FR2479481A2

FR2479481A2 - Unitary fibre=optic cabling, element - has partially cylindrical cable section with alveoli running longitudinally formed along surface

Info

Publication number: FR2479481A2
Application number: FR8006620A
Authority: FR
Inventors: Charles Martin
Original assignee: Societe Industrielle de Liaisons Electriques SA
Current assignee: Societe Industrielle de Liaisons Electriques SA
Priority date: 1980-03-25
Filing date: 1980-03-25
Publication date: 1981-10-02
Also published as: FR2479481B2

Abstract

The appts. includes a unit element (100) for cabling, where a partially cylindrical-shaped element has the planes of symmetry (101) of the entrance channels (5) and of the associated alveola (3), coming together in line with its lengthwise axis (0). The unit element for cabling (100) is illustrated as a partially cylindrical strip into which are inserted a series of alveolus (3,3') which open out on one side of the strip by an entrance channel (5) which narrows towards the alveole. The side edges (8,8') of the unit element have cooperating configurations (9,9') which ensure their locking when the strip is closed up. The closure of the strip also closes the entrances to the alveola, in which the optical fibres (4) have previously been deposited with at least one metal conductor. A lengthwise traction element (13,13') is submerged in the material of the strip.

Description

La présente invention concerne des perfectionnements aux éléments de câblage pour la réalisation d'éléments de câbles à fibres optiques selon la demande de brevet principale nO .79/12092. The present invention relates to improvements in wiring elements for the production of fiber optic cable elements according to main patent application No. 79792092.

Dans cette demande brevet principale, il est décrit un élément de câblage unitaire pour fibres optiques se présentant sous la forme d'une bande réalisée en une matiere plastique déformable, cette bande présentant une premiere face continue, des premier et second côtés latéraux, une série d'alvéoles longitudinales, paralleles entre elles, disposées sensiblement suivant une ligne transversale et débouchant chacune dans la seconde face par un chenal d'ac cès, deux chenaux adjacents définissant entre eux un élément de nervure longitudinale, les faces en regard, espacées, de chaque chenal étant conformées de façon à venir en contact étroit l'une avec l'autre après que la bande a été enroulez autour d'un axe longitudinal pour amener les premier et second côtés latéraux en contact en réalisant une structure tubulaire creuse avec une série d'alvéoles fermes réparties suivant sensiblement une disposition circulaire. In this main patent application, a unitary wiring element for optical fibers is described in the form of a strip made of a deformable plastic, this strip having a first continuous face, first and second lateral sides, a series longitudinal cells, parallel to each other, disposed substantially along a transverse line and each opening into the second face by an access channel, two adjacent channels defining between them a longitudinal rib element, the opposite faces, spaced, each channel being shaped so as to come into close contact with each other after the strip has been wound around a longitudinal axis to bring the first and second lateral sides into contact by producing a hollow tubular structure with a series of firm cells distributed substantially in a circular arrangement.

Parmi les principaux paramètres dont il faut tenir compte pour la réalisation de câbles à fibres optiques, notamment de grande capacité, outre'la résistance mécanique du câble et de sa résistance aux effets thermiques, il faut porter une attention toute particulière à sa résistance au vieillissement. La nature et la forme ces composants des éléments de câblage qui protègent les ibres doivent assurer cette fonction de protection pendant toute la durée de vie utile du guide optique, ce qui conduit à sélectionner des matériaux qui ne se dégradent pas dans le temps et à veiller à ce que la structure de 11 élément de câblage n'engendre pas de contraintes permanentes dans ces composants. Among the main parameters that must be taken into account for the production of optical fiber cables, especially of high capacity, in addition to the mechanical resistance of the cable and its resistance to thermal effects, special attention must be paid to its resistance to aging. . The nature and shape of these components of the wiring elements which protect the ibres must ensure this protective function throughout the useful life of the optical guide, which leads to selecting materials which do not degrade over time and to take care that the structure of the wiring element does not create permanent stresses in these components.

Quoique l'element de câblage écrit dans la demande principale remplisse convenâblement ces critères, la présente invention a pour objet un tel élément unitaire de cablage perfectionné permettant d'éliminer l'effet des tensions internes permanentes dues à la déformation de l'é- lément de câblage après la mise en placeaes fibres dans les alvéoles, typiquement son enroulement en hélice à bords jointifs, et à pas grand autour d.'un élément porteur central. Although the wiring element written in the main application suitably meets these criteria, the subject of the present invention is such an improved unitary cabling element making it possible to eliminate the effect of permanent internal tensions due to the deformation of the element. of wiring after placing the fibers in the cells, typically its helical winding with contiguous edges, and with a large pitch around a central support element.

