CA1096215A - Cable optique de telecommunication - Google Patents
Cable optique de telecommunicationInfo
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Abstract
Câble optique de télécommunication permettant d'obtenir un grand nombre de conducteurs optiques sous un faible encombrement comportant des conducteurs optiques disposés dans des tubes hexagonaux d'éléments-rubans obtenus par le soudage de deux rubans en aluminium de faible épaisseur revêtus sur une face de polyéthylène sur lesquels on imprime des reliefs trapézoïdaux. Les éléments-rubans sont collés ensemble et forment une structure matricielle rectangulaire laquelle par l'adjonction de rubans compressibles prend une forme circulaire. La structure circulaire comporte un gainage renforcé de porteurs pour former un toron. Une pluralité de torons constitue un câble.
Description
" 1~9~;2~S
La présente invention concerne un câble de transmission par fibres optiques, comportant un certain nombre de conducteurs optiques utilisables séparément pour la transmission de signaux téléphoniques ou la transmissi.on de donnée~s ainsi que le procédé de f'abrioation d'un tel câble.
La réalisation de oonducteurs optiques de faible diamètre comportant une ame et une gaine en silice d'indices différents est oonnue.
En raison des faibles performances de leurs cara~téristiques mécaniques : allongement, résistance à la rupture, ~lexion, ces conduc- -teurs optiques ne peuvent pas être employés sans préparatioN spéciale si l'on utilise les machines classiques de câblerie. Cette préparation consiste, la plupart du temps, en un ou plusieurs gainages nécessaires pour améliorer les caractéristiques mécaniques précitées.
Un câble optique de téléoommunication, ou autre, doit répondre à certaines conditions concernant :
- l'atténuation des conducteurs optiques, qui ne doit pas ou peu augmenter lors de la réalisation du câble lui-même ;
- la résistance à la traction qui doit permettre un tirage en conduite avec un allongement tel qu'il n'y ait pas rupture des .
conducteurs optiques ;
- la résistance à toutes les autres contraintes mécaniques de manutention créant des flexions, des rayons de courbure, des pressions, des vibrations.
Toutes les caractéristiques précitées du câble doivent rester stables dans le temps, dans des limites tolérables fixées par avance, même dans le cas de contraintes thermiques et hygroscopiques liées aux états climatiques variables.
Il est connu que la construction de tels cables fait appel à des teohniques et à des produits. très élaborés. Les impératifs de mise en oeuvr~ retenus jusqu'à présent visaient une amélioration des caractéristiques mécaniyues et une protection au niveau ~mitaire de .
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~9~
la fibre avanl; une mise en oeuvre sur un matériel très proche du matériel classique de câb~erie. Un tel processus de mise en oeuvle conduit à un traitement unitalre dcs conducteurs optiques avant câblage. Aussi, pour de~s raisons économigues, s'attache-t'on à rechercher une structure ayant une mise en oeuvre plus simple et plus rapide.
A titre d'exemple, une technique consiste en un gainage serré d'un conducteur optique par un matériau plastique, pour éviter au maximurn les microdéviations causes d'une augmentation de l'atténuation ;
ces conducteurs gainés sont câblés entre deux matelas amortisseurs réalisés en matériaux cellulaires. Une autre technique proche consiste en un double gainage, le premier serré sur le conducteur optique, le second lâche évitant ainsi l'effet des contraintes transversales, cette deuxième technique ayant l'avantage de réaliser un câble compact car les tubes du deu~ième gainage sont frettés par des rubans sur un porteur central. De telles structures présentent l'inconvéniel1t d'être très encombrantes si l'on veut réaliser une protection efricace.
En fin, de telles structures nécessitent, au rnoment de l'épissurage de deux câbles, le dénudage et le traitement séparé de chaque fibre, ce qui rend l'épissurage des câbles long et onéreux~
On connaît déjà un câble élémentaire de transmission formé
par un ruban de conducteurs optiques, cylindriques liés entre eux par un ~il triangulaire de verre à bas point de fusion. Cet ensemble de conducteurs optiques est susceptible de se connecter globaler~ent sur un ensemble identi~ue, compte tenu de la précision relative obtenue.
Un inconvénient de cette technique est sa mise en oeuvre délicate ainsi que les probabilités de casses importantes au moment du câblage (~ELI~ SYSTEM TEC~NICAL JOURNhL - Vol. 54 - N~ 3 - March 1~75). Un autre inconvénient réside dans le ~ait que les dilatations thermiques différentielles de la silice et des revêtements plastiques sont généra trices de pertes additionnelles importantes lors des variations ihermiques.
