirement de l'enveloppe par pincement et traction est rendu difficile. Une troisième technique, décrite dans le document brevet EP s 0702801, consiste à enrober les conducteurs avec une huile présentant une viscosité comprise entre 100 millipascal seconde (mPa.$) et 5000 millipascal seconde (mPa.$). L'huile remplace ici la graisse qui, lorsque l'on veut accéder aux conducteurs, impose des manipulations multiple, et notamment une opération de dégraissage, susceptibles de les endommager. Par ailleurs, la lo viscosité de l'huile est ici choisie afin qu'elle ne s'écoule pas trop lorsque l'on veut accéder aux conducteurs. En raison de la viscosité relativement importante de l'huile, il peut arriver qu'elle soit appliquée sur une forte épaisseur dans les situations précitées, et par conséquent que l'enveloppe glisse par rapport aux conducteurs, provoquant ainsi des noeuds de bambou. Par ailleurs la mise en oeuvre de graisse ou d'huile de forte viscosité limite les vitesses de production. Aucune technique connue n'apportant une entière satisfaction, l'invention a donc pour but d'améliorer la situation. Elle propose à cet effet un module de conducteurs comprenant une enveloppe tubante, par exemple d'épaisseur fine, logeant étroitement au moins deux conducteurs flexibles, comme par exemple des fibres optiques ou des fils électriques, enrobés d'une faible quantité d'huile présentant une viscosité strictement inférieure à 100 millipascal seconde (mPa.$). En utilisant de l'huile de très faible viscosité, il est possible de l'appliquer en faible quantité, de façon à contrôler le glissement de l'enveloppe par rapport aux conducteurs tout en assurant une bonne étanchéité longitudinale à l'intérieur du module. Le mot contrôler désigne ici l'action de limiter ou d'augmenter en fonction des besoins de manière à obtenir un glissement relatif choisi, aux 30 incertitudes près. Préférentiellement, l'huile présente une viscosité comprise entre environ 25 millipascal seconde (mPa.$) et environ 85 millipascal seconde (mPa.$), et plus préférentiellement égale à environ 75 millipascal seconde 3 2864256 (mPa.$). Par ailleurs, on entend ici par faible quantité d'huile une quantité permettant d'assurer un taux de remplissage des sections libres compris entre environ 10% et environ 40%. s De plus, l'huile est préférentiellement choisie parmi les huiles à base de silicone, les huiles paraffiniques et les huiles à base de vaseline. L'invention propose également un câble comprenant au moins deux modules de conducteurs du type de celui présenté ci-avant. L'invention propose en outre un procédé de réalisation d'un module io de conducteurs du type de celui présenté ci-avant. Ce procédé consiste, d'une part, à enrober au moins deux conducteurs flexibles avec une faible quantité d'une huile présentant une viscosité strictement inférieure à 100 millipascal seconde (mPa.$), et d'autre part, à extruder une enveloppe tubante, par exemple de faible épaisseur, autour des conducteurs de manière à les loger étroitement. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront à l'examen de la description détaillée ci-après, et du dessin annexé, sur lequel l'unique figure illustre de façon schématique, dans une vue en coupe transversale, un câble comportant plusieurs modules de conducteurs selon l'invention. Le dessin annexé pourra non seulement servir à compléter l'invention, mais aussi contribuer à sa définition, le cas échéant. L'invention a pour objet de permettre la fabrication de modules de conducteurs présentant une étanchéité longitudinale interne et dont la capacité de glissement longitudinale de l'enveloppe par rapport aux conducteurs est contrôlée. Comme cela est illustré sur l'unique figure, un module de conducteurs MC comprend une enveloppe tubante E, également appelée gaine, définissant une cavité dans laquelle sont logés étroitement au moins deux conducteurs flexibles C, par exemple réalisés sous la forme de fibres optiques ou de fils électriques. L'enveloppe tubante E est de préférence d'épaisseur fine. Par exemple cette épaisseur est comprise entre environ 0,1 mm et environ 0,2 mm. 4 2864256 Dans ce qui suit, on considérera, à titre d'exemple non limitatif, que les conducteurs C sont des fibres optiques, et que de ce fait les modules conducteurs MC sont des modules optiques. Un tel module optique MC peut, comme illustré, être installé, en compagnie d'au moins un autre module MC, à l'intérieur d'une gaine externe GE, l'ensemble constituant un câble CB, ici de type optique. Dans l'exemple illustré, le câble CB comprend trois modules optiques MC, mais il pourrait