FR2509903A1 - CABLE COMPRISING A HELICOIDAL WINDING - Google Patents

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William Conrad Lewis Weinraub
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    • H01B7/18Protection against damage caused by wear, mechanical force or pressure; Sheaths; Armouring
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    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
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Abstract

L'INVENTION CONCERNE LA TECHNOLOGIE DES CABLES. UN CABLE COMPORTE NOTAMMENT UNE AME CYLINDRIQUE SUR LAQUELLE EST ENROULEE UNE COUCHE D'ARMURE HELICOIDALE 209, 210. ON PEUT FAIRE EN SORTE QUE LA COUCHE HELICOIDALE PRODUISE UNE REACTION SOUS FORME DE COUPLE DE VALEUR NULLE, LORSQUE LE CABLE EST SOUMIS A UN EFFORT AXIAL, EN CHOISISSANT UNE VALEUR PARTICULIERE DE L'ANGLE D'ENROULEMENT TH. ON PEUT AVANTAGEUSEMENT UTILISER CETTE TECHNIQUE POUR DES CABLES A GUIDES DE LUMIERE AYANT UNE COUCHE D'ARMURE HELICOIDALE METALLIQUE, ET ON ATTENUE AINSI LA TENDANCE DU CABLE A FORMER DES COQUES. APPLICATION AUX TELECOMMUNICATIONS OPTIQUES.THE INVENTION RELATES TO CABLE TECHNOLOGY. A CABLE INCLUDES IN PARTICULAR A CYLINDRICAL CORE ON WHICH IS COIL A LAYER OF HELICOIDAL ARMOR 209, 210. THE HELICOIDAL LAYER CAN BE PROVIDED FOR A REACTION IN THE FORM OF A TORQUE OF ZERO VALUE, WHEN THE CABLE IS SUBJECT TO AN AXIAL EFFORT , BY CHOOSING A PARTICULAR VALUE OF THE WINDING ANGLE TH. THIS TECHNIQUE CAN ADVANTAGEALLY BE USED FOR LIGHT GUIDED CABLES HAVING A METAL HELICOIDAL ARMOR LAYER, AND THUS TENDENCY OF THE CABLE TO FORM SHELLS IS AVAILABLE. APPLICATION TO OPTICAL TELECOMMUNICATIONS.

Description

La présente invention concerne des câbles ayant un élément hélicoïdal,The present invention relates to cables having a helical element,

comprenant des câbles coaxiaux, des câbles multipaires et des câbles de guides de lumière pour  including coaxial cables, multi-pair cables and light guide cables for

l'utilisation en télécommunications.  use in telecommunications.

On utilise des câbles comportant un ou plusieurs  One or more cables are used

éléments hélicoïdaux dans diverses applications, parmi les-  helicoidal elements in various applications, among-

quelles les câbles de télécommunications tels que les cibles coaxiaux, les câbles multipaires ou les câbles de guides de lumière Un élément enroulé en hélice peut faire fonction d'armure d'un tel câble, lorsqu'il se trouve près de la partie extérieure du c Cble D'autres éléments enroulés en  which telecommunication cables such as coaxial targets, multipair cables or light guide cables A helically wound element can act as the armor of such a cable when it is near the outer part of the cable. Cable Other elements wrapped in

hélice comprennent des bandes, des rubans de matière plas-  propeller include bands, ribbons of

tique, des éléments de liaison, etc On peut également uti-  tics, linking elements, etc. It is also possible to use

liser un enroulement héicoidal d'une matière conductrice pour la transmission d'énergie électrique ou d'information  a heicoidal winding of a conductive material for the transmission of electrical energy or information

sous forme électrique.in electrical form.

Si on ne prend pas de mesures pour l'empêcher, un élément hélicoïdal introduit de façon caractéristique dans un câble une réaction sous forme de couple Ainsi, lorsqu'on applique une force axiale au cible, ce qui le fait allonger,  If no measures are taken to prevent it, a helical element typically introduces into a cable a reaction in the form of a torque. Thus, when an axial force is applied to the target, which makes it lengthen,

le câble a tendance à se vriller Selon la structure du c C-  the cable tends to twist According to the structure of the c C-

ble, ce vrillage peut se produire soit dans le sens qui entra:ne un serrage de l'enroulement en hélice, soit dans  This twisting may occur either in the direction that led to a tightening of the helical winding or

le sens qui tend à le dérouler Une telle réaction sous for-  the meaning that tends to unfold it. Such a reaction under-

me de couple peut dans certains cas produire des coques dans un câble, lorsqu'on déroule le câble à partir d'un touret ou qu'on le manipule de toute autre manière, comme par exemple pendant l'installation du câble Une réaction sous forme de  torque can in some cases produce hulls in a cable, when unwinding the cable from a drum or manipulated in any other way, such as during the installation of the cable A reaction in form of

couple peut également entraîner d'autres difficultés de ma-  may also lead to other difficulties in

nipulation Le serrage ou le déroulement de l'élément héli-  The tightening or unfolding of the heli element

cordal peuvent également avoir un effet défavorable sur les  cordal may also have an adverse effect on

performances du câble.cable performance.