La présente inverltioll a pour avartage de mettre la fibre dans son alvéole a une te~lpérature rel~.ti~rement faible par rapport 1~3G~lr~
au procéde d'e~t~usion et, d'autre part, le coe~icient de dilatation linéaire de l.'aluminium est ~aible devant le coefficient de dilatation d'un matériau plastique. On exclut ainsi les phénomènes de dilatation relative engendrant des augmentations d'atténuation.
La présente invention a pour objet un procédé de ~abrication d'une structure matricielle pour câble optique de télécommunication, caractérisé par le fait que dans une première étape l'on imprime des gorges longitudinales de section trapézoidales dans un ruban de métal ductile recouvert sur une des faces d'une couche de matériau thermoplas-tique et thermosoudable, que dans une deuxième étape l'on soude deux desdits rubans l'un contre l'autre de ~açon à former un élément-ruban dans lequel le.sdites gorges trapé~oidales constituant des tubes hexagonaux et l'on insère un conducteur optique dans chacun des tubes hexagonaux, et que dans une troisième étape l'on empile une pluralité desdits éléments-rubans de façon à former une structure matricielle de section a peu près rectangulai.re.
La présente invention a également pour objet un cable optique de télécommunication comportant une pluralité de conducteurs optiques à l'intérieur d'un tube extérieur de section circulaire en aluminium gainé de matière plastique, caractérisé en ce que ledit tube comprend une pluralité de torons circulaires tangents entre eux, chacun des torons étant constitué d'une structure circulaire élémentaire enrobée par une gaine circulaire en matériau plastique et renforcé par trois porteurs de 120~ disposés dans ladite gaine9 ladite structure élémentaire ~ comportant une structure matricielle à peu près rectangulaire, entourée ~ de rubans compressibles rendus circulaires par l'adjonction d'un ruban de papier ou de matériau,plastique enroulé hélicoidalement, ladite structure matricielle étant constituée d'une pluralité d'éléments-rubans à creux et à bosses emp.ilés et collés les uns sur les autres 3~ et comportant des alvéoles hexagonaux en~ermant chacun un conducteur optique, chacun des éléments-ruban,s étant composé de deux rubans en aluminium de ~aible épaisseur à gorges dont les faces opposées sont ~ 3 -enduitcs ~* po'y~th~lcne et collées longi.tudinalement par thermofusion dudit polyéthyl;ene.
D'autres caractéristiques et avantages de l'inventiorl ressorti-ront de la description détaillée3 d'un mode de réalisation conforme à l'invention ainsi que cle l'e~amcn des dessins annexés correspondants dans lesquels :
- la ~igure 1 est une vue en coupe du ruban a].uminium revetu sur une face de polyéthylène grerfé ou tra:ité de ~açon telle que l'adhé-rence sur l'aluminium soit satisfaisante au moment de sa ~ormation ;
- la Pigure 2 est une vue en coupe de l'élément-ruban au momant de sa soudure ;
- La ~igure 3 est un schéma synoptique d'une ch~.~ne de fabri-cation d'un élément-ruban ;
~ la figure 4 est une vue en coupe d'une structure matricielle montée selon la technique "creux dans bosses" ;
- La figure 5 est une vue en coupe d'une structure matricielle montée selon la technique "bosses sur bosses" ;
- la figure 6 est un schéma synoptique d'une chalne de fabri-cation de la structure circulaire ;
- la rigure 7 est une vue en coupe d'une structure matricielle avec quatre rubans en matériau cellulaire ;
- la rigure 8 est une vue en coupe d'une struccure circulaire élémentaire ;
-- la figure 9 est une vue en coupe d'un toron ;
- la ~igure 10 est une vue en coupe d'un câble contenanS
sepc torons.
La figure 1 montre un ruban aluminium (1) revêtu sur une face de polyéthylène gre~fé (2), ou traicé de façon telle que l'adhé-rence sur l'aluminium scit sati.sfaisante ainsi que les pro~ils complé-3~ mentaires des galets ~ormeurs (3 et 3'). Le profil de ces galets est tel qu'il permet une découpe longitudina.le des rives du ruban (1) et une ~orrnation sans défo2lmation excessive de l'épaisseur de la couche J ~3~2~5 de pol~étllylene greffe (2). Un des galets du couple formeur (3 et 3') est pour cela r~glable dans les tro.is axes (X, Y, Z).
