FR2525349A1 - Optical fibre cable with fibre resin reinforcement - the reinforcement being under tension to ensure all force on the optical fibre is absorbed - Google Patents
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Abstract
Description
CABLES DE TRANSMISSION PAR FIBRES OPTIQUES MUNIS D'ARMATURES. OPTICAL FIBER TRANSMISSION CABLES WITH REINFORCEMENT.
La présente invention a pour objet des câbles de transmission par fibres optiques munis d'armatures; elle a également pour objet les armatures de tels câbles et le procédé de fabrication des câbles et des armatures. The present invention relates to optical fiber transmission cables provided with armatures; it also relates to the armatures of such cables and the method of manufacturing cables and armatures.
Selon l'art antérieur, les câbles de transmission à fibres optiques comprennent généralement une ou plusieurs fibres de transmission optiques munies d'un ou plusieurs fourreaux ou gaines en résine synthétique. According to the prior art, optical fiber transmission cables generally comprise one or more optical transmission fibers provided with one or more sheaths or sheaths of synthetic resin.
De plus, afin de leur procurer la résistance mécanique nécessaire, de tels câbles sont également munis d'éléments résistant mécaniquement formant armatures. In addition, in order to provide them with the necessary mechanical resistance, such cables are also provided with mechanically resistant elements forming reinforcements.
En particulier, les câbles de transmission par fibres optiques sont soumis inévitablement à des charges de tension pendant leur fabrication, leur manutention, leur installation et, dans de nombreux cas, pendant la durée de service de ces câbles. Par exemple, lorsque de tels câbles sont tendus en suspension entre deux pilonnes ou tours ou équivalents, ou quand ils sont installés dans des galeries ou canaux, il est nécessaire d'exercer sur eux des forces de traction non négligeables. Les câbles tendus et en suspension sont également soumis à des charges de tension résultant du poids des câbles eux-mêmes mais, également, des conditions atmosphériques, telles que le vent, la glace, etc. In particular, optical fiber transmission cables are inevitably subjected to voltage charges during their manufacture, handling, installation and, in many cases, during the service life of these cables. For example, when such cables are stretched in suspension between two pillars or towers or the like, or when they are installed in galleries or channels, it is necessary to exert on them significant traction forces. Tensioned and suspended cables are also subjected to tension loads resulting from the weight of the cables themselves but also from atmospheric conditions, such as wind, ice, etc.
A cette fin, les câbles de transmission par fibres optiques sont munis d'armatures prenant en charge ces forces de tension de façon à éviter des ruptures, des fibres optiques relativement faibles sur le plan mécanique. To this end, the cables for transmission by optical fibers are provided with reinforcements taking charge of these tension forces so as to avoid breaks, relatively weak optical fibers on the mechanical level.
Prévoir de telles armatures présente diverses difficultés. Providing such reinforcements presents various difficulties.
Par exemple, si les armatures doivent être de nature électriquement nonconductrices pour éviter un danger dû à la foudre quand les câbles sont en suspension dans l'atmsophère, les armatures en métaux électriquement conducteurs tels que l'aluminium ou l'acier, ne conviennent pas.For example, if the armatures must be of an electrically nonconductive nature to avoid a danger due to lightning when the cables are suspended in the atmosphere, armatures made of electrically conductive metals such as aluminum or steel are not suitable. .
On a également proposé dans l'art antérieur de munir les câbles de transmission optiques d'éléments de renforcement non-mécaniques, en forme de fils hélicoïdaux en polyaramide, par exemple tels ceux connus dans le conmierce- sous la marque KEVLARe de la Firme DuPont de Nemours, recouverts de bande de polytétrafluoroéthylène (cf. par exemple "Modern Plastics,
Juillet 1978, p. 38-41, et "Design Engineering", Mars 1979). Un fourreau ou une gaine d'une ou plusieurs couches de matériau adéquat tel que le polyéthylène est alors prévu autour des éléments de renforcement.It has also been proposed in the prior art to provide optical transmission cables with non-mechanical reinforcing elements, in the form of helical polyaramide wires, for example such as those known in the art under the brand KEVLARe from the firm DuPont from Nemours, covered with polytetrafluoroethylene tape (see for example "Modern Plastics,
July 1978, p. 38-41, and "Design Engineering", March 1979). A sheath or a sheath of one or more layers of suitable material such as polyethylene is then provided around the reinforcing elements.