Il est possible de s'opposer à la réaction sous forme de couple d'une ou de plusieurs couches hélicoïdales en établissant une réaction sous forme de couple de sens  It is possible to oppose the reaction as a couple of one or more helical layers by establishing a reaction in the form of a couple of senses

opposé dans une autre couche hélicoïdale On peut par exem-  opposite in another helical layer.

ple s'opposer à l'action d'une couche hélicoïdale enroulée dans un sens, par une couche hélicoïdale qui la recouvre et  to oppose the action of a helical layer wound in one direction, by a helical layer which covers it and

qui est enroulée dans le sens opposé On a créé des techni-  which is wound in the opposite direction.

ques pour analyser la réaction sous forme de couple de câbles  to analyze the reaction as a couple of cables

enroulés en hélice, qui permettent de prévoir l'angle d'en-  helically wound, which allow to predict the angle of

roulement d'un élément hélicoidal de compensation On pourra voir par exemple à ce titre le document: "Mechanical Charac- terization of Cables Containing Helically Wrapped Reinforcing Elements", par T C O Cannon et M R Santana, Proceedings of the 24th International Wire and Cable Symposium ( 1975),  For example, the document entitled: "Mechanical Charac- terization of Cables Containing Helically Wrapped Reinforcing Elements", by TCO Cannon and Mr. R. Santana, Proceedings of the 24th International Wire and Cable Symposium ( 1975),

Cherry Hill, New Jersey.Cherry Hill, New Jersey.

Conformément à l'invention, un câble comprend un  According to the invention, a cable comprises a

élément hélicoïdal qui entoure une gme cylindrique, et l'an-  helicoidal element which surrounds a cylindrical gme, and the

gle d'enroulement G de cet élément hélicoïdal est choisi de façon que l'élément hélicoïdal produise une réaction sous forme de couple de valeur pratiquement nulle lorsque le càble  This winding element G of this helical element is chosen so that the helical element produces a reaction in the form of a torque of practically zero value when the cable

est soumis à un effort axial.is subjected to an axial force.

Dans un mode de réalisation préféré conforme à  In a preferred embodiment according to

l'invention, on choisit cet angle e conformément à la formu-  According to the invention, this angle e is chosen according to the formula

le: e = cotg EN -1/2 2 Ac/Rc dans laquelle: N =,cc en désignant par R le rayon de _âme, par 1 c la longueur d'un segment de l'âme, par A c la variation de la longueur de ce segment qui est produite  the: e = cotg EN -1/2 2 Ac / Rc where: N =, cc denoting by R the radius of _ soul, by 1 c the length of a segment of the soul, by A c the variation of the length of this segment that is produced

par un effort axial sur l'âme, et par AR la variation cor-  by an axial force on the soul, and by AR the correct variation

respondante du rayon de l'âme.correspondent of the ray of the soul.

L'invention sera mieux comprise à la lecture de la  The invention will be better understood on reading the

description qui va suivre d'un mode de réalisation et en se  description that follows of an embodiment and in

référant aux dessins annexés sur lesquels: La figure 1 représente un montage expérimental qui  Referring to the accompanying drawings, in which: FIG. 1 represents an experimental setup which

convient pour déterminer les paramètres utilisés pour le cal-  suitable for determining the parameters used for

cul de l'angle d'enroulement en hélice.  end of the helical winding angle.

La figure 2 représente un c Cble à fibres optiques  Figure 2 shows a fiber optic cable

comportant une couche d'armure hélicoïdale conforme à l'in-  having a layer of helical armor conforming to the

vention.vention.

La description détaillée qui suit porte sur un c C-  The following detailed description refers to a C-

ble à enroulement hélicoïdal, dans lequel un seul enroulement  helically wound wound, in which a single winding

hélicoidal produit une réaction sous forme de couple de va-  Helicoidal produces a reaction in the form of

leur nulle Dans la structure de câble de l'invention, un seul enroulement hélicoiïdal exerce un couple égal à zéro sur l'âme du câble sur laquelle il est enroulé Ainsi, si l'âme du câble a une réaction sous forme de couple qui est pratiquement nulle avant que l'élément hélicoïdal soit enroulé sur elle, le c Cble résultant,avec l'élément hélicoïdal,  In the cable structure of the invention, a single helicoidal winding exerts a zero torque on the core of the cable on which it is wound. Thus, if the core of the cable has a torque reaction which is virtually zero before the helical element is wound on it, the resulting C cable, with the helical element,

présente également une réaction sous forme de couple prati-  also presents a reaction in the form of a practical torque

quement nulle, en présence d'une déformation axiale appli-  zero, in the presence of axial deformation