Pour ce faire, selon une caractéristique de la présente invention, l'élément de câblage se présente, au repos, sous une configuration au moins partiellement cylindrique, les plans de symétrie longitudinaux des chenaux et des alvéoles associées concourant sensiblement au niveaude l'axe longitudinal de l'élément cylincrique. To do this, according to a characteristic of the present invention, the wiring element is, at rest, in an at least partially cylindrical configuration, the longitudinal planes of symmetry of the channels and of the associated cells substantially contributing to the level of the longitudinal axis. of the cylindrical element.

Avec cet agencement, lorsque la bande alvéolée contenant les fibres optiques est enroulée autour de l'élé- ment porteur de traction, les matériaux de la bande ne se trouvent plus soumis à des sollicitations dues à une orien-tation imposée des chaines de molécules de la matière plastique constitutive de l'élément. De ce fait, en position assemblez, c1 est-à-dire enroulée autour du porteur, il se crée pratiquement plus de fatigue statique au sein du matériau, ce qui évite ainsi d'altérer sa phase plastique. With this arrangement, when the honeycomb strip containing the optical fibers is wound around the traction-carrying element, the materials of the strip are no longer subjected to stresses due to an imposed orientation of the chains of molecules of the plastic material constituting the element. Therefore, in the assemble position, c1 is wrapped around the carrier, it creates almost more static fatigue within the material, which thus avoids altering its plastic phase.

D'autres caractéristiques et avantages de la présente invention ressortiront de la descrittion suivante des modes de réalisation, donnés à titre illustratif mais nullement.limitatif , faite en relation avec les dessins annexés, sur lesquels
Les figures 1 à 3 représentent différents modes de réalisation de l'élément unitaire de câblage selon la présente invention
La figure 4 représente un élément de câblage entière- ment cylindrique analogue aux éléments de câble obtenus par enroulement des élements de câblage des figures 1 et 3;;
tes figures 5 et 6 représentent des vues, en élévation et de côté, respectivement, d'un mode de réalisa- tion d'un poste d'insertion des fibres et de fermeture de l'élément de câblage , et
La figure 7 représente schématiquement une installation pour la réalisation d'un élément de câble unitaire selon la presente invention,
Dans la description qui va suivre, les éléments identiques ou analogues portent les mêmes- références que dans la demande de brevet principale.Other characteristics and advantages of the present invention will emerge from the following description of the embodiments, given by way of illustration but in no way limitative, made in relation to the appended drawings, in which
Figures 1 to 3 show different embodiments of the unitary wiring element according to the present invention
Figure 4 shows a fully cylindrical wiring element similar to the cable elements obtained by winding the wiring elements of Figures 1 and 3;
FIGS. 5 and 6 show views, in elevation and from the side, respectively, of an embodiment of a station for inserting the fibers and closing the wiring element, and
FIG. 7 schematically represents an installation for producing a unitary cable element according to the present invention,
In the description which follows, identical or analogous elements have the same references as in the main patent application.

On a représenté sur la figure, un élément de câblage unitaire 100 selon la présente invention. Comme dans là demande de brevet principale, il se présente sous la forme d'une bande dans laquelle sont formées, transversalement, une série d'alvéoles 3,.3'.debouchant chacune dans une.des faces de la bande par un chenal d'accès 5 défini par des faces en regard espacées sensiblement symétriques 7 à configuration transversale trapezoldale se rétrécissant vers l'alvéole.Les bords latéraux opposés 8 et 8' de la bande comportent des moyens coopérants 9, 9' garantissant leur solidarisation mutuelle .lorsque la bande est refermée sur elle-même, amenant par là même les faces en regard 7 des chenaux 5 en contact étroit poûr fermer et isoler les alvéoles 3 dans lesquelles auront été précédemment déposées les fibres optiques 4 et au moins un conducteur métallique. There is shown in the figure, a unitary wiring element 100 according to the present invention. As in the main patent application, it is in the form of a strip in which are formed, transversely, a series of cells 3,. 3 '. Each opening into one of the faces of the strip by a channel d 'access 5 defined by substantially symmetrical opposite faces 7 with trapezoidal transverse configuration narrowing towards the cell. The opposite lateral edges 8 and 8 ′ of the strip comprise cooperating means 9, 9 ′ guaranteeing their mutual joining. when the the strip is closed on itself, thereby bringing the facing faces 7 of the channels 5 in close contact to close and isolate the cells 3 in which the optical fibers 4 and at least one metallic conductor have previously been deposited.