Cependant, un des avantages dans l'usage des fibres polyaramide de type KEVLARX réside dans le fait que ces fibres sont faites de filaments polyaramide hautement orientéset, en conséquence, sont flexibles, et l'in convénient de telles fibres flexibles lorsqu'utilisées pour l'armature de câbles de transmission de fibres optiques réside dans le fait que, lorsqu'elles sont associéesà une gaine en matériau de résine synthétique, cette dernière se rétracte au moment du traitement thermique ou de la vulcanisation. However, one of the advantages in the use of KEVLARX type polyaramid fibers lies in the fact that these fibers are made of highly oriented polyaramid filaments and, consequently, are flexible, and such flexible fibers are inconvenient when used for he reinforcement of optical fiber transmission cables lies in the fact that, when they are associated with a sheath made of synthetic resin material, the latter shrinks during heat treatment or vulcanization.
Cette rétractation entraîne une tendance des armatures à boucler.This retraction causes a tendency of the reinforcements to buckle.
En conséquence, quand le câble est soumis à une charge de tension, la charge n'est pas immédiatement supportée par les armatures. En fait, on constate un retard jusqu'à ce que les armatures reviennent à la normale et prennent en charge les contraintes, de sorte qu'une partie de la charge est supportée pendant ce retard par la ou les fibres optiques du câble.Consequently, when the cable is subjected to a tension load, the load is not immediately supported by the reinforcements. In fact, there is a delay until the reinforcements return to normal and take over the stresses, so that part of the load is supported during this delay by the optical fiber or fibers of the cable.
La présente invention a pour but d'éviter ces inconvéniehts en recourant à une précontrainte des armatures et, en particulier, à une mise sous tension permanente de fibres, de sorte qu'au moment de la mise en utilisation, les charges de tension sont immédiatement reprises sans retard par les armatures. The object of the present invention is to avoid these drawbacks by resorting to prestressing of the reinforcements and, in particular, to permanent tensioning of fibers, so that at the time of use, the tension loads are immediately recovery without delay by the reinforcements.
La présente invention a donc pour objet des câbles de transmission par fibres optiques munis d'armatures de câbles nouvelles et perfectionnées. The present invention therefore relates to optical fiber transmission cables provided with new and improved cable frames.
Selon un mode de réalisation preféré de l'invention, un câble de transmission par fibre optique est muni d'un système d'armature particulier et comprend un faisceau de fibres de verre maintenu ou noyé dans de la résine synthétique traitée thermiquement ou vulcanisee et maintenu sous tension par la résine synthétique qui se trouve ainsi précontrainte par le faisceau. Les armatures utilisées ont, de préférence, un module de traction de 2,8 à 4,2.106 N/cm2. According to a preferred embodiment of the invention, a fiber optic transmission cable is provided with a special reinforcement system and comprises a bundle of glass fibers maintained or embedded in synthetic resin heat treated or vulcanized and maintained under tension by the synthetic resin which is thus prestressed by the beam. The reinforcements used preferably have a tensile modulus of 2.8 to 4.2.106 N / cm2.
Selon un mode de réalisation préféré de l'invention, les armatures peuvent, par exemple, s'étendre parallèlement à l'axe longitudinal du câble et être liées à une gaine extrudée. According to a preferred embodiment of the invention, the reinforcements can, for example, extend parallel to the longitudinal axis of the cable and be linked to an extruded sheath.
Selon un autre mode de réalisation préféré de l'invention, les armatures peuvent, par exemple, être disposées le long de l'axe du câble en position centrale, une serine de fibres optiques étant répartie uniformément tout autour de l'axe central et espacée radialement des armatures axiales. According to another preferred embodiment of the invention, the reinforcements can, for example, be arranged along the axis of the cable in the central position, a serine of optical fibers being distributed uniformly all around the central axis and spaced radially of the axial reinforcements.
Dans ce cas, la gaine peut être constituée avec des rainures ou des dépressions longitudinales externes dans lesquelles viennent se placer les fibres optiques, une seconde gaine en résine synthétique étant alors appliquée autour de l'ensemble formé par les fibres optiques et par la première gaine. In this case, the sheath can be formed with grooves or external longitudinal depressions in which the optical fibers are placed, a second synthetic resin sheath then being applied around the assembly formed by the optical fibers and by the first sheath. .
Selon une variante préférée de l'invention, les armatures peuvent être enroulées en hélice autour d'un noyau central comprenant une ou plu
sieurs fibres de transmission optiques et le gai nage.According to a preferred variant of the invention, the reinforcements can be wound in a helix around a central core comprising one or more
optical transmission fibers and sheathing.