quée. Comme il est indiqué dans le document de Cannon et Santana précité, la déformation dans un élément hélicoïdal ( Es) est liée à la déformation axiale dans le câble par l'équation ( 1): Es = (cos 2 O-N sin 20)-0 ( lr Rs sin 29) ( 1) dans laquelle E cest la déformation axiale dans le câble, e est l'angle d'enroulement de l'élément hélicoïdal (angle formé par l'axe longitudinal de l'âme du c 4 ble et par l'axe de l'élément hélicoïdal), O est la torsion du câble, en tours par unité de longueur, qui résulte de la déformation axiale, Rs est la position radiale de l'élément hélicoïdal, et N est la déformation radiale par unité de déformation axiale à laquelle l'âme du ceble est soumise au niveau de l'élément hélicoiïdal, sous l'effet de la déformation axiale, et elle est donnée par l'équation ( 2):  cated. As indicated in the document by Cannon and Santana supra, the deformation in a helical element (Es) is related to the axial deformation in the cable by equation (1): Es = (cos 2 ON sin 20) -0 (1 Rs sin 29) (1) where E is the axial deformation in the cable, e is the winding angle of the helical element (angle formed by the longitudinal axis of the core of the cable and by the axis of the helical element), O is the torsion of the cable, in revolutions per unit length, which results from the axial deformation, Rs is the radial position of the helical element, and N is the radial deformation by axial deformation unit to which the core of the ceble is subjected at the level of the helicoidal element, under the effect of axial deformation, and is given by equation (2):

à R /Rto R / R

N = c c ( 2) A Lc/ c dans laquelle R est le rayon de l'âme sur laquelle l'élément hélicoïdal est enroulé, et Lc est la longueur d'un segment  N = c c (2) A Lc / c where R is the radius of the core on which the helical element is wound, and Lc is the length of a segment

de l'âme.of soul.

On a déterminé qu'il était possible d'obtenir une réaction sous forme de couple de valeur nulle en résolvant  It has been determined that it is possible to obtain a zero-valued torque reaction by solving

l'équation ( 1) de la manière suivante: en imposant une con-  equation (1) in the following way: by imposing a

dition finale correspondant à une torsion nulle ( O = 0), on obtient l'équation ( 3): s = E(cos 2 e-N sin 2 e) ( 3)  final edition corresponding to a null twist (O = 0), we obtain equation (3): s = E (cos 2 e-N sin 2 e) (3)

Dans la condition de couple nul, Es, c'est-à-dire la défor-  In the condition of zero torque, Es, that is to say the defor-

mation dans l'élément hélicoïdal, devient égale-à zéro Ceci  in the helical element, becomes equal to zero

se produit lorsque-l'angle d'enroulement O est choisi con-  occurs when the winding angle O is chosen

formément à l'équation suivante: e = cotg lrî/2 ( 4) Par conséquent, en évaluant les valeurs de Rc/Rc et Ic/Lc, on peut déterminer l'angle d'enroulement qui  Thus, by evaluating the values of Rc / Rc and Ic / Lc, it is possible to determine the winding angle which can be determined by the following equation:

donne un couple nul.gives a zero torque.

la figure 1 représente un montage de test qui convient pour déterminer ces valeurs L'effort peut être produit par un treuil de traction 11, équipé d'une roue à rochet, reliée à l'âme du cible par un filin d'acier toronné de 6,35 mm, portant la référence 12 Un crochet 13 est fixé au filin par un accouplement pivotant et est fixé par une pince 14 à l'âme du câble sous test, 16 L'tme du cible sous test est fixée à un dispositif de mesure de charge 18 par une pince 17 On peut employer comme dispositif de mesure de charge la cellule de mesure de charge du type Tyco JP-2000 de la firme Data Instruments Inc, et cette cellule est à son tour fixée à un objet fixe 19 En partant d'une condition d'effort nulle, ou donnée, on détermine la variation de la  FIG. 1 represents a test assembly that is suitable for determining these values. The force can be produced by a traction hoist 11, equipped with a ratchet wheel, connected to the target core by a stranded steel wire of 6.35 mm, with the reference 12 A hook 13 is fixed to the rope by a pivoting coupling and is fixed by a clamp 14 to the core of the cable under test, 16 The soul of the target under test is fixed to a device of Charge Measurement 18 by Clamp 17 The Load Measuring Cell Tyco JP-2000 from Data Instruments Inc. can be used as a load measuring device, and this cell is in turn attached to a fixed object. starting from a condition of zero effort, or given, one determines the variation of the

longueur de l'me du câble sous test, sur une longueur d'éprou-  length of the cable under test, over a length of

vette donnée, sous l'effet d'un effort appliqué On mesure la longueur d'éprouvette pour déterminer la longueur de l'ame du câble telle qu'elle est suspendue, en incluant la flèche éventuelle de l'ame du cible La longueur d'éprouvette fournit la valeur de c' tandis que la variation de longueur est la valeur de AI c On mesure également le diamètre de l'âme du  This data is measured under the effect of an applied force. The length of the test piece is measured to determine the length of the core of the cable as it is suspended, including the possible arrow of the soul of the target. specimen gives the value of c 'while the length variation is the value of AI c The diameter of the core of the

c 6 ble sous test, en employant par exemple un capteur de dé-  c 6 ble under test, for example by using a sensor de-

formation transversal du type G-57-11, de la firme Instron.  G-57-11 type cross-training from Instron.