Conformément à la présente invention, la bande se présente sous une forme partiellement cylindrique, les faces internes 12 des nervures 6, délimitées entre deux chenaux adjacents 5, définissant un premier cylindre intérieur de rayon Rot la face continue externe 2' de l'élément de cabla- ge étant parallèle à cette première surface cylindrique~de rayon RO. De même, les différentes alvéoles 3, 3' sont répar- ties, au repos, suivant un cercle de rayon R1, centre sur l'axe commun 0 des surfaces cylindriques des faces interne et externe de l'élément de bande
Dans le mode de réalisation de la figure 1, l'élément de câblage unitaire a un angle au centre d'environ 900, les plans des faces latérales opposées 8 et 8' concourant au niveau de l'axe 0.Dans le mode de réalisation de la figure 3, l'élément de câblage a une .ouverture d'environ 1800. Dans tous les cas, les chenaux 5 et les alvéoles associées 3 ont chacun un plan de symétrie longitudinal et, conformément å la présente invention; ces plans de symétrie longitudinaux 101 des différents chenaux et alvéoles associées concourent tous sensiblement au niveau de l'axe 0 des surfaces cylindriques des faces interne et externe de l'élément de câblage.According to the present invention, the strip is in a partially cylindrical shape, the internal faces 12 of the ribs 6, delimited between two adjacent channels 5, defining a first internal cylinder of radius Rot the external continuous face 2 'of the element of wiring being parallel to this first cylindrical surface ~ of radius RO. Similarly, the various cells 3, 3 'are distributed, at rest, in a circle of radius R1, center on the common axis 0 of the cylindrical surfaces of the internal and external faces of the strip element
In the embodiment of FIG. 1, the unitary wiring element has an angle at the center of approximately 900, the planes of the opposite lateral faces 8 and 8 ′ competing at the level of the axis 0. In the embodiment in FIG. 3, the wiring element has an opening of approximately 1800. In all cases, the channels 5 and the associated cells 3 each have a plane of longitudinal symmetry and, in accordance with the present invention; these longitudinal planes of symmetry 101 of the various channels and associated cells all contribute substantially at the level of the axis 0 of the cylindrical surfaces of the internal and external faces of the wiring element.

Comme représenté sur la figure 1, l'élément de cablage 100 comprend au moins un élément de traction longitudinal 13, 13', noyé dans le matériau constitutif de l'élé- ment lors de l'extrusion de celui-cit Le matériau constitutif de l'élément est une.polyo.léfine,~un polymere, typiquement du polyéthylène. As shown in FIG. 1, the wiring element 100 comprises at least one longitudinal traction element 13, 13 ′, embedded in the material constituting the element during the extrusion of the latter. The material constituting the element is une.polyo.léfine, ~ a polymer, typically polyethylene.

Dans le mode de- réalisation représenté sur la figure 2, qui représente de façon non limitative une ouverture supérieure 900, afin d'augmenter l'élasticité transversale de la bande la face extérieure 2' présente une succession d'ondulations longitudinales. dont les sommets 201 se trouvent alignés avec les plans de symétrie longitudinaux 101 des couples chenaux-alvéoles, les creux 200 de ces ondulations se situant au niveau du plan radial intermédiaire entre deux tels plans longitudinaux de façon que, au voisinage de ces derniers, l'épaisseur e du pourtour des alvéoles 3 soit constante. Cet agencement facilite la fermeture de l'élément de câblage tout en minimisant les contraintes qu'elle subit lors de cette opération d'ouverture préalable. Les alvéoles 3 ont typiquement une section circulaire mais, en variante, elles peuvent présenter une section ovoïde 3', comme repré senté sur la partie droite de la figure~l, ou tout autre for me convenant le mieux aux exigences de la fibre optique. In the embodiment shown in FIG. 2, which non-limitatively represents an upper opening 900, in order to increase the transverse elasticity of the strip, the external face 2 'has a succession of longitudinal undulations. whose vertices 201 are aligned with the longitudinal planes of symmetry 101 of the channel-alveolus pairs, the hollows 200 of these undulations being located at the level of the intermediate radial plane between two such longitudinal planes so that, in the vicinity of the latter, the thickness e of the periphery of the cells 3 is constant. This arrangement facilitates the closing of the wiring element while minimizing the stresses which it undergoes during this prior opening operation. The cells 3 typically have a circular section but, alternatively, they may have an ovoid section 3 ', as shown on the right side of Figure ~ l, or any other for me best suited to the requirements of optical fiber.