La présente invention a également pour objet un procédé de fabrication d'armature pour câble de transmission par fibre optique comprenant les
phases suivantes: - mise en tension de fibres de verre, - enrobage du faisceau de fibres de verre dans une résine synthétique liquide, - passage du faisceau de fibres de verre ainsi enrobé dans un trou prévu
dans une plaque pour éliminer l'excès de résine liquide synthétique se
trouvant en surface, - traitement thermique de la résine synthétique liquide, - tandis que le faisceau de fibres de verre est maintenu sous tension, - tandis que l'on crée une armature ou des armatures particulières dans
lesquelles est maintenu le faisceau en état de prétension par la résine
synthétique.The present invention also relates to a method of manufacturing a reinforcement for a fiber optic transmission cable comprising the
following phases: - tensioning of glass fibers, - coating of the glass fiber bundle in a liquid synthetic resin, - passage of the glass fiber bundle thus coated in a hole provided
in a plate to remove excess synthetic liquid resin
found on the surface, - heat treatment of the liquid synthetic resin, - while the bundle of glass fibers is kept under tension, - while a reinforcement or special reinforcements are created in
which the beam is kept in pretension by the resin
synthetic.
Pour mieux faite comprendre les caractéristiques techniques et les avantages de la présente invention, on va en décrire les exemples de réalisation, étant bien entendu que ceux-ci ne sont pas limitatifs quant à leur mode de mise en oeuvre et aux application qu'on peut en faire. To better understand the technical characteristics and advantages of the present invention, we will describe the embodiments, it being understood that these are not limiting as to their mode of implementation and the applications that can be make it.
On se référera aux figures suivantes qui représentent schématiquement:
La Figure 1,une vue latérale d'un cable de transmission à fibres optiques dont les composants ont été successivement arrachés.We will refer to the following figures which schematically represent:
Figure 1, a side view of a fiber optic transmission cable whose components have been successively torn off.
La Figure 2,une vue en coupe selon la ligne II-II du câble représenté à la Figure 1. Figure 2, a sectional view along line II-II of the cable shown in Figure 1.
La Figure 3,une ligne de production pour la fabrication du câble tel que représenté à la Figure 1. Figure 3, a production line for the manufacture of the cable as shown in Figure 1.
Les Figures 4 à 6,les divers éléments de la Figure 1 au cours des phases successives du procédé de fabrication; et
les Figures 7 à 10, des variantes en coupe de câbles conformes à la présente invention.Figures 4 to 6, the various elements of Figure 1 during the successive phases of the manufacturing process; and
Figures 7 to 10, sectional variants of cables according to the present invention.
Le câble de transmission par fibres optiques représenté aux Figures 1 et 2 selon un mode de réalisation préféré de l'invention est généralement
indiqué par la référence 10.The fiber optic transmission cable shown in Figures 1 and 2 according to a preferred embodiment of the invention is generally
indicated by reference 10.
Le noyau ou le coeur du câble 10 est formé par une armature longi
ligne et continue 11 constituée par un faisceau de fibres de verre noyé dans de la résine polyester traitée thermiquement.The core or heart of the cable 10 is formed by a longened reinforcement
line and continuous 11 constituted by a bundle of glass fibers embedded in heat-treated polyester resin.
Dans ce qui suit et par simplification, on utilisera l'expression
"traitementthermique" ou celles en dérivant pour désigner aussi bien de
simples traitements thermiques que des traitements voisins tels que la vulcanisation.In what follows and for simplicity, we will use the expression
"heat treatment" or those derived therefrom to denote both
simple heat treatments as neighboring treatments such as vulcanization.
L'armature 11 s'étend axialement à l'intérieur d'une gaine 12 de matériau synthétique traité thermiquement, l'armature 11 et la gaine 12 étant liées entre elles comme cela sera décrit ci-après. The frame 11 extends axially inside a sheath 12 of heat-treated synthetic material, the frame 11 and the sheath 12 being linked together as will be described below.
La périphérie de la gaine interne 12 présente huit rainures ou dépressions longitudinales 14 dans lesquelles viennent se placer huit fibres de transmission optiques 15. The periphery of the internal sheath 12 has eight longitudinal grooves or depressions 14 in which eight optical transmission fibers 15 are placed.
Une gaine externe 16 en résine synthétique vient envelopper l'ensemble constitué par les fibres optiques 15 et la gaine interne 12. An external sheath 16 of synthetic resin envelops the assembly constituted by the optical fibers 15 and the internal sheath 12.
