FR2532061A1 - Cable optique arme et son procede de fabrication - Google Patents
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Abstract
L'INVENTION CONCERNE UN CABLE OPTIQUE ARME ET SON PROCEDE DE FABRICATION. LE CABLE OPTIQUE ARME PRESENTE UN ALLONGEMENT INELASTIQUE MINIMAL A LA TRACTION, A DES TEMPERATURES ELEVEES, ET IL EST CAPABLE DE SUPPORTER DES CONDITIONS AMBIANTES RUDES. IL EST REALISE EN UNE SEULE OPERATION CONSISTANT A FORMER UN FAISCEAU CENTRAL 30 ENROULE DANS UN PREMIER SENS ET ENTOURE ENSUITE D'AU MOINS UNE COUCHE D'ARMATURE EXTERIEURE 32, ENROULEE EN SENS OPPOSE, DE FACON QUE LES COUPLES S'EXERCANT DANS LES DEUX SENS OPPOSES S'EQUILIBRENT SENSIBLEMENT. DOMAINE D'APPLICATION: DIAGRAPHIE DE PUITS DE PETROLE ET DE GAZ.
Description
L'invention concerne les câbles armés, et elle a trait plus
particulièrement à des câbles armés à fibres optiques. Des câbles électromécaniques classiques destinés aux diagraphies de puits de pétrole comprennent des conduc- teurs métalliques isolés destinés à la transmission de signaux électriques Les bandes passantes de transmission de signaux de ces câbles sont limitées à environ 100 k Hz sur des longueurs qui correspondent à des profondeurs typiques de puits de pétrole, 3600 à 6000 mètres La plus grande partie de l'information que l'on peut obtenir avec les outils modernes de diagraphie ne peut être remontée du sondage du puits en raison de la bande passante réduite du signal, caractérisant les câbles actuels classiques de diagraphie Par conséquent, il existe un besoin en câbles de diagraphie pour puits de pétrole ayant des bandes
passantes de transmission de signaux notablement supérieures.
Les fibres optiques permettent d'atteindre des bandes passantes de transmission de signaux supérieures d'un à trois ordres de grandeur à celles des fils conducteurs isolés utilisés dans lés câbles classiques de diagraphie
de puits.
Les fibres optiques en verre possèdent deux
propriétés rendant difficile leur incorporation satisfai-
sante dans des câbles se déformant Ces propriétés sont la dégradation par la fatigue statique et les pertes par microflexion.
La surface des fibres de verre de silice pré-
sente de petites fissures (microfissures) La profondeur de ces microfissures peut s'accroître sous l'effet d'une réaction chimique accélérée par des contraintes entre le
verre de silice et l'humidité, appelée fatigue statique.
La résistance à la traction de la fibre de verre diminue sensiblement avec l'accroissement de la profondeur des microfissures Le verre est une matière élastique à module de Young élevé Une déformation d'une fibre optique en verre engendre une contrainte de tension et a pour résultat une fatigue statique Par conséquent, les fibres optiques en verre ne conviennent pas à une utilisation produisant une déformation élevée (> 0, 5 %) en présence d'humidité,
pendant de longues durées.
Les fibres optiques transmettent les signaux de lumière par le principe de la réflexion interne totale. Ce principe repose sur la réflexion totale des rayons lumineux à l'intérieur de l'âme à chaque fois qu'ils arrivent à l'interface de l'âme et du revêtement de la fibre optique La réflexion interne totale ne peut se produire lorsque l'angle d'incidence entre les rayons et l'interface de l'âme et du revêtement est inférieur à une certaine valeur critique La flexion d'une fibre optique a pour effet, sur une partie de la lumière se propageant dans l'âme de la fibre, d'atteindre l'interface de l'âme et du revêtement sous des angles d'incidence supérieurs à la valeur minimale; et d'être réfractée et perdue à l'extérieur de l'âme optique La quantité de lumière qui est perdue augmente lorsque le diamètre utile de la flexion ou du coude diminue Lorsque la flexion de la fibre optique est provoquée par une déformation due à des forces latérales locales, la diminution résultante de
la force du signal est appelée perte par microflexion.