On détermine tout d'abord le diamètre dans des conditions d'effort identiques à celles dans lesquelles on a mesuré la longueur d'éprouvette, puis on le détermine à nouveau avec un effort appliqué identique à celui avec lequel on a mesuré AL 6 c Ia valeur de R est alors la moitié du diamètre initial, et AR est la moitié de la variation du diamètre en présence  The diameter is first determined under stress conditions identical to those in which the length of the test piece was measured, then again determined with the same applied force as that with which AL 6 c Ia was measured. value of R is then half of the initial diameter, and AR is half of the diameter variation in the presence

de l'effort appliqué mentionné précédemment.  of the applied effort mentioned above.

Pour améliorer la précision et l'homogénéité de la détermination de N, on mesure de préférence les données ci-dessus sur une série d'incréments d'effort, et on fait la moyenne des valeurs résultantes de N Dans de nombreux cas, un procédé encore plus souhaitable consiste à trouver une formule de régression en accord avec les données qui résultent des incréments d'effort successifs On peut uti-  To improve the accuracy and homogeneity of N determination, the above data are preferably measured over a series of stress increments, and the resulting values of N are averaged. even more desirable is to find a regression formula consistent with the data that results from successive effort increments.

liser un procédé d'identification au sens des moindres car-  to identify an identification process in the sense of the least

rés Si on suppose qu'on a une déformation nulle pour une certaine précharge de valeur faible, on peut utiliser la formule ( 5), dans laquelle est la déformation radiale de l'âme, E L est la déformation axiale de l'âme et K est une constante: E r = L + ( 5) Dans cette formule, chaque ensemble de points de données At c/Rc, A Lc 1 c est tracé ou enregistré de toute autre manière sur un graphe dont les axes de coordonnées correspondent à E r et E 1 On choisit ensuite les valeurs  res If we assume that we have a zero strain for a certain low value precharge, we can use the formula (5), in which is the radial deformation of the core, EL is the axial deformation of the core and K is a constant: E r = L + (5) In this formula, each set of At c / Rc data points, A Lc 1 c is plotted or otherwise recorded on a graph whose coordinate axes correspond to E r and E 1 Then choose the values

de N et K de façon à obtenir une ligne ayant un écart mini-  N and K so as to obtain a line with a minimum deviation of

mal (moindres carrés) par rapport aux données Selon une va-  (least squares) compared to the data According to a

riante, on peut utiliser un calcul numérique pour obtenir N et K à partir des points de données, selon des procédés connus. On a appliqué cette technique avec succès à un  In order to obtain N and K from the data points, numerical computation can be used according to known methods. This technique has been successfully applied to a

câble à guides de lumière Dans les cebles à guides de lu-  cable with light guides In the cable-guided cebles

mière, il est important de réduire la tendance du cible à  first, it is important to reduce the target's tendency to

former des coques pendant la manipulation Ceci est facili-  to form hulls during handling This is easily

té lorsqu'une couche d'armure formée sur le câble présente une réaction sous forme de couple de valeur nulle A titre  when a layer of armor formed on the cable has a reaction in the form of a pair of zero value

d'exemple de la technique de l'invention, on mesure un c C-  example of the technique of the invention, a C c is measured.

ble à guides de lumière comprenant des fibres optiques, dé-  light guide cable comprising optical fibers, de-

crit par ailleurs dans le brevet US 4 241 979, pour déter-  also written in US Pat. No. 4,241,979, for determining

miner l'angle d'enroulement approprié d'une couche d'armure hélicoïdale.  undermine the proper winding angle of a helical armor layer.

EXEMPLEEXAMPLE

Un câble à guides de lumière, tel que le montre pratiquement la figure 2, est construit conformément à la  A light guide cable, as practically shown in Figure 2, is constructed in accordance with the

description qui suit L'âme du cable englobe toutes les  following description The soul of the cable encompasses all

parties du cable qui se trouvent à l'intérieur de la couche d'armure hélicoïdale ( 209, 210) Au centre de l'me se trouve un espace pour des guides de lumière, qui peuvent etre assemblés sous la forme de rubans Chaque ruban ( 201) comprend de façon caractéristique 12 fibres optiques, dont  parts of the cable that lie inside the helical armor layer (209, 210) In the center of the soul is a space for light guides, which can be assembled in the form of ribbons Each ribbon ( 201) typically comprises 12 optical fibers, of which

un plus petit nombre est représenté, dans un but de clarté.  a smaller number is represented, for the sake of clarity.

les rubans peuvent 4 tre torsadés, avec une torsade pour 46 cm du c 9 ble représenté On applique sur les rubans une bande  the ribbons can be twisted, with a twist for 46 cm of the cable shown.