La Figure 3 montre les phases successives de fabrication du câble 10 représenté aux Figures 1 et 2. FIG. 3 shows the successive stages in the manufacture of the cable 10 shown in FIGS. 1 and 2.
Comme le montre la Figure 3, un faisceau de fibres de verre 18 est dévidé à partir d'une bobine d'alimentation 19 et passe dans un bain indiqué dans son ensemble par le numéro de référence 20. As shown in FIG. 3, a bundle of glass fibers 18 is unwound from a supply reel 19 and passes into a bath indicated as a whole by the reference number 20.
Les rouleaux de guidage 21 sont prévus pour guider le faisceau 18 à travers le bain 20 et, plus particulièrement, à travers la résine polyester liquide 22. The guide rollers 21 are provided for guiding the bundle 18 through the bath 20 and, more particularly, through the liquid polyester resin 22.
A la sortie du bain 20, le faisceau 18 noyé et enrobé dans la résine polyester liquide 22 passe à travers une plaque 24 dont l'orifice circulaire correspond à la forme du faisceau enrobé de façon à éliminer la résine polyester liquide 22 en excès à la surface du réseau 18. At the exit from the bath 20, the bundle 18 embedded and coated in the liquid polyester resin 22 passes through a plate 24 whose circular orifice corresponds to the shape of the coated bundle so as to remove the excess liquid polyester resin 22 at the network area 18.
Le faisceau 18 et la résine polyester liquide restante 22 enrobant le faisceau 18 passent alors dans le four de traitement thermique 25 qui durcit la résine polyester, de sorte qu'à l'issue de cette phase de fabrication, le faisceau 18 et la résine polyester traitée thermiquement constituent un ensemble d'armaturesdont la section circulaire est représentée à la
Figure 4.The bundle 18 and the remaining liquid polyester resin 22 coating the bundle 18 then pass through the heat treatment oven 25 which hardens the polyester resin, so that at the end of this manufacturing phase, the bundle 18 and the polyester resin heat treated constitute a set of reinforcements, the circular section of which is shown in the
Figure 4.
Le faisceau 18 est tiré à travers le bain, la plaque trouée 24 et le four de traitement thermique 27 par des rouleaux de traction 26 agissant sur l'ensemble 11. Un système de tension ou de freinage 27 est prévu entre la bobine d'alimentation et le bain 20 pour mise sous tension du faisceau 18. The bundle 18 is drawn through the bath, the perforated plate 24 and the heat treatment oven 27 by traction rollers 26 acting on the assembly 11. A tension or braking system 27 is provided between the supply coil and the bath 20 for energizing the beam 18.
En conséquence, pendant son passage à travers le bain 20, la plaque percée 24 et le four 25, le faisceau 18 est maintenu sous tension par le système 27, d'une part, et par la plaque perforée 24, d'autre part, et cette tension qui peut atteindre en pratique par exemple 100 à 200g est maintenue pendant le traitement thermique de la résine synthétique. Consequently, during its passage through the bath 20, the pierced plate 24 and the oven 25, the beam 18 is kept under tension by the system 27, on the one hand, and by the perforated plate 24, on the other hand, and this tension which can reach in practice for example 100 to 200 g is maintained during the heat treatment of the synthetic resin.
L'armature 11 est ainsi fabriquée à l'état precontraint. The frame 11 is thus manufactured in the prestressed state.
Si on le désire, cette armature 11 peut, à cette phase du procédé, etre renvidée en bobine pourlestockage ou le transport, par exemple vers une autre usine. Cependant, pour faciliter la compréhension, la Figure 3 montre l'armature 11 passant directement du four de traitement 25 vers la machine d'extrusion 28, bien que, comme cela vient d'être dit, on puisse effectuer l'extrusion dans la machine 28 dans une unité différente de celle du four de traitement thermique 25. If desired, this frame 11 can, at this stage of the process, be returned on a reel for storage or transport, for example to another factory. However, to facilitate understanding, Figure 3 shows the armature 11 passing directly from the treatment furnace 25 to the extrusion machine 28, although, as has just been said, the extrusion can be carried out in the machine 28 in a unit different from that of the heat treatment oven 25.
Dans cette machine d'extrusion 28, une gaine interne 12 est réalisée autour de l'armature centrale 11, cette gaine présentant des rainures ou des pressions longitudinales 14, comme le montre la Figure 5. En se refroidissant, cette gaine 12 durcit et son matériau constitutif tend à se rétracter sur l'armature. In this extrusion machine 28, an internal sheath 12 is produced around the central frame 11, this sheath having grooves or longitudinal pressures 14, as shown in FIG. 5. As it cools, this sheath 12 hardens and its constituent material tends to retract on the frame.