Lorsqu'une fibre optique est déformée par un manque local d'homogénéité, par exemple une bosse de ses couches de revêtement, le diamètre effectif de la flexion dépend de la déformation locale que la fibre subit En général, la fibre fléchit à un diamètre effectif plus petit lorsque le niveau de déformation qu'elle subit augmente Par conséquent, les niveaux de perte par microflexion sont d'autant plus élevés que les niveaux de déformation sont élevés. Une condition nécessaire à une diagraphie
précise d'un sondage de puits est de connaître avec pré-
cision la position de l'outil de diagraphie à l'intérieur du sondage La position de l'outil est définie par la longueur réelle du câble de diagraphie suspendu dans le sondage On peut déterminer la longueur réelle du câble suspendu en connaissant la valeur de la longueur de câble ayant été descendue sans contrainte dans le puits, cette valeur étant augmentée d'une valeur connue d'allongement en fonction des caractéristiques de tension du câble et de la tension à laquelle la longueur de câble suspendu est soumise La valeur de la longueur du câble sans con- trainte ayant été descendue dans le sondage peut être mesurée avec précision Le profil de tension le long du câble suspendu peut être calculé avec précision Par conséquent, la longueur réelle du câble suspendu dans
le puitspeut être déterminée avec-précision si les carac-
téristiques d'allongement en fonction de la tension du
câble sont connues avec précision et sont répétitives.
Des câbles électromécaniques classiques pour diagraphie de puits peuvent être réalisés de façon à supporter des milieux ambiants agressifs, à température
élevée, et pour accepter des niveaux élevés de déforma-
tion axiale tout en restant fonctionnels Plus particu-
lièrement, par exemple, chaque élément conducteur d'un câble classique de diagraphie comprend un faisceau de fils de cuivre Les fils de cuivre se déforment de façon inélastique sous un faible effort Lorsque le câble est étiré et relâché de façon alternée, le cuivre ne revient pas totalement dans son état initial et les fils de cuivre finissent par devenir cassants par écrouissage et par se rompre Cependant, même cet état grave ne rend pas nécessairement le câble inopérant, car une rupture d'un ou plusieurs fils, alors que les fils adjacents ne se rompent pas, permet au courant de passer par les fils voisins et donc le conducteur apparait encore comme entier
et le câble reste fonctionnel Ainsi, des câbles classi-
ques de diagraphie peuvent supporter une déformation
inélastique et élastique importante tout en restant fonc-
tionnels.
Les câbles de diagraphie de puits sont géné-
ralement construits avec deux couches de fils extérieurs d'armature en acier Les fils d'armature sont préformés et appliqués en hélicesde sens opposés afin d'empêcher le câble de se dérouler lorsqu'il supporte une charge pendant librement La gaine armée peut renfermer sept conducteurs de cuivre isolés, à savoir six conducteurs entourant un septième en formant des hélices généralement de sens opposés à celui des fils d'acier de la couche intérieure d'armature Cependant, il n'existe pas de relation définie entre les hélices des conducteurs de cuivre et celles des fils intérieurs d'armature, car ils sont ajoutés au cours d'étapes séparées de fabrication et habituellement avec une couche d'enrobage en matière souple intercalée entre les fils Le résultat de cette géométrie d'un câble classique est que l'interface entre les fils intérieurs d'armature et les conducteurs isolés
sous-jacents comprend un grand nombre de points de croise-
ment séparés par la matière souple d'enrobage.
Lorsqu'un câble classique de diagraphie de puits est tendu à des températures élevées, il s'allonge d'une valeur qui ne peut être prévue avec précision Ceci est dû au fait que l'allongement comprend deux parties, à savoir une partie qui est linéaire et une partie qui est inélastique et fortement non linéaire La partie
inélastique est due au fait que les fils d'armature dé-
forment de façon inélastique l'enrobage souple sous-
jacent et l'isolant des fils, en raison des contraintes
locales très importantes apparaissant aux points de croi-
sement, et le diamètre primitif des fils d'armature diminue La partie inélastique de l'allongement du câble
n'est pas très prévisible ou répétitive et, par consé-
quent, la position de la sonde de diagraphie n'est pas
connue avec précision.