(non représentée) de polytétrafluoréthylène (PTFE) non sou-  polytetrafluoroethylene (PTFE) (not shown)

mis à Lu traitement thermique, et-cette bande est destinée à faire fonction de barrière thermique La bande de PTFE mesure environ 21 mm de largeur sur 0,08 mm d'épaisseur, et  It is heat-treated, and this strip is intended to function as a thermal barrier. The PTFE strip is approximately 21 mm wide by 0.08 mm thick, and

elle est appliquée longitudinalement, avec un joint à re-  it is applied longitudinally, with a gasket

couvrement Un tube de polyéthylène 202, extrudé sur la ban-  cover A polyethylene tube 202, extruded on the

de de PTF Efait fonction de chambre de protection pour la structure de rubans La matière du tube est du polyéthylène  of PTF acts as a protection chamber for the tape structure The tube material is polyethylene

à haute densité formé par extrusion continue, ayant un dia-  high density formed by continuous extrusion, having a di-

mètre intérieur de 6,35 mm et une épaisseur de 0,71 mm Une  inner meter 6.35 mm and a thickness of 0.71 mm

bande 203 en polyester sous forme de nappe de monofils con-  polyester strip 203 in the form of a monofil sheet

tinus est appliquée sur le tube de polyéthylène La bande mesure 2,54 cm de largeur sur 0,2 mm d'épaisseur Elle est  tinus is applied on the polyethylene tube The tape measures 2.54 cm wide by 0.2 mm thick It is

appliquée longitudinalement avec un joint à recouvrement.  applied longitudinally with a lap joint.

La couche suivante consiste en quatorze fils d'acier inoxy-  The next layer consists of fourteen stainless steel wires

dable 204, ayant chacun un diamètre de 0,43 mm, et consis-  204, each having a diameter of 0.43 mm, and

tant en acier inoxydable du type 302 les fils sont appliqués  both type 302 stainless steel wires are applied

de façon à faire un tour complet sur une distance longitudi-  in order to make a complete turn on a longitudinal distance

nale de 25,4 cm la couche suivante est une gaine de polyé-  25.4 cm, the next layer is a polyethylene sheath

thylène 205 qui est appliquée sur les fils d'acier La gaine est obtenue par extrusion continue de polyéthylène à haute densité ayant une épaisseur de paroi de 0,69 mm, avec un diamètre extérieur de 9,78 mm On applique ensuite une bande de polyester 206, sous forme de nappe de monofils continus,  thylene 205 which is applied to the steel wires The sheath is obtained by continuous extrusion of high density polyethylene having a wall thickness of 0.69 mm, with an outside diameter of 9.78 mm. Then a polyester strip is applied 206, in the form of a continuous monofil sheet,

et cette bande mesure 2,54 cm de largeur sur 0,2 mm d'épais-  and this band is 2.54 cm wide by 0.2 mm thick.

seur On applique la bande d'une manière longitudinale, ce qui donne un espace d'environ 5,6 mm Quatorze fils d'acier inoxydable 207 forment la couche suivante et sont enroulés en tournant dans la direction opposée aux fils précédents,  The strip is applied longitudinally, giving a gap of about 5.6 mm. Fourteen stainless steel wires 207 form the next layer and are wound by turning in the opposite direction to the previous wires.

et en faisant un tour complet en 38,4 cm Les fils ccnsis-  and making a complete turn in 38.4 cm The son ccnsis-

tent en acier inoxydable du type 302 et ils ont un diamètre de 0,43 mm Une gaine de polyéthylène 208 forme la couche  Stainless steel type 302 and they have a diameter of 0.43 mm A polyethylene sheath 208 forms the layer

suivante, et les fils d'acier sont incorporés dans l'épais-  following, and the steel wires are incorporated into the thick-

seur de paroi du polyéthylène L'épaisseur de cette gaine est de 1,02 mm, avec un diamètre extérieur de 12,2 mm La  polyethylene wall thickness The thickness of this sheath is 1.02 mm, with an outer diameter of 12.2 mm.

réaction sous forme de couple de cette âme de câble est pra-  reaction in the form of a couple of this cable core is practiced

tiquement égale à zéro.only equal to zero.

On a testé cette âme de câble avec le montage ex-  This cable core has been tested with the ex-

périmental qui est représenté sur la figure 1, pour détermi-  which is shown in Figure 1, to determine

ner la valeur de N On a suspendu entre des galets 15, comme il est représenté, une longueur d'ame de câble suffisante pour donner une longueur d'éprouvette d'environ 297 cm On a mesuré le diamètre du câble, approximativement au milieu, avec un capteur de déformation transversale de la firme  The value of N was suspended between rollers 15, as shown, a length of cable core sufficient to give a test piece length of about 297 cm. The diameter of the cable was measured, approximately in the middle, with a transverse deformation sensor of the firm