Une liaison entre la gaine et l'armature se produit donc essentiellement du fait de la rétraction du matériau constitutif de la gaine sur l'armature 11. A connection between the sheath and the frame therefore essentially occurs due to the retraction of the material constituting the sheath on the frame 11.
Par ailleurs, quand l'armature est fabriquée corme il a été décrit ci-dessus en tirant l-e faisceau de fibres de verre enrobé à travers l'orifice, et en traitant l'ensemble thermiquement, l'armature n'a pas, en pratique, une surface externe lisse et une section circulaire uniforme mais, au contraire, présente une surface rugueuse et une section de forme irrégulière quand on la considère sur sa longueur. Cette surface rugueuse et ses variations dans la section augmentent les liaisosentre la gaine et l'armature. Furthermore, when the armature is manufactured as a corm, it has been described above by pulling the bundle of coated glass fibers through the orifice, and by treating the assembly thermally, the armature does not, in practice , a smooth outer surface and a uniform circular section but, on the contrary, has a rough surface and an irregularly shaped section when considered along its length. This rough surface and its variations in section increase the liaisosentre the sheath and the frame.
L'expérience a montré que l'on obtenait également des résultats très satisfaisants en fabriquant l'armature par le procédé bien connu de l'extrusion sous traction au lieu du passage du faisceau de fibres à travers un orifice, et que selon ce procédé on obtient une bonne liaison entre le gainage et l'armature qui présentent dans ce cas une surface lisse et une section uniforme. Experience has shown that very satisfactory results are also obtained by manufacturing the reinforcement by the well-known method of tensile extrusion instead of the passage of the fiber bundle through an orifice, and that according to this method obtains a good connection between the cladding and the reinforcement, which in this case has a smooth surface and a uniform section.
A nouveau ici, l'armature 11 revetue de la gaine 12 peut, après cette phase de fabrication, être renvidée pour stockage ou transport, par exemple vers une autre usine. Cependant, toujours pour simplifier la compréhension, la Figuré 3 montre l'ensemble constitué par l'armature et le gainage interne mené directement vers le phase suivante de fabrication du câble conforme à l'invention. Again here, the frame 11 coated with the sheath 12 can, after this manufacturing phase, be returned for storage or transport, for example to another factory. However, still to simplify the understanding, FIG. 3 shows the assembly constituted by the armature and the internal sheathing carried out directly towards the next phase of manufacturing the cable according to the invention.
En se référant à nouveau à la Figure 3, lors de cette nouvelle phase du procédé de fabrication, les fibres de transmission optiques 15 sont dévidées à partir de bobines d'alimentation 29 et guidées par les rouleaux 30 pour venir s'insérer dans les rainures longitudinales 14 ou système équivalent que présente la gaine interne 12, comme représenté à la Figure 6. Referring again to Figure 3, during this new phase of the manufacturing process, the optical transmission fibers 15 are unwound from supply coils 29 and guided by the rollers 30 to be inserted in the grooves 14 or equivalent system presented by the internal sheath 12, as shown in FIG. 6.
L'ensemble ainsi formé passe alors dans une seconde machine d'extrusion 31 où une nouvelle gaine externe 16 est extrudée autour de l'ensemble formé par les fibres de transmission 15 et la gaine 12 munie de son armature.The assembly thus formed then passes through a second extrusion machine 31 where a new external sheath 16 is extruded around the assembly formed by the transmission fibers 15 and the sheath 12 provided with its armature.
La gaine 16 est alors refroidie et durcie de ce fait.The sheath 16 is then cooled and hardened thereby.
Le câble 10 ainsi obtenu est alors guidé en 33 pour être renvidé en 34. The cable 10 thus obtained is then guided at 33 to be returned at 34.
L'armature 11 a une résistance à la tension suffisante pour protéger les fibres de transmission optiques 15 de toute charge de traction pendant la fabrication, l'installation et la mise en service du câble de transmission à fibres optiques. The armature 11 has sufficient tensile strength to protect the optical transmission fibers 15 from any tensile load during the manufacture, installation and commissioning of the optical fiber transmission cable.