Pour empêcher l'apparition d'une déformation inélastique en cours d'utilisation, les câbles classiques
de diagraphie sont pré-étirés à chaud en cours de fabri-
cation L'opération de pré-étirage à chaud, lorsqu'elle est convenablement effectuée, donne un câble qui présente
un allongement linéaire et élastique à la traction.
L'opération de pré-étirage-à chaud confère une déforma-
tion permanente (inélastique) comprise entre 0,75 et 1,5 %
aux câbles classiques de diagraphie à sept conducteurs.
Le pré-étirage à chaud d'un câble armé de conception classique, dont l'âme contient une ou plusieurs fibres optiques, laisse les fibres optiques en verre sous un
allongement permanent de 0,75 à 1,5 % Les fibres opti-
ques de câbles soumis à de tels niveaux élevés de défor- mation permanente se rompent rapidement sous l'effet de
la fatigue statique et/ou présentent des pertes par micro-
flexion dont le niveau devient rapidement intolérable.
Il est évident que la technologie classique de pré-
étirage ne peut être appliquée à des câbles armés à fibres optiques Il est donc très souhaitable de disposer d'un câble optique armé à fibres éliminant ces difficultés et autres inconvénients et permettant l'expansion de la technologie des transmissions par fibres optiques à des
domaines o les milieux ambiants sont rudes.
L'invention concerne un câble et son procédé de fabrication, minimisant la partie inélastique de l'allongement du câble en réduisant la possibilité de
déformation de l'âme Le faisceau central du câble com-
prend au moins deux couches intérieures, incluant l'arma-
ture intérieure, qui sont toronnées en une configuration
"unicommettage" d'un sens donné autour d'un élément central.
Une configuration "unicommettage" est définie comme un faisceau de câblesdans lequel l'élément est en contact continu avec les éléments voisins les plus proches, et de même orientation que ceux-ci Le faisceau central contient au moins une fibre optique Les sections du faisceau central sont identiques en tout point de la longueur du câble, hormis une rotation autour de l'axe central La construction unicommettage répartit les forces transversales de façon continue le long des constituants se touchant, au lieu de concentrer les forces en des points de croisement, comme dans les couches d'éléments de câbles formées en hélices de sens opposés, ou comme dans les couches d'éléments câblésunidirectionnellement,
ayant des pas de commettage différents Le pas de commet-
tage du câble est long, de l'ordre d'environ 89 mm pour
un câble ayant un diamètre extérieur d'environ 12,5 mm.
Le "pas de commettage" est défini comme la distance, mesurée le long du câble ou de l'axe d'hélice, parcourue par une spire hélicoïdale complète de l'élément Le câble comporte au moins une couche d'armature extérieure qui est enroulée en hélice de sens opposés autour du faisceau central La couche d'armature extérieure est d'un sens opposé à celui du faisceau central et elle équilibre sensiblement le couple de l'armature intérieure lorsque le câble est soumis à une traction Les éléments des couches sont durs et résistants à la déformation Ceci signifie que tous les éléments conducteurs contenus dans le câble sont des conducteurs métalliques pleins, et non
des conducteurs multifilaments.
Les couches du faisceau central sont réalisées en une seule opération, avec le même pas de commettage et le même pas d'hélice La couche d'armature extérieure, de sens opposé, est appliquée directement sur le faisceau central. L'invention sera décrite plus en détail en
regard du dessin annexé à titre d'exemple nullement limi-
tatif et sur lequel la figure unique est une coupe trans-
versale d'un câble armé à fibres optiques selon l'inven-
tion. La figure unique représente un câble optique armé
10 selon l'invention La description du câble optique armé
portera sur des points particuliers de la réalisation tels que la dimension globale, certaines dimensions et certaines matières utilisées pour fabriquer-un câble de diagraphie de puits conformément à l'invention Cependant, cette dernière n'est pas limitée uniquement aux dimensions
ou aux matières particulières mentionnées dans la descrip-
tion, ni uniquement à des applications à des diagraphies de puits Le câble décrit convient à toute application exigeant une déformation minimale d'un câble sous la
charge.