La figure 2 montre la réal.isatioll de la structure-ruban à partir de deux rubans (1) formés par la méthode précitée. Le couple de galets de soudure (4 et 4') est chauffé à une température de l'ordre de 100~. A cette température, les couches de polyéthylène greffé (2) des rubans inférieurs et supérieurs se soudent par simple application et mise en pression. Les galets de soudure sont chauffés sur une ~one avant le point soudure (5).La tran.smission de l'énergie nécessaire à la thermofllsion du polyéthylène greffé ou traité se fait au travers des rubans aluminium. On évite une fusion de polyéthylène greffé au niveau des alvéoles de l'élément-ruban par un profil adéquat des galets de soudure (4 et 4'). Les saillies des galets de soudure étant plus importantes ~ue les reliefs du ruban alumi.nium, on fai.t un apport d'énergie seulement au niveau de la ~one à souder. D'autre part, ces saillies plus importantes dans les galets de soudures permettent un bon guidage des rubans (l) sur les galets (4 et 4'). Un des galets du couple de galets de soudure est réglable en X, Y, ~ de manière à faire colncider exactement les zones à souder. On a donc formé un ensemble de n tubes de forme hexagonale dont l'intérieur est tapissé
de polyéthylène greffé. ~e tube est caractérisé par son diamètre enveloppe minimum (6) ~ui est le diamètre théorique du cercle tangent aux côtés du polygone.
Selon l'invention, un dispositif (figure 3) de mise en oeuvre du procedé de fabrication décrit dans le paragraphe précédent relatif ~ l'él.ément-ruban (7) comprend au moi.ns deux systemes de dérou-lement des rubans aluminium à tension constante (8 et 8'), deux couples de galets formeurs (3 et 3'), un couple de galets de soudure (4 et 4'), un dispositi~ d'enroulement da l7élement~ruban à tension constante (9), 3~ un système de positionnement des fibres face à l'entrée des galets de soudure (10), une cantre (11) de dévidlge à tension constante des conducteurs opti~ues (l2). I.es ~alets de soudure motorisés imposent la vite'sse de la ligne de fabrication de l'élément-ruban, les deux couples de galets formeurs sont asservis en vitesses au couple de galets de soudure. L'élément-ruban, à ce stade de la fabrication~
peut être enroulé en galettes car les conducteurs optiques sont situés à la fibre neutre de l'ensemble ainsi réalisé et ne subis.sent pas de contraintes additionnelles.
A titre d'exemple non limitatif, un élément-ruban peut avoir les dimensions suivantes :
- épaisseur du ruban aluminium..................... 100 ~m - épaisseur de la couche de polyéthylène greffé.,. 20 ~m - distance entre deux conducteurs optique d'un même élément-ruban............................... 0,8 mm - largeur totale de l'élément-ruban pour six conducteurs optiques............................. 7 mm - épaisseur totale de l'élément-ruban pour un diamètre enveloppe de 300 ~m... ,............................. 750 ~
Le montage des éléments-rubans (7) en structure matricielle s'effectue par empilement successif selon une des techniques décrites dans les paragraphes précédents. La figure 4 montre une structure matricielle avec empilement "creux dans bossesn. La figure 5 montre une structure matricielle avec empilement "bo~ses sur bosses". Dans le premier cas, la liaison entrefi~eR~5-r~ba~speut être effectuée par collage de tout ou partie des éléments-rubans, Dans le deuxième cas, la liaison entreélfiments~ruban5peut être effectuée par l'intermé-diaire d'un fil véhiculant le produit de liaison et servant de guidage latéral. Ce fil (13) peut aussi servir de porteur à la structure matri-cielle en améliorant ses caractéristiques d'allongement.
Selon l'invention, un dispositif (figure 6) de mise en oeuvre du procédé de fabrication relatif à la structure circulaire élémentaire comprend au moins, des têtes de montage (14), un ensemble de montage des rubans longitudinaux (15), une tête à rubaner (16), une réception tournante (17).
~ 109~j~15 ' La structure matricielle (18) e~t obtenue par l'empilement de n' éléments-rubans par (n'-1) têtes de montage, un sy3tème d'enduction permettant la fixation de l'élément ruban sur le ou les précédents.
Afin de donner à cette structure matricielle une forme quasi circulaire, on adjoint sur chaque face de la structure précitée un ruban de forte épaisseur en matériau compressible (20), une tête à rubaner hélicoidale (16) parfait la forme de la structure ainsi réalisée en posant un ruban en papier ou en matériau plastique (21). La figure 7 montre la structure matricielle avec adjonction des rubans compressibles. La figure 8 montre la structure matricielle avec adjonction des ruban~ compressibles après rubanage hélicoidal, appelée structure circulaire élémentaire (22).
A ce niveau de la fabrication, il n'est pas possible de conditionner le produit ainsi réalisé sur un touret car la structure circulaire élémentaire (22) contenant la structure matricielle (18), une fois enroulée, introduit une dissymétrie sur les conducteurs,optiques.
En effet, les conducteurs optiques extérieurs seraient constamment tendus, les conducteurs optiques intérieurs seraient constamment comprimés, seuls les conducteurs optiques de l'élément central seraient sans contraintes dues à la courbure de la structure circulaire élémentaire (22).