C'est pourquoi, selon un mode de réalisation préféré de l'invention et dans ce but, l'armature 11 est fabriquée avec un module de traction de l'ordre de 2,8 à 4,2.106 N/cm2, et une résistance à la traction 49 000 à 140 000 N/cm2.Le module de traction et la résistance à la traction de l'armature 11 sont les plus élevés possible de façon à minimiser la quantité d'armature nécessaire, ce qui réduit les prix de revient et l'espace occupé. This is why, according to a preferred embodiment of the invention and for this purpose, the armature 11 is manufactured with a tensile modulus of the order of 2.8 to 4.2.106 N / cm2, and a resistance tensile strength 49,000 to 140,000 N / cm2. The tensile modulus and tensile strength of the reinforcement 11 are as high as possible so as to minimize the quantity of reinforcement required, which reduces the cost price. and the space occupied.
A cet effet, l'expérience a démontré que l'on pouvait réaliser d'excellentes armatures d'un diamètre de l'ordre de 9/10e de mm. Mais l'invention ne se limite nullement au choix de ce diamètre, car on a obtenu d'excellents resultats avec d'autres diamètres s'étendant en particulier de 5 à 18/10e de mm. On peut même aller au delà de cette gamme et atteindre, par exemple, un diamètre de l'ordre de 3 mm.To this end, experience has shown that excellent reinforcement with a diameter of the order of 9/10 mm can be produced. However, the invention is in no way limited to the choice of this diameter, since excellent results have been obtained with other diameters ranging in particular from 5 to 18 / 10ths of a mm. We can even go beyond this range and reach, for example, a diameter of the order of 3 mm.
Les caractéristiques et la flexion demandées à l'armature dépendent du type de réalisation que l'on a choisi pour le câble, ainsi que des dimensions et des matériaux constituant le câble. Cependant, de façon générale, l'armature doit présenter une raideur suffisante pour résister à la tendance à boucler pendant le refroidissement de la gaine extrudée interne 12, mais cette armature doit également être suffisamment flexible pour permettre l'enroulement et l'installation du câble. The characteristics and the bending required for the reinforcement depend on the type of construction which has been chosen for the cable, as well as on the dimensions and the materials constituting the cable. However, in general, the reinforcement must have a sufficient stiffness to resist the tendency to loop during the cooling of the internal extruded sheath 12, but this reinforcement must also be flexible enough to allow the winding and installation of the cable. .
La raideur de l'armature peut aisément être définie par un choix ap proprié des pourcentages de fibres de verre et de résine synthétique dans cette armature et par le choix du type de résine synthétique employé pour enrober les fibres de verre ou les noyer. The stiffness of the frame can easily be defined by an appropriate choice of the percentages of glass fibers and of synthetic resin in this frame and by the choice of the type of synthetic resin used to coat the glass fibers or to drown them.
On a pu déterminer que des résultats satisfaisants étaient obtenus lorsque l'ensemble de l'armature terminée-présentait un module de flexion de 0,7 à 4.106 N/Lm2 environ, et une résistance à la traction à la rupture de 17 000 a 100 000 N/cm2. It has been determined that satisfactory results were obtained when the entire finished reinforcement had a flexural modulus of 0.7 to 4.106 N / Lm2 approximately, and a tensile strength at break of 17,000 to 100 000 N / cm2.
La teneur en fibres de verre de l'ensemble de l'armature est, de préférence, de l'ordre de 60 à 80,ré en poids. The glass fiber content of the entire frame is preferably of the order of 60 to 80, re by weight.
On a obtenu d'excellents résultats avec des mélanges de résinespour l'armature contenant une résine polyester isophtalique insaturée rigide modifiée par addition d'une résine polyester flexible contenant un acide aliphatique saturé. Le degré de flexibilité de l'armature finie dépend du rapport entre ces résines polyester et, en fait, ces mélanges peuvent aller de 100% de résine isophtalique insaturée à 100% de résine contenant de l'acide aliphatique saturé. On a obtenu des résultats particulièrement satisfaisants avec des mélanges contenant 20% de résine contenant ellemême de l'acide aliphatique. Excellent results have been obtained with mixtures of resins for the reinforcement containing a rigid unsaturated isophthalic polyester resin modified by the addition of a flexible polyester resin containing a saturated aliphatic acid. The degree of flexibility of the finished reinforcement depends on the ratio between these polyester resins and, in fact, these blends can range from 100% of unsaturated isophthalic resin to 100% of resin containing saturated aliphatic acid. Particularly satisfactory results have been obtained with mixtures containing 20% of resin itself containing aliphatic acid.