Le câble optique armé 10 comporte une âme centrale 12 qui présente un diamètre extérieur d'environ 3,05 mm + 1 % L'âme centrale comprend une ou plusieurs
2 Z 532061
fibres optiques 14 qui peuvent être des fibres à mode
unique ou à mode multiple, ou des mélanges de ces fibres.
Les fibres optiques sont entourées d'une matière d'amor-
tissement telle qu'un élastomère, par exemple des élas-
tomères silicones et autres Si l'âme centrale comprend
plusieurs fibres optiques, ces dernières doivent de pré-
férence être toronnées ensemble, dans le même sens d'hélice que les éléments 22 et les fils d'armature intérieurs 24 du faisceau central 30 Par exemple, les trois fibres représentées ont un sens de commettage à droite et un pas de commettage d'environ 89 mm (angle de
commettage de 1,2 ) Dans la forme de réalisation repré-
sentée, l'ensemble à trois fibres est noyé et entouré d'une matière élastique souple 16 telle que du RTV
siliconé Les fibres revêtues reçoivent un autre revête-
ment constitué d'une gaine dure et rigide 18 en une matière telle qu'une matrice de résine époxy chargée de
fibres de verre La gaine 18 présente un diamètre exté-
rieur d'environ 2,4 mm + 2 % Une gaine convenable, constituée de résine époxy et de fibre de verre, est fabriquée sous la marque "Stratoglas", par la firme Air Logistics
Corporation, Pasadena, Californie.
La gaine dure et rigide 18 est entourée d'une gaine extérieure 20 constituée d'une matière telle que du polyvinylidène ("Kynar", produit de la firme Pennwalt Company), un perfluoralkoxy ("Teflon PFA", un produit de la firme Du Pont Corporation), ure polyétheréthercétone ("PEEK", un produit de ICI), ou une matière similaire La gaine extérieure 20 doit être d'épaisseur suffisante pour que l'âme centrale 12 possède le diamètre extérieur approprié
d'environ 3,05 mm + 1 %.
En variante, le câble 10 peut avoir une âme centrale 12 analogue à celle d'un câble du type étanche aux pressions gazeuses, de
diamètre approprié, tel que décrit dans le brevet des Etats-Unis d'Amé-
rique N 4 312 565 Une autre variante consiste à utiliser
un tube métallique central de diamètre approprié, renfer-
mant une ou plusieurs fibres optiques.
Dans la forme préférée de réalisation, l'espace
réservé à l'âme centrale 12 est formé d'au moins six élé-
ments 22, tels que des brins conducteurs, disposés autour de l'âme centrale 12 avec un sens de commettage à droite et un pas de commettage de 88,9 mm (angle de commettage de 9,80) Pour donner un plus-grand diamètre à l'âme centrale 12, un plus grand nombre de brins conducteurs, par exemple huit brins conducteurs, comme illustré, sont
utilisés pour ménager l'espace pour l'âme centrale 12.
Des brins conducteurs 22 doivent être réalisés en une matière qui minimise la déformation et qui est capable
de réaliser un verrouillage mutuel avec l'armature inté-
rieure 24 Des brins conducteurs convenables sont des fils pleins en acier cuivré, ayant un diamètre d'environ 1,024 mm + 1 % Les brins conducteurs doivent avoir une
conductivité minimale de 60 % minimum de la norme inter-
nationale du cuivre recuit (IACS) avec une déformation d'environ 0,9 % au minimum à la limite conventionnelle
d'élasticité-à 0,2 % Une matière satisfaisant ces cri-
tères est connue sous le nom de "Copperweld" Le fil plein en acier cuivré est revêtu d'un isolant tel que
du "Kynar" à un diamètre extérieur d'environ 1,803 mm.