n'en comporter que deux ou bien plus de trois. Par ailleurs, dans l'exemple illustré les trois modules optiques MC comportent chacun six fibres optiques C. Mais, l'invention n'est pas limitée à ce nombre. Chaque module optique MC peut en effet comporter un nombre de fibres optiques C aussi grand que souhaité, dès lors que ce nombre est supérieur ou égal à deux. Afin d'assurer une étanchéité longitudinale à l'intérieur de chaque module optique MC, tout en permettant un contrôle du glissement de l'enveloppe E par rapport aux fibres optiques C, l'invention propose d'enrober chaque fibre optique C avec une faible quantité d'huile H présentant une viscosité strictement inférieure à 100 centipoise (ou millipascal seconde (mPa.$)). Cette condition relative à la viscosité s'entend pour une température égale à 20 2 . II est néanmoins préférable que la viscosité de l'huile ne varie pas de façon trop significative avec la température. En outre, il est important que l'huile H choisie ne puisse altérer de façon significative ni l'enveloppe E ni la fibre optique C, et notamment son revêtement de protection (ou sa gaine lorsque ce revêtement n'existe pas). Par exemple, la variation des propriétés physiques du revêtement et de l'enveloppe E, induite par l'huile H, doit être inférieure à 25%, après vieillissement. Par faible quantité d'huile , on entend une quantité suffisante, d'une part, pour enduire la surface des fibres optiques et pour remplir, au moins partiellement, les zones vides ZV (ou interstices) qui demeurent à l'intérieur de l'enveloppe E une fois que les fibres optiques C s'y trouvent logées, et d'autre part, pour ne pas entraîner un écoulement spontané de l'huile H hors de l'enveloppe E. 2864256 L'huile H qui enrobe initialement les fibres optiques C vient en effet remplir, au moins partiellement, notamment par capillarité, les zones vides ZV assurant ainsi l'étanchéité longitudinale interne du module optique MC. De plus, la très faible viscosité de l'huile utilisée permet un enrobage des fibres s en en limitant la quantité, ce qui permet de limiter le glissement de l'enveloppe E par rapport aux fibres optiques C. En d'autres termes, le choix de la valeur de la viscosité (lequel entraîne le contrôle de la quantité d'huile) permet de contrôler la capacité de l'enveloppe E à glisser par rapport aux fibres optiques C. lo La quantité d'huile H est choisie de manière à assurer un taux de remplissage des sections libres compris entre environ 10% et environ 40%, et de préférence entre environ 15% et environ 35%. Par exemple, pour un module MC comportant six ou douze fibres optiques C, on obtient un taux de remplissage des sections libres d'environ 20% pour une quantité d'huile silicone sur une fibre optique de l'ordre de 0,002 g/m (ce qui correspond à une épaisseur d'huile d'environ 5 microns en surface de la fibre). De nombreuses huiles H peuvent être utilisées pour satisfaire aux conditions précitées. Mais, il est cependant préférable que l'huile soit choisie parmi les huiles à base de silicone, comme par exemple l'huile Rhodorsil 47 V 50 de la société Rhodia, les huiles paraffiniques, et les huiles à base de vaseline. Par ailleurs, il est préférable que la valeur de la viscosité de l'huile H soit comprise entre environ 25 centipoise (ou mPa.$) et environ 85 centipoise (ou mPa.$). Plus préférentiellement encore, ta valeur de la viscosité est égale à environ 75 centipoise (ou mPa.$). Pour permettre la fabrication des modules optiques décrits ci-avant, l'invention offre également un procédé consistant tout d'abord à enrober les fibres optiques C (ou conducteurs flexibles) avec une faible quantité d'une huile H présentant la condition de viscosité présentée ci-avant (strictement inférieure à 100 mPa.$). Cela peut être fait en entraînant le groupe (ou faisceau) de fibres optiques C vers une tête d'extrusion chargée de générer l'enveloppe tubante E, et en faisant passer ledit groupe, juste avant ladite tête d'extrusion, entre deux tampons imbibés d'huile par un dispositif 6 2864256 d'alimentation, par exemple de type goutte à goutte. Plus précisément, afin de contrôler la quantité d'huile en la réduisant au minimum, les fibres optiques C sont préférentiellement séparées par un système de peigne à l'entrée des tampons. De cette façon, on garantit que toute la surface des fibres optiques C est mouillée avec l'huile par contact entre les deux tampons superposés et imbibés d'huile par un dispositif de goutte à goutte. La quantité d'huile est minimisée par l'essuyage entre les deux tampons en contact l'un avec l'autre. On peut jouer sur la longueur