Pour éviter ce phénomène, on peut torsader la structure circulaire élémentaire, auquel ca~, les conducteurs optiques sont sur une certaine partie en tension et sur une autre partie en compression au moment de l'enroulement de la structure circulaire elémentaire, suivant qu'ils se trouvent au-dessus ou au-dessous de la fibre neutre duesà la flexion d'enroulement. Les conducteurs optiques étant libres dans le tube hexagonal, il y a équilibre des tensions par un glissement des conducteurs optiques dans le tube hexagonal.
Le pas de torsadage Pt de la structure circulaire élémentaire est défini en fonction des possibilités de glissement du conducteur optique dans le tube hexagonal qui le contient.
Un inconvénient de ce torsadage est qu'il introduit une dissymétrie entre les conducteurs optiques près du centre de la structure 1~ Ei21S
matriciclle et les cos~ducteurs optiques les plus éloignés. Soit un cahle dont la s~;ructure matriclelle est composé de n' éléments-rubans contenant n conducteurs optiques, les conducteurs optiques peuvent être repérés par un couple de nombre (a, b), a indiquant la position du conducteur optique dans ]e ruban, b indiquant la position du ruban dans la structure matricielle. Les conducteurs optiques (o,o), (n,o), (o,n') et (n,n') sont, après torsadage sur une hélice, de pas Pt et de rayon égal ~ une demi-diagonale d'une section de la structure matri-cielle. Le conducteur optique central (n/2, n'/2) a une longueur Pt dans l'intervalle Pt. Cette variation de longueur des conducteurs optiques les plus éloignés du centre est très faible et peut être compensée par des tensions de conducteurs légèrement différentes au moment du montage.
Une telle structure permet un repérage aisé des conducteurs optiques par simple marquage du premier élément-ruban donnant la référence pour l'origin~s du comptage.
Le torsadage de la structure matricielle élémentaire est obtenu par un enrouleur (17) dont le touret en plus de sa rotation propre, tourne autour d'un axe parallèle à l'axe du produit dans sa ligne de fabrication La figure 9 représente un toron obtenu à partir d'une structure circulaire élémentaire renforcée par un gainage en matériau plastique (23).
Cette structure comporte en renforcement trois porteurs (211) à 120~
destinés à renforcer le toron contre les efforts longitudinaux.
La figure 10 montre la structure d'un câble optique de télé-communication constitué de sept torons (25) et réalisé sur machine classique de câblerie. Une gaine en matériau plastique ou métallique est appliquée sur les torons assemblés de manière à donner au câble les caractéristiques nécessaires à la pose en tranchée ou au tirage 3~ en conduite. Une solution intéressante réside dans la fabrication d'un tube aluminiurr. (26) extrudé à la presse et rétreint sur les fais-ceaux assemblés, cette gaine aluminillm est ensuite reYetue d'un matériau 1~96215 p]astique (r7).
A titre d'e~mple non ]imitatif, les caractéristique.s dimen-sionnelle3 d'un tel câble peuvent être :
- Structure matricielle de base contenant 36 conducteurs optiques....................... 4,5 mm X 7 mm - Diamètre de la structure circulaire élémentaire....................................... 9 mm - Diamètre du faisceau de base...................... 11 mm - Diamètre du câble optique contenant 7 ~aisceaux soit 252 conducteurs optiques..................... 37 mm
La présente invention concerne un câble de transmission par fibres optiques, comportant un certain nombre de conducteurs optiques utilisables séparément pour la transmission de signaux téléphoniques ou la transmissi.on de donnée~s ainsi que le procédé de f'abrioation d'un tel câble.
La réalisation de oonducteurs optiques de faible diamètre comportant une ame et une gaine en silice d'indices différents est oonnue.
En raison des faibles performances de leurs cara~téristiques mécaniques : allongement, résistance à la rupture, ~lexion, ces conduc- -teurs optiques ne peuvent pas être employés sans préparatioN spéciale si l'on utilise les machines classiques de câblerie. Cette préparation consiste, la plupart du temps, en un ou plusieurs gainages nécessaires pour améliorer les caractéristiques mécaniques précitées.
Un câble optique de téléoommunication, ou autre, doit répondre à certaines conditions concernant :
- l'atténuation des conducteurs optiques, qui ne doit pas ou peu augmenter lors de la réalisation du câble lui-même ;
- la résistance à la traction qui doit permettre un tirage en conduite avec un allongement tel qu'il n'y ait pas rupture des .
conducteurs optiques ;
- la résistance à toutes les autres contraintes mécaniques de manutention créant des flexions, des rayons de courbure, des pressions, des vibrations.
Toutes les caractéristiques précitées du câble doivent rester stables dans le temps, dans des limites tolérables fixées par avance, même dans le cas de contraintes thermiques et hygroscopiques liées aux états climatiques variables.
Il est connu que la construction de tels cables fait appel à des teohniques et à des produits. très élaborés. Les impératifs de mise en oeuvr~ retenus jusqu'à présent visaient une amélioration des caractéristiques mécaniyues et une protection au niveau ~mitaire de .