L'âme centrale 12 et les brins conducteurs 22 doivent présenter un diamètre extérieur d'ensemble d'environ
6,655 mm.
Une variante consiste à réaliser le câble au moyen d'une âme centrale pleine 12 ayant un diamètre extérieur d'environ 3,05 mm + 1 %, avec une conductivité de 30 % minimum de la norme IACS, et une déformation d'environ 0,9 % au minimum à la limite conventionnelle d'élasticité à 0,2 % Dans cette forme de réalisation, les éléments 22 contiennent plusieurs fibres optiques
centrales entourées d'une gaine protectrice convenable.
Un élément convenable 22 comporte une fibre optique centrale d'un diamètre-d'environ 125 micromètres, revêtue de RTV silicone d'une épaisseur donnant à l'élément un diamètre extérieur d'environ 325 micromètres, et d'une matière du type "Hytrel", un produit de la firme Du Pont,
revêtant l'ensemble pour lui donner un diamètre exté-
rieur d'environ 500 micromètres + 5 % Une fibre optique convenable en verre satisfaisant ces critères peut être acquise auprès de la firme ITT Corporation Une matière constituée d'une matrice de résine époxy et de verre est
appliquée sur cette fibre optique pour lui donner un -
diamètre extérieur d'environ 1,016 mm + 2 %, et du "Xynar" ou autre matière convenable de revêtement est appliqué sur la matière constituée d'une matrice de résine époxy
et de verre pour donner à l'ensemble un diamètre exté-
rieur d'environ 1,803 mm + 1 % Si on suppose la présence de huit éléments 22, jusqu'à trois de ces éléments sont des fibres optiques, les autres éléments étant des brins conducteurs, par exemple en "Copperweld" Les fibres optiques sont de préférence intégrées parmi les huit éléments.
Au moins deux fois plus de fils d'arma-
ture intérieurs 24 entourent les brins conducteurs 22.
Dans cette forme préférée de réalisation, seize fils intérieurs 24 d'armature doivent être des fils d'acier de qualité supérieure pour câbles de levage, étirés et galvanisés (norme AISI) ou des fils constitués de toute autre matière convenable, ayant un diamètre d'environ 1,460 mm + 1 %, une résistance minimale à la rupture d'environ 1708 M Pa, des torsions minimales ( 203,8 mm) d'environ 39, et une adhérence du revêtement mise en évidence par un essai d'enroulement sur mandrin 3 D Les fils 24 de l'armature intérieure sont posés de façon à faire partie du faisceau central 30, avec un sens de commettage à droite et un pas de commettage de 88,9 mm (angle de commettage de 15,50) Le faisceau central 30 présente un diamètre extérieur d'environ 9,347 mm Il
est important que les seize fils 24 de l'armature inté-
rieure soient électrogalvanisés de façon à présenter un fini de surface brillant et lisse, par exemple qu'il
présente un revêtement minimal de zinc d'environ 61 g/m 2.
Les fils 24 de l'armature intérieures'étendent à proximité immédiate des conducteurs isolés et doivent donc réaliser 1 O
une-interface lisse pour transmettre les charges de com-
pression aux fils conducteurs isolés.