On a représenté sur la figure 4 un élément de câblage unitaire 20 sous une forme préalable entièrement cylindrique et donc analogue à l'élément de câble obtenu par enroulement des éléments de câblage des figures 1 et 2 si ce n'est que les bords latéraux 8 et 8', adjacents ne sont pas solidarisés l'un à l'autre et ne le seront qu'après que l'élément de câblage aura été ouvert pour mettre en place les fibres, puis libéré pour recouvrer sa forme fermée. FIG. 4 shows a unitary wiring element 20 in a completely cylindrical prior form and therefore analogous to the cable element obtained by winding the wiring elements of FIGS. 1 and 2 except that the lateral edges 8 and 8 ', adjacent are not secured to each other and will only be secured after the wiring element has been opened to place the fibers, then released to recover its closed form.

Dans ce mode de réalisation, la bande est extrudée sous forme cylindrique,la coupure longitudinale suivant un rayon,formant les bords sensiblement jointifs 8,8", étant ménagée soit lors de la fabrication de la bande, soit ultérieurement, par exemple juste avant la mise à plat du cylindre. La bande n'est ainsi sujette à contraintes que pendant la phase d'ouverture pour la mise en place des fibres et de l'élément de traction central 10, ces contraintes momentanées ne dépassant par ailleurs en aucun cas la limite élastique de la matière constitutive de la bande. I1 en résulte que l'élément de câble unitaire résultant, équipé de fibres, n'est soumis à aucune contrainte et a donc une durée de vie encore largement accrue.Ce mode de réalisation permet par ailleurs de visualiser l'élément de câble obtenu par enroulement des éléments des figures 1 à 3 autour de l'élément porteur de traction 10, après que les fibres optiques 4 et, additionnellement, au moins un conducteur électrique 15, aient été disposés lâches dans les alvéoles 3. In this embodiment, the strip is extruded in cylindrical form, the longitudinal cut along a radius, forming the substantially contiguous edges 8.8 ", being provided either during the manufacture of the strip, or subsequently, for example just before the flattening of the cylinder. The strip is thus subject to stresses only during the opening phase for the positioning of the fibers and of the central traction element 10, these momentary stresses in no case exceeding the elastic limit of the material of which the strip is made. It follows that the resulting unitary cable element, equipped with fibers, is not subjected to any stress and therefore has a still greatly increased service life. elsewhere to visualize the cable element obtained by winding the elements of FIGS. 1 to 3 around the traction-carrying element 10, after the optical fibers 4 and, additionally, at least one electrical conductor 15, have been é arranged loose in the cells 3.

Quoique dans les modes de réalisation des figures 1 à 3, les faces en regard 7 des chenaux d'accès 5 soient normalement écartées de façon à ne venir en contact que lors de la fermeture complète de l'élément de câblage,pour faciliter la mise en place des fibres optiques et des conducteurs électriques dans les alvéoles 3, notamment si l'angle au centre de l'élément de câblage est compris entre 1800 et 3600, comme dans le cas de la figure 4, on prévoiera, comme représenté sur les figures 5 et 6, en amont du dispositif de fermeture 27 de l'élément de câblage, analogue à celui décrit en relation avec la figure 5 de la demande de brevet principale, un dispositif d'écartement ou d'ouverture 210 pour ramener l'élément de câblage 100 dans une configuration moins cintrée que dans sa position normale de repos.A titre d'exemple non limitatif, le dispositif d'ouverture 210 comprend un rouleau 211 disposé transversalement à la direction normale de défilement de la bande lOO,laquelle est amenée suivant un angle prononcé vers ce rouleau pour écarter copieusement la bande et, partant, les bords 7 des chenaux 5 au droit de la génératrice 212. au niveau de laquelle s'effectue l'insertion des fibres optiques 4, après quoi, la bande recouvre instantanément d'elle-même sa position cintrée, ce cintrage étant poursuivi jusqu'à complet enroulement dans le dispositif de fermeture 27 où la bande est refermée autour du porteur central 10. Although in the embodiments of FIGS. 1 to 3, the facing faces 7 of the access channels 5 are normally separated so as to come into contact only when the wiring element is completely closed, to facilitate placing optical fibers and electrical conductors in the cells 3, in particular if the angle at the center of the wiring element is between 1800 and 3600, as in the case of FIG. 4, provision will be made, as shown in the Figures 5 and 6, upstream of the closure device 27 of the wiring element, similar to that described in connection with Figure 5 of the main patent application, a spacer or opening device 210 for bringing the wiring element 100 in a less curved configuration than in its normal rest position. By way of nonlimiting example, the opening device 210 comprises a roller 211 arranged transversely to the normal direction of travel of the strip 100, which is brought followed nt a pronounced angle towards this roller to spread the tape copiously and, therefore, the edges 7 of the channels 5 in line with the generator 212. at which the insertion of the optical fibers 4 takes place, after which the tape covers instantaneously of its bent position, this bending being continued until complete winding in the closing device 27 where the strip is closed around the central carrier 10.