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la fibre avanl; une mise en oeuvre sur un matériel très proche du matériel classique de câb~erie. Un tel processus de mise en oeuvle conduit à un traitement unitalre dcs conducteurs optiques avant câblage. Aussi, pour de~s raisons économigues, s'attache-t'on à rechercher une structure ayant une mise en oeuvre plus simple et plus rapide.
A titre d'exemple, une technique consiste en un gainage serré d'un conducteur optique par un matériau plastique, pour éviter au maximurn les microdéviations causes d'une augmentation de l'atténuation ;
ces conducteurs gainés sont câblés entre deux matelas amortisseurs réalisés en matériaux cellulaires. Une autre technique proche consiste en un double gainage, le premier serré sur le conducteur optique, le second lâche évitant ainsi l'effet des contraintes transversales, cette deuxième technique ayant l'avantage de réaliser un câble compact car les tubes du deu~ième gainage sont frettés par des rubans sur un porteur central. De telles structures présentent l'inconvéniel1t d'être très encombrantes si l'on veut réaliser une protection efricace.
En fin, de telles structures nécessitent, au rnoment de l'épissurage de deux câbles, le dénudage et le traitement séparé de chaque fibre, ce qui rend l'épissurage des câbles long et onéreux~
On connaît déjà un câble élémentaire de transmission formé
par un ruban de conducteurs optiques, cylindriques liés entre eux par un ~il triangulaire de verre à bas point de fusion. Cet ensemble de conducteurs optiques est susceptible de se connecter globaler~ent sur un ensemble identi~ue, compte tenu de la précision relative obtenue.
Un inconvénient de cette technique est sa mise en oeuvre délicate ainsi que les probabilités de casses importantes au moment du câblage (~ELI~ SYSTEM TEC~NICAL JOURNhL - Vol. 54 - N~ 3 - March 1~75). Un autre inconvénient réside dans le ~ait que les dilatations thermiques différentielles de la silice et des revêtements plastiques sont généra trices de pertes additionnelles importantes lors des variations ihermiques.
La présente inverltioll a pour avartage de mettre la fibre dans son alvéole a une te~lpérature rel~.ti~rement faible par rapport 1~3G~lr~
au procéde d'e~t~usion et, d'autre part, le coe~icient de dilatation linéaire de l.'aluminium est ~aible devant le coefficient de dilatation d'un matériau plastique. On exclut ainsi les phénomènes de dilatation relative engendrant des augmentations d'atténuation.
La présente invention a pour objet un procédé de ~abrication d'une structure matricielle pour câble optique de télécommunication, caractérisé par le fait que dans une première étape l'on imprime des gorges longitudinales de section trapézoidales dans un ruban de métal ductile recouvert sur une des faces d'une couche de matériau thermoplas-tique et thermosoudable, que dans une deuxième étape l'on soude deux desdits rubans l'un contre l'autre de ~açon à former un élément-ruban dans lequel le.sdites gorges trapé~oidales constituant des tubes hexagonaux et l'on insère un conducteur optique dans chacun des tubes hexagonaux, et que dans une troisième étape l'on empile une pluralité desdits éléments-rubans de façon à former une structure matricielle de section a peu près rectangulai.re.
La présente invention a également pour objet un cable optique de télécommunication comportant une pluralité de conducteurs optiques à l'intérieur d'un tube extérieur de section circulaire en aluminium gainé de matière plastique, caractérisé en ce que ledit tube comprend une pluralité de torons circulaires tangents entre eux, chacun des torons étant constitué d'une structure circulaire élémentaire enrobée par une gaine circulaire en matériau plastique et renforcé par trois porteurs de 120~ disposés dans ladite gaine9 ladite structure élémentaire ~ comportant une structure matricielle à peu près rectangulaire, entourée ~ de rubans compressibles rendus circulaires par l'adjonction d'un ruban de papier ou de matériau,plastique enroulé hélicoidalement, ladite structure matricielle étant constituée d'une pluralité d'éléments-rubans à creux et à bosses emp.ilés et collés les uns sur les autres 3~ et comportant des alvéoles hexagonaux en~ermant chacun un conducteur optique, chacun des éléments-ruban,s étant composé de deux rubans en aluminium de ~aible épaisseur à gorges dont les faces opposées sont ~ 3 -enduitcs ~* po'y~th~lcne et collées longi.tudinalement par thermofusion dudit polyéthyl;ene.