Une matière 26 de protection convenant au milieu prévu pour le câble 10 est appliquée pendant la fabrication du faisceau central 30, extérieurement à l'armature intérieure 24 Des matières convenant à un câble
de diagraphie de puits comprennent des composés de charge-
à base de caoutchouc nitrile et autre Les fils 24 de l'armature intérieure sont enroulés autour des brins conducteurs 22, comme illustré, pour laisser la place pour huit éléments interstitiels 28 Les huit éléments
interstitiels 28 sont facultatifs et peuvent être cons-
titués, soit d'un lubrifiant 26 d'inhibition de la corrosion, par exemple un composé du type "TMS 5878 ", à savoir un produit de la firme Quaker Chemical Company, ou bien des fils métalliques ou des conducteurs isolés, ou encore des fibres optiques gainées Les éléments
interstitiels 28 sont disposés dans le même sens de com-
mettage que les brins conducteurs 22 et que les fils 24 de l'armature intérieure Les éléments interstitiels 28 sont câblés avec un sens de commettage à droite et un pas de commettage de 88,9 mm (angle de commettage de 12,50) Les éléments interstitiels 28 doivent avoir un
diamètre extérieur maximal d'environ 0,711 mm, un revê-
tement minimal de zinc d'environ 30,5 g/m 2, une résistance minimale à la rupture d'environ 1757 M Pa, des torsions minimales ( 203,8 mm) d'environ 83 et une adhérence de
revêtement telle que mise en évidence par un essai d'en-
roulement sur mandrin 2 D Si les éléments interstitiels 28 sont utilisés pour déterminer la position des fils 24 de l'armature intérieure, les éléments 28 doivent de préférence être constitués de fils métalliques galvanisés,
pleins et brillants Il est important que tous les élé-
ments interstitiels 28 présentent une surface extérieure
arrondie et lisse, car ils s'étendent à proximité immé-
diate des brins conducteurs isolés et ils doivent présen-
ter une surface lisse pour transmettre les charges de
compression aux brins isolés.
253206 I
Une caractéristique particulière du câble optique armé 10 est que les éléments du faisceau central sont réalisés avec le même pas et le même sens de commettage de façon qu'ils s'imbriquent les uns dans les autres et qu'ils ne se croisent pas Une autre caracté- ristique particulière est que les brins conducteurs 22 et les fils 24 de l'armature intérieure sont assemblés au cours de la même opération de manière que les éléments 22 et 24 reposent les uns sur les autres et ne se logent pas dans les gorges formées entre les brins conducteurs 22 Cette réalisation donne au câble une plus-grande flexibilité et réduit le frottement entre les brins
conducteurs 22 et les-fils 24 de l'armature intérieure.
Ces caractéristiques assurent une déformation minimale de l'interface entre les éléments et donc un allongement
inélastique minimal du câble.
Les fils 24 de l'armature intérieure sont
entourés d'au moins une couche de fils d'armature exté-
rieure formant le diamètre extérieur du câble 10 La forme préférée de réalisation représentée comporte vingt-quatre brins de fils 32 d'armature extérieure Les fils 32 d'armature extérieure doivent être constitués de fils en acier de-qualité supérieure pour câbles de levage, galvanisés (norme AISI), ou bien ils doivent être constitués d'autres matières convenables ayant un diamètre d'environ 1,245 mm + 1 %, un revêtement minimal de zinc d'environ 122 g/m 2, selon l'essai de la norme
ASTM A-90, une résistance minimale à la rupture d'envi-
ron 1722 M Pa, selon l'essai de la norme ASTM E-8, des torsions minimales ( 203,8 mm) d'environ 47, selon l'essai de la norme "FED SPEC RR-W-410 ", et une adhérence de revêtement satisfaisant la norme ASTM A-641, utilisant un mandrin 3 D Les fils 32 sont de préférence préformés et disposés avec un sens de commèttage opposé à celui des éléments 22 et 24 Dans cet exemple, le sens du commettage des fils 32 de l'armature extérieure doit être à gauche, avec un pas de commettage de 88,9 mm (angle de commettage de 20,50) Lorsque les fils 32 de l'armature extérieure sont appliqués, le faisceau central est revêtu d'une matière 34 de lubrification et de résistance à la corrosion, par exemple du type "TMS 5878 " ou autre La dimension globale du câble optique 10 est d'environ 11,913 mm. Le câble optique armé préféré 10 décrit dans le présent mémoire est réalisé en une seule opération
effectuée en ligne Le faisceau central 30 est formé à -
partir d'une baie de bobines planétaires et les fils 32 de l'armature extérieure sont appliqués directement sur le faisceau central 30 à partir d'une baie tandem de bobines planétaires Les fils 32 de l'armature extérieure sont appliqués à un pas de sens opposé afin que les couples exercés par les fils des armatures intérieure et extérieure soient sensiblement équilibrés Un procédé convenable d'équilibrage des fils 32 et 24 des armatures
extérieure et intérieure, enroulés en hélice de pas con-
traire, est décrit dans le brevet des Etats-Unis d'Amé-
rique N O 4 317 000 Les machines qui fabriquent le câble selon l'invention sont connues dans la technique en tant que machines de câblage planétaire Un approvisionnement convenable pour la fabrication du câble peut être obtenu auprès de la firme Blake Wire and Cable Company, Torrence, Californie Il est évident que le câble peut également être réalisé à l'aide d'une machine de câblage à enrouleur de tube Cependant, les fils de l'armature extérieure
doivent être appliqués au cours d'une opération séparée.