Il est évident que l'on peut utiliser de nombreux matériaux thermodurcissables permettant d'atteindre des gammes de flexibilité très diverses qui dépendent essentiellement de leur degré de réticulation ou de pontage, de sorte que l'invention ne saurait être limitée aux résines qui ont été énumérées plus haut. It is obvious that many thermosetting materials can be used, making it possible to achieve very diverse ranges of flexibility which depend essentially on their degree of crosslinking or bridging, so that the invention cannot be limited to resins which have been listed above.
Pour réduire les expansions ou dilatations thermiques différentielles de l'armature 11 et des fibres de transmission optiques 15 et pour ainsi réduire ou meme éliminer entièrement les tensions internes dues à des variations de températures ambiantes,on choisit les fibres de verre de l'armature de préférence avec un coefficient de dilatation thermique linéaire aussi proche que possible de celui des fibres 15 et, de préférence, de l'ordre de 5.X 10-6/"C. In order to reduce the differential thermal expansions or expansions of the armature 11 and the optical transmission fibers 15 and thus to reduce or even entirely eliminate the internal tensions due to variations in ambient temperatures, the glass fibers of the armature are chosen. preferably with a coefficient of linear thermal expansion as close as possible to that of the fibers 15 and, preferably, of the order of 5.X 10-6 / "C.
La variante de câble illustrée par la Figure 7 et indiquée dans son ensemble par, le numéro de référence 40 présente un noyau central constitué par l'armature 41 analogue à l'armature 11 des Figures 1 et 2. The cable variant illustrated in FIG. 7 and indicated as a whole by, the reference number 40 has a central core constituted by the armature 41 similar to the armature 11 of FIGS. 1 and 2.
La gaine 43 en résine synthétique a une section périphérique circulaire et entoure à la fois l'armature 41 et a une certaine distance radiale de cette dernière des fibres de transmission optiques 44.The sheath 43 of synthetic resin has a circular peripheral section and surrounds both the armature 41 and a certain radial distance from the latter of the optical transmission fibers 44.
Selon la variante représentée à la Figure 8, une fibre de transmission optique unique 50 constitue le noyau du câble et est noyée dans la gaine 51 en résine synthétique, une série d'armatures 52 étant également noyée dans la gaine 51, ces armatures 52 étant radialement espacées de la fibre de transmission optique 50 et étant espacées de façon régulière angulairement autour de l'axe. Au besoin, la fibre de transmission optique unique 50 peutetre remplacée par une série de telles fibres ou- un faisceau de telles fibres. According to the variant shown in Figure 8, a single optical transmission fiber 50 constitutes the core of the cable and is embedded in the sheath 51 of synthetic resin, a series of frames 52 also being embedded in the sheath 51, these frames 52 being radially spaced from the optical transmission fiber 50 and being evenly spaced angularly about the axis. If necessary, the single optical transmission fiber 50 can be replaced by a series of such fibers or a bundle of such fibers.
Le câble représenté à la Figure 9 présente des analogies avec celui des Figures 1 et 2. Cependant, dans le cas du câble de cette Figure 9, le noyau est constitué par une fibre de transmission optique 61 entourée par une gaine interne 62 correspondant sensiblement à la gaine 12 des Figures 1 et 2. The cable shown in Figure 9 has similarities to that of Figures 1 and 2. However, in the case of the cable of this Figure 9, the core consists of an optical transmission fiber 61 surrounded by an internal sheath 62 corresponding substantially to the sheath 12 of Figures 1 and 2.
Huit armatures 63 sont disposées dans les rainures où des pressions externes longitudinales de la périphérie de la gaine interne 62 et une gaine externe 64 en résine synthétique entourent l'ensemble des armatures 63 et de la gaine 62. Eight reinforcements 63 are arranged in the grooves where longitudinal external pressures of the periphery of the internal sheath 62 and an external sheath 64 of synthetic resin surround all of the reinforcements 63 and of the sheath 62.
Dans chacun des modes de réalisation de l'invention faisant l'objet des Figures 7 à 10, l'armature ou chacune des armatures est constituée par un faisceau de fibres de verre continu, imprégné, noyé ou enrobé dans de la résine synthétique traitée thermiquement, comme il est dit à propos de la Figure 3 ou par le procédé d'extrusion sous traction et l'armature ou chaque armature est liée à la résine synthétique adjacente constituant les gaines, comme il est décrit ci-dessus. In each of the embodiments of the invention which is the subject of FIGS. 7 to 10, the reinforcement or each of the reinforcements is constituted by a bundle of continuous glass fibers, impregnated, embedded or coated in synthetic resin heat treated , as it is said in connection with Figure 3 or by the process of extrusion under tension and the reinforcement or each reinforcement is bonded to the adjacent synthetic resin constituting the sheaths, as described above.