Instron On a ensuite appliqué un effort au câble en utili-  Instron An effort was then made to cable using

sant le treuil, pour produire un allongement du câble (AL) de 0,79 mm On a utilisé à nouveau le capteur de déformation transversale pour mesurer le diamètre afin de déterminer la valeur de 4 Rc On a augmenté l'effort axial appliqué par le treuil, pour produire un allongement supplémentaire de 0,79 mm et on a répété les mesures On a accompli cette procédure pour 24 incréments de la valeur de l'effort, produisant un  the winch, to produce a 0.79 mm elongation of the cable (AL). The transverse deformation sensor was used again to measure the diameter in order to determine the value of 4 Rc. The axial force applied by the winch, to produce an additional elongation of 0.79 mm and repeated measurements This procedure was performed for 24 increments of the value of the effort, producing a

allongement de 1,91 cm Pour chaque incrément, on a déter-  length of 1.91 cm For each increment, we determined

miné les valeurs de tir/l et &R 0/R Lorsqu'on a obtenu l'ensemble complet de points de données, on a déterminé les valeurs de N et K par une méthode "d'identification au sens des moindres carrés" pour l'équation ( 5) On a accompli trois séries séparées d'allongements, en partant chaque fois d'un effort approximativement nul On a ainsi déterminé une valeur moyenne de N égale à 0,42 On a alors calculé par l'équation ( 4) la valeur de l'angle d'enroulement e, et on a déterminé qu'elle était approximativement de 570 Pour l'âme de c 9 ble ci-dessus, ceci conduit à 40 tours par mètre pour la couche  minus the firing values / l and & R 0 / R When the complete set of data points was obtained, the values of N and K were determined by a "least squares identification" method for equation (5) Three separate sets of elongations were performed, starting each time with an effort of approximately zero. An average value of N equal to 0.42 was then determined. Equation (4) was then calculated. the value of the winding angle e, and it was determined that it was approximately 570. For the above core, this leads to 40 turns per meter for the layer

d'armure hélicoïdale sur l'âme Une couche d'armure appro-  helical armor on the soul A layer of armor suitable for

priée comprend deux enroulements hélicoïdaux en acier, ap-  required comprises two helical windings made of steel,

pliqués avec un angle d'enroulement de 570 Chaque enroule-  folded with a winding angle of 570 Each winding

ment a les caractéristiques suivantes: 16,3 mm de largeur, 0,127 mm d'épaisseur et un recouvrement de 5,59 mm de chaque côté On peut appliquer ces enroulements en deux parties  The following characteristics are available: 16.3 mm wide, 0.127 mm thick and a 5.59 mm overlap on each side These windings can be applied in two parts

209, 210, se recouvrant partiellement, de la manière repré-  209, 210, overlapping partially, in the manner

sentée sur la figure 2, pour faire en sorte qu'aucun espace  shown in Figure 2, to ensure that no space

n'apparaisse en cas de flexion du câble On considère ce-  does not appear in case of bending of the cable.

pendant que ces parties constituent toujours un seul élément hélicoïdal en ce qui concerne l'invention, du fait qu'elles ont le môme angle d'enroulement, le même "sens" d'enroule- ment (c'est-à-dire que toutes deux ont un pas à droite ou  while these parts still constitute a single helical element with respect to the invention, because they have the same winding angle, the same "sense" of winding (i.e. both have a step to the right or

un pas à gauche), et pratiquement la m 6 me distance par rap-  one step to the left), and practically the same distance

port au centre de l'âme Au lieu d'alterner les bords en recouvrement, comme il est représenté sur la figure 2, on peut appliquer l'un des enroulements de façon qu'il couvre l'autre enroulement sur les deux bords On peut employer de façon similaire des enroulements supplémentaires, tout  Instead of alternating overlapping edges, as shown in Figure 2, one of the windings can be applied so that it covers the other winding on the two edges. similarly use additional windings, while

en considérant qu'il s'agit d'un seul élément hélicoidal.  considering that it is a single helical element.

Enfin, on peut extruder une gaine de polyéthylène à haute densité 211 sur la couche d'armure hélicoldale Ia réaction sous forme de couple du câble résultant est pratiquement nulle. Pour déterminer la réaction sous forme de couple que manifeste un câble, une approximation simple consiste à mesurer la torsion libre que prend le câble lorsqu'il est  Finally, a high density polyethylene sheath 211 can be extruded onto the helicoidal weave layer. The resulting torque response of the resulting cable is substantially zero. To determine the torque response of a cable, a simple approximation is to measure the free twist that the cable takes when it is

chargé On peut suspendre un câble verticalement et le char-  charged We can suspend a cable vertically and the char-

ger au moyen d'un poids En ce qui concerne l'invention, on considère qu'un câble a une réaction sous forme de couple qui est pratiquement nulle lorsque la torsion du câble est  With respect to the invention, it is considered that a cable has a torque response which is substantially zero when the twist of the cable is

inférieure à 3 tours pour une longueur suspendue verticale-  less than 3 turns for a vertical hanging length-

ment de 100 m, lorsqu'on applique une déformation axiale de 1 % On peut proportionner ce critère de façon correspondante  100 m, when axial strain of 1% is applied. This criterion can be proportionally

pour d'autres longueurs et d'autrestorsions, comme par exem-  for other lengths and other tendencies, such as

ple une torsion inférieure à 0,3 tours pour une longueur de 10 m, lorsqu'on applique une déformation axiale de -1 % Un  a twist of less than 0.3 turns for a length of 10 m, when applying axial strain of -1% A

autre procédé de mesure qui donne une information pratique-  another measurement method which gives practical information

ment similaire consiste à mesurer le couple d'un c Able  similar is to measure the torque of a C Able

lorsqu'il est placé sous tension dans une condition inter-  when energized in an international condition

disant la torsion, et à diviser le couple par la raideur en torsion du câble On peut par exemple utiliser le montage expérimental de la figure 1 avec un dispositif de mesure de  saying the torsion, and to divide the torque by the torsional rigidity of the cable. For example, the experimental setup of FIG.

couple monté à la place de la cellule de mesure de charge.  torque mounted in place of the load cell.

le transducteur statique TQ 1600 fabriqué par la firme Vibrac  the TQ 1600 static transducer manufactured by the firm Vibrac

Corporation constitue un transducteur de couple approprié.  Corporation is a suitable torque transducer.