Il va de soi que de nombreuses modifications peuvent être apportées au câble décrit et représenté sans sortir du cadre de l'invention Par exemple, le câble n'est pas limité à un diamètre particulier, à un nombre
particulier de fibres optiques, etc Un milieu d'utilisa-
tion différent ou une application différente, exigeant d'appliquer une charge plus importante au câble, peut demander l'utilisation d'un câble de plus grand diamètre, comportant des brins conducteurs, des fils d'armature intérieure ou des fils d'armature extérieure plus gros et/ou plus nombreux De plus, le pas de commettage doit être augmenté d'une façon directement proportionnelle au diamètre du câble En outre, il est nécessaire que les brins conducteurs et l'armature intérieure soient réalisés en une seule opération, avec le même sens de pas, et l'armature intérieure est disposée de manière à ne pas
s'étendre dans les gorges formées par les brins conduc-
teurs L'armature extérieure doit être enroulée suivant un pas de sens opposé à celui de l'armature intérieure
et elle doit être d'une résistance à la compression suf-
fisante pour que les couples de l'armature intérieure et
de l'armature extérieure soient sensiblement équilibrés.
Claims (13)
1 Câble optique armé, caractérisé en ce
qu'il comporte une âme centrale ( 12), au moins six élé-
ments ( 22) enroulés en hélice autour de l'âme centrale, dans un sens donné, au moins deux fois plus de fils ( 24) d'armature intérieure que lesdits six éléments, enroulés autour de ces éléments, dans le même sens et dans une configuration hélicoïdale en commettage unique, lesdits six éléments et lesdits fils de l'armature intérieure étant disposés simultanément autour de l'âme centrale de manière que les éléments et les fils, de même sens, et
l'âme centrale forment un faisceau central ( 30) qui con-
tient au moins une fibre optique gainée ( 14), plusieurs fils ( 32) d'armature extérieure étant en contact avec les fils d'armature intérieure et étant enroulés en hélice de sens opposé à celui des fils de l'armature intérieure afin que les couples exercés par les fils de l'armature
intérieure et les fils de l'armature extérieure s'équi-
librent sensiblement.
2 Câble selon la revendication 1, caractérisé
en ce que l'âme centrale comprend plusieurs fibres opti-
ques ( 14) enroulées en hélice, noyées dans une matière ( 16) d'amortissement et revêtuesd'une gaine ( 18) de
matière élastique dure.
3 Câble selon la revendication 2, caractérisé en ce que la matière élastique dure est choisie dans le groupe comprenant du polyvinylidène, du perfluoralkoxy
et de la polyétheréthercétone.
4 Câble selon la revendication 2, caractérisé en ce que la matière élastique dure est du polyvinylidène extrudé sur un revêtement constitué d'une couche de résine époxy et de verre, les fibres optiques étant noyées dans
la matière d'amortissement.
Câble selon l'une des revendications 1 et
4, caractérisé en ce que lesdits six éléments sont des
brins conducteurs constitués de fils d'acier cuivré.
6 Câble selon la revendication 5, caractérisé en ce que les fils de l'armature intérieure sont constitués -15
de fil d'acier galvanisé.