L'installation de fabrication de l'élément de câble unitaire 20 peut être identique à celle représentée sur les figures 4 et 3 de la demande de brevet principale,mais - peut constituer en une ligne homogène, comme représenté sur la figure 7. Sur cette figure 7, on reconnaît, en bas à droite, l'installation de fabrication de la bande 100 proprement dite, avec sa tête d'extrusion 17 à laquelle sont amenés les éléments de traction 13, la bande, une fois refroidie en 18 et séchée en 19, étant acheminée directement vers le poste d'ouverture et de fermeture 270 où sont également amenés le porteur central 10 et les fibres optiques 4. The installation for manufacturing the unitary cable element 20 can be identical to that shown in FIGS. 4 and 3 of the main patent application, but - can constitute a homogeneous line, as shown in FIG. 7. On this FIG. 7, we recognize, at the bottom right, the installation for manufacturing the strip 100 proper, with its extrusion head 17 to which the traction elements 13, the strip, are brought, once cooled in 18 and dried in 19, being routed directly to the opening and closing station 270 where the central carrier 10 and the optical fibers 4 are also brought.

Une fois enroulé autour de l'élément porteur 10, l'élément unitaire de câble 20 reçoit un gainage constitué par des rubans disposes en hélice 28, 28', avant d'être réceptionné sur un tambour de stockage 31, l'élément de câble étant,ce faisant, soumis à un mouvement de rotation autour de l'axe principal de porteur central pour lui conférer,comme susmentionné, une torsion de pas très grand vis-à-vis du diamètre des fibres. Typiquement, le pas de torsion est détermi né de façon qu'une génératrice de référence de l'élément de câble unitaire 20 tourne de 3600 tous les 4 metres de longueur de câble
Quoique la présente invention ait été décrite en relation avec des modes de réalisation particuliers, elle ne s'en trouve pas limitée mais est au contraire susceptible de modifications et de variantes qui apparaîtront à l'homme de l'art. Once wrapped around the carrying element 10, the unitary cable element 20 receives a sheathing constituted by ribbons arranged in a helix 28, 28 ′, before being received on a storage drum 31, the cable element being, in doing so, subjected to a rotational movement around the main axis of the central carrier to give it, as mentioned above, a twist of not very large with respect to the diameter of the fibers. Typically, the twisting pitch is determined so that a reference generator of the unitary cable element 20 rotates by 3600 every 4 meters of cable length
Although the present invention has been described in relation to particular embodiments, it is not limited thereto but is on the contrary subject to modifications and variants which will appear to those skilled in the art.

Claims

1 - unitary wiring element according to claim 1 of the main patent application, characterized in that the element (100) has, at rest, an at least partially cylindrical shape, the planes of symmetry (101) of the channels d 'access (5) and associated cells (3, 3') substantially contributing to the level of the longitudinal axis (O) of the cylindrical element.

2 - Element according to claim 1, characterized in that the opening angle of the cylindrical element (100) is greater. or equal to 90,

3 - Element according to claim 2, characterized in that one opening angle of the cylindrical element (100) is between 1300 and 3600.

4 - Element according to any one of claims 1 to 3, characterized in that the cells (3, 3 ') are distributed substantially along a circle (R1) centered on the axis (o),

5 - Element according to any one of claims 1 to 4, characterized in that the external face (2 ') of the cylindrical element has parallel longitudinal undulations whose crests (201) substantially coincide with the different longitudinal planes of symmetry (10) associated channels and alveoli.

6 - Element according to any one of claims 1 to 5, characterized in that the cells (3 ') have, in cross section, an oval configuration.

7 - Element according to any one of claims 1 to 6, characterized in that it is obtained by extruding a polymeric material.

8 - Element according to claim 7, characterized in that it comprises at least one longitudinal traction element (13, 13 ') embedded in the polymer material.

9 - single fiber optic cable element, characterized in that it is formed from a wiring element (100) according to any one of the preceding claims, wound around a cylindrical load-bearing element with tensile strength high (10), with a twist around the axis of this carrier element having a large pitch in front of the diameter of the optical fibers, at least a part of the cells (3, 3 ') each loosely containing an optical fiber (4 ).

10 - Process. for manufacturing a unitary element according to claim 9, characterized in that it takes, before the installation of the optical fibers (4) in the cells (3, 3 ') of the wiring element (100) , the step of opening this wiring element (100) to bring it back to a less curved configuration to spread the channels (5.5 ') and facilitate the insertion into the associated cells (3, 3') of the optical fibers (4).