D'autres caractéristiques et avantages de l'inventiorl ressorti-ront de la description détaillée3 d'un mode de réalisation conforme à l'invention ainsi que cle l'e~amcn des dessins annexés correspondants dans lesquels :
- la ~igure 1 est une vue en coupe du ruban a].uminium revetu sur une face de polyéthylène grerfé ou tra:ité de ~açon telle que l'adhé-rence sur l'aluminium soit satisfaisante au moment de sa ~ormation ;
- la Pigure 2 est une vue en coupe de l'élément-ruban au momant de sa soudure ;
- La ~igure 3 est un schéma synoptique d'une ch~.~ne de fabri-cation d'un élément-ruban ;
~ la figure 4 est une vue en coupe d'une structure matricielle montée selon la technique "creux dans bosses" ;
- La figure 5 est une vue en coupe d'une structure matricielle montée selon la technique "bosses sur bosses" ;
- la figure 6 est un schéma synoptique d'une chalne de fabri-cation de la structure circulaire ;
- la rigure 7 est une vue en coupe d'une structure matricielle avec quatre rubans en matériau cellulaire ;
- la rigure 8 est une vue en coupe d'une struccure circulaire élémentaire ;
-- la figure 9 est une vue en coupe d'un toron ;
- la ~igure 10 est une vue en coupe d'un câble contenanS
sepc torons.
La figure 1 montre un ruban aluminium (1) revêtu sur une face de polyéthylène gre~fé (2), ou traicé de façon telle que l'adhé-rence sur l'aluminium scit sati.sfaisante ainsi que les pro~ils complé-3~ mentaires des galets ~ormeurs (3 et 3'). Le profil de ces galets est tel qu'il permet une découpe longitudina.le des rives du ruban (1) et une ~orrnation sans défo2lmation excessive de l'épaisseur de la couche J ~3~2~5 de pol~étllylene greffe (2). Un des galets du couple formeur (3 et 3') est pour cela r~glable dans les tro.is axes (X, Y, Z).
La figure 2 montre la réal.isatioll de la structure-ruban à partir de deux rubans (1) formés par la méthode précitée. Le couple de galets de soudure (4 et 4') est chauffé à une température de l'ordre de 100~. A cette température, les couches de polyéthylène greffé (2) des rubans inférieurs et supérieurs se soudent par simple application et mise en pression. Les galets de soudure sont chauffés sur une ~one avant le point soudure (5).La tran.smission de l'énergie nécessaire à la thermofllsion du polyéthylène greffé ou traité se fait au travers des rubans aluminium. On évite une fusion de polyéthylène greffé au niveau des alvéoles de l'élément-ruban par un profil adéquat des galets de soudure (4 et 4'). Les saillies des galets de soudure étant plus importantes ~ue les reliefs du ruban alumi.nium, on fai.t un apport d'énergie seulement au niveau de la ~one à souder. D'autre part, ces saillies plus importantes dans les galets de soudures permettent un bon guidage des rubans (l) sur les galets (4 et 4'). Un des galets du couple de galets de soudure est réglable en X, Y, ~ de manière à faire colncider exactement les zones à souder. On a donc formé un ensemble de n tubes de forme hexagonale dont l'intérieur est tapissé
de polyéthylène greffé. ~e tube est caractérisé par son diamètre enveloppe minimum (6) ~ui est le diamètre théorique du cercle tangent aux côtés du polygone.
Selon l'invention, un dispositif (figure 3) de mise en oeuvre du procedé de fabrication décrit dans le paragraphe précédent relatif ~ l'él.ément-ruban (7) comprend au moi.ns deux systemes de dérou-lement des rubans aluminium à tension constante (8 et 8'), deux couples de galets formeurs (3 et 3'), un couple de galets de soudure (4 et 4'), un dispositi~ d'enroulement da l7élement~ruban à tension constante (9), 3~ un système de positionnement des fibres face à l'entrée des galets de soudure (10), une cantre (11) de dévidlge à tension constante des conducteurs opti~ues (l2). I.es ~alets de soudure motorisés imposent la vite'sse de la ligne de fabrication de l'élément-ruban, les deux couples de galets formeurs sont asservis en vitesses au couple de galets de soudure. L'élément-ruban, à ce stade de la fabrication~
peut être enroulé en galettes car les conducteurs optiques sont situés à la fibre neutre de l'ensemble ainsi réalisé et ne subis.sent pas de contraintes additionnelles.
A titre d'exemple non limitatif, un élément-ruban peut avoir les dimensions suivantes :
- épaisseur du ruban aluminium..................... 100 ~m - épaisseur de la couche de polyéthylène greffé.,. 20 ~m - distance entre deux conducteurs optique d'un même élément-ruban............................... 0,8 mm - largeur totale de l'élément-ruban pour six conducteurs optiques............................. 7 mm - épaisseur totale de l'élément-ruban pour un diamètre enveloppe de 300 ~m... ,............................. 750 ~
Le montage des éléments-rubans (7) en structure matricielle s'effectue par empilement successif selon une des techniques décrites dans les paragraphes précédents. La figure 4 montre une structure matricielle avec empilement "creux dans bossesn. La figure 5 montre une structure matricielle avec empilement "bo~ses sur bosses". Dans le premier cas, la liaison entrefi~eR~5-r~ba~speut être effectuée par collage de tout ou partie des éléments-rubans, Dans le deuxième cas, la liaison entreélfiments~ruban5peut être effectuée par l'intermé-diaire d'un fil véhiculant le produit de liaison et servant de guidage latéral. Ce fil (13) peut aussi servir de porteur à la structure matri-cielle en améliorant ses caractéristiques d'allongement.