Pour une déformation donnée, on détermine le couple en newton-  For a given deformation, the torque in newton-

mètres Ensuite, on détermine la raideur en torsion de la mê-  Then, the torsional stiffness of the same

me longueur de câble, par des techniques connues En divisant le couple dû a la déformation par la raideur en torsion, on obtient un facteur de mérite exprimé en tours par mètre et par unité de déformation Avec cette procédure de mesure, on considère qu'un câble ayant un facteur de mérite inférieur à trois tours par mètre et par unité de déformation présente une réaction sous forme de couple qui est pratiquement nulle,  cable length, by known techniques By dividing the torque due to deformation by torsional stiffness, a merit factor is obtained expressed in revolutions per meter and per unit of deformation. With this measurement procedure, it is considered that a cable having a merit factor of less than three turns per meter and per deformation unit has a torque response that is virtually zero,

en ce qui concerne l'invention Dans certains cas, l'utilisa-  In some cases, the use of

tion de la technique de l'invention permet d'obtenir une va-  tion of the technique of the invention makes it possible to obtain a

leur inférieure à 1 tour par mètre et par unité de déforma-  less than 1 turn per meter and per unit deforma-

tion, en pratique industrielle.in industrial practice.

Dans les opérations modernes de fabrication de c-  In modern manufacturing operations of c-

ble, on peut de façon caractéristique obtenir un angle d'en-  it is possible to obtain an angle of

roulement en hélice compris dans une plage + 1 par rapport à la valeur nominale Dans le câble de l'exemple ci-dessus, ceci correspond à une différence de + 1,7 tour par mètre,  impeller bearing in a range + 1 compared to the nominal value In the cable of the example above, this corresponds to a difference of + 1.7 turns per meter,

par rapport à la valeur nominale de 40 tours par mètre.  compared to the nominal value of 40 turns per meter.

Ayant ainsi déterminé qu'on peut appliquer une seule couche hélicoïdale pratiquement exempte de couple, on peut voir qu'il est possible d'utiliser d'autres techniques pour trouver l'angle d'enroulement approprié La technique la plus directe consiste simplement à faire varier l'angle d'enroulement, en donnant plus ou moins de tours par mètre à l'élément hélicoïdal placé sur une âme, et à tester la réaction sous forme de couple que manifeste le câble On peut obtenir de cette manière une couche hélicoïdale ayant  Having thus determined that a single, substantially torque-free, helical layer can be applied, it can be seen that other techniques can be used to find the appropriate winding angle. The most straightforward technique is simply to vary the winding angle, giving more or less turns per meter to the helical element placed on a core, and to test the reaction in the form of torque that manifests the cable can be obtained in this way a helical layer having

une réponse sous forme de couple pratiquement nulle Normale-  a response in the form of practically zero torque Normal-

ment, l'âme sur laquelle la couche hélicoïdale exempte de  the soul on which the helical layer is free of

couple est appliquée possède également une réponse sous for-  torque is applied also has an answer under-

me de couple pratiquement nulle Ainsi, le câble résultant  practically zero torque so the resulting cable

a une réponse sous forme de couple qui est pratiquement nul-  has a torque response that is virtually zero

le Il est cependant possible d'appliquer une couche héli-  It is however possible to apply a layer of

coïdale à réaction sous forme de couple de valeur-nulle, conformément à la technique de l'invention, sur des âmes  coalescent reaction in the form of zero-value torque, according to the technique of the invention, on souls

qui n'ont pas une réaction sous forme de couple pratiquement-  who do not have a torque reaction

nulle Si on emp 4 che la torsion du câble résultant, il mani-  If the torsion of the resulting cable is prevented,

feste alors une réaction sous forme de couple qui est prati-  a reaction in the form of a couple that is practically

quement la m 4 me que celle de l'âme avant l'application de l'élément hélicoïdal On peut également déterminer la valeur de N dans l'équation ( 4) par des techniques autres que le  the same as that of the core before the helical element is applied. The value of N in equation (4) can also be determined by techniques other than

procédé de test décrit Par exemple, si l'âme est une matiè-  For example, if the soul is a material

re pratiquement isotrope et incompressible, on peut calculer  virtually isotropic and incompressible, we can calculate

par la théorie que la valeur de N est de 0,5 Avec une matiè-  by the theory that the value of N is 0.5 With a material

re d'âme anisotrope, on utilise avantageusement le procédé  anisotropic soul, the method is advantageously used

expérimental ci-dessus pour évaluer N, en particulier lors-  above to evaluate N, especially when

que N diffère de plus de 10 %o de la valeur théorique ci-des-  that N differs by more than 10% o from the theoretical value

sus, c'est-à-dire lorsque N est inférieur à 0,45 ou supérieur  above, that is to say when N is less than 0.45 or higher