La Figure 10 montre un câble indiqué dans son ensemble sous la référence 70 ayant une fibre de transmission optique axiale 71 noyée dans une gaine interne 72 en résine synthétique. Dans ce cas, huit armatures 73a, 73b sont enroulées en hélice autour de la gaine interne 72 sans y être liées de façon à former une armure autour de la gaine 72 et de la fibre de transmission optique 71 et de les protéger contre l'écra- sement durant l'installation du câble. Les neuf armatures 73a sont enroulées en hélice en sens opposé à celui des neuf armatures 73b. Figure 10 shows a cable indicated as a whole under the reference 70 having an axial optical transmission fiber 71 embedded in an internal sheath 72 of synthetic resin. In this case, eight reinforcements 73a, 73b are wound in a helix around the internal sheath 72 without being linked to it so as to form a weave around the sheath 72 and the optical transmission fiber 71 and to protect them against screen - during the cable installation. The nine plates 73a are wound helically in the opposite direction to that of the nine plates 73b.
Deux couches enroulées en sens inverse 74 de ruban adhésif polyester sont enroulées autour des armatures et enveloppées, à leur tour, par une gaine externe extrudée 75. Two layers wound in opposite directions 74 of polyester adhesive tape are wrapped around the reinforcements and wrapped, in turn, by an extruded external sheath 75.
La résistance à la traction et la résistance à l'écrasement du câble représenté à la Figure 10 sont définies:
a) par la flexibilité des armatures,
b) par le nombre des armatures, et
c) par les angles d'enroulement d'hélice des armatures autour de la
gaine interne.The tensile strength and the crushing strength of the cable shown in Figure 10 are defined:
a) by the flexibility of the reinforcements,
b) by the number of reinforcements, and
c) by the helix winding angles of the reinforcements around the
internal sheath.
En ce qui concerne le point c) ci-dessus, lorsque l'on augmente l'angle d'enroulement en hélice, l'aptitude des armatures à supporter des charges de traction dans la direction axiale diminue. With regard to point c) above, when the helical winding angle is increased, the ability of the reinforcements to withstand tensile loads in the axial direction decreases.
De cette façon, par une corrélation et une prédétermination des facteurs a), b) et c), on peut prédéterminer la résistance à la traction effective et la résistance à l'écrasement des armatures compte tenu des exigences des applications prévues. In this way, by a correlation and a predetermination of the factors a), b) and c), it is possible to predetermine the effective tensile strength and the crushing resistance of the reinforcements taking into account the requirements of the intended applications.
Les armatures 73a, 73b sont faites comme cela a eté décrit à propos des Figures 1 à 9 et sont enroulees sous tension sur la gaine 72. The reinforcements 73a, 73b are made as described with reference to FIGS. 1 to 9 and are wound under tension on the sheath 72.
Après l'opération d'enroulage, les armatures sont maintenues sous tension par le gainage.After the winding operation, the reinforcements are kept under tension by the sheathing.
Egalement, l'angle d'enroulement en hélice des armatures 73a est égal mais opposé à celui d'enroulement des armatures- 73b par raison de symétrie. Also, the helical winding angle of the reinforcements 73a is equal but opposite to that of winding the reinforcements 73b for reasons of symmetry.
Dans les modes de réalisation de l'invention ci-dessus décrit, on utilise de préférence des gainages de polyéthylène. Cependant, on peut utiliser tout autre matériau adéquat, par exemple des élastomères thermoplastiques. In the embodiments of the invention described above, polyethylene sheathings are preferably used. However, any other suitable material can be used, for example thermoplastic elastomers.
Bien entendu, la présente invention n'est nullement limitée aux modes de réalisation décrits et représentés; elle est susceptible de nombreuses variantes accessibles à l'homme de l'art, suivant les applications envisagées et sans que l'on ne s'écarte de l'esprit de l'invention. Of course, the present invention is in no way limited to the embodiments described and shown; it is susceptible of numerous variants accessible to those skilled in the art, depending on the applications envisaged and without departing from the spirit of the invention.
Dans ce qui précède, l'expression fibre optique prise dans son sense général peut contenir un ensemble ou un faiseau de fibres unitaires. In the foregoing, the expression optical fiber taken in its general sense may contain a set or a bundle of unit fibers.
De même pour fibres de verre. The same goes for glass fibers.
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