de passage entre les tampons et sur la pression d'un tampon sur l'autre pour lo adapter le dispositif au résultat recherché (c'est-à-dire à une quantité d'huile correspondant à une épaisseur choisie, par exemple de l'ordre de 5 microns). En variante, les fibres optiques C, une fois séparées par le peigne, pénètrent dans un dispositif appliquant un brouillard d'huile, puis elles sont réessuyées sur un tampon préalablement mouillé avec la même huile. Un tel procédé peut permettre une enduction en excès des fibres optiques C même à haute vitesse, avec un réessuyage par les tampons de manière à calibrer la quantité d'huile déposée. Le groupe de fibres optiques C pénètre ensuite dans la tête d'extrusion, où l'on procède à l'extrusion de l'enveloppe tubante E. Les fibres optiques C se trouvent alors logées étroitement dans l'enveloppe tubante extrudée E, et en sortie de la tête d'extrusion on dispose d'un module optique MC. Comme indiqué ci-avant, l'extrusion est de type tubante, ce qui veut dire que l'enveloppe est déposée sur le faisceau de fibres optiques C. Lorsque le faisceau de fibres optiques C est enduit de graisse en forte quantité, comme c'est le cas dans l'art antérieur, il en résulte une forte épaisseur de graisse (notion de couche) favorisant le glissement des fibres optiques C par rapport à l'enveloppe E du module MC. En revanche, lorsque l'enduction est faite avec une huile à basse viscosité, conformément à l'invention, la couche déposée est de faible épaisseur et le glissement est limité. La section libre est alors légèrement réduite, ce qui permet de réduire la quantité d'huile nécessaire à l'étanchéité par rapport à celle nécessaire en présence d'une graisse de forte viscosité. 7 2864256 Pendant la phase d'extrusion, on peut imprimer un mouvement de rotation au groupe de fibres optiques C, afin qu'il présente une structure finale de type hélicoïdal. Un tel procédé peut permettre de fabriquer des modules optiques MC s à une vitesse comprise entre environ 100 m/mn et environ 1000 m/mn. L'invention ne se limite pas aux modes de réalisation de module de conducteurs, de câble et de procédé de fabrication de module décrits ciavant, seulement à titre d'exemple, mais elle englobe toutes les variantes que pourra envisager l'homme de l'art dans le cadre des revendications ci-après. io 8 2864256 REVENDICATIONS 1. Module de conducteurs (MC) comprenant une enveloppe dite tubante (E) logeant étroitement au moins deux conducteurs flexibles (C), caractérisé en ce que lesdits conducteurs (C) sont enrobés d'une faible quantité d'huile (H) présentant une viscosité strictement inférieure à 100 millipascal seconde (mPa.$), de manière à permettre un contrôle du glissement de ladite enveloppe (E) par rapport auxdits conducteurs (C) et une étanchéité longitudinale à l'intérieur dudit module (MC). io 2. Module selon la revendication 1, caractérisé en ce que ladite enveloppe tubante présente une fine épaisseur. 3. Module selon l'une des revendications 1 et 2, caractérisé en ce que ladite huile (H) présente une viscosité comprise entre environ 25 millipascal seconde (mPa.$) et environ 85 millipascal seconde (mPa.$). 4. Module selon la revendication 3, caractérisé en ce que ladite huile (H) présente une viscosité égale à environ 75 millipascal seconde (mPa.$). 5. Module selon l'une des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que ladite quantité d'huile (H) est choisie de manière à assurer un taux de remplissage des sections libres compris entre environ 10% et environ 40%. 6. Module selon l'une des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que ladite huile (H) est choisie dans un groupe comprenant au moins les huiles à base de silicone, les huiles paraffiniques et les huiles à base de vaseline. 7. Module selon l'une des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que lesdits conducteurs (C) sont des fibres optiques. 8. Module selon l'une des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que lesdits conducteurs (C) sont des fils électriques. 9. Câble (CB), caractérisé en ce qu'il comprend au moins deux modules de conducteurs (MC) selon l'une des revendications précédentes. 10. Procédé de réalisation d'un module de conducteurs (MC) selon l'une des revendications 1 à 8, caractérisé en ce qu'il consiste i) à enrober au moins deux conducteurs flexibles (C) avec une faible quantité d'une huile (H) présentant une viscosité strictement inférieure à 100 millipascal seconde 9 2864256 (mPa.$), et ii) à extruder une enveloppe (E), de façon dite tubante , autour desdits conducteurs (C) de manière à les loger étroitement.