à 0,55 On peut également appliquer avantageusement des cou-  at 0.55 It is also possible to apply advantageously

ches hélicoïdales autres que des couches d'armure On peut par exemple appliquer des couches de bandes ou des couches tressées. Il va de soi que de nombreuses autres modifications peuvent etre apportées au dispositif décrit et représenté,  Helicoidal layers other than layers of weave For example, strip layers or braided layers may be applied. It goes without saying that many other modifications can be made to the device described and shown,

sans sortir du cadre de l'invention.  without departing from the scope of the invention.

1 11 1

Claims (1)

REVENDICATIONS 1 C O ble comprenant un élément hélicoïdal qui en- toure une âme cylindrique,caractérisé en ce que l'angle d'enroulement e de l'élément hélicoïdal est choisi de façon que cet élément hélicoïdal produise une réaction sous forme de couple de valeur pratiquement nulle, lorsque le cable est soumis à un effort axial. 2 Câble selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'angle O est choisi conformément à la formule: O o = cotg N -1/23 -R/R dans laquelle N = c, en désignant par R le rayon de c l'Vme, par Lc la longueur d'un segment de l'âme, par 4 c la variation de la longueur de ce segment qui est produite par un effort axial sur l'âme, et par AR la variation corres- c pondante du rayon de l'âme. 3 C O ble selon la revendication 2,caractérisé en ce qu'on détermine Sc, A Lcs Rc et A Rc par les opérations suivantes: on suspend un segment de l'âme, on mesure la longueur de ce segment ou d'une partie de celui-ci, on me- sure le diamètre de l'âme, on applique un effort au segment pour obtenir une dformation dans le segment, on mesure la variation résultante de la longueur, et on mesure la varia- tion résultante du diamètre. 4 C Oble selon la revendication 3, caractérisé en ce que l'âme n'est pas pratiquement incompressible, ce qui fait que la valeur de N diffère de 0,5 avec un écart supé- rieur à 10 % et est inférieure à 0,45 ou supérieure à 0,55. Câble selon la revendication 3, caractérisé en ce qu'on accomplit les mesures plusieurs fois pour plu- sieurs déformations produites par plusieurs incréments d'effort, et on utilise ensuite une identification au sens des moindres carrés appliquée aux valeurs résultantes, pour obtenir la valeur de N par l'équation: r = N úL + K dans laquelle Er est la déformation radiale de l'âme, EL est la déformation axiale de l'âme, et K est une constante. 6 Cable selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que l'âme cylindrique produit éga- lement une réaction sous forme de couple de valeur pratique- ment nulle lorsqu'&le est soumise à un effort axial, ce qui fait que le câble comprenant l'élément hélicoïdal et l'âme produit une réaction sous forme de couple de valeur prati- quement nulle lorsqu'il est soumis à un effort axial. 7 C Oble selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que l'me cylindrique comprend un ou plusieurs guides de lumière. 8 C Cble selon l'une quelconque des revendications1 comprising a helical element which surrounds a cylindrical core, characterized in that the winding angle e of the helical element is chosen such that this helical element produces a reaction in the form of a torque of practically no value. zero, when the cable is subjected to an axial force. 2 Cable according to claim 1, characterized in that the angle O is chosen according to the formula: O o = cotg N -1/23 -R / R wherein N = c, denoting by R the radius of c 'Vs, by Lc the length of a segment of the soul, by 4c the variation of the length of this segment which is produced by an axial force on the soul, and by AR the corresponding variation of the radius of soul. 3. The cord as claimed in claim 2, wherein Sc, A Lcs Rc and A Rc are determined by the following operations: a segment of the core is suspended, the length of this segment or a portion of the latter, the diameter of the core is measured, a force is applied to the segment to obtain a deformation in the segment, the resulting variation of the length is measured, and the resulting variation of the diameter is measured. 4 C Oble according to claim 3, characterized in that the core is not substantially incompressible, so that the value of N differs from 0.5 with a difference greater than 10% and is less than 0, 45 or greater than 0.55. Cable according to claim 3, characterized in that the measurements are performed several times for several deformations produced by several increments of effort, and then a least squares identification is applied to the resulting values to obtain the value. of N by the equation: r = N úL + K in which Er is the radial deformation of the soul, EL is the axial deformation of the soul, and K is a constant. 6 Cable according to any one of claims 1 to 5, characterized in that the cylindrical core also produces a reaction in the form of a torque of practically zero value when it is subjected to an axial force, which makes that the cable comprising the helical element and the core produces a reaction in the form of a torque of practically zero value when it is subjected to an axial force. C Oble according to any one of claims 1 to 6, characterized in that the cylindrical me comprises one or more light guides. C Cable according to any one of the claims 1 à 7, caractérisé en ce que l'élément hélicoïdal est un  1 to 7, characterized in that the helical element is a élément d'armure métallique.metallic armor element.
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