Selon l'invention, un dispositif (figure 6) de mise en oeuvre du procédé de fabrication relatif à la structure circulaire élémentaire comprend au moins, des têtes de montage (14), un ensemble de montage des rubans longitudinaux (15), une tête à rubaner (16), une réception tournante (17).
~ 109~j~15 ' La structure matricielle (18) e~t obtenue par l'empilement de n' éléments-rubans par (n'-1) têtes de montage, un sy3tème d'enduction permettant la fixation de l'élément ruban sur le ou les précédents.
Afin de donner à cette structure matricielle une forme quasi circulaire, on adjoint sur chaque face de la structure précitée un ruban de forte épaisseur en matériau compressible (20), une tête à rubaner hélicoidale (16) parfait la forme de la structure ainsi réalisée en posant un ruban en papier ou en matériau plastique (21). La figure 7 montre la structure matricielle avec adjonction des rubans compressibles. La figure 8 montre la structure matricielle avec adjonction des ruban~ compressibles après rubanage hélicoidal, appelée structure circulaire élémentaire (22).
A ce niveau de la fabrication, il n'est pas possible de conditionner le produit ainsi réalisé sur un touret car la structure circulaire élémentaire (22) contenant la structure matricielle (18), une fois enroulée, introduit une dissymétrie sur les conducteurs,optiques.
En effet, les conducteurs optiques extérieurs seraient constamment tendus, les conducteurs optiques intérieurs seraient constamment comprimés, seuls les conducteurs optiques de l'élément central seraient sans contraintes dues à la courbure de la structure circulaire élémentaire (22).
Pour éviter ce phénomène, on peut torsader la structure circulaire élémentaire, auquel ca~, les conducteurs optiques sont sur une certaine partie en tension et sur une autre partie en compression au moment de l'enroulement de la structure circulaire elémentaire, suivant qu'ils se trouvent au-dessus ou au-dessous de la fibre neutre duesà la flexion d'enroulement. Les conducteurs optiques étant libres dans le tube hexagonal, il y a équilibre des tensions par un glissement des conducteurs optiques dans le tube hexagonal.
Le pas de torsadage Pt de la structure circulaire élémentaire est défini en fonction des possibilités de glissement du conducteur optique dans le tube hexagonal qui le contient.
Un inconvénient de ce torsadage est qu'il introduit une dissymétrie entre les conducteurs optiques près du centre de la structure 1~ Ei21S
matriciclle et les cos~ducteurs optiques les plus éloignés. Soit un cahle dont la s~;ructure matriclelle est composé de n' éléments-rubans contenant n conducteurs optiques, les conducteurs optiques peuvent être repérés par un couple de nombre (a, b), a indiquant la position du conducteur optique dans ]e ruban, b indiquant la position du ruban dans la structure matricielle. Les conducteurs optiques (o,o), (n,o), (o,n') et (n,n') sont, après torsadage sur une hélice, de pas Pt et de rayon égal ~ une demi-diagonale d'une section de la structure matri-cielle. Le conducteur optique central (n/2, n'/2) a une longueur Pt dans l'intervalle Pt. Cette variation de longueur des conducteurs optiques les plus éloignés du centre est très faible et peut être compensée par des tensions de conducteurs légèrement différentes au moment du montage.
Une telle structure permet un repérage aisé des conducteurs optiques par simple marquage du premier élément-ruban donnant la référence pour l'origin~s du comptage.
Le torsadage de la structure matricielle élémentaire est obtenu par un enrouleur (17) dont le touret en plus de sa rotation propre, tourne autour d'un axe parallèle à l'axe du produit dans sa ligne de fabrication La figure 9 représente un toron obtenu à partir d'une structure circulaire élémentaire renforcée par un gainage en matériau plastique (23).
Cette structure comporte en renforcement trois porteurs (211) à 120~
destinés à renforcer le toron contre les efforts longitudinaux.
La figure 10 montre la structure d'un câble optique de télé-communication constitué de sept torons (25) et réalisé sur machine classique de câblerie. Une gaine en matériau plastique ou métallique est appliquée sur les torons assemblés de manière à donner au câble les caractéristiques nécessaires à la pose en tranchée ou au tirage 3~ en conduite. Une solution intéressante réside dans la fabrication d'un tube aluminiurr. (26) extrudé à la presse et rétreint sur les fais-ceaux assemblés, cette gaine aluminillm est ensuite reYetue d'un matériau 1~96215 p]astique (r7).