7 Câble selon la revendication 6, caractérisé en ce que les brins conducteurs et les fils de l'armature intérieure forment des espaces interstitiels qui sont équipés par des fibres optiques gainées ( 28), ou par des
charges ( 28) constituées de fil d'acier galvanisé.
8 Câble selon la revendication 7, caractérisé en ce que les fils de l'armature extérieure sont des fils
d'acier de qualité supérieure pour câbles de levage, pré-
formés et galvanisés, et ence que l'âme centrale est
constituée d'un fil métallique plein.
9 Câble selon l'une quelconque des revendi-
cations 1, 7 et 8, caractérisé en ce que l'âme centrale, les brins conducteurs et les fils de l'armature intérieure sont revêtus d'un composé de charge à base de caoutchouc nitrile. Câble selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'âme centrale est constituée d'un fil métallique plein et en ce que lesdits au moins six éléments sont au nombre de huit, ces huit éléments comprenant une à trois fibres optiques gainées intercalées entre eux et lesdits autres éléments étant des conducteurs constitués de fil
d'acier cuivré isolé.
11 Câble optique armé, caractérisé en ce qu'il comporte une âme centrale ( 12) ayant un diamètre extérieur d'environ 3,05 mm et comprenant plusieurs fibres optiques ( 14) noyées dans un élastomère ( 16) et revêtues d'une matière élastique dure ( 18), huit brins conducteurs ( 22) enroulés autour de l'âme centrale, avec un commettage de sens à droite et un pas de commettage d'environ 88,9 mm, ces brins conducteurs ayant un diamètre de 1,803 mm afin que le diamètre extérieur de l'âme centrale et des brins conducteurs soit d'environ 6,655 mm, le câble comportant également seize fils ( 24) d'armature intérieure en acier galvanisé, ayant un diamètre extérieur d'environ 1,473 mm, enroulés sur les brins conducteurs, dans le même
sens et au même pas de commettage que lesdits brins con-
ducteurs, ces derniers et l'armature intérieure étant réalisés au cours de la même opération, l'âme centrale, les brins conducteurs et les fils de l'armature intérieure formant ainsi un faisceau central ( 30) ayant un diamètre extérieur d'environ 9,347 mm, le câble comportant en outre vingtquatre fils extérieurs ( 32) en acier galvanisé, enroulés autour des seize fils, en un commettage de sens à gauche et avec un pas de commettage de 88,9 mm, les vingt-quatre fils ayant un diamètre d'environ 1,245 mm
afin que le diamètre extérieur total du câble soit d'envi-
ron 11,913 nmm.
12 Câble selon la revendication 11, caraco térisé en ce que le faisceau central est chargé d'un
composé élastomère.
13 Câble selon la revendication 12, carac-
térisé en ce que les interstices formés entre les fils
de l'armature intérieure et les fils de l'armature exté-
rieure sont chargés d'une matière ( 26) de lubrification
et d'inhibition de la corrosion.
14 Procédé de fabrication d'un câble armé à fibres optiques, caractérisé en ce qu'il consiste à mettre en place une âme centrale ( 12), à enrouler des éléments conducteurs ( 22) en hélice autour de l'âme
centrale, l'enroulement ayant un sens et un pas de com-
mettage donnés, à enrouler une couche de fils ( 24) d'arma-
ture intérieure, dans le même sens que les éléments con-
ducteurs et au même pas de commettage, ces fils d'arma-
ture intérieure étant appliqués en même temps que les éléments conducteurs, en hélice autour de ces derniers,
et à réaliser une couche de fils ( 32) d'armature exté-
rieure, en sens opposé à celui de la couche de fils d'armature intérieure et avec un pas de commettage tel que les couples des armatures intérieure et extérieure soient sensiblement équilibrés lorsque le câble est sous traction.
15 Procédé selon la revendication 14, carac-
térisé en ce que la fabrication consiste en outre à poser des éléments ( 28) de câble dans l'espace interstitiel formé
entre les éléments conducteurs et la couche de fils d'arma-
ture intérieure, en même temps que les éléments conduc-
teurs et la couche de fils d'armature intérieure sont formés.
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