A titre d'e~mple non ]imitatif, les caractéristique.s dimen-sionnelle3 d'un tel câble peuvent être :
- Structure matricielle de base contenant 36 conducteurs optiques....................... 4,5 mm X 7 mm - Diamètre de la structure circulaire élémentaire....................................... 9 mm - Diamètre du faisceau de base...................... 11 mm - Diamètre du câble optique contenant 7 ~aisceaux soit 252 conducteurs optiques..................... 37 mm
Claims (7)
1. Procédé de fabrication d'une structure matriciel-le pour câble optiques de télécommunication, caractérisé par le fait que dans une première étape l'on imprime des gorges lon-gitudinales de section trapézoïdale dans un ruban de métal ductile recouvert sur l'une des faces d'une couche de matériau thermo-plastique et thermosoudable, que dans une deuxième étape l'on soude deux desdits rubans l'un contre l'autre de façon à former un élément-ruban dans lequel lesdites gorges trapézoïdales constituent des tubes hexagonaux et l'on insère un conducteur optique dans chacun des tubes hexagonaux, et que dans une troi-sième étape l'on empile une pluralité desdits éléments-rubans de façon à former une structure matricielle de section sensible-ment rectangulaire.
2. Procédé de fabrication d'une structure circulai-re élémentaire pour câble optique de télécommunication à l'aide de structures matricielles obtenues par le procédé de la reven-dication 1, caractérisé par le fait que dans une quatrième étape l'on adjoint sur chaque face du rectangle de ladite struc-ture matricielle un ruban longitudinal en matériau compressible, que dans une cinquième étape l'on enroule autour desdits rubans longitudinaux en matériau compressible un ruban hélicoïdal de façon à ce que ladite structure matricielle enrobée devienne une structure circulaire dite élémentaire, que dans une sixième étape l'on torsade la structure circulaire élémentaire en l'en-roulant sur un enrouleur dont le touret en plus de sa rotation propre, tourne autour d'un axe parallèle à l'axe du produit dans sa ligne de fabrication, que dans une septième étape l'on enrobe ladite structure circulaire élémentaire par un gainage en maté-riau plastique renforcé par des porteurs de façon à constituer un toron.
3. Procédé de fabrication d'un câble optique de télécommunication à l'aide de structures circulaires élémentaires obtenues par le procédé de la revendication 2, caractérisé par le fait que dans une huitième étape l'on assemble une pluralité
de torons tangents entre eux, et l'on extrude et rétreint un tube en aluminium sur ledit ensemble de torons et que dans une neuvième étape l'on revêt le tube en aluminium d'un matériau plastique.
de torons tangents entre eux, et l'on extrude et rétreint un tube en aluminium sur ledit ensemble de torons et que dans une neuvième étape l'on revêt le tube en aluminium d'un matériau plastique.
4/ Câble optique de télécommunication comportant une pluralité de conducteurs optiques à l'intérieur d'un tube extérieur de section circulaire en aluminium gainé de matière plastique, caractérisé en ce que ledit tube comprend une pluralité de torons circulaires tangents entre eux, chacun des torons étant constitué d'une structure circulaire élémentaire enrobée par une gaine circulaire en matériau plastique et renforcé par trois porteurs à 120° disposés dans ladite gaine, ladite structure élémentaire comportant une structure matricielle sensiblement rectangulaire, entourée de rubans compressibles rendus circulaires par l'adjonction d'un ruban enroulé hélicoïdalement, ladite structure matricielle étant constituée d'une pluralité d'éléments-rubans à creux et à bosses empilés et colés les uns sur les autres et comportant des alvéoles hexagonaux enfermant chacun un conducteur optique, chacun des éléments-rubans étant composé de deux rubans en aluminium de faible épaisseur à gorges dont les faces opposées sont enduites de polyéthylène et collées longitudinalement par thermofusion dudit polyéthylène.
5/ Câble optique selon la revendication 4, caractérisé par le fait que lesdits éléments-rubans à creux et à bosses sont empilés creux dans bosses.
6/ Câble optique selon la revendication 4, caractérisé par le fait que lesdits éléments-rubans à creux et à bosses sont empilés bosses sur bosses et qu'au moins un creux hexagonal entre deux éléments-rubans adjacents comporte un porteur servant au centrage des éléments-rubans les uns par rapport aux autres.
7/ Câble optique selon la revendication 4, caractérisé par le fait que le repérage des conducteurs optiques est obtenu par un marquage d'un seul élément-ruban faisant référence.
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MKEX